交通轨道数据采集电路及采集板-j9九游会真人

文档序号:35890180发布日期:2023-10-28 19:43阅读:3来源:国知局
交通轨道数据采集电路及采集板

1.本实用新型涉及交通轨道数据采集技术领域,特别涉及一种交通轨道数据采集电路及采集板。


背景技术:

2.相关技术中,可以通过采集姿态传感器和振动传感器等传感器的检测数据,结合工业相机的拍摄数据,监测城市轨道和铁路轨道等的不平顺情况或伤损情况等。但是,现有交通轨道数据采集板需要分别设置不同的采集电路采集检测数据和拍摄数据,难以轻量化。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的在于:提供一种交通轨道数据采集电路及采集板,旨在解决现有交通轨道数据采集板需要分别设置不同的采集电路采集检测数据和拍摄数据,难以轻量化的技术问题。
4.为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
5.第一方面,本实用新型提供一种交通轨道数据采集电路,交通轨道数据采集电路包括:
6.主控模块,用于生成数据接收指令和数据发送指令;
7.数据接收模块,分别与主控模块、多个传感器和工业相机连接,用于根据数据接收指令,接收传感器的轨道检测数据和工业相机的轨道拍摄数据,并将轨道检测数据和轨道拍摄数据发送到主控模块;
8.数据发送模块,分别与主控模块和用户设备连接,用于根据数据发送指令,将主控模块发送的轨道检测数据和轨道拍摄数据,转发到用户设备。
9.可选地,数据接收模块包括:
10.第一数据转接单元,分别与传感器和主控模块连接,用于根据数据接收指令,接收轨道检测数据,并将轨道检测数据转发到主控模块;
11.第二数据转接单元,分别与工业相机和主控模块连接,用于根据数据接收指令,接收轨道拍摄数据,并将轨道拍摄数据转发到主控模块。
12.可选地,数据接收模块还包括:
13.检测数据接口,分别与传感器和第一数据转接单元连接,用于接收轨道检测数据,并将轨道检测数据发送到第一数据转接单元;
14.拍摄数据接口,分别与工业相机和第二数据转接单元连接,用于接收轨道拍摄数据,并将轨道拍摄数据发送到第二数据转接单元。
15.可选地,数据接收模块还包括:
16.开关单元,分别与主控模块、电源和第一数据转接单元连接,用于根据数据接收指令将电源接入第一数据转接单元,为第一数据转接单元供电。
17.可选地,开关单元包括三极管q2;
18.三极管q2的基极分别与肖特基二极管d1的正极、电阻r1的一端和电容c16的一端连接,肖特基二极管d1的负极和电阻r1的另一端均与主控模块连接,三极管q2的发射极和电容c16的另一端均接地,三极管q2的集电极分别与电阻r12的一端和第一数据转接单元连接,电阻r12的另一端与电源连接。
19.可选地,第一数据转接单元包括数据转接芯片u3;
20.数据转接芯片u3的第一引脚和第四引脚均与主控模块连接,数据转接芯片u3的第二引脚和第三引脚均与三极管q2的集电极连接,数据转接芯片u3的第五引脚接地,数据转接芯片u3的第六引脚分别与电阻r14的一端、电阻r13的一端和传感器连接,电阻r14的另一端分别与数据转接芯片u3的第七引脚、电阻r15的一端和传感器连接,电阻r13的另一端分别与数据转接芯片u3的第八引脚、电源和电容c17的一端连接,电容c17的另一端和电阻r15的另一端接地。
21.可选地,交通轨道数据采集电路还包括:
22.数据存储模块,与主控模块连接,用于存储轨道检测数据和轨道拍摄数据。
23.可选地,交通轨道数据采集电路还包括:
24.预留接口模块,与主控模块连接,用于连接其他外接设备。
25.可选地,交通轨道数据采集电路还包括:
26.电源管理模块,与电源连接,用于将电源的输出电压转化为供电电压,为交通轨道数据采集电路中各模块供电。
27.第二方面,本实用新型提供一种交通轨道数据采集板,设置于轨道检测车上,轨道检测车上设置有多个传感器和工业相机,交通轨道数据采集板包括:
28.如上述的交通轨道数据采集电路;
29.交通轨道数据采集电路分别与传感器和工业相机连接。
30.本实用新型提供的上述一个或多个技术方案,可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果:
