本发明是一种基于工业485总线的高精度数字气压测量电路，包括数字式压力传感器芯片、单片机、数字485接口芯片和直流转直流开关芯片；数字式压力传感器芯片通过I2C总线与单片机连接，单片机通过串口线TXD，RXD以及方向控制TorR与数字485接口芯片连接，数字485接口芯片上接有485接口，直流转直流开关芯片与电源连接实现降压后给所述数字式压力传感器芯片、单片机和数字485接口芯片提供电源。本发明成本很低，一致性高，相对模拟实现电路简单，稳定型好，由于传输主要通过数字信号传输，相对抗干扰性强。
1. 一种基于工业485总线的高精度数字气压测量电路，包括数字式压力传感器芯片、单片机、数字485接口芯片和直流转直流开关芯片；所述数字式压力传感器芯片通过I2C总线与单片机连接，所述单片机通过串口线TXD，RXD以及方向控制TorR与所述数字485接口芯片连接，所述数字485接口芯片上接有485接口，所述直流转直流开关芯片与电源连接实现降压后给所述数字式压力传感器芯片、单片机和数字485接口芯片提供电源；
其特征在于：所述数字式压力传感器芯片为MS5611芯片U1，所述单片机为PIC16F876A芯片U2，所述数字485接口芯片为SN65HVD11芯片U3，所述直流转直流开关芯片为34063芯片U4；
所述MS5611芯片U1的引脚1和2都接电源信号VCC_3.3V,引脚3、4和5都接电源地信号，引脚6悬空，引脚7通过接电阻R2上拉后接电源信号VCC_3.3V，并且和PIC16F876A芯片U2的I2C接口的SDA信号端连接，引脚8通过接电阻R1上拉后接电源信号VCC_3.3V，并且和PIC16F876A芯片U2的I2C接口的SCL信号端连接；
所述PIC16F876A芯片U2的引脚14与所述MS5611芯片U1的SCL信号端连接，引脚
15与所述MS5611芯片U1的SDA信号端连接，引脚16与所述SN65HVD11芯片U3的收发控制信号端DE连接，引脚17与所述SN65HVD11芯片U3的TX信号端连接，引脚18与所述SN65HVD11芯片U3的RX信号端连接，引脚9通过电容C4接地，并通过晶体管XT1接到引脚
10，引脚10通过电容C5接地并通过晶体管XT1接引脚9，引脚1为复位信号端，并通过电阻R3连接到电源信号VCC_3.3V,并且通过电容C6连接到电源地信号，引脚8和引脚19都接电源地信号，引脚24接烧写接口J1的引脚6，引脚27接烧写接口J1的引脚5，引脚28接烧写接口J1的引脚4，引脚7接发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极通过电阻R4接电源信号VCC_3.3V，引脚20接电源信号VCC_3.3V，并且通过电容C2接地；
所述SN65HVD11芯片U3的引脚1与所述PIC16F876A芯片U2的引脚18连接，引脚2和引脚3短接为方向控制引脚并与所述PIC16F876A芯片U2的引脚16连接，引脚4与所述PIC16F876A芯片U2的引脚17连接，引脚5接电源地信号，引脚6通过接电阻R7上拉后接至电源信号VCC_3.3V，并且通过电阻R5接到外部接口J2的引脚3同时通过电阻R9接所述SN65HVD11芯片U3的引脚7，引脚7通过电阻R8接到电源地信号，并且通过电阻R6接到外部接口J2的引脚2同时通过电阻R9接所述SN65HVD11芯片U3的引脚6，引脚8接电源信号VCC_3.3V并且通过电容C3接电源地信号，外部接口J2的引脚1接电源地信号；
所述34063芯片U4的引脚1和引脚7以及引脚8短接并通过电阻R12连接到引脚6，引脚2与二极管D3的阴极连接，二极管D3的阳极接电源地信号同时通过电感L1接到电源输出信号VCC_3.3V，电容C9和电容C10并联接在电源信号VCC_3.3V和电源地信号，引脚3通过电容C8接电源地信号，引脚4接电源地信号，引脚5通过电阻R11接电源地信号同时通过电阻R10接电源输出信号VCC_3.3V，引脚6接二极管D2的阴极同时接电容C7的正极，二极管D2的阳极接电源输入信号，电容C7的负极接电源地信号。
