[实用新型]一种小型数采仪

说明书

技术领域

本实用新型属于信息数据采集与传送技术领域，具体涉及用于环保监测系统中使用的环保数据采集仪器。

背景技术

传统的数采仪由机箱、电源、主板、8路模拟量输入模块ADAM-4017或RemoDAQ-8017、数字量I/O模块ADAM-4050或RemoDAQ-8050、或有计数器ADAM-4080、2个RS-232/RS-485转换器和GPRS DTU组成。由于数采仪部件较多，使其内部结构复杂，体积较大，而且这些部件都可以通过市场直接购得，尤其是8路模拟量输入模块ADAM-4017、数据采集模块ADAM-4050和ADAM-4080都有各自的CPU、RS-232或RS-485信号处理电路、电源稳压管电路及各自的外包装等。这时的数采仪在市场竞争力上缺乏技术优势，成本明显增加。

中国实用新型专利CN201177869(公开日2009.01.07)提供“一种环保数采仪”，由MCU、与其连接的JTAG接口电路和DC/DC隔离电源组成，MCU的周边I/O口分组连接有MCU监控电路、实时时钟电路、存储器、闪存存储器、模拟量输入接口、开关量输出接口、R232/485串口模块和预设电路，另一组I/O口通过光耦电路连接开关量输入接口，R232/485串口模块连接一R232/485总线，R232/485总线上挂有若干个串口接口；串口接口中的第一串口连接GPRS/CDMA无线模块。此结构环保数采仪，具有多路模拟量、数字量以及串口输入，可以连接各种传感器；采集数据不会丢失；足以满足数据的近距离和远距离传输；可以选择采集数据的种类和数量，具有较强实用性。但是以DSP作为数字信号处理器，虽然数据处理能力强，但是成本高，耗能高，在环境保护技术领域，需要大量使用数采仪，成本过高影响产品的普及使用。

发明内容

为解决上述现有方式数采仪的缺陷，本实用新型提供一种内部结构简单，体积较小、高性能、廉价、耗能低的数采仪。

为实现本实用新型目的：采用如下技术方案：

一种小型数采仪，其特征在于包括ARM处理器和与其连接的小功率稳压电路、A/D转换电路、闪存存储器、RS-232/RS-485信号处理电路、计数电路、实时时钟和开关量输入输出电路，A/D转换电路通过SPI全双工串行接口与ARM处理器连接、闪存存储器通过I²C总线与ARM处理器连接，计数电路用ARM的外部中断计数；实时时钟是ARM的内置功能，加上外部晶振实现功能；开关量输入输出电路通过通用I/O口与ARM处理器连接，RS-232/RS-485信号处理电路通过异步串行口UART与ARM处理器连接。

所述RS-232具有串行口接线端子，串行口为RX、TX和GND三线半双工模式。

所述RS-232信号处理电路与RS-485信号处理电路包括一个重叠的、通讯口连在一起，可根据需要两种信号择一的UART。

所述第一串行口作为ARM程序下载口。

所述RS-232/RS-485信号处理电路上挂有若干个串口接口，GPRS DTU模块插接在GPRS DTU插座，通过GPRS DTU串行口连接到ARM处理器，串口接口中的第一串口连接GPRS DTU模块，即GPRS DTU串行口与第一个串口连接。

进一步，本实用新型小型数采仪还包括GPRS DTU模块，GPRS DTU模块插接在GPRS DTU插座上，通过串行口连接到ARM处理器。

再进一步，ARM的异步串行口UART0连接到RS-232信号处理电路；UART1同时连接到RS-232信号处理电路与RS-485信号处理电路，根据外部需要可任选一种信号。

本实用新型所有部件都集中在一个处理器下工作，使数采仪结构完善，外形美观，成本低廉，市场竞争力取得突破性提升。

本实用新型A/D转换电路采集模拟量可分成三档：-10～+10V、-5～+5V和-2.5～+2.5，这样有效提高集成系统数据的精度。将各类需要的功能集中在一个处理器下工作，提高了集成系统的集成密度，同时精简了部分元件，降低了成本。本实用新型也可以作为数据采集器运用到其它集成系统中，同样能提高集成系统的集成密度，降低集成系统的成本，使集成系统结构更加简洁、紧凑。

相比现有技术，本实用新型有如下技术效果：

(1)，具有通用性，本实用新型可以应用于绝大多数需要A/D转换、开关控制和计数器的集成系统中，它采用的协议是国际标准的Modbus RTU协议，给集成系统顺利完成设备的整合带来了很大的便利。