31.本实用新型提供一种交通轨道数据采集电路及采集板,通过数据接收模块连接多个传感器和工业相机,通过主控模块就可以控制数据接收模块,同时接收多个传感器的轨道检测数据和工业相机的轨道拍摄数据,并控制数据发送模块将接收到的数据转发到用户设备。通过一个主控模块分别控制一个数据接收模块和一个数据发送模块就能实现用户设备对交通轨道的多种数据采集,相较于通过不同的采集电路分别采集检测数据和拍摄数据,体积较小,占用空间小,更容易轻量化,解决了现有交通轨道数据采集板需要分别设置不同的采集电路采集检测数据和拍摄数据,难以轻量化的技术问题。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
33.图1为本实用新型交通轨道数据采集电路第一实施例的连接示意图;
34.图2为本实用新型第一实施例中数据接收模块的一部分电路原理图;
35.图3为本实用新型第一实施例中数据接收模块的另一部分电路原理图;
36.图4为本实用新型第一实施例中数据发送模块的电路原理图;
37.图5为本实用新型第一实施例中主控模块的电路原理图;
38.图6为本实用新型交通轨道数据采集电路第二实施例的连接示意图;
39.图7为本实用新型第二实施例中电源管理模块的电路原理图;
40.图8为本实用新型交通轨道数据采集电路第三实施例的连接示意图;
41.图9为本实用新型第三实施例中数据存储模块的电路原理图;
42.图10为本实用新型第三实施例交通轨道数据采集电路的部分电路原理图。
43.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
44.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
45.需要说明,在本实用新型中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。
46.另外,在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外,各个实施例的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时,应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
48.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的交通轨道数据采集电路及采集板进行详细描述。
49.实施例一
50.参照图1至图5,图1为本实用新型交通轨道数据采集电路第一实施例的连接示意图,图2为本实用新型第一实施例中数据接收模块的一部分电路原理图,图3为本实用新型第一实施例中数据接收模块的另一部分电路原理图,图4为本实用新型第一实施例中数据
发送模块的电路原理图,图5为本实用新型第一实施例中主控模块的电路原理图。本实施例提供一种交通轨道数据采集电路,交通轨道数据采集电路包括:
51.主控模块,用于生成数据接收指令和数据发送指令;
52.数据接收模块,分别与主控模块、多个传感器和工业相机连接,用于根据数据接收指令,接收传感器的轨道检测数据和工业相机的轨道拍摄数据,并将轨道检测数据和轨道拍摄数据发送到主控模块;
53.数据发送模块,分别与主控模块和用户设备连接,用于根据数据发送指令,将主控模块发送的轨道检测数据和轨道拍摄数据,转发到用户设备。
54.本实施例中,交通轨道数据采集电路可以设置于轨道检测车的交通轨道数据采集板上,通过交通轨道数据采集电路连接姿态传感器、振动传感器和工业相机等,采集轨道检测车的角度变化数据、位移变化数据和振动数据等,和采集工业相机拍摄的轨道拍摄数据,并将采集到的数据发送到用户设备,通过用户设备对采集数据进行分析处理,实现对交通轨道的不平顺检测。其中,传感器和工业相机均可以设置于轨道检测车上,用户设备可以为计算机、轨道数据分析设备等本地端用户设备。可以理解,工业相机可以设置多个,从多种角度拍摄交通轨道的轨道拍摄数据。传感器和工业相机的数量可以根据实际轨道检测需求设置。
