[發明專利]基于FPGA的物聯網數據采集系統

有效

• 申請號: 202010116184.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111308933B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 劉智;林利彬;張昱;凌翔;魏千洲;王佳相;秦昊;張東波;楊瑞;郭旭;王曉旭
• 申請（專利權）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

1.一種基于FPGA的物聯網數據采集系統，其特征在于，包括：FPGA處理模塊、CAN總線接口模塊、USB總線接口模塊、串口接口模塊、太網總線接口模塊、供電模塊；其中，所述FPGA處理模塊分別與所述CAN總線接口模塊、所述USB總線接口模塊、所述串口接口模塊、所述太網總線接口模塊和所述供電模塊連接；所述FPGA處理模塊，用于將接收到的通信協議進行匯總并轉換為OPC UA協議并通過以太網端口直接上傳到本地服務器或云服務器，還用于將OPC UA協議轉換為目標協議；所述FPGA處理模塊用于通過控制所述接口模塊來控制與該接口模塊連接的設備；

所述FPGA處理模塊包括FPGA電路、調試電路；

所述FPGA電路分別與所述調試電路、所述CAN總線接口模塊、所述USB總線接口模塊、所述串口接口模塊、所述太網總線接口模塊和所述供電模塊連接；所述FPGA電路的每個電源管腳都有一個去耦電容，所述串口接口模塊中包括多個瞬態二極管，所述USB總線接口模塊采用USBLC6芯片；

所述CAN總線接口模塊包括CAN總線芯片、共模電感、第一貼片電感、第二貼片電感、第一通用二極管、第二通用二極管、第三通用二極管、第四通用二極管、第五通用二極管、第六通用二極管、第十二瞬態二極管、第一放電管、第二放電管、第一電阻、第一電容、第五連接器；

其中，所述CAN總線芯片的第四端、所述CAN總線芯片的第五端分別與所述FPGA電路連接；所述CAN總線芯片的第十五端與所述共模電感的第二端連接；所述CAN總線芯片的第十七端與所述共模電感的第一端連接；

所述共模電感的第三端通過所述第二貼片電感分別與所述第三通用二極管的第一端、所述第四通用二極管的第一端、所述第二放電管的第一端、所述第五連接器的第二端連接；

所述共模電感的第四端通過所述第一貼片電感分別與所述第一通用二極管的第一端、所述第二通用二極管的第一端、所述第一放電管的第一端、所述第五連接器的第一端連接；

所述第一通用二極管的第二端分別與所述第五通用二極管的第一端、所述第十二瞬態二極管的第一端、所述第三通用二極管的第二端連接；

所述第二通用二極管的第二端分別與所述第六通用二極管的第一端、所述第十二瞬態二極管的第二端、所述第四通用二極管的第二端連接；

所述第一放電管的第二端分別與所述第二放電管的第二端、所述第一電阻的第一端、所述第一電容的第一端、所述第五連接器的第三端連接；

所述第五通用二極管的第二端、所述第六通用二極管的第二端、所述第一電阻的第二端、所述第一電容的第二端分別接地。

2.如權利要求1所述的基于FPGA的物聯網數據采集系統，其特征在于，所述串口接口模塊包括RS422電路，其中，所述RS422電路包括RS422芯片、第一瞬態二極管、第二瞬態二極管、第三瞬態二極管、第四瞬態二極管、第一連接器；

所述RS422芯片的第二端、所述RS422芯片的第三端分別與所述FPGA電路連接；

所述RS422芯片的第五端分別與所述第四瞬態二極管的第一端和所述第一連接器的第四端連接；所述RS422芯片的第六端分別與所述第三瞬態二極管的第一端和所述第一連接器的第三端連接；

所述RS422芯片的第七端分別與所述第二瞬態二極管的第一端和所述第一連接器的第二端連接；所述RS422芯片的第八端分別與所述第一瞬態二極管的第一端和所述第一連接器的第一端連接；

所述第一瞬態二極管的第二端、所述第二瞬態二極管的第二端、所述第三瞬態二極管的第二端和所述第四瞬態二極管的第二端分別接地。

3.如權利要求1所述的基于FPGA的物聯網數據采集系統，其特征在于，所述串口接口模塊包括RS485電路，其中，所述RS485電路包括RS485芯片、第五瞬態二極管、第六瞬態二極管、第七瞬態二極管、第二連接器；

所述RS485芯片的第一端、所述RS485芯片的第二端、所述RS485芯片的第三端、所述RS485芯片的第四端分別與所述FPGA電路連接；

所述RS485芯片的第六端分別與所述第五瞬態二極管的第一端、所述第七瞬態二極管的第一端和所述第二連接器的第一端連接；

所述RS485芯片的第七端分別與所述第五瞬態二極管的第二端、所述第六瞬態二極管的第一端和所述第二連接器的第二端連接；

所述第六瞬態二極管的第二端、所述第七瞬態二極管的第二端分別接地。