[實用新型]一種基于CAN總線和C8051F060的高精度多通道數據采集卡

有效

• 申請號: 201521118410.2
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN205263582U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 瞿林;陳景東;葛冉;俞波
• 申請（專利權）人: 臨境聲學科技江蘇有限公司
• 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

技術領域：

本實用新型涉及數據采集領域，具體涉及一種基于CAN總線技術的高精度多通道數據采集卡。

背景技術：

數據采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采非電量或者電量信號，送到上位機中進行分析，處理。數據采集系統是結合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產品來實現靈活的、用戶自定義的測量系統。數據采集卡，即實現數據采集(DAQ)功能的計算機擴展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCIExpress、火線(IEEE1394)、PCMCIA、ISA、CompactFlash、485、232、以太網、各種無線網絡等總線接入個人計算機。

CAN總線是一種采用無破壞性位競爭機制實現串形多主通行的現場總線。由于CAN總線具有抗干擾能力強、報文短、實時性好和組網成本低等優點，所以被廣泛應用于環境相對惡劣、電磁輻射大、對可靠性要求較高的工業自動化現場、船舶、醫療設備、工業設備等方面。然而大多數的基于CAN總線的采集板卡都是單通道數據采集，因為多通道數據采集在數據交換周期內很難達到較高的實時性，而且一般都是8bit分辨率的ADC進行數據的采樣編碼，采集的精度相對比較低，因此以往的CAN總線采集卡的使用性能越來越不能滿足日益增長的測量需求。

實用新型內容：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種8通道數據采集，根據測量需要，結合采樣率與C8051F060處理能力，稍微修改程序，可以擴展通道數量的技術方案：

一種基于CAN總線和C8051F060的高精度多通道數據采集卡，包括運放跟隨模塊、模擬開關模塊、信號分壓調理模塊、C8051F060單片機、光耦隔離模塊、CAN總線驅動器模塊及電源DC-DC模塊，所述運放跟隨模塊與外部連接器導通，并與模擬開關模塊、信號分壓調理模塊、C8051F060單片機、光耦隔離模塊及CAN總線驅動器模塊依次串行連接，所述電源DC-DC模塊通過導線與光耦隔離模塊及CAN總線驅動器模塊導通。

作為優選，運放跟隨模塊為若干個，共用一個一個模擬開關模塊。

作為優選，C8051F060單片機內部包括主控制器，并集成了1個采樣率為1Mbps且分辨率為16bit的ADC和一個完全符合CAN2.0A和2.0B的CAN總線控制器。

作為優選，CAN總線控制器和CAN總線驅動器之間采用光耦隔離。

本實用新型的有益效果在于：

（1）本實用新型通過運放跟隨模塊、模擬開關模塊、信號分壓調理模塊、C8051F060單片機、光耦隔離模塊、CAN總線驅動器模塊及電源DC-DC模塊的配合運作，實現8通道數據采集，根據測量需要，結合采樣率與C8051F060處理能力，稍微修改程序，可以擴展通道數量。

（2）本實用新型使用C8051F060控制器，片內集成ADC和CAN控制器，節約成本的同時提高板卡的抗干擾能力。

（3）本實用新型采用多通道均勻過采樣算法，提高信噪比，從而提高板卡的采集精度。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的多通道均勻過采樣程序流程圖。

具體實施方式：

為使本實用新型的發明目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步地詳細描述。

如圖1所示，本實用新型設計了一種基于CAN總線和C8051F060的高精度多通道數據采集卡，包括運放跟隨模塊1、模擬開關模塊2、信號分壓調理模塊3、C8051F060單片機4、光耦隔離模塊5、CAN總線驅動器模塊6及電源DC-DC模塊7，運放跟隨模塊1與外部連接器8導通，并與模擬開關模塊2、信號分壓調理模塊3、C8051F060單片機4、光耦隔離模塊5及CAN總線驅動器模塊6依次串行連接，電源DC-DC模塊7通過導線與光耦隔離模塊5及CAN總線驅動器模塊6導通。其中的運放跟隨模塊1為若干個，共用一個模擬開關模塊2。