專利名稱：基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工廠的數(shù)據(jù)采集器，特別是一種基于電話網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集
O
背景技術(shù)：
目前工廠的在制品信息的采集多采用兩種方式一種是條碼閱讀器或RFID閱讀 器直接和計(jì)算機(jī)相連，并通過(guò)工廠網(wǎng)絡(luò)把采集到的信息傳送到接收的數(shù)據(jù)庫(kù)端，以實(shí)現(xiàn)對(duì) 在制品住處的實(shí)時(shí)跟蹤；另外一種是專門的數(shù)據(jù)采集終端，可以直接把采集到的信息通過(guò) 在廠網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)端。這兩種方式有一些缺點(diǎn)，一是成本高，如果想要采集所有 機(jī)床、人員、在制品的信息，需要放置的計(jì)算機(jī)或?qū)ｉT的終端數(shù)目是非常大的，特別是對(duì)于 采集頻率不高，制造周期長(zhǎng)的車間，浪費(fèi)的成本將是非常高的；二是沒(méi)有反饋，對(duì)于前面介 紹的兩種數(shù)據(jù)采集方式，信息傳遞給數(shù)據(jù)庫(kù)終端以后，并沒(méi)有相應(yīng)的信息反饋回來(lái)告訴數(shù) 據(jù)采集者采集到的信息是否正克，或給數(shù)據(jù)采集者一定的指導(dǎo)信息。
實(shí)用新型內(nèi)容為了服現(xiàn)在的數(shù)據(jù)采集器存在的成本高和沒(méi)有反饋的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供出一 種基于電話網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集器，該數(shù)據(jù)采集器只需要電話線和相應(yīng)的閱讀器就可以采集條 碼或RFID信息，無(wú)需電腦終端，成本低，并且數(shù)據(jù)接收端可以通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)返回語(yǔ)音信號(hào) 以供數(shù)據(jù)采集器核實(shí)信息，或?qū)ζ涮峁┮欢ǖ闹笇?dǎo)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于電話網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集 器，其特征在于包括單片機(jī)電路、USB接口電路、RS232接口電路、PS/2接口電路、接口自動(dòng) 識(shí)別電路、DTMF發(fā)送電路、摘掛機(jī)電路、音頻放大電路、揚(yáng)聲器和供電電路。其中USB接口 電路連接于RS232接口電路和PS/2接口電路可以外接條碼閱讀器和RFID閱讀器；接口自 動(dòng)識(shí)別電路連接于RS232接口電路、PS/2接口電路和單片機(jī)電路之間；USB接口電路與單 片機(jī)電路相連；摘掛機(jī)電路直接與電話網(wǎng)絡(luò)相連。條碼和RFID的信息通過(guò)USB接口電路、 RS232接口電路和PS/2接口電路中的任何一個(gè)讀入單片機(jī)中，編碼以后譯成電信號(hào)通過(guò)電 話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給接收端，然后通過(guò)音頻放大電路來(lái)放大接收端返回的語(yǔ)音信號(hào)并通過(guò)揚(yáng)聲器 播放出來(lái)。本數(shù)據(jù)采集器設(shè)有摘掛機(jī)電路，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)或單片機(jī)實(shí)現(xiàn)摘機(jī)功能，并通過(guò)與 單片機(jī)相連的DTMF發(fā)送電路撥通電話號(hào)碼，也可以并聯(lián)一個(gè)電話來(lái)實(shí)現(xiàn)撥號(hào)的功能。USB、 RS232和PS/2三個(gè)接口電路與單片機(jī)相連，可以接收外接的三種不同接口的條碼或RFID閱 讀器的信息。