[發(fā)明專利]一種基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111032440.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN113721529A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡軒;鐘曉玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G01D21/02
• 代理公司: 武漢菲翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42284
• 代理人: 賈雙明

本發(fā)明公開了一種基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)和輔助信息采集模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)的輸出端與輔助信息采集模塊的輸入端連接，所述標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)包括查詢模塊、微處理器、輔助信息采集方案生成模塊和備份模塊，所述查詢模塊的輸出端與微處理器的輸入端連接，本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域。該基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)和影響的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模糊化處理后得出一個(gè)數(shù)值，相比較直接通過數(shù)據(jù)采集模塊得到的數(shù)值更加準(zhǔn)確，提高了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，提供的數(shù)值具有實(shí)際的參考意義，增加了整體的適用范圍，便于使用者進(jìn)行操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代的科研、生產(chǎn)和人們的日常生活中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛，需要對(duì)溫度、濕度、壓力、流量等物理量進(jìn)行檢測(cè)，并通過相應(yīng)的傳感器將這些物理量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，然后對(duì)模擬電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等后發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后將結(jié)果顯示出來，這就是數(shù)據(jù)采集。FPGA是一種數(shù)字集成電路芯片，F(xiàn)PGA是數(shù)字電路的物理實(shí)現(xiàn)方式之一。與數(shù)字電路的另一種重要實(shí)現(xiàn)方式ASIC芯片相比，F(xiàn)PGA的一項(xiàng)重要特點(diǎn)是其可編程特性，即用戶可通過程序指定FPGA實(shí)現(xiàn)某一特定數(shù)字電路。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集的形式也變得多樣化，但是經(jīng)常會(huì)遇到一些問題，比如在通過外線測(cè)溫儀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這種數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性不是很高，具體的原因時(shí)，測(cè)溫儀和發(fā)熱物體之間有一定的距離，受到很多環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致測(cè)量的準(zhǔn)確度不是很好，在生活中還有多這種場景的存在，大多也是因?yàn)榄h(huán)境因素和一些其他因素的影響，導(dǎo)致的測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，這樣得到的數(shù)據(jù)很難提供很好的參考意義。

因此有必要對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，提高了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，解決了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高的問題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)和輔助信息采集模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)的輸出端與輔助信息采集模塊的輸入端連接，所述標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)包括查詢模塊、微處理器、輔助信息采集方案生成模塊和備份模塊，所述查詢模塊的輸出端與微處理器的輸入端連接，并且微處理器的輸出端與輔助信息采集方案生成模塊的輸入端連接，所述微處理器與備份模塊之間實(shí)現(xiàn)雙向連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端和輔助信息采集模塊的輸出端均與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輸入端連接，并且模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的輸出端與數(shù)據(jù)處理中心的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)處理中心的輸出端與通信模塊的輸入端連接。

優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)的輸入端與登錄模塊的輸出端連接。

優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)因素確認(rèn)系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)庫之間實(shí)現(xiàn)雙向連接。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端、數(shù)據(jù)處理中心的輸入端和通信模塊的輸入端均與電源模塊的輸出端連接。

優(yōu)選的，所述輔助信息采集模塊包括距離傳感器、環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境濕度傳感器和風(fēng)力傳感器。

優(yōu)選的，所述模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括輸入模塊、模糊化模塊、模糊規(guī)則模塊、模糊決策模塊和輸出模塊，所述輸入模塊的輸出端與模糊化模塊的輸入端連接，并且模糊化模塊的輸出端與模糊規(guī)則模塊的輸入端連接。所述模糊規(guī)則模塊的輸出端與模糊決策模塊的輸入端連接，并且模糊決策模塊的輸出端與輸出模塊的輸入端連接。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理中心包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和FPGA處理器。

有益效果

本發(fā)明提供了一種基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：