培训文档(硬件部分)

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1、科发公司员工技能培训材料(硬件部分)2011-02-211硬件系统及电路基础知识培训21.1我公司自主开发的工控产品类别21.2硬件电路系统的设计结构61.2.1微处理器、存储及地址设置部分71.2.2系统的通讯驱动部分81.2.3温度采集部分的设计原理81.2.4电性能参数采集部分的设计原理81.2.5硬件电路系统的电源部分91.3电气切换部分设计原理92常用通讯方式知识培训102.1RS232通讯102.2RS485通讯102.3红外通讯122.4无线通讯123附录133.1青岛科发公司2010年工控产品目录1

2、33.2科发公司电路板命名规则143.3客户满意度调查表153.4问题维护记录15--17-1硬件系统及电路基础知识培训1.1我公司自主开发的工控产品类别我公司自主开发的工控产品主要应用在家电性能智能检测行业，具体来说就是用于冰箱/冰柜出厂前的在线性能检测，硬件部分主要负责采集、存储、传输被测家电做电过程中的一些性能数据，包括温度数据、电压、电流、功率等数据，计算机根据这些数据判断被测家电的性能。根据各个厂家的具体需求，以及工控产品开发的不同时期，我公司的工控产品从外观上看有不同种类，但是从功能上划分主要有三种：①

3、智能采集箱（TDG-S，TDG-WLM）智能采集箱功能齐全，通讯方式灵活，完全满足家电产品在线检测的所有要求。TDG-S是目前装配最多的一款主板，能够同时采集存储8路温度数据信息，1组负载电性能参数（电流、电压、功率）信息，具有110/220负载电源切换功能，具有静态智能箱的485通讯接口和动态通讯方式的红外通讯接口。TDG-WLM是目前刚开发的一款具备无线通讯和液晶显示能力的新产品，特别适合电控冰箱的智能检测。②简单数据采集盒（TDG-SD，IDGM8030A，PTM-A/B）这类产品主要用于简单的应用场合，如家

4、电厂家只需要采集家电做电中的温度、或电性能参数的。产品有专门用于采集温度的TDG-SD，IDGM8030A，专门用于采集电性能参数的PTM-A/B/C。③配套及外围产品这类产品包括红外通讯盒，无线通讯盒，继电器输出模块SCM9010，双路真空泵数据采集箱，485中继器等。--17-家电性能智能测试仪（装TDG-S板）TDG-S(V03)板--17-综合参数智能快速测量仪（装TDG-S板或TDG-WLM板）TDG-WLM(V02)--17-IDGM8030A电路板图SCM9010电路板图--17-功率测试仪（装PTM

5、-A板）PTM-A电路板图1.2硬件电路系统的设计结构一个典型的硬件电路系统通常包括主控MCU，存储器，通讯驱动，输入输出功能模块以及系统电源部分。--17-主控MCU是系统的核心器件，根据程序编写者的设计，完成各个功能块的控制；存储器能将采集到的数据保存起来，具有掉电不丢失能力；通讯接口包括485通讯接口、232通讯接口或者红外通讯接口，是电路系统与其他设备数据交换的一个重要部分；输入输出功能模块包括：电性能采集模块，温度采集处理模块，继电器输出及LED控制模块，系统电源部分负责降压、稳压。下面以TDG-S为例说

6、明硬件电路系统的结构设计：TDG-S硬件结构设计图1.2.1微处理器、存储及地址设置部分微处理器是电路板的核心器件，里面编写有程序，使系统能够根据需要完成各种功能。目前我公司的工控产品主要用到两种微处理器，功能比较多的电路板都用PIC系列单片机，功能比较简单的系统都用51系列单片机。存储器用的是一种串行铁电存储芯片，这种芯片采用了一种先进的铁电技术，读写速度非常快，可以读写万亿次，掉电后数据可以保持10年，性能非常好。现在选用的型号单片存储容量是32K，满足目前的需要。能够正确设置检测系统的地址是对现场实施人员的基

7、本要求，目前用到的地址设置方法有3种：第1种是通过通讯方式将地址数据存放在存储器，这种方式不便于现场操作，已经不再使用；第2种是通过跳线方式设置，电路板上有双排针，通过插跳线帽（也叫短路帽），实现功能；第3种方式是通过拨码开关设置。2008年以后设计的电路板在地址设置部分都有指示，地址以2进制编码表示，低位在下，高位在上。下面是一个77号地址的两种设置方法范例。77#地址的两种设置方法--17-1.2.2系统的通讯驱动部分通讯部分目前用到的有232通讯，485通讯，红外通讯和无线通讯，在第2部分将详细讲解。1.2.

8、3温度采集部分的设计原理温度采集的处理方式有两种，模拟信号处理方式和数字信号处理方式。模拟信号传感器我们用到的温度传感器有热电偶，PT100/1000，AD590等，模拟传感器输出的是弱信号，微处理器不能直接读取，需要经过信号放大，A/D转换，转换为数字信号。在一些特定的场合需要采用模拟量传感器。数字信号传感器输出的直接就是数字信号，微处理器可以直接读取，非