單片機(jī)通過(guò)與RS232和PS/2兩個(gè)接口電路的區(qū)別位相連的接口自動(dòng)識(shí)別電 路來(lái)識(shí)別不同的接口傳來(lái)的數(shù)據(jù)(USB接口容易識(shí)別，因?yàn)椴皇呛颓皟蓚€(gè)連接在一起的)， 并采取不同的處理方式，將接收到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一化，然后統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)用DTMF編碼以后通過(guò) 電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。最后，與電話線相連的音頻放大接收端返回的語(yǔ)音信號(hào)并通過(guò)揚(yáng)聲器 播放出來(lái)。在發(fā)送DTMF的時(shí)候，單片機(jī)自動(dòng)加入校驗(yàn)位以供端校驗(yàn)DTMF是否發(fā)生錯(cuò)誤。
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型包括單片機(jī)電路Ul、PS/2接口電路U2、RS232接口電路 U3、USB接口電路U4、自動(dòng)識(shí)別接口電路U5、DTMF發(fā)送電路TO、音頻放大電路U7、揚(yáng)聲器U8、 摘掛機(jī)電路U9和供電電路UlO組成。整個(gè)電路的電源由供電電路提供，PS/2接口電路和 RS232接口電路通過(guò)接口自動(dòng)識(shí)別電路與單片機(jī)的串行輸入和輸出口相連，USB接口電路 直接與單片機(jī)的I/O端口相連，DTMF發(fā)送電路也連接于單片機(jī)的I/O端口，音頻放大電路 的控制端與單片機(jī)的一個(gè)I/O端口相連，DTMF發(fā)送電路和音頻放大電路均通過(guò)摘掛機(jī)電路 與電話網(wǎng)絡(luò)相連。單片機(jī)的一個(gè)I/O端口通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)Sl接地，摘掛機(jī)電路通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān) S2與電源相連，摘掛機(jī)電路也可以與單片機(jī)的一個(gè)端口相連。開(kāi)關(guān)Sl可以通知單片機(jī)本實(shí)用新型有沒(méi)有關(guān)聯(lián)電話，以可以利用電話的撥號(hào)、通 話等功能，并能使電話正常使用。開(kāi)關(guān)S2用于使用電話線路實(shí)現(xiàn)摘機(jī)和掛機(jī)的功能。如圖1所示的單片機(jī)電路由單片機(jī)芯片和一些外圍組件組成，外圍組件包括時(shí)鐘 電路、復(fù)位電路和指示燈電路。如圖1所示的PS/2接口電路部份由一個(gè)鍵盤接口構(gòu)成。鍵盤接口用于和外接的 同類型接口的閱讀器相連，它的數(shù)據(jù)腳和時(shí)鐘腳時(shí)分別與單片機(jī)串行輸入和輸出口相連， 其中與串行輸入口的確良連接是為了把閱讀器閱讀的數(shù)據(jù)傳給音片機(jī)，與串行輸出口的連 接是為了用單片機(jī)控制PS/2接口的閱讀器昌否發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖1的RS232接口電路由RS232接口電路和電平轉(zhuǎn)換芯片組成。RS232接口用 于和外接的同類型接口的閱讀器相連。電平轉(zhuǎn)換芯片用于實(shí)現(xiàn)RS232接口和單片機(jī)之間電 平的轉(zhuǎn)換。RS232接口的RXD端通過(guò)電平轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的串行輸入端口相連，RS232接 口的TXD通過(guò)電平轉(zhuǎn)換器芯片與單片機(jī)的串行輸出端口相連，以保證RS232接口閱讀器可 以給單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)，而單片機(jī)也可實(shí)現(xiàn)對(duì)閱讀器的控制。如圖1所示的USB接口電路由USB接口和一個(gè)USB接口芯片組成。USB接口用于 和外接的同類型接口的閱讀器相連。USB接口芯片負(fù)責(zé)接收外部USB閱讀器傳進(jìn)來(lái)的模擬 信號(hào)的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)，并把接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)再通過(guò)單片的I/O端口 傳給單片機(jī)。如圖1所示的自動(dòng)識(shí)別接口電路由一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)及其外圍電路組成。