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专利号: 2019100801055
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种数字传感器软模型系统,其特征在于,所述数字传感器软模型系统包括依次连接的新建传感器子系统、传感器管理子系统、单片机子系统和命令响应子系统;其中:所述新建传感器子系统,用于新建若干个传感器;其中,针对每个传感器,由用户输入其对应的传感器参数,进一步完成传感器的创建;所述新建传感器子系统包括数据转换模块和新建文件模块;所述数据转换模块用于对用户输入的传感器参数进行数据格式转换,并将转换后的数据进一步传输到新建文件模块;所述新建文件模块用于根据接收数据转换模块传输的数据,创建对应的传感器文件;

所述传感器管理子系统,用于管理并加载新建的若干个传感器到数字传感器软模型系统中;所述传感器管理子系统包括加载传感器模块、初始化传感器模块和关闭传感器模块;

所述加载传感器模块,用于读出每个传感器文件中存储的传感器参数,将读出的数据进行数据处理后,加载到位于内存中的传感器参数列表中;所述初始化传感器模块,用于对传感器进行初始化;所述关闭传感器模块,用于关闭加载到数字传感器软模型系统中的传感器,具体是对传感器参数列表中的数据进行格式化;

针对加载到数字传感器软模型系统的每一个传感器,所述单片机子系统用于读取、存储和传输传感器传输的数据;

所述命令响应子系统,用于接收用户输入的操作命令,并将接收到的操作命令通过单片机子系统传输到每个传感器,传感器对接收到操作命令进行进一步的判断和响应。

2.根据权利要求1所述的数字传感器软模型系统,其特征在于,所述新建传感器子系统中,用户输入的传感器参数包括十进制整数,针对用户输入的传感器参数进行数据格式转换,具体是将读到的十进制整数转换成8位有符号的二进制数据,其中最高位为符号位,0表示非负数,1表示负数,若输入的参数为负数,则将参数转换成补码形式的二进制数据。

3.根据权利要求1所述的数字传感器软模型系统,其特征在于,所述加载传感器模块中数据处理,具体是在读取到8位二进制数据中,将低6位设置为默认值“1”。

4.根据权利要求1所述的数字传感器软模型系统,其特征在于,所述新建传感器子系统中,传感器文件中存储的传感器参数包括最高限值、最低限值、配置参数表、报警标志和供电方式;所述加载传感器模块将读取到的最高限值、最低限值、配置参数表分别赋给传感器参数列表中RAM的第2、3、4字节;将第0、1、5、6、7字节设置为默认值“1”;RAM中第8字节设置为RAM前8个字节的循环冗余校验码。

5.根据权利要求1所述的数字传感器软模型系统,其特征在于,所述命令响应子系统包括接收命令模块、返回ROM值模块、返回RAM值模块、循环冗余校验模块、消去处理模块、数值转换模块和数值比较模块;其中:所述返回ROM值模块,用于读取传感器的64位ROM值,且每次读取一位,循环64次读取完毕;

所述返回RAM值模块,用于读取用户输入的供电方式,并获取每个传感器的RAM值;

所述接收命令模块,用于接收用户发送的操作命令,所述操作命令为二进制数据串,且发送命令的过程就是向加载到数字传感器软模型系统中的传感器写数据的过程;

所述循环冗余校验模块,用于计算指定的二进制数据串的循环冗余校验码,然后与数据串自带的循环冗余检验码进行比较;

所述消去处理模块,用于通过消去算法识别出当前加载到数字传感器软模型系统中所有传感器的ROM值;

所述数值转换模块,用于将一个十进制实数转换成二进制数据;

数值比较模块,用于读取传感器参数列表中RAM第0个字节和第1个字节中存储的数据,并将读取到的数据分别与参数列表中最高限值和最低限值进行比较;若传感器RAM第0个字节存储的数据大于最高限值,或传感器RAM第1个字节存储的数据大于最低限值,则将报警标志置为1,其他情况下报警标志置为0;其中在报警标志置为1时,当前传感器即为报警传感器。

6.根据权利要求1所述的数字传感器软模型系统,其特征在于,用户输入的操作命令包括读ROM命令、跳过ROM命令、匹配ROM命令、搜索ROM命令、报警搜索命令、数值转换命令、读RAM命令、写RAM命令、复制RAM命令、重调EEPROM命令和读供电方式命令,所述命令响应子系统接收用户传输的操作命令,并通过单片机传输给每个传感器,传感器针对接收到的操作命令依次做出的响应包括:命令响应子系统接收到读ROM命令时,传感器将自身的ROM值发送给单片机子系统;单片机子系统进一步控制命令响应子系统中的循环冗余校验模块,针对接收到的数据进行循环冗余校验,同时将读取到的结果反馈给用户;

命令响应子系统接收到跳过ROM命令时,不进行任何操作;

命令响应子系统接收到匹配ROM命令时,由单片机子系统向每个传感器发送用户需要匹配的ROM值,每个传感器将接收到的ROM值与自身的ROM值进行比较,并将比较结果通过单片机子系统反馈给用户;

命令响应子系统接收到搜索ROM命令时,由当前加载到数字传感器软模型系统中所有处于工作状态的传感器,向单片机子系统提供自身的ROM值,单片机子系统根据单总线上接收的序列,控制命令响应子系统中消去处理模块,还原出每个传感器的ROM值;其中,单总线上的值是每个处于工作状态的传感器的ROM值对应位相与后的结果;

命令响应子系统接收到报警搜索命令时,单片机子系统控制命令响应子系统中的数值比较模块,将报警传感器筛选出来;筛选出来的报警传感器向单片机子系统提供自身的ROM值,且进行与接收到搜索ROM命令时相同的操作;

命令响应子系统接收到数值转换命令时,所述单片机子系统先在用户设定的范围内随机获取一个实数,且控制命令响应子系统中的数值转换模块对获取到的实数进行格式转换;转换后的数据通过单片机子系统进一步传输到每一个传感器,传感器将接收到的数据与其自身的最高限值和最低限值分别进行比较;

命令响应子系统接收到读RAM命令时,每个传感器将自身的RAM值发送给单片机子系统,单片机子系统进一步控制命令响应子系统中的循环冗余校验模块,对接收到的数据进行循环冗余校验,同时将读取结果反馈给用户;

命令响应子系统接收到写RAM命令时,单片机子系统控制命令响应子系统中的数值转换模块,对用户设置的数据进行格式转换,转换后的数据经由单片机子系统发送给每个传感器,传感器将接收到的数据分别写入自身RAM的第2个字节和第3个字节;

命令响应子系统接收到复制RAM命令时,每个传感器将自身RAM的第2、3和4个字节的数据写入与其对应的传感器文件中;

命令响应子系统接收到重调EEPROM命令时,每个传感器将与其对应的传感器文件中前三个字节的数据写入自身RAM的第2、3和4个字节;

命令响应子系统接收到读供电方式命令时,每个传感器将自身的供电方式通过单片机子系统进一步反馈给用户。