一种基于工业485总线的高精度数字气压测量电路
技术领域
[0001] 本发明涉及一种气压测量电路，具体的说是一种基于工业485总线的高精度数字气压测量电路。
背景技术
[0002] 传统的传感器电路不仅需要高灵敏度的传感器，并且为了保证较高的精度，需要许多的模拟电路作为抗干扰处理，并且需要较多的器件作为滤波处理和信号放大处理，因为模拟器件本身一致性差，因此成品的一致性也相对较差，为了保证稳定性需要进行较为复杂的校准工作。在工业系统中难以进行模块化应用。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于工业485总线的高精度数字气压测量电路，成本很低，一致性高，相对模拟实现电路简单，稳定型好，相对抗干扰性强。
[0004] 本发明解决以上技术问题的技术方案是：
[0005] 一种基于工业485总线的高精度数字气压测量电路，包括数字式压力传感器芯片、单片机、数字485接口芯片和直流转直流开关芯片；数字式压力传感器芯片通过I2C总线与单片机连接，单片机通过串口线TXD，RXD以及方向控制TorR与数字485接口芯片连接，数字485接口芯片上接有485接口，直流转直流开关芯片与电源连接实现降压后给所述数字式压力传感器芯片、单片机和数字485接口芯片提供电源。
[0006] 本发明技术方案中，数字式压力传感器芯片为MS5611芯片U1，单片机为PIC16F876A芯片U2，数字485接口芯片为SN65HVD11芯片U3，直流转直流开关芯片为34063芯片U4；采用以上具体型号芯片后，本发明的电路具体连接如下：
[0007] MS5611芯片U1的引脚1和2都接电源信号VCC_3.3V,引脚3、4和5都接电源地信号，引脚6悬空，引脚7通过接电阻R2上拉后接电源信号VCC_3.3V，并且和PIC16F876A芯片U2的I2C接口的SDA信号端连接，引脚8通过接电阻R1上拉后接电源信号VCC_3.3V，并且和PIC16F876A芯片U2的I2C接口的SCL信号端连接；
[0008] PIC16F876A芯片U2的引脚14与MS5611芯片U1的SCL信号端连接，引脚15与MS5611芯片U1的SDA信号端连接，引脚16与所述SN65HVD11芯片U3的收发控制信号端DE连接，引脚17与SN65HVD11芯片U3的TX信号端连接，引脚18与SN65HVD11芯片U3的RX信号端连接，引脚9通过电容C4接地，并通过晶体管XT1接到引脚10，引脚10通过电容C5接地并通过晶体管XT1接引脚9，引脚1为复位信号端，并通过电阻R3连接到电源信号VCC_3.3V,并且通过电容C6连接到电源地信号，引脚8和引脚19都接电源地信号，引脚24接烧写接口J1的引脚6，引脚27接烧写接口J1的引脚5，引脚28接烧写接口J1的引脚4，引脚7接发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极通过电阻R4接电源信号VCC_3.3V，引脚20接电源信号VCC_3.3V，并且通过电容C2接地；
[0009] SN65HVD11芯片U3的引脚1与PIC16F876A芯片U2的引脚18连接，引脚2和引脚3短接为方向控制引脚并与PIC16F876A芯片U2的引脚16连接，引脚4与PIC16F876A芯片U2的引脚17连接，引脚5接电源地信号，引脚6通过接电阻R7上拉后接至电源信号VCC_3.3V，并且通过电阻R5接到外部接口J2的引脚3同时通过电阻R9接SN65HVD11芯片U3的引脚7，引脚7通过电阻R8接到电源地信号，并且通过电阻R6接到外部接口J2的引脚2同时通过电阻R9接SN65HVD11芯片U3的引脚6，引脚8接电源信号VCC_3.3V并且通过电容C3接电源地信号，外部接口J2的引脚1接电源地信号；
