[實用新型]一種手持式高精度數據采集儀

有效

• 申請號: 201920619400.9
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN209590837U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 喬愛民;羅少軒;彭錦耀;張煒
• 申請（專利權）人: 蚌埠傳感器系統工程有限公司
• 主分類號: G06F15/76
• 分類號: G06F15/76;G05B19/042
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪

本實用新型公開了一種手持式高精度數據采集儀，包括有嵌入式MCU，系統電源電路，分別與嵌入式MCU連接的傳感器信號接口電路、實時時鐘電路、LCD顯示驅動接口電路、鍵盤輸入電路和EEPROM存儲器電路；嵌入式MCU為基于CIP?51內核的混合信號系統芯片，兼容51核單片機，內部集成有RC振蕩器、可編程增益放大器和24bit模數轉換器。本實用新型采用高集成度的嵌入式MCU可以保證手持式數據采集儀的體積較小，內部集成的高精度ADC可以保證在電路板面積較小的前提下實現高精度數據采集，低功耗設計及電池供電可以保證手持式移動數據采集應用。

技術領域

本實用新型涉及數據采集設備領域，具體是一種手持式高精度數據采集儀。

背景技術

在某些數據采集應用場合，如分布離散的油田油管出口壓力數據采集領域，其特點是各個數據采集點分布范圍較廣，難以采用常規的在線數據采集方式對各個點的數據進行采集，通常利用手持式的移動數據采集設備對各個數據采集點的數據進行隨機的采集保存，然后再進行相關的數據分析處理等后續工作。該類采集設備的特點是：電池供電、低功耗、采集的數據精度一般要求較高且需要保存，數據采集的時間具有隨機性、體積小重量輕等。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種手持式高精度數據采集儀，嵌入式MCU利用其內部集成的高精度ADC實現對傳感器輸出的模擬信號進行模數轉換，并將實時采集到的數據通過低功耗的LCD進行顯示，各數據點的數據保存在EEPROM內，可隨時查閱或通過串口導出。

本實用新型的技術方案為：

一種手持式高精度數據采集儀，包括有嵌入式MCU，系統電源電路，分別與嵌入式MCU連接的傳感器信號接口電路、實時時鐘電路、LCD顯示驅動接口電路、鍵盤輸入電路和EEPROM存儲器電路；所述的嵌入式MCU為基于CIP-51內核的混合信號系統芯片，兼容51核單片機，內部集成有RC振蕩器、可編程增益放大器和24bit模數轉換器；所述的系統電源電路包括有串聯電池BAT+、自鎖型微動開關B1、低靜態電流LDO U4、低靜態電流LDO U5、以及若干電阻和電容，串聯電池BAT+通過自鎖型微動開關B1與低靜態電流LDO U4的輸入端連接，低靜態電流LDO U4的輸出端輸出3.3V的數字電源VCC，低靜態電流LDO U5的輸入端與串聯電池BAT+連接，低靜態電流LDO U5的輸出端輸出實時時鐘的供電電源VCC_PCF；所述的傳感器信號接口電路包括有與傳感器連接的傳感器接口P3、RC低通濾波及抗混疊濾波電路，傳感器輸出的差分信號經RC低通濾波及抗混疊濾波電路后送入嵌入式MCU內部進行模數轉換；所述的實時時鐘電路包括有實時時鐘芯片U6和連接于實時時鐘芯片U6上的音叉晶振Y2，實時時鐘芯片U6的I²C接口與嵌入式MCU連接；所述的LCD顯示驅動接口電路包括有與嵌入式MCU連接的段式LCD驅動器U2、以及與段式LCD驅動器U2連接的液晶顯示屏接口U3；所述的鍵盤輸入電路包括有多個分別與嵌入式MCU連接的獨立式鍵盤；所述的EEPROM存儲器電路包括有與嵌入式MCU連接的256Kbit的串行EEPROM存儲器。

所述的低靜態電流LDO U4的輸出端通過阻容濾波電路后輸出AVCC模擬電源。

所述的實時時鐘芯片U6的型號為PCF8563，所述的音叉晶振Y2選用32.767KHz的音叉晶振、為實時時鐘芯片U6提供標準的時鐘源。

所述的段式LCD驅動器U2的型號為HT1621。

所述的串行EEPROM存儲器為四個，四個串行EEPROM存儲器相互并聯后與嵌入式MCU的對應引腳連接。

所述的電阻R5的一端和電阻R7的一端均連接于低靜態電流LDO U4的輸入端，電阻R5的另一端和電阻R7的另一端并聯輸出的BAT_V模擬電壓送入嵌入式MCU內部的ADC轉換以獲取電池電量信息。

本實用新型的優點：