[發(fā)明專利]基于stm32的工業(yè)數(shù)據(jù)無線采集終端

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510052339.0
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN104637283A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐毅
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): G08C17/02
• 分類號(hào): G08C17/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集終端，特別涉及一種基于stm32的工業(yè)數(shù)據(jù)無線采集終端。

【背景技術(shù)】

近年來，隨著工業(yè)過程規(guī)模和地域的擴(kuò)大化和復(fù)雜化，工業(yè)過程涉及越來越多的設(shè)備及多變的工業(yè)因素，包含了復(fù)雜的環(huán)境和狀態(tài)信息。這些環(huán)境和狀態(tài)信息對于工業(yè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控及后續(xù)的故障排除和產(chǎn)品更新具有很大的指導(dǎo)意義和研究價(jià)值。所以能夠?qū)ζh(yuǎn)地區(qū)或環(huán)境復(fù)雜地區(qū)的工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)及監(jiān)控變得越來越重要。

有鑒于上述問題，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富耳朵實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合合理的應(yīng)用，積極加以研究創(chuàng)新，以求設(shè)計(jì)出一種基于stm32的工業(yè)數(shù)據(jù)無線采集終端，能夠改善一般現(xiàn)有的數(shù)據(jù)監(jiān)測的局限性，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并反復(fù)測試與改進(jìn)后，終于得出了頗具使用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)信息采集處理傳輸?shù)木窒扌裕瑑?yōu)化工業(yè)生產(chǎn)信息的采集以及處理，以便工業(yè)生產(chǎn)的研究及故障的處理，為安全生產(chǎn)和產(chǎn)品升級(jí)提供技術(shù)保障。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種基于stm32的工業(yè)數(shù)據(jù)無線采集終端，采用無線方式傳輸數(shù)據(jù)，可以在復(fù)雜偏遠(yuǎn)的工業(yè)現(xiàn)場實(shí)施，突破地域的限制，并突破有線傳輸?shù)木窒扌浴?/p>

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種stm32的工業(yè)數(shù)據(jù)無線采集終端，所述數(shù)據(jù)采集終端包括中央處理器、數(shù)據(jù)采集模塊、本地存儲(chǔ)模塊、無線傳輸模塊及電源模塊等五大模塊；所述中央處理器采用stm32單片機(jī)，可對數(shù)據(jù)采集模塊、本地存儲(chǔ)模塊及無線傳輸模塊進(jìn)行控制完成數(shù)據(jù)的采集、中間處理及遠(yuǎn)程傳輸功能；所述數(shù)據(jù)采集模塊提供與外部工業(yè)現(xiàn)場合適的通信接口；所述本地存儲(chǔ)模塊提供能夠本地存儲(chǔ)的存儲(chǔ)設(shè)備，如SD卡；所述無線傳輸模塊提供多種無線傳輸方式，如GPRS、3G等。

系統(tǒng)工作過程為：

(1)、中央處理器接收到遠(yuǎn)程服務(wù)器端通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的采集命令。

(2)、中央處理器對命令解析，并通過數(shù)據(jù)采集模塊向工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)獲取請求。

(3)、工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備對請求做出應(yīng)答并返回所請求數(shù)據(jù)。

(4)、中央處理器對所獲得的數(shù)據(jù)先進(jìn)行存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程傳輸前的預(yù)處理，如將數(shù)據(jù)的前后加入時(shí)間戳和幀頭幀尾以達(dá)到傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)有效性及可解析性。

所述無線傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)包格式或傳輸協(xié)議是通過與服務(wù)器端的應(yīng)用程序協(xié)商后自主研發(fā)。

【附圖說明】

結(jié)合參考附圖及接下來的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，圖1為本發(fā)明基于stm32的工業(yè)數(shù)據(jù)無線采集終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式分為硬件選擇、軟件功能及系統(tǒng)工作步驟三部分對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。此具體實(shí)施方式針對西門子S7-200PLC進(jìn)行。

硬件選擇：

所述中央處理器模塊選擇stm32f103c8型號(hào)的單片機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集模塊選擇RS485接口電路，所述本地存儲(chǔ)模塊采用8G的MicroSD卡，所述無線傳輸模塊選擇中興通訊MG2639型號(hào)的GPRS通訊模塊，所述電源模塊選擇24V輸入經(jīng)過穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成5V和3.3V的電源供系統(tǒng)中各模塊使用。

軟件功能：

軟件編程使用KEIL編程軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、本地存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程傳輸三個(gè)功能。所述數(shù)據(jù)采集功能指stm32單片機(jī)通過RS485接口向S7-200PLC發(fā)送符合PPI協(xié)議的讀取數(shù)據(jù)指令。所述本地存儲(chǔ)功能指stm32單片機(jī)接收到S7-200PLC返回的數(shù)據(jù)后，用過移植的FATFS文件系統(tǒng)向SD卡中寫入數(shù)據(jù)。所述遠(yuǎn)程傳輸功能指stm32單片機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)前后加入必要的通信協(xié)議格式后通過GPRS模塊的AT指令向遠(yuǎn)程服務(wù)器端發(fā)送，需要說明的是通信協(xié)議是與服務(wù)器端應(yīng)用程序協(xié)商后自主研發(fā)的。

系統(tǒng)工作步驟：

(1)、stm32單片機(jī)接收到遠(yuǎn)程服務(wù)器端通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的采集命令。

(2)、stm32單片機(jī)對命令解析，并通過RS485接口模塊向S7-200PLC發(fā)送PPI協(xié)議指令數(shù)據(jù)獲取請求。

(3)、S7-200PLC對請求做出應(yīng)答并返回所請求數(shù)據(jù)。

(4)、stm32單片機(jī)對所獲得的數(shù)據(jù)先進(jìn)行存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程傳輸前的預(yù)處理，如將數(shù)據(jù)的前后加入時(shí)間戳和幀頭幀尾以達(dá)到傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)有效性及可解析性。