[0010] 34063芯片U4的引脚1和引脚7以及引脚8短接并通过电阻R12连接到引脚6，引脚2与二极管D3的阴极连接，二极管D3的阳极接电源地信号同时通过电感L1接到电源输出信号VCC_3.3V，电容C9和电容C10并联接在电源信号VCC_3.3V和电源地信号，引脚3通过电容C8接电源地信号，引脚4接电源地信号，引脚5通过电阻R11接电源地信号同时通过电阻R10接电源输出信号VCC_3.3V，引脚6接二极管D2的阴极同时接电容C7的正极，二极管D2的阳极接电源输入信号，电容C7的负极接电源地信号。
[0011] MS5611数字式气压传感器芯片是由瑞士的MSAS公司推出的一款具备SPI总线和IIC总线的一款高分辨率气压传感器，分辨率可以达到10厘米，包含一个高线性的压力传感器和一个超低功耗的24的位模数转换器，因此芯片提供精确的24位数字压力值和温度值，并且可以根据需求提供不同精度的测量值，具备高效的1ms内可以完成的转换效率，可以实现高度、温度计的功能，可以通过SPI或者IIC接口与微处理器芯片连接，并且整个芯片体积只有5mm*3mm*1mm，易于集成在电路之中。MS5611的基本特点：陶瓷封装；工作温度范围：-40℃-85℃；分辨率；工作电压：1.8V-3.6V；测量范围：10-1200mbar；精确度：在25℃，750mbar时±1.5mbar；焊接方式：表贴焊接。
[0012] MCU的接入方式可以通过IIC或者SPI接口，本发明使用IIC接口，因为相对于SPI接口，IIC接口只需占用MCU两个I/O口。
[0013] 本发明使用RS485总线，因为在一般工业场合，在要求通信距离较远的情况下，广泛使用RS485总线，因为RS485总线使用平衡发送、差分接收，因此具备很强的抑制共模干扰的能力，并且由于收发器灵敏度极高，能检测到200mv的电压，因此能在一千米外可以恢复出源端信号，并且RS485总线具备并联功能，多个收发端可以并联在两根总线上使用，会提高总线的利用效率。
[0014] 本发明的有益效果是：本发明成本很低，一致性高，相对模拟实现电路简单，稳定型好，由于传输主要通过数字信号传输，相对抗干扰性强；又因为信号有24位的数模转换因此精度极高，可以比较简单的实现高灵敏度和高密度的数据采集，并且由于MCU的存在可以在多个平台中较为简单的通过协议修改实现模块在不同系统中的应用。
附图说明
[0015] 图1是本发明的电路连接框图。
[0016] 图2是数字气压传感器芯片的电路连接图。
[0017] 图3是单片机的电路连接图。
[0018] 图4是数字485接口芯片的电路连接图。
[0019] 图5是直流转直流开关芯片的电路连接图。
具体实施方式
[0020] 实施例1
[0021] 本实施例是一种基于工业485总线的高精度数字气压测量电路，总的连接框图如图1所示，包括数字式压力传感器芯片、单片机、数字485接口芯片和直流转直流开关芯片；数字式压力传感器芯片通过I2C总线与单片机连接，单片机通过串口线TXD，RXD以及方向控制TorR与数字485接口芯片连接，数字485接口芯片上接有485接口，直流转直流开关芯片与电源连接实现降压后给所述数字式压力传感器芯片、单片机和数字485接口芯片提供电源。本实施中，数字式压力传感器芯片为MS5611芯片U1，单片机为PIC16F876A芯片U2，数字485接口芯片为SN65HVD11芯片U3，直流转直流开关芯片为34063芯片U4。
[0022] 采用以上具体型号芯片后，本实施的电路具体连接如下：
[0023] 数字气压传感器芯片的电路连接如图2所示，MS5611芯片U1的引脚1和2都接电源信号VCC_3.3V，MS5611芯片U1的引脚3、4和5都接电源地信号，MS5611芯片U1的引脚6悬空，MS5611芯片U1的引脚7通过接电阻R2上拉后接电源信号VCC_3.3V，并且和PIC16F876A芯片U2的I2C接口的SDA信号端连接，MS5611芯片U1的引脚8通过接电阻R1上拉后接电源信号VCC_3.3V，并且和PIC16F876A芯片U2的I2C接口的SCL信号端连接。
