大型儀器使用機時采集控制器制造技術

本發明專利技術涉及一種大型儀器使用機時采集控制器。本發明專利技術包括電源電路、時鐘電路、繼電器外部控制電路、電流采集電路、存儲器電路、通信模塊電路、復位電路、串口電路、JTAG下載電路和主控電路。采集控制器軟件接收網絡服務器發送的數據采集指令，采集控制器進入數據采集狀態，一旦數據采集間隔到，采集控制器采樣傳感器數據、采集電流值以及時鐘芯片的時鐘信息，并按照預定的數據格式經以太網發送到網絡服務器，如果發送失敗則將電流值和時鐘信息存儲在EEPROM存儲芯片中。本發明專利技術所涉及的大型儀器使用機時采集控制器，利用電流檢測方法實現各種儀器設備的使用時間計量，因此適用性非常廣泛，能夠應用于各種功率儀器設備的使用時間統計。

【技術實現步驟摘要】
大型儀器使用機時采集控制器
本專利技術屬于實驗室設備管理
，具體涉及一種大型儀器使用機時采集控制器。
技術介紹
實驗室中大型儀器設備的使用時間統計對于實驗室設備的管理和維護具有重大作用。儀器設備的時間使用率是反映儀器設備使用情況的一個重要指標，可以作為評價儀器設備管理水平的重要依據。通過統計、分析儀器設備的機時使用率，可以為合理配置大型科學儀器設備提供科學依據，可以提高管理水平，更好地發揮大型科學儀器設備的使用效益，促進科技和經濟建設的發展。早期很多實驗室采用了最簡單的依靠儀器使用人為登記的方法來統計，這種方法效率低下，無法適應精細化管理的需求。另一種方式是采用儀器設備內置的記錄存儲進行統計，但是這種方法缺乏普適性，并非所有的儀器設備都具有自容式存儲，而且各種存儲方式并不一致。目前一般實驗室都采用了門禁卡進行機時統計的方法，但是門禁統計的時間跟實際使用儀器設備的時間并不是完全吻合，只是某個使用儀器設備的人員進入實驗室的時間，因此準確性不高。根據目前機時統計的現狀，本專利技術提供了一種大型儀器使用機時采集控制器，利用電流檢測方法實現各種儀器設備的使用時間計量。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供了一種大型儀器使用機時采集控制器。本專利技術包括電源電路、時鐘電路、繼電器外部控制電路、電流采集電路、存儲器電路、通信模塊電路、復位電路、串口電路、JTAG下載電路和主控電路。所述的電源電路包括一級電源轉換芯片U1，二級電源轉換芯片U2，自恢復保險絲Fl, 2針的電源接插件Pl，三個電解電容Cl、C2、C3，四個瓷片電容C4、C5、C6、C7，肖特基二極管D1，發光二極管D2，兩個電感L1、L2，電阻Rl ;—級電源轉換芯片Ul的I腳為輸入端，I腳分別與自恢復保險絲Fl的一端和電解電容Cl的正極連接，自恢復保險絲Fl的另一端與電源接插件Pl的2腳連接，電源接插件Pl的I腳接地；一級電源轉換芯片Ul的4腳為5V電壓輸出端，一級電源轉換芯片Ul的2腳分別與肖特基二極管Dl的負極和電感LI的一端連接，電感LI的另一端分別與電解電容C2的正極、一級電源轉換芯片Ul的4腳和二級電源轉換芯片U2的3腳連接，一級電源轉換芯片Ul的3腳和5腳、電解電容C4的負極、肖特基二極管Dl的正極、電解電容C2的負極接地；二級電源轉換芯片U2的3腳與瓷片電容C4的一端連接，二級電源轉換芯片U2的2腳為3.3V電壓輸出端，二級電源轉換芯片U2的2腳為3.3V電壓輸出端,分別與瓷片電容C5的一端、電解電容C3的正極、電阻Rl的一端和電感L2的一端連接；電感L2的另一端分別與瓷片電容C6、C7的一端連接；電阻Rl的另一端與發光二極管D2的正極連接；二級電源轉換芯片U2的I腳、瓷片電容C4、C5、C6、C7的另一端、電解電容C3的負極、發光二極管D2的負極接地。