55.主控模块可以在轨道检测车开始工作时生成数据接收指令,并将数据接收指令发送到数据接收模块,控制数据接收模块工作,在检测到完成预设交通轨道段的数据采集时,生成数据发送指令,并将数据发送指令发送到数据发送模块,控制数据发送模块工作。预设交通轨道段根据实际检测需求设置。或,主控模块还可以在轨道检测车工作后,根据用户指令生成数据接收指令,在完成交通轨道的数据采集后,根据用户指令生成数据发送指令。具体的,主控模块的工作模式可以根据实际使用需求设置。
56.本实施例中,主控模块可以包括微控制器或微处理器等。较优地,主控模块包括微处理器。其中,微处理器u1的型号可以为f1200cs。
57.具体的,如图5所示,主控模块可以包括微处理器u1。
58.微处理器u1的第四引脚、第五引脚、第二十引脚、第二十二引脚、第三十引脚、第三十一引脚、第三十二引脚、第三十四引脚、第三十六引脚、第三十五引脚、第五十引脚、第六十七引脚、第七十一引脚、第八十引脚均与电源连接,微处理器u1的第七十三引脚与电阻r4的一端连接,电阻r4的另一端与电源连接。其中,电源可以为直流电源,用于为微处理器u1供电。
59.微处理器u1的第四引脚和第五引脚还均与电容c14的一端和电容c15的一端连接,电容c14的另一端和电容c15的另一端均接地gnd,微处理器u1的第二十二引脚还通过电容c23接地gnd,微处理器u1的第三十引脚、第三十一引脚、第三十二引脚、第三十四引脚和第三十六引脚还均与电容c25的一端、电阻r19的一端、电容c26的一端和电容c27的一端连接,电容c25的另一端分别和电容c24的一端、电阻r18的一端、电阻r19的另一端和微处理器u1的第三十三引脚连接,电容c26的另一端、电容c27的另一端、电容c24的另一端和电阻r18的另一端均接地,微处理器u1的第五十引脚还分别与电容c21的一端和电容c22的一端连接,电容c21的另一端和电容c22的另一端均接地gnd,微处理器u1的第六十七引脚还分别与电容c7的一端和电容c8的一端连接,电容c7的另一端和电容c8的另一端均接地gnd,微处理器
u1的第七十一引脚还通过电容c3接地gnd。
60.微处理器u1的第五十一引脚分别与电阻r22的一端和晶体振荡器y1的第二引脚连接,微处理器u1的第五十二引脚分别与电阻r22的另一端和晶体振荡器y1的第一引脚连接,晶体振荡器y1的第三引脚接地gnd。
61.微处理器u1的第二引脚分别与电阻r2的一端和电容c9的一端连接,电容c9的另一端接模拟地agnd,微处理器u1的第三引脚与电阻r2的另一端连接,微处理器u1的第八十一引脚通过电容c10接模拟地agnd,微处理器u1的第八十二引脚接模拟地agnd,微处理器u1的第八十三引脚分别通过电容c5、电容c6和电阻r3接模拟地agnd。
62.微处理器u1的第九引脚、第十九引脚、第二十一引脚、第四十八引脚和第四十九引脚均与数据接收模块连接,微处理器u1的第四十八引脚和第四十九引脚还与数据发送模块连接。
63.具体的,主控模块还可以包括复位按键k1,复位按键k1的一端接地,复位按键k1的另一端分别与电阻r6的一端、电容c11的一端和微处理器u1的第七十引脚连接,电容c11的另一端接地gnd,电阻r6的另一端与电源连接。复位按键k1可以根据用户的手动操作复位微处理器u1。
64.具体的,如图4所示,数据发送模块可以包括数据发送模组u4。
65.数据发送模组u4的第一引脚、第十五引脚、第三十八引脚和第三十九引脚接地gnd,数据发送模组u4的第一引脚还分别与电容c18的一端和电容c19的一端连接,数据发送模组u4的第二引脚分别与电源、电阻r21的一端、电容c18的另一端和电容c19的另一端连接,数据发送模组u4的第三引脚分别与电阻r21的另一端和电容c20的一端连接,电容c20的另一端接地gnd,数据发送模组u4的第二十七引脚与电阻r23的一端连接,数据发送模组u4的第二十八引脚与电阻r22的一端连接,电阻r23的另一端和电阻r22的另一端均与电源连接,数据发送模组u4的第三十四引脚与微处理器u1的第四十八引脚连接,数据发送模组u4的第三十五引脚与微处理器u1的第四十九引脚连接。
66.本实施例中,电源还可以为数据发送模组u4供电。数据发送模组u4可以与用户设备无线连接,通过wi-fi或蓝牙等无线方式将轨道检测数据和轨道拍摄数据发送到用户设备。其中,数据发送模组u4的型号可以为esp32-wroom-32。
