[發(fā)明專利]多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310424061.6
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104460394A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李忠久;錢承悅;郝仕民
• 申請（專利權(quán)）人: 李忠久
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，尤其是涉及一種多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改進(jìn)。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是采集傳感器輸出的模擬信號并轉(zhuǎn)換為計算機(jī)可以識別的數(shù)字信號，送入計算機(jī)并進(jìn)行記錄或打印，以便對某些物理量進(jìn)行監(jiān)視。其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)還將被生產(chǎn)過程中的計算機(jī)用來控制某些物理量。隨著微型計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集監(jiān)測已成為日益重要的檢測技術(shù)。

數(shù)據(jù)采集是工業(yè)控制等系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，通常采用一些功能相對獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，作為測控系統(tǒng)不可缺少的部分，數(shù)據(jù)采集的性能特點(diǎn)直接影響到整個系統(tǒng)。

但是現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量小，因此要求的時鐘頻率較高，且電路較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種數(shù)據(jù)吞吐量大且電路較簡單的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片MCU、通信接口和PC機(jī)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片MCU、通信接口和PC機(jī)依次相連。

作為一種優(yōu)選方案，A/D轉(zhuǎn)換模塊選用的是開關(guān)電容式A／D轉(zhuǎn)換器TLCl543。

本發(fā)明有益效果。

本發(fā)明數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用P89V51RD2作為MCU板的核心控制元件。P89V5lRD2是Philips公司生產(chǎn)的一款80C51微控制器，其突出特點(diǎn)就是它的x2方式選項，選擇該方式可以在相同時鐘頻率下獲得2倍的數(shù)據(jù)吞吐量。該系統(tǒng)采電路采用TLCl543芯片，使系統(tǒng)硬件電路大大簡化。

附圖說明

為本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，本發(fā)明包括數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片MCU、通信接口和PC機(jī)，數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片MCU、通信接口和PC機(jī)依次相連。

A/D轉(zhuǎn)換模塊選用的是開關(guān)電容式A/D轉(zhuǎn)換器TLCl543。

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的中為了提高系統(tǒng)智能化、可靠性和實(shí)用性，采用單片MCU和上位機(jī)傳輸?shù)姆椒ǎ碝CU運(yùn)行在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)端，完成數(shù)據(jù)的采集、處理、發(fā)送，上位機(jī)則完成數(shù)據(jù)的接收、校驗(yàn)及顯示，同時上位機(jī)可對遠(yuǎn)端MCU進(jìn)行控制，使其采集方式可選。整體上有主設(shè)備和從設(shè)備構(gòu)成，主設(shè)備主要是PC機(jī)，從設(shè)備包括電源及A/D接口、串口收發(fā)模塊。

選用的ADC是開關(guān)電容式A/D轉(zhuǎn)換器TLCl543，其具有如下的一些特點(diǎn)：10位精度、11個通道、3種內(nèi)建的自測模式、提供EOC(轉(zhuǎn)換完成)信號等。該芯片與單片機(jī)的接口采用串行接口方式，引線很少，與單片機(jī)連接簡單。由于有11個模擬量輸入口，為今后的功能擴(kuò)展留下很大空間。

單片機(jī)采用Philips公司生產(chǎn)的一款80C51微控制器——P89V5lRD2，它包含64KBFlash程序存儲器和lKB的數(shù)據(jù)RAM。它的典型特性是X2方式選項，利用該特性可使應(yīng)用程序以傳統(tǒng)的80C51時鐘頻率(每個機(jī)器周期包含12個時鐘)或X2方式(每個機(jī)器周期包含6個時鐘)的時鐘頻率運(yùn)行，選擇x2方式可在相同時鐘頻率下獲得2倍的數(shù)據(jù)吞吐量。從該特性獲益的另一種方法是將時鐘頻率減半而保持特性不變，這樣可以極大地降低電磁干擾(EMI)。Flash程序存儲器支持并行和串行在線編程(ISP)。P89V51RD2也可采用在應(yīng)用中編程(IAP)，允許隨時對Flash程序存儲器重新配置，即使是應(yīng)用程序正在運(yùn)行也不例外。

串行通信電路中單片機(jī)通過RXD和TXD引腳實(shí)現(xiàn)對通信模塊的收發(fā)信息的控制。由于工控機(jī)串口給出的是標(biāo)準(zhǔn)的RS-232電平，RS-232的邏輯0電平規(guī)定為+3～+15V之間，邏輯1電平規(guī)定為-3～-5v之間；單片機(jī)的串行口給出的是TTL電平，邏輯0電平規(guī)定0～0．5V，邏輯1規(guī)定為+3～+5V，這兩種電平互不兼容，岡此兩者要進(jìn)行通信，必須能夠在RS-232電平和TTL電平之問進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此使用MAX232芯片來完成這一任務(wù)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。