[发明专利]多路数据采集系统

说明书

技术领域

本发明属于数据采集系统，具体涉及一种多路数据采集系统。 

背景技术

目前，在工业和许多其他场合依然使用基于PCI板卡、ISA板卡的数据采集系统，价格昂贵、接插不方便。USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是计算机上的一种新型接口技术，它使得计算机和外部设备的连接十分方便。USB具有高效、快速、价格低廉、体积小和支持热拔插的优点，使其成为数据采集系统的新宠儿。然而当前的USB数据采集设备大多采用的是专门的USB接口芯片，而且根据不同的需求，需要外扩一定数量的A／D转换芯片，使得接口非常复杂，增加了系统的开发难度，进而对系统的稳定性产生影响。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多路数据采集系统，该数据采集系统可实现多通道数据采集实时显示的要求,电路设计方法简单、可靠性高,能满足实际应用的要求。 

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： 

多路数据采集系统，包括信号电源模块、输入接口模块、信号调理模块、数据采集及预处理模块、通信模块和上位机模块，所述电源模块为各个模块提供电源，信号输入接口模块实现信号的隔离接入，信号调理模块对输入信号进行放大或衰减，以适应A／D转换器的转换量程，数据采集及预处理模块和通信模块由微控制器控制，所述微控制器通过内部A／D转换器对经过调理后的信号进行采集，然后进行数据的预处理，并将预处理后的数据通过通信接口传送到上位机，所述上位机模块主要是对获取的数据进行存储和分析处理。 

优选的，所述微控制器采用STM32F103单片机。 

优选的，所述数据采集及预处理模块能同时采集1～第16路所有采集通道的数据，也可以根据设置采集某一路或某几路采集通道接口的数据。 

优选的，所述的通信模块采用USB3.0。 

本发明大量的工作都是在STM32F103单片机内部完成的，只需通过简单的寄存器设置和程序设计即可完成数据的采集和传输过程，避免了复杂的接口电路设计，有效地降低了系统接口的复杂度和系统开发的难度，在很大程度上提高了系统的稳定性。 

附图说明

图1为本发明多路数据采集系统结构框图。 

图2为通信模块结构示意图。 

具体实施方式

附图非限制性地公开了本发明的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。 

如图1所示，多路数据采集系统，包括信号电源模块、输入接口模块、信号调理模块、数据采集及预处理模块、通信模块和上位机模块，所述电源模块为各个模块提供电源，信号输入接口模块实现信号的隔离接入，信号调理模块对输入信号进行放大或衰减，以适应A／D转换器的转换量程，数据采集及预处理模块和通信模块由微控制器控制，所述微控制器通过内部A／D转换器对经过调理后的信号进行采集，然后进行数据的预处理，并将预处理后的数据通过通信接口传送到上位机，所述上位机模块主要是对获取的数据进行存储和分析处理。 

上述方案所述微控制器采用STM32F103单片机。STM32F103单片机具有低功耗、少门数、短中断延迟、低调试成本的优点，专门为在微控制器系统、汽车电控系统、工业控制系统和无线网络等对功耗和成本敏感的嵌入式应用领域实现高系统性能而设计的，简化了编程的复杂性，集高性能、低功耗、低成本于一体。 

上述方案所述数据采集及预处理模块能同时采集第1～第16路所有采集通道的数据，也可以根据设置采集某一路或某几路采集通道接口的数据。而且每个通道的采样间隔时间均可独立编程设置，有效的提高了数据传输的效率。 

上述方案所述的通信模块采用USB3.0。因为USB3.0有足够的数据带宽、低功耗、对于暂时处于等待状态的设备采用节电模式。