67.具体的,作为一种实施方式,数据接收模块可以包括:
68.第一数据转接单元,分别与传感器和主控模块连接,用于根据数据接收指令,接收轨道检测数据,并将轨道检测数据转发到主控模块;
69.第二数据转接单元,分别与工业相机和主控模块连接,用于根据数据接收指令,接收轨道拍摄数据,并将轨道拍摄数据转发到主控模块。
70.本实施例中,传感器和工业相机与主控模块采用不同的通信接口,因此需要通过数据转接单元分别将轨道检测数据和轨道拍摄数据转发到主控模块。传感器和工业相机可以采用相同的通信接口,此时第一数据转接单元和第二数据转接单元的转接方式相同。传感器和工业相机也可以采用不同的通信接口,此时第一数据转接单元和第二数据转接单元的转接方式不同。具体的,第一数据转接单元和第二数据转接单元的转接方式可以根据传感器和工业相机的通信接口确定。
71.具体的,作为另一种实施方式,数据接收模块还可以包括:
72.开关单元,分别与主控模块、电源和第一数据转接单元连接,用于根据数据接收指令将电源接入第一数据转接单元,为第一数据转接单元供电。
73.本实施例中,开关单元可以包括各种类型的开关器件,例如,三极管、场效应管或继电器等。可以根据实际使用需求选择。
74.具体的,如图2所示,开关单元可以包括三极管q2。
75.三极管q2的基极分别与肖特基二极管d1的正极、电阻r1的一端和电容c16的一端连接,肖特基二极管d1的负极和电阻r1的另一端均与主控模块连接,三极管q2的发射极和电容c16的另一端均接地gnd,三极管q2的集电极分别与电阻r12的一端和第一数据转接单元连接,电阻r12的另一端与电源连接。
76.具体实现中,微处理器u1生成数据接收指令,控制三极管q2的通断,将电源接入第一数据转接单元,为第一数据转接单元供电。
77.具体的,如图2所示,第一数据转接单元可以包括数据转接芯片u3。
78.数据转接芯片u3的第一引脚和第四引脚均与主控模块连接,数据转接芯片u3的第二引脚和第三引脚均与三极管q2的集电极连接,数据转接芯片u3的第五引脚接地,数据转接芯片u3的第六引脚分别与电阻r14的一端、电阻r13的一端和传感器连接,电阻r14的另一端分别与数据转接芯片u3的第七引脚、电阻r15的一端和传感器连接,电阻r13的另一端分别与数据转接芯片u3的第八引脚、电源和电容c17的一端连接,电容c17的另一端和电阻r15的另一端接地gnd。
79.本实施例中,电源还可以为塑胶转接芯片u3供电。第一数据转接单元可以包括不同类型的数据转接芯片u3,数据转接芯片u3的类型可以根据传感器的通信接口和微处理器的通信接口选择。例如,数据转接芯片u3的型号可以为sp3485。
80.具体的,如图3所示,第二数据转接单元可以包括数据转接芯片u2,数据转接芯片u2的第七引脚和第八引脚均与电源连接,数据转接芯片u2的第九引脚与电阻r7的一端连接,电阻r7的另一端与电源连接,数据转接芯片u2的第三引脚和第二十九引脚接地gnd,数据转接芯片u2的第四引脚和第五引脚均与工业相机连接,数据转接芯片u2的第二十五引脚与微处理器u1的第四十八引脚连接,数据转接芯片u2的第二十六引脚通过电阻r8与微处理器u1的第四十九引脚连接。
81.本实施例中,电源还可以为塑胶转接芯片u2供电。第二数据转接单元可以包括不同类型的数据转接芯片u2,数据转接芯片u2的类型可以根据工业相机的通信接口和微处理器的通信接口选择。例如,数据转接芯片u2的型号可以为cp2102。
82.具体的,作为又一种实施方式,数据接收模块还可以包括:
83.检测数据接口,分别与传感器和第一数据转接单元连接,用于接收轨道检测数据,并将轨道检测数据发送到第一数据转接单元;
84.拍摄数据接口,分别与工业相机和第二数据转接单元连接,用于接收轨道拍摄数据,并将轨道拍摄数据发送到第二数据转接单元。
85.本实施例中,数据转接单元可以直接连接传感器和工业相机。数据转接单元还可以分别通过检测数据接口和拍摄数据接口对应连接传感器和工业相机,实现数据转接单元与传感器和工业相机之间快速连接。检测数据接口的类型可以根据传感器的通信接口选择,拍摄数据接口的类型可以根据工业相机的通信接口选择。较优地,传感器的通信接口可
