[發(fā)明專利]一種用于手持設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410264705.4
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104020693B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐云鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 徐云鵬
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于手持設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、電源模塊和計算機；所述的數(shù)據(jù)采集模塊控制芯片采用型號為STM32F103的32位ARM微控制器，所述STM32F103型微控制器的A/D接口通過信號調(diào)理電路與被測信號連接，所述微控制器的USART接口通過串行接口與傳感器相連，所述微控制器的GPIO接口用于記錄開關(guān)及脈沖信號，所述微控制器的SPIx接口與無線數(shù)據(jù)模塊中的發(fā)射電路相連；所述的無線數(shù)據(jù)模塊基于無線射頻芯片CC1101設(shè)計，所述的無線數(shù)據(jù)模塊包括無線數(shù)據(jù)發(fā)射、接收電路；所述的數(shù)據(jù)通信模塊選用C8051F340型微控制器作為數(shù)據(jù)收發(fā)控制器，所述C8051F340微控制器的GPIO接口與無線數(shù)據(jù)接收電路相連，所述C8051F340微控制器的USB接口與計算機相連；所述的電源模塊采用AMS1117-3.3芯片進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生3.3V電壓為主控制器和其他芯片供電；

所述的信號調(diào)理電路由電壓、電流信號調(diào)理電路組成；所述的電壓信號調(diào)理電路包括電壓基準(zhǔn)源電路、反向加法單元、高頻濾波單元和電壓跟隨單元，所述的反向加法單元進(jìn)行輸入信號的幅值轉(zhuǎn)換，所述的電壓跟隨單元安裝在輸入和輸出端，起隔離和緩沖作用，所述的高頻濾波單元使用運算放大器構(gòu)成壓控電壓源低通濾波器來減少信號中的高頻干擾；所述的電流信號調(diào)理單元選用精度為0.1％的電阻分壓的方法得到電壓信號，并且通過二極管進(jìn)行輸入電壓保護(hù)；

所述電壓基準(zhǔn)源電路基于可控精密穩(wěn)壓源芯片TL431芯片設(shè)計，包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、LM324運算放大器、10uF電容和0.1uF電容；所述第一電阻為5K歐姆電阻、第二電阻為1k歐姆電阻、第三電阻為500歐姆電阻、第四電阻為10K歐姆電阻、第五電阻為10K歐姆電阻、第六電阻為10K歐姆電阻；所述TL431芯片的陽極通過第一電阻與參考極相連，所述TL431芯片的陰極通過第二電阻與參考極相連，所述TL431芯片的陰極通過第三電阻與5V電源相連；產(chǎn)生的參考電壓通過第五電阻與LM324運算放大器的反相輸入端相連，所述LM324運算放大器的正相輸入端通過第六電阻與地相連，所述LM324運算放大器的輸出端通過第四電阻與LM324運算放大器的反相輸入端相連；所述的10uF電容和0.1uF電容一起并聯(lián)在參考電壓與地之間；

所述的開關(guān)及脈沖頻率信號采集電路使用PS2801型光電耦合芯片進(jìn)行采集信號的隔離，防止外部電壓超出芯片管腳耐壓值。