模擬開(kāi)關(guān)用 于自動(dòng)識(shí)別使用的是哪種接口的閱讀器，并使相應(yīng)的兩路電路同時(shí)變?yōu)橥?由于每個(gè)接 口開(kāi)關(guān)都與單片機(jī)的串行輸入和輸出兩個(gè)端口相連，所以應(yīng)該同時(shí)斷開(kāi)或閉合兩路)，以避 免由于兩種接口電路直接相連造成的干憂。模擬開(kāi)關(guān)的選通端口接單片機(jī)的一個(gè)I/O端 口，用單片機(jī)來(lái)控制是否使用本模擬開(kāi)關(guān)；一個(gè)端口與RS232接口的CTS腳相連，可以判斷 是否連接了 RS232接口的閱讀器；模擬開(kāi)關(guān)的輸入端分別與RS232接口的RXD端和TXD端、 PS/2的數(shù)據(jù)端和時(shí)鐘端相連，公共輸出端與單片機(jī)的串行輸入和輸出端口相連。[0016]如圖1所示的DTMF發(fā)送電路由DTMF發(fā)送芯片和DTMF放大電路組成。DTMF發(fā)送 芯片由單片機(jī)控制產(chǎn)生DTMF信號(hào)，它與單片機(jī)I/O端口相連。DTMF發(fā)送芯片由單片機(jī)控制 產(chǎn)生DTMF信號(hào)，它與單片機(jī)I/O端口相連。DTMF放大電路由三極管及其外部阻容組成，它 可以放大DTMF發(fā)送芯片產(chǎn)生的DTMF信號(hào)的幅值。如圖1所示的音頻放大電路由一個(gè)音頻功率放大芯片及其外圍電路組成。音頻功 率放大芯片的選通腳和單片機(jī)的一個(gè)I/O端口相連，以讓單片機(jī)在需要的時(shí)候才選通該芯 片。音頻功率放大器的輸出端接揚(yáng)聲器以播放放大后的聲音。如圖1所示的摘掛機(jī)電路由一個(gè)模擬電流源構(gòu)成。模擬電流源由兩個(gè)三極管及其 外圍阻容組成，它可以提供30mA左右的電流，當(dāng)它與電話網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，交換機(jī)就會(huì)接通該 線路。另外，恒流源可以保證電路具有較小的直流阻抗和較大交流阻抗。同時(shí)在電話線索 之間跨接壓敏電阻，以達(dá)到抗雷擊保護(hù)作用。如圖1所示的供電電路由開(kāi)關(guān)電源和穩(wěn)壓電路組成。根據(jù)各個(gè)芯片的功率計(jì)算出 整個(gè)系統(tǒng)的部功耗，選擇適當(dāng)參數(shù)的開(kāi)關(guān)電流。鑒于單片機(jī)對(duì)電壓的穩(wěn)定性要求比較高，系統(tǒng)采用了穩(wěn)壓電路。同時(shí)，為了防止數(shù)字電路對(duì)模 似電路的影響，本實(shí)用新型首先將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)，最后在一點(diǎn)處工地。如圖2所示為本實(shí)用新型的工作流程圖，其中包括了單片機(jī)內(nèi)部的程序工作流 程。本實(shí)用新型可以工作在外接有并聯(lián)電話和沒(méi)有關(guān)聯(lián)電話兩種狀態(tài)。首先說(shuō)明沒(méi)有關(guān)聯(lián) 電話時(shí)的工作流程，此時(shí)開(kāi)關(guān)Sl閉合。首先，閉合開(kāi)關(guān)S2使電話線處于摘機(jī)狀態(tài)，然后用閱讀器閱讀含用接收端電話號(hào) 碼信息的條碼或RFID，則該信息通過(guò)相應(yīng)的接口傳給單片機(jī)，單片機(jī)直接控制DTMF發(fā)送電 路把該電話號(hào)碼發(fā)送到電話網(wǎng)絡(luò)，撥通接收端電話。接收端電話撥端電話通以后閱讀器就 可以繼續(xù)閱讀其它的有用信息了，該信息被單片機(jī)接收并編碼，然后控制DTMF發(fā)送電路發(fā) 送DTMF信號(hào)到接收端。最后接收端返回語(yǔ)音信號(hào)對(duì)發(fā)送端進(jìn)行指導(dǎo)，該語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)音頻 放大電路被放大并通過(guò)揚(yáng)聲器播放出來(lái)。在所有信息都采集完畢以后斷開(kāi)S2掛機(jī)。當(dāng)Sl處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，本實(shí)用新型得知它有外接的并聯(lián)電話，因此它可以直接利 用電話的語(yǔ)音播放和撥號(hào)功能。本實(shí)用新型本身的語(yǔ)音放大功能被屏蔽，同時(shí)開(kāi)始的時(shí)候 可以利用電話的鍵盤直接撥通對(duì)方的電話號(hào)碼，其它功能不變。