以为rs485接口,工业相机的通信接口可以为type-c接口,检测数据接口可以为rs485接口,拍摄数据接口可以为type-c接口。
86.具体的,如图2所示,检测数据接口可以包括rs485接口p1,rs485接口p1的第一引脚与数据转接芯片u3的第七引脚连接,rs485接口p1的第二引脚与数据转接芯片u3的第六引脚连接,rs485接口p1还与传感器的通信接口插接。
87.具体的,如图3所示,拍摄数据接口可以包括type-c接口usb1,type-c接口usb1的引脚a1、引脚a12、引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚b1和引脚b12均接地gnd,type-c接口usb1的引脚a4、引脚a9、引脚b4和引脚b9均与电源连接,type-c接口usb1的引脚a5通过电阻r9接地gnd,type-c接口usb1的引脚b5通过电阻r10接地gnd,type-c接口usb1的引脚b7和引脚b6与工业相机连接,type-c接口usb1的引脚a6和引脚b6均与数据转接芯片u2的第四引脚连接,type-c接口usb1的引脚a7和引脚b7均与数据转接芯片u2的第五引脚连接,type-c接口usb1还与工业相机的通信接口插接。
88.具体实现中,进行交通轨道数据采集时,rs485接口p1插接传感器的rs485接口,type-c接口usb1插接工业相机的type-c接口。微处理器u1上电后,生成数据接收指令,将数据接收指令输出到三极管q2,控制三极管q2的通断,控制电源接入数据转接芯片u3,数据转接芯片u3使能开始工作,通过rs485接口p1接收传感器发送的轨道检测数据,将轨道检测数据发送到数据转接芯片u3,通过数据转接芯片u3将轨道检测数据发送到微处理器u1。微处理器u1还将数据接收指令发送到数据转接芯片u2,数据转接芯片u2通过type-c接口usb1接收工业相机发送的轨道拍摄数据,并将轨道拍摄数据转发到微处理器u1。微处理器u1还生成数据发送指令,将数据发送指令输出到数据发送模组u4,数据发送模组u4接收微处理器u1发送的轨道检测数据和轨道拍摄数据,通过无线协议将轨道检测数据和轨道拍摄数据发送到用户设备。
89.可以理解,数据接收模块可以包括多个第一数据转接单元和与多个第一数据转接单元对应连接的多个检测数据接口,多个第二数据转接单元和与多个第二数据转接单元对应连接的多个拍摄数据接口。具体的,第一数据转接单元的数量和检测数据接口的数量可以根据传感器的数量确定,第二数据转接单元的数量和拍摄数据的数量可以根据工业相机的数量确定。另外,多个第一数据转接单元可以通过同一开关单元控制使能,也可以通过与多个第一数据转接单元对应连接的多个开关单元控制使能,具体的,根据实际使用需求设置。
90.本实施例提供一种交通轨道数据采集电路,采用集成度较高的微处理器、数据转接芯片和数据发送模组构成交通轨道数据采集电路,实现用户设备对交通轨道的多种数据采集,相较于通过不同的采集电路分别采集检测数据和拍摄数据,体积小,占用空间小,更容易轻量化,解决了现有交通轨道数据采集板需要分别设置不同的采集电路采集检测数据和拍摄数据,难以轻量化的技术问题。同时,减少了交通轨道数据采集电路中元器件的数量,节约了成本。
91.并且,本实施例中通过微处理器控制不同的数据转接芯片转发多个传感器发送的轨道检测数据和工业相机发送的轨道拍摄数据,可以同时进行多个传感器和工业相机的数据采集,采集效率较高。
92.另外,本实施例中在采集轨道检测数据时,通过电阻和电容组成的数据滤波器对
轨道检测数据进行滤波处理,避免了轨道检测数据中的干扰和噪声对后续轨道不平顺分析的影响。并且本实施例中各元器件均通过直流电源供电,功耗低,在提供了充分的直流电源的情况下,可以满足多次测试需求。
93.实施例二
94.如图6和7所示,图6为本实用新型交通轨道数据采集电路第二实施例的连接示意图,图7为本实用新型第二实施例中电源管理模块的电路原理图。在上述实施例一的基础上,交通轨道数据采集电路还可以包括:
95.电源管理模块,与电源连接,用于将电源的输出电压转化为供电电压,为交通轨道数据采集电路中各模块供电。
