[實用新型]一種基于STM32芯片的多類型傳感器信號采集傳輸設備

有效

• 申請號: 201320181050.5
• 申請日: 2013-04-12
• 公開（公告）號: CN203149806U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 姚健東;于繼明;胡勇;嚴筱永
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G08C19/00;H04L29/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本實用新型涉及一種多類型傳感器信號調理與采集，多通信協議數據傳輸的傳感器信號采集傳輸設備。

背景技術

首先，傳統的傳感器信號采集傳輸設備往往只能采集固定的一種傳感器信號，通常為電流型、電壓型或者電阻型傳感器信號，若要采集多種不同類型傳感器信號時，往往需要使用不同的設備來進行傳感器信號的采集，這就帶來使用上的繁瑣，也較易出錯。

其次，傳統的傳感器信號采集傳輸設備在數據傳輸方式上往往比較單一，單一的傳輸方式易受工作條件和場地的影響，容易造成數據傳輸的丟失和不準確，在某些特定場合和特定時段，若無法進行數據傳輸，則會造成采集數據的長時間丟失。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供一種多用途、靈活、可靠、準確的多類型傳感器信號采集傳輸設備。

本實用新型所采用的技術方案是：一種基于STM32芯片的多類型傳感器信號采集傳輸設備，其特征在于包括：主控芯片STM32、多類型傳感器信號調理電路、傳感器信號模數轉換電路和數據傳輸模塊，其中所述多類型傳感器信號調理電路將不同類型傳感器輸出信號調理成0-5V電壓信號，輸出至傳感器信號模數轉換電路,然后通過傳感器信號模數轉換電路轉換成數字信號輸出到主控芯片STM32,最終通過數據傳輸模塊將表征傳感器信號的數字信號傳輸給其它設備。

所述多類型傳感器信號調理電路，內置I-V轉換電路、電壓放大電路、R-V轉換電路，支持電流型傳感器輸出的4-20mA電流信號轉換為0-5V電壓信號；電壓型傳感器輸出的微電壓信號放大為0-5V電壓信號；電阻型傳感器輸出的電阻信號轉換為0-5V電壓信號；考慮部分數字型傳感器，該傳感器信號調理電路中預留IIC、SPI、串口和一線制接口，以適應不同接口類型數字型傳感器的信號采集需求。

所述傳感器信號模數轉換電路，內置高速16位模數轉換芯片，支持將多類型傳感器信號調理電路輸出的0-5V電壓信號轉換為表征傳感器信號的數字信號，并傳輸給主控芯片STM32。

所述數據傳輸模塊，集成無線數傳和有線數傳兩種傳輸方式，無線數傳包括藍牙通信、ZigBee通信、WiFi通信和GPRS/GSM通信，有線數傳包括RS232串行通行、USB2.0通信和嵌入式以太網通信。

設備包括主控芯片STM32、多類型傳感器信號調理電路、傳感器信號模數轉換電路和數據傳輸模塊。

多類型傳感器信號調理電路內置電流型傳感器、電壓型傳感器和電阻型傳感器的輸出信號轉換為0-5V電壓信號的轉換電路，在此基礎上，為了支持數字型傳感器，預留IIC、SPI、串口和一線制接口，以適應不同接口類型數字型傳感器。在進行傳感器信號采集時，只要按照傳感器的輸出信號類型，將傳感器連接到上述相應的傳感器輸入接口即可。

數據傳輸模塊集成有線數傳和無線數傳兩種功能，有線數傳包括RS232串口傳輸、USB2.0傳輸和嵌入式以太網傳輸；無線數傳包括藍牙傳輸、ZigBee傳輸、WiFi傳輸和GPRS/GSM通傳輸。設備可以同時使用其中的一種或幾種傳輸方式，靈活可靠。

本實用新型的有益效果是，首先，設備內置多類型傳感器信號調理電路，支持連接多種類型傳感器，傳感器信號采集方式靈活、方便、可擴展性好。其次，本設備在傳感器數據傳輸時采用多種無線數傳和有線數傳相結合的數據傳輸方式，當其中一種或者多種傳輸方式無法使用時，可以方便切換為其它數據傳輸方式，提高設備的易用性、可靠性和穩定性。

附圖說明

圖1是一種基于STM32芯片的多類型傳感器信號采集傳輸設備的模塊示意圖。

圖2是設備電路板連接圖。

附圖標記：1-主控芯片STM32F107VCT6；2-電源電路；3-主控芯片最小系統電路；4-I-V轉換電路；5-電壓放大電路；6-R-V轉換電路；7-?IIC、SPI、串口和一線制接口；8-高速16位模數轉換芯片AD7606；9-?RS232串口通信接口；10-?USB2.0傳輸接口；11-嵌入式以太網傳輸接口；12-藍牙傳輸接口；13-?ZigBee傳輸接口；14-?WiFi傳輸接口；15-?GPRS/GSM傳輸接口；16-?16位并口接口；17-?Uart接口；18-?SPI接口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

在圖1中，系統包括如下四個部分：主控芯片STM32、多類型傳感器信號調理電路、傳感器信號模數轉換電路和數據傳輸模塊。其中數據傳輸模塊又分為有線數傳和無線數傳兩部分。