所述時鐘電路包括時鐘芯片U3，晶振Y1，四個瓷片電容C8、C9、C10、C11，三個電阻R2、R3和R4，紐扣電池BTl ；晶振Yl的一端分別與瓷片電容C8的一端和時鐘芯片U3的I腳連接，晶振Yl的另一端分別與瓷片電容C9的一端和時鐘芯片U3的2腳連接，瓷片電容C8、C9的另一端接地，時鐘芯片U3的3腳與瓷片電容ClO的一端和紐扣電池BTl的正極連接，瓷片電容ClO的另一端和紐扣電池BTl的負極接地；時鐘芯片U3的5腳與電阻R4的一端連接，6腳與電阻R3的一端連接，7腳與電阻R2的一端連接；電阻R2、R3、R4的另一端、時鐘芯片U3的8腳、瓷片電容Cll的一端與所述電源電路的3.3V電壓輸出端連接，瓷片電容Cll的另一端和時鐘芯片U3的4腳接地。所述的繼電器外部控制電路包括兩個繼電器K1、K2，兩個NPN型三極管Ql、Q2，兩個3針的接插件Ρ2、Ρ3，兩個整流二極管D3、D4，四個電阻R5、R6、R7、R8 ；ΝΡΝ型三極管Ql的集電極分別與電阻R5的一端和繼電器Kl的I腳連接，繼電器Kl的5腳、電阻R5的另一端與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，繼電器Kl的4腳與接插件Ρ2的I腳連接，繼電器Kl的3腳與接插件Ρ2的2腳連接，繼電器Kl的2腳分別與接插件Ρ2的3腳和整流二極管D3的負極連接，整流二極管D3的正極與電阻R6的一端連接，NPN型三極管Ql的發射極、電阻R6的另一端接地；ΝΡΝ型三極管Q2的集電極分別與電阻R7的一端和繼電器Κ2的I腳連接，繼電器Κ2的5腳、電阻R7的另一端與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，繼電器Κ2的4腳與接插件Ρ3的I腳連接，繼電器Κ2的3腳與接插件Ρ3的2腳連接，繼電器Κ2的2腳分別與接插件Ρ3的3腳和整流二極管D4的負極連接，整流二極管D4的正極與電阻R8的一端連接，NPN型三極管Q2的發射極、電阻R8的另一端接地。所述的電流采集電路包括六個電阻R9、R10、R11、R12、R13、R14，兩個瞬態抑制二極管D5、D6，兩個瓷片電容C12、C13，兩個電解電容C14、C15，兩個3針的接插件P4和P5 ;其中接插件P4的I腳為24V電壓輸入端，接插件P4的3腳分別與電阻R9的一端、瞬態抑制二極管D5的負極和電阻RlO的一端連接；電阻RlO的另一端分別與電阻Rll的一端、瓷片電容C12的一端和電解電容C14的正極；接插件P4的2腳、電阻R9的另一端、瞬態抑制二極管D5的正極、電阻Rll的另一端、瓷片電容C12的另一端和電解電容C14的負極接地；接插件P5的I腳為24V電壓輸入端，接插件P5的3腳分別與電阻R12的一端、瞬態抑制二極管D6的負極和電阻R13的一端連接；電阻R13的另一端分別與電阻R14的一端、瓷片電容C13的一端和電解電容C15的正極連接；接插件P5的2腳、電阻R12的另一端、瞬態抑制二極管D6的正極、電阻R14的另一端、瓷片電容C13的另一端和電解電容C15的負極接地。所述的存儲器電路包括存儲器芯片U4，兩個電阻R15、R16，瓷片電容C16 ;存儲器芯片U4的5腳與電阻R15的一端連接，存儲器芯片U4的6腳與電阻R16的一端連接，電阻R15、電阻R16的另一端、存儲器芯片U4的8腳與所述電源電路的3.3V電壓輸出端連接，存儲器芯片U4的8腳與瓷片電容C16的一端連接，存儲器芯片U4的I腳、2腳、3腳、4腳、7腳和瓷片電容C16的另一端接地。所述的通信模塊電路包括通信模塊主芯片U5，兩個12針的網絡接插件P6、P7，發光二極管 D7，九個電阻 R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25，三個瓷片電容 C17、C18、C19 ;通信模塊主芯片U5的I腳、28腳與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，通信模塊主芯片U5的2腳接地；通信模塊主芯片U5的3腳與發光二極管D7的負極連接，發光二極管D7的正極與電阻R17的一端連接，電阻R17的另一端與所述電源電路的3.3V電壓輸出端連接；通信模塊主芯片U5的5腳與網絡接插件P7的10腳、11腳連接，通信模塊主芯片U5的11腳、12腳分別與網絡接插件P7的I腳、2腳連接，通信模塊主芯片U5的13腳、14腳分別與網絡接插件P6的3腳、6腳連接，通信模塊主芯片U5的15腳、16腳分別與網絡接插件P7的6腳、3腳連接，通信模塊主芯片U5的17腳、18腳分別與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