[0024] 单片机的电路连接如图3所示，PIC16F876A芯片U2的引脚14与MS5611芯片U1的SCL信号端连接，PIC16F876A芯片U2的引脚15与MS5611芯片U1的SDA信号端连接，PIC16F876A芯片U2的引脚16与SN65HVD11芯片U3的收发控制信号端DE连接，PIC16F876A芯片U2的引脚17与SN65HVD11芯片U3的TX信号端连接，PIC16F876A芯片U2的引脚18与SN65HVD11芯片U3的RX信号端连接，PIC16F876A芯片U2的引脚9通过电容C4接地，并通过晶体管XT1接到引脚10，PIC16F876A芯片U2的引脚10通过电容C5接地并通过晶体管XT1接PIC16F876A芯片U2的引脚9，PIC16F876A芯片U2的引脚1为复位信号端，并通过电阻R3连接到电源信号VCC_3.3V，并且通过电容C6连接到电源地信号，PIC16F876A芯片U2的引脚8和引脚19都接电源地信号，PIC16F876A芯片U2的引脚24接烧写接口J1的引脚6，PIC16F876A芯片U2的引脚27接烧写接口J1的引脚5，PIC16F876A芯片U2的引脚28接烧写接口J1的引脚4，PIC16F876A芯片U2的引脚7接发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极通过电阻R4接电源信号VCC_3.3V，PIC16F876A芯片U2的引脚20接电源信号VCC_3.3V，并且通过电容C2接地。
[0025] 数字485接口芯片的电路连接如图4所示，SN65HVD11芯片U3的引脚1与PIC16F876A芯片U2的引脚18连接，SN65HVD11芯片U3的引脚2和引脚3短接为方向控制引脚并与PIC16F876A芯片U2的引脚16连接，SN65HVD11芯片U3的引脚4与PIC16F876A芯片U2的引脚17连接，SN65HVD11芯片U3引脚5接电源地信号，SN65HVD11芯片U3的引脚6通过接电阻R7上拉后接至电源信号VCC_3.3V，并且通过电阻R5接到外部接口J2的引脚3同时通过电阻R9接SN65HVD11芯片U3的引脚7，SN65HVD11芯片U3的引脚7通过电阻R8接到电源地信号，并且通过电阻R6接到外部接口J2的引脚2同时通过电阻R9接SN65HVD11芯片U3的引脚6，SN65HVD11芯片U3的引脚8接电源信号VCC_3.3V并且通过电容C3接电源地信号，外部接口J2的引脚1接电源地信号。
[0026] 直流转直流开关芯片的电路连接如图5所示，34063芯片U4的引脚1和引脚7以及引脚8短接并通过电阻R12连接到34063芯片U4的引脚6，34063芯片U4的引脚2与二极管D3的阴极连接，二极管D3的阳极接电源地信号同时通过电感L1接到电源输出信号VCC_3.3V，电容C9和电容C10并联接在电源信号VCC_3.3V和电源地信号，34063芯片U4的引脚3通过电容C8接电源地信号，34063芯片U4的引脚4接电源地信号，34063芯片U4的引脚5通过电阻R11接电源地信号同时通过电阻R10接电源输出信号VCC_3.3V，34063芯片U4的引脚6接二极管D2的阴极同时接电容C7的正极，二极管D2的阳极接电源输入信号，电容C7的负极接电源地信号。
[0027] 本实施例相对模拟实现电路简单，稳定型好，由于传输主要通过数字信号传输，相对抗干扰性强；又因为信号有24位的数模转换因此精度极高，可以比较简单的实现高灵敏度和高密度的数据采集，并且由于MCU的存在可以在多个平台中较为简单的通过协议修改实现模块在不同系统中的应用。
[0028] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