如圖2中的單片機(jī)內(nèi)部程序的流程為單片機(jī)接收有用信息時(shí)的程序流程圖，首先 判斷閱讀器為三種接口的閱讀器中的哪一種，由于三種接口的協(xié)議不一樣，因此單片機(jī)接 收到的數(shù)據(jù)也是一樣的，為了保證最后發(fā)送的DTMF信號(hào)的編碼是相同的，單片機(jī)根據(jù)不同 的接口類型將接收到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一。統(tǒng)一數(shù)據(jù)以后再用DTMF信號(hào)對(duì)其進(jìn)行編碼，然后控制 DTMF發(fā)送電路將編碼以后的數(shù)據(jù)以DTMF信號(hào)的形式發(fā)送出去。最后單片機(jī)等待下次數(shù)據(jù) 的接收。
權(quán)利要求一種基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于包括單片機(jī)電路、USB接口電路、RS232接口電路、PS/2接口電路、接口自動(dòng)識(shí)別電路、DTMF發(fā)送電路、摘掛機(jī)電路、音頻放大電路、揚(yáng)聲器和供電電路；其中USB接口電路連接于RS232接口電路和PS/2接口電路；接口自動(dòng)識(shí)別電路連接于RS232接口電路、PS/2接口電路和單片機(jī)電路之間；USB接口電路與單片機(jī)電路相連；摘掛機(jī)電路直接與電話網(wǎng)絡(luò)相連；條碼和RFID的信息通過(guò)USB接口電路、RS232接口電路和PS/2接口電路中的任何一個(gè)讀入單片機(jī)中，編碼以后譯成電信號(hào)通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給接收端，然后通過(guò)音頻放大電路來(lái)放大接收端返回的語(yǔ)音信號(hào)并通過(guò)揚(yáng)聲器播放出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述USB接口電路 連接于單片機(jī)I/O 口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述USB接口電路 連接于單片機(jī)的串行輸入和輸出端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述PS/2接口電路 連接于單片機(jī)的串行輸入輸出端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述接口自動(dòng)識(shí)別 電路與RS232接口電路和PS/2接口電路接口電路的區(qū)別位相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述DTMF發(fā)送電路 與單片機(jī)I/O端口相連，并與摘掛機(jī)電路相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于所述摘掛機(jī)電路可 以由單片機(jī)自動(dòng)控制，也可以由開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制。
專利摘要一種基于電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集器，包括單片機(jī)電路、USB接口電路、RS232接口電路、PS/2接口電路、接口自動(dòng)識(shí)別電路、DTMF發(fā)送電路、摘掛機(jī)電路、音頻放大電路、揚(yáng)聲器和供電電路。其中USB接口電路、RS232接口電路和PS/2接口電路可以外接條友閱讀器和RFID閱讀器；接口自動(dòng)識(shí)別電路連接于RS232接口電路與單片機(jī)相連；DTMF發(fā)送電路與音頻放大電路都連接于單片機(jī)電路和摘掛機(jī)電路之間；揚(yáng)聲器與音頻放大電路相連；摘掛機(jī)電路直接與電話網(wǎng)絡(luò)相連。本實(shí)用新型只需電話線和相應(yīng)的閱讀器就可以采集條碼或RFID信息，無(wú)需電腦，成本低，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)H04M7/00GK201699799SQ200920180940
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
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