96.本实施例中,电源可以为直流电源,交通轨道数据采集电路中各模块的供电电压可以包括不同的电压大小。电源管理模块还与数据接收模块、主控模块和数据发送模块连接,将电源的输出电压转换为不同的供电电压为数据接收模块、主控模块和数据发送模块供电。
97.电源管理模块可以包括电源管理芯片和电压调整器,电源管理芯片可以将电源的输出电压转换为不同电压大小的多个供电电压。具体的,电源管理芯片和电压调整器可以根据各模块的供电电压选择。
98.具体的,如图7所示,电源管理模块可以包括二极管d4、电源管理芯片u7a、电源管理芯片u8b、电源管理芯片u9d、电源管理芯片u11c和正向电压调整器u10。其中,电源管理芯片u7a、电源管理芯片u8b、电源管理芯片u9d和电源管理芯片u11c可以为同一个电源管理芯片的不同模块,该电源管理芯片的型号可以为ea3036。正向电压调整器u10的型号可以为xc6206-3.0。
99.具体实现中,二极管d4的负极与电源连接,二极管d4的正极与电阻r7的另一端、数据转接芯片u2的第七引脚和第八引脚连接,二极管d4的正极还与type-c接口usb1的引脚a4、引脚a9、引脚b4和引脚b9连接。
100.电源管理芯片u7a的第十引脚分别与电源管理芯片u7a的第九引脚、电源和电容c24的一端连接,电容c24的另一端、电源管理芯片u7a的第十二引脚和电源管理芯片u7a的第十三引脚均接地gnd,电源管理芯片u7a的第十一引脚通过电感l1分别与电阻r30的一端、电容c25的一端、电容c26的一端和微处理器u1的第三十五引脚、第二十二引脚、第七十一引脚连接,电源管理芯片u7a的第十四引脚分别与电阻r30的另一端和电阻r31的一端连接,电阻r31的另一端、电容c25的另一端和电容c26的另一端均接地gnd。电源管理芯片u7a将电源的输出电压vcc_5v转换为供电电压vcc_1v2,输出到微处理器u1。
101.电源管理芯片u8b的第七引脚和第八引脚均与电源连接,电源管理芯片u8b的第六引脚通过电感l2分别与电阻r33的一端、电容c30的一端、电容c31的一端、微处理器u1的第四引脚、微处理器u1的第五引脚、微处理器u1的第二十引脚、微处理器u1的第五十引脚、微处理器u1的第六十七引脚、电阻r4的另一端、电阻r12的另一端、数据转换芯片u3的第八引脚、数据发送模组u4的第二引脚和电阻r22的另一端连接,电阻r33的另一端分别与电源管理芯片u8b的第三引脚和电阻r34的一端连接,电容c30的另一端、电容c31的另一端和电阻r34的另一端均接地gnd。电源管理芯片u8b将电源的输出电压vcc_5v转换为供电电压vcc_3v3,输出到微处理器u1、数据转换芯片u3和数据发送模组u4。
102.电源管理芯片u9d的第十六引脚与电源连接,电源管理芯片u9d的第十五引脚、第十六引脚、第十七引脚和第二十一引脚均接地gnd。
103.电源管理芯片u11c的第十八引脚和第十九引脚均与电源连接,电源管理芯片u11c的第一引脚接地gnd,电源管理芯片u11c的第二十引脚通过电感l3分别与电阻r35的一端、电容c32的一端、电容c33的一端和微处理器u1的第三十引脚、第三十一引脚、第三十二引脚、第三十四引脚、第三十六引脚连接,电阻r35的另一端分别与电源管理芯片u11c的第二引脚和电阻r36的一端连接,电阻r36的另一端、电容c32的另一端和电容c33的另一端均接地gnd。电源管理芯片u11c将电源的输出电压vcc_5v转换为供电电压vcc_2v5,输出到微处理器u1。
104.正向电压调整器u10的第三引脚分别与电容c31的一端和电容c27的一端连接,电容c27的另一端接地gnd,正向电压调整器u10的第二引脚分别与电容c28的一端、电容c29的一端和微处理器u1的第八十引脚连接,正向电压调整器u10的第一引脚分别与电阻r32的一端、电容c28的另一端和电容c29的另一端连接,电阻r32的一端还接模拟地agnd,电阻r32的另一端接地gnd。正向电压调整器u10将电源管理芯片u8b输出的供电电压vcc_3v3转换为供电电压vcc_3v0,输出到微处理器u1。
105.本实施例提供一种交通轨道数据采集电路,通过电源管理芯片将电源的输出电压转换为不同电压大小的供电电压为交通轨道数据采集电路中各模块供电,可以根据各模块的实际工作需求供电,避免了电流过大造成各模块损坏,交通轨道数据采集电路短路等情况。