大型儀器使用機時采集控制器，包括電源電路、時鐘電路、繼電器外部控制電路、電流采集電路、存儲器電路、通信模塊電路、復位電路、串口電路、JTAG下載電路和主控電路，其特征在于：所述的電源電路包括一級電源轉換芯片U1，二級電源轉換芯片U2，自恢復保險絲F1，2針的電源接插件P1，三個電解電容C1、C2、C3，四個瓷片電容C4、C5、C6、C7，肖特基二極管D1，發光二極管D2，兩個電感L1、L2，電阻R1；一級電源轉換芯片U1的1腳為輸入端，1腳分別與自恢復保險絲F1的一端和電解電容C1的正極連接，自恢復保險絲F1的另一端與電源接插件P1的2腳連接，電源接插件P1的1腳接地；一級電源轉換芯片U1的4腳為5V電壓輸出端，一級電源轉換芯片U1的2腳分別與肖特基二極管D1的負極和電感L1的一端連接，電感L1的另一端分別與電解電容C2的正極、一級電源轉換芯片U1的4腳和二級電源轉換芯片U2的3腳連接，一級電源轉換芯片U1的3腳和5腳、電解電容C4的負極、肖特基二極管D1的正極、電解電容C2的負極接地；二級電源轉換芯片U2的3腳與瓷片電容C4的一端連接，二級電源轉換芯片U2的2腳為3.3V電壓輸出端，二級電源轉換芯片U2的2腳為3.3V電壓輸出端，分別與瓷片電容C5的一端、電解電容C3的正極、電阻R1的一端和電感L2的一端連接；電感L2的另一端分別與瓷片電容C6、C7的一端連接；電阻R1的另一端與發光二極管D2的正極連接；二級電源轉換芯片U2的1腳、瓷片電容C4、C5、C6、C7的另一端、電解電容C3的負極、發光二極管D2的負極接地；所述時鐘電路包括時鐘芯片U3，晶振Y1，四個瓷片電容C8、C9、C10、C11，三個電阻R2、R3和R4，紐扣電池BT1；晶振Y1的一端分別與瓷片電容C8的一端和時鐘芯片U3的1腳連接，晶振Y1的另一端分別與瓷片電容C9的一端和時鐘芯片U3的2腳連接，瓷片電容C8、C9的另一端接地，時鐘芯片U3的3腳與瓷片電容C10的一端和紐扣電池BT1的正極連接，瓷片電容C10的另一端和紐扣電池BT1的負極接地；時鐘芯片U3的5腳與電阻R4的一端連接，6腳與電阻R3的一端連接，7腳與電阻R2的一端連接；電阻R2、R3、R4的另一端、時鐘芯片U3的8腳、瓷片電容C11的一端與所述電源電路的3.3V電壓輸出端連接，瓷片電容C11的另一端和時鐘芯片U3的4腳接地；所述的繼電器外部控制電路包括兩個繼電器K1、K2，兩個NPN型三極管Q1、Q2，兩個3針的接插件P2、P3，兩個整流二極管D3、D4，四個電阻R5、R6、R7、R8；NPN型三極管Q1的集電極分別與電阻R5的一端和繼電器K1的1腳連接，繼電器K1的5腳、電阻R5的另一端與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，繼電器K1的4腳與接插件P2的1腳連接，繼電器K1的3腳與接插件P2的2腳連接，繼電器K1的2腳分別與接插件P2的3腳和整流二極管D3的負極連接，整流二極管D3的正極與電阻R6的一端連接，NPN型三極管Q1的發射極、電阻R6的另一端接地；NPN型三極管Q2的集電極分別與電阻R7的一端和繼電器K2的1腳連接，繼電器K2的5腳、電阻R7的另一端與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，繼電器K2的4腳與接插件P3的1腳連接，繼電器K2的3腳與接插件P3的2腳連接，繼電器K2的2腳分別與接插件P3的3腳和整流二極管D4的負極連接，整流二極管D4的正極與電阻R8的一端連接，NPN型三極管Q2的發射極、電阻R8