106.实施例三
107.如图8至10所示,图8为本实用新型交通轨道数据采集电路第三实施例的连接示意图,图9为本实用新型第三实施例中数据存储模块的电路原理图,图10为本实用新型第三实施例交通轨道数据采集电路的部分电路原理图。在上述实施例一或二的基础上,交通轨道数据采集电路还可以包括:
108.数据存储模块,与主控模块连接,用于存储轨道检测数据和轨道拍摄数据。
109.本实施例中,主控模块可以将接收到的轨道检测数据和轨道拍摄数据存储于数据存储模块,需要发送轨道检测数据和轨道拍摄数据到用户设备时,主控模块从数据存储模块取出轨道检测数据和轨道拍摄数据发送到数据发送模块。
110.具体的,如图9所示,数据存储模块可以包括数据存储芯片tf1,数据存储芯片tf1的第一引脚分别与电阻r16的一端和微处理器u1的第五十三引脚53连接,数据存储芯片tf1的第二引脚分别电阻r17的一端和微处理器u1的第五十四引脚连接,数据存储芯片tf1的第三引脚分别与电阻r18的一端和微处理器u1的第五十五引脚连接,数据存储芯片tf1的第七引脚分别电阻r19的一端和微处理器u1的第五十七引脚连接,数据存储芯片tf1的第八引脚分别电阻r20的一端和微处理器u1的第五十八引脚连接,电阻r16的另一端、电阻r17的另一端、电阻r18的另一端、电阻r19的另一端和电阻r20的另一端均与电感l2的另一端连接,数据存储芯片tf1的第四引脚与电感l2的另一端连接,数据存储芯片tf1的第五引脚与微处理器u1的第五十六引脚连接,数据存储芯片tf1的第六引脚、第九引脚和第十引脚均接地gnd。数据存储模块还包括存储卡插槽。具体使用时,数据存储芯片tf1可以通过插入存储卡插槽与主控模块连接。
111.本实施例提供一种交通轨道数据采集电路,通过数据存储芯片存储轨道检测数据和轨道拍摄数据,不需要将轨道检测数据和轨道拍摄数据存储在微处理器中,节约了微处理器的内存空间,有利于提升轨道检测数据和轨道拍摄数据的采集速率。
112.进一步地,作为一种实施方式,交通轨道数据采集电路还可以包括:
113.预留接口模块,与主控模块连接,用于连接其他外接设备。
114.本实施例中,预留接口模块可以包括多个预留接口,预留接口可以根据其他外接设备的通信接口设置。其他外接设备包括功放设备、usb(universal serial bus,通用串行总线)通信设备、lcd(liquid crystal display)显示设备和spi(serial peripheral interface,串行外设接口)通信设备等。
115.具体的,如图10所示,预留接口模块可以包括usb接口u5、接口p2、接口p3、接口p4、接口p5和接口p6。
116.具体实现中,usb接口u5的第一引脚分别与电源和电容c21的一端连接,usb接口u5的第二引脚与微处理器u1的第六十八引脚连接,usb接口u5的第三引脚与微控制器u1的第六十九引脚连接,usb接口u5的第四引脚、第五引脚和电容c21的另一端均接地gnd,usb接口u5还与usb通信设备的usb接口插接。通过usb接口u5微处理器u1可以与usb通信设备进行数据传输。
117.接口p2的第一引脚接地,接口p2的第二引脚分别与微处理器u1的四十四引脚和电阻r24的一端连接,电阻r24的另一端与电感l2的另一端连接,接口p2还与其他外接设备的通信接口插接。通过接口p2微处理器u1可以与其他外接设备进行数据传输。
118.接口p3的第一引脚与功放驱动芯片u6的第六引脚连接,接口p3的第二引脚与功放驱动芯片u6的第一引脚连接,功放驱动芯片u6的第二引脚接模拟地agnd,功放驱动芯片u6的第三引脚通过电容c22分别与电阻r26的一端和电阻r27的一端连接,电阻r26的另一端与微处理器u1的第一引脚连接,电阻r27的另一端与微处理器u1的第八十八引脚连接,功放驱动芯片u6的第四引脚通过电容c23接模拟地agnd,功放驱动芯片u6的第五引脚分别与功放驱动芯片u6的第四引脚和电感l2的另一端连接,接口p3还与功放设备的通信接口插接。通过接口p3可以连接功放设备,通过微处理器u1控制功放设备工作。