的另一端接地；所述的電流采集電路包括六個電阻R9、R10、R11、R12、R13、R14，兩個瞬態抑制二極管D5、D6，兩個瓷片電容C12、C13，兩個電解電容C14、C15，兩個3針的接插件P4和P5；其中接插件P4的1腳為24V電壓輸入端，接插件P4的3腳分別與電阻R9的一端、瞬態抑制二極管D5的負極和電阻R10的一端連接；電阻R10的另一端分別與電阻R11的一端、瓷片電容C12的一端和電解電容C14的正極；接插件P4的2腳、電阻R9的另一端、瞬態抑制二極管D5的正極、電阻R11的另一端、瓷片電容C12的另一端和電解電容C14的負極接地；接插件P5的1腳為24V電壓輸入端，接插件P5的3腳分別與電阻R12的一端、瞬態抑制二極管D6的負極和電阻R13的一端連接；電阻R13的另一端分別與電阻R14的一端、瓷片電容C13的一端和電解電容C15的正極連接；接插件P5的2腳、電阻R12的另一端、瞬態抑制二極管D6的正極、電阻R14的另一端、瓷片電容C13的另一端和電解電容C15的負極接地；所述的存儲器電路包括存儲器芯片U4，兩個電阻R15、R16，瓷片電容C16；存儲器芯片U4的5腳與電阻R15的一端連接，存儲器芯片U4的6腳與電阻R16的一端連接，電阻R15、電阻R16的另一端、存儲器芯...

【技術特征摘要】
1.大型儀器使用機時采集控制器，包括電源電路、時鐘電路、繼電器外部控制電路、電流采集電路、存儲器電路、通信模塊電路、復位電路、串口電路、JTAG下載電路和主控電路，其特征在于: 所述的電源電路包括一級電源轉換芯片U1，二級電源轉換芯片U2，自恢復保險絲Fl，2針的電源接插件Pl，三個電解電容Cl、C2、C3，四個瓷片電容C4、C5、C6、C7，肖特基二極管D1，發光二極管D2，兩個電感L1、L2，電阻Rl ;—級電源轉換芯片Ul的I腳為輸入端，I腳分別與自恢復保險絲Fl的一端和電解電容Cl的正極連接，自恢復保險絲Fl的另一端與電源接插件Pl的2腳連接，電源接插件Pl的I腳接地；一級電源轉換芯片Ul的4腳為5V電壓輸出端，一級電源轉換芯片Ul的2腳分別與肖特基二極管Dl的負極和電感LI的一端連接，電感LI的另一端分別與電解電容C2的正極、一級電源轉換芯片Ul的4腳和二級電源轉換芯片U2的3腳連接，一級電源轉換芯片Ul的3腳和5腳、電解電容C4的負極、肖特基二極管Dl的正極、電解電容C2的負極接地；二級電源轉換芯片U2的3腳與瓷片電容C4的一端連接，二級電源轉換芯片U2的2腳為3.3V電壓輸出端，二級電源轉換芯片U2的2腳為3.3V電壓輸出端,分別與瓷片電容C5的一端、電解電容C3的正極、電阻Rl的一端和電感L2的一端連接；電感L2的另一端分別與瓷片電容C6、C7的一端連接；電阻Rl的另一端與發光二極管D2的正極連接 ；二級電源轉換芯片U2的I腳、瓷片電容C4、C5、C6、C7的另一端、電解電容C3的負極、發光二極管D2的負極接地； 所述時鐘電路包括時鐘芯片仍，晶振￥1，四個瓷片電容08、09、(:10、(:11，三個電阻1?2、R3和R4，紐扣電池BTl ;晶振Yl的一端分別與瓷片電容C8的一端和時鐘芯片U3的I腳連接，晶振Yl的另一端分別與瓷片電容C9的一端和時鐘芯片U3的2腳連接，瓷片電容C8、C9的另一端接地，時鐘芯片U3的3腳與瓷片電容ClO的一端和紐扣電池BTl的正極連接，瓷片電容ClO的另一端和紐扣電池BTl的負極接地；時鐘芯片U3的5腳與電阻R4的一端連接，6腳與電阻R3的一端連接，7腳與電阻R2的一端連接；電阻R2、R3、R4的另一端、時鐘芯片U3的8腳、瓷片電容Cll的一端與所述電源電路的3.3V電壓輸出端連接，瓷片電容Cll的另一端和時鐘芯片U3的4腳接地； 所述的繼電器外部控制電路包括兩個繼電器K1、K2，兩個NPN型三極管Ql、Q2，兩個3針的接插件P2、P3，兩個整流二極管03、04，四個電阻1?5、1?6、1?7、1?8 ;NPN型三極管Ql的集電極分別與電阻R5的一端和繼電器Kl的I腳連接，繼電器Kl的5腳、電阻R5的另一端與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，繼電器Kl的4腳與接插件P2的I腳連接，繼電器Kl的3腳與接插件P2的2腳連接，繼電器Kl的2腳分別與接插件P2的3腳和整流二極管D3的負極連接，整流二極管D3的正極與電阻R6的一端連接，NPN型三極管Ql的發射極、電阻R6的另一端接地；NPN型三極管Q2的集電極分別與電阻R7的一端和繼電器K2的I腳連接，繼電器K2的5腳、電阻R7的另一端與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，繼電器K2的4腳與接插件P3的I腳連接，繼電器K2的3腳與接插件P3的2腳連接，繼電器K2的2腳分別與接插件P3的3腳和整流二極管D4的負極連接，整流二極管D4的正極與電阻R8的一端連接，NPN型三極管Q2的發射極、電阻R8的另一端接地； 所述的電流采集電路包括六個電阻R9、RIO、R11、R12、R13、R14，兩個瞬態抑制二極管D5、D6，兩個瓷片電容C12、C13，兩個電解電容C14、C15，兩個3針的接插件P4和P5 ;其中接插件P4的I腳為24V電壓輸入端，接插件P4的3腳分別與電阻R9的一端、瞬態抑制二極管D5的負極和電阻RlO的一端連接；電阻RlO的另一端分別與電阻Rll的一端、瓷片電容C12的一端和電解電容C14的正極；接插件P4的2腳、電阻R9的另一端、瞬態抑制二極管D5的正極、電阻Rll的另一端、瓷片電容C12的另一端和電解電容C14的負極接地；接插件P5的I腳為24V電壓輸入端，接插件P5的3腳分別與電阻R12的一端、瞬態抑制二極管D6的負極和電阻R13的一端連接；電阻R13的另一端分別與電阻R14的一端、瓷片電容C13的一端和電解電容C15的正極連接；接插件P5的2腳、電阻R12的另一端、瞬態抑制二極管D6的正極、電阻R14的另一端、瓷片電容C13的另一端和電解電容C15的負極接地； 所述的存儲器電路包括存儲器芯片U4，兩個電阻R15、R16，瓷片電容C16 ;存儲器芯片U4的5腳與電阻R15的一端連接，存儲器芯片U4的6腳與電阻R16的一端連接，電阻R15、電阻R16的另一端、存儲器芯片U4的8腳與所述電源電路的3.3V電壓輸出端連接，存儲器芯片U4的8腳與瓷片電容C16的一端連接，存儲器芯片U4的I腳、2腳、3腳、4腳、7腳和瓷片電容C16的另一端接地； 所述的通信模塊電路包括通信模塊主芯片U5，兩個12針的網絡接插件P6、P7，發光二極管 D7，九個電阻 R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25，三個瓷片電容 C17、C18、C19 ；通信模塊主芯片U5的I腳、28腳與所述電源電路的5V電壓輸出端連接，通信模塊主芯片U5的2腳接地；通信模塊主芯片U5的3腳與發光二極管D7的負極連接，發光二極管D7的正極與電阻Rl7的一端連接，電阻Rl7的另一端與所述電源電路的3.3V電壓輸出端連接；通信模塊主芯片U5的5腳與網絡接插件P7的10腳、11腳連接，通信模塊主芯片U5的11腳、12腳分別與網絡接插件P7的I腳、2腳連接，通信模塊主芯片U5的13腳、14腳分別與網絡接插件P6的3腳、6腳連接，通信模塊主芯片U5的15腳、16腳分別與網絡接插件P7的6腳、3腳連接， 通信模塊主芯片U5的17腳、18腳分別與網絡接插件P6的2腳、I腳連接，通信模塊主芯片U5的23腳與網絡接插件P6的10腳、11腳連接，通信模塊主芯片U5的27腳為1.8V電壓輸出端，通信模塊主芯片U5的27腳與瓷片電容C17的一端連接，瓷片電容C17的另一端接地；網絡接插件P...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張美燕，周莉萍，羅云霞，鄭曉丹，
申請(專利權)人：浙江水利水電學院，
類型：發明
國別省市：浙江;33