119.接口p3的第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚和第九引脚对应与微处理器u1的第六引脚、第七引脚、第八引脚、第二十五引脚、第十引脚、第十一引脚和第十二引脚连接,接口p4的第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚和第九引脚对应与微处理器u1的第三十八引脚、第三十九引脚、第十八引脚、第二十七引脚、第二十三引脚、第二十四引脚、第二十六引脚、第二十八引脚和第二十九引脚连接。接口p3和接口p4可以插接lcd显示设备的通信接口,通过微处理器u1控制lcd显示设备工作。
120.接口p5的第一引脚和第二引脚均接地gnd,接口p5的第三引脚与电源连接,接口p5的第四引脚与电感l2的另一端连接。接口p5的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚对应与微处理器u1的第六十二引脚、第六十一引脚、第六十引脚和第五十九引脚连接,接口p5的第九引脚与微处理器u1的第六十六引脚连接,接口p6的第一引脚、第二引脚和第三引脚对应与微处理器u1的第六十五引脚、第六十四引脚和第六十三引脚连接,接口p6的第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚和第九引脚对应与微处理器u1的第四十三引脚、第四十二引脚、第四十一引脚、第四十引脚、第三十九引脚和第七十九引脚连接。接口p5
可以插接spi通信设备的spi接口,实现微处理器u1与spi通信设备通信。
121.进一步地,作为另一种实施方式,交通轨道数据采集电路还可以包括:
122.手动控制模块,与主控模块连接,用于根据用户的手动操作控制交通轨道数据采集电路的工作状态。
123.具体的,如图10所示,手动控制模块可以包括按键k2,按键k2的一端接地,按键k2的另一端分别与微处理器u1的第四十七引脚和电阻r25的一端连接,电阻r25的另一端与电感l2的另一端连接。
124.进一步地,作为又一种实施方式,交通轨道数据采集电路还可以包括:
125.状态指示模块,与主控模块连接,用于根据主控模块输出的状态指示信号,指示交通轨道数据采集电路的工作状态。
126.具体的,如图10所示,状态指示模块可以包括发光二极管d2和发光二极管d3。发光二极管d2的正极通过电阻r28与电感l2的另一端连接,发光二极管d2的负极与微处理器u1的第四十六引脚连接。发光二极管d3的正极通过电阻r29与电感l2的另一端连接,发光二极管d3的负极与微处理器u1的第四十五引脚连接。发光二极管d2可以用于指示交通轨道数据采集电路的异常状态。发光二极管d2可以用于指示用户设备的异常状态。
127.本实施例提供一种交通轨道数据采集电路,通过设置多个预留接口,可以根据用户的实际需要连接不同的外接设备,与不同的外接设备通信,扩展了交通轨道数据采集电路的使用环境,提高了交通轨道数据采集电路的适用性。
128.实施例四
129.本实施例提出一种交通轨道数据采集板,设置于轨道检测车上,轨道检测车上设置有多个传感器和工业相机,交通轨道数据采集板包括:
130.如上述的交通轨道数据采集电路;
131.交通轨道数据采集电路分别与传感器和工业相机连接。
132.本实施例中,在交通轨道数据采集板上需考虑交通轨道数据采集电路中各个模块的分布情况,避免出现走线错乱与重叠,将存储模块的存储卡槽、检测数据接口、拍摄数据接口和预留接口模块中各接口设置于交通轨道数据采集板的四周,便于接口的接入与测试。由于交通轨道数据采集电路中元器件较少,为了便于后续的调试,将检测数据接口、拍摄数据接口和预留接口模块之外的其他元器件放置在顶层板,避免出现短路和提升数据采集板的稳定性。
133.需要说明,本实施例中交通轨道数据采集电路的具体结构参照上述实施例一至实施例三任一实施例,由于本实施例采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
134.以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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