[发明专利]一种嵌入式数据采集记录系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式计算机测控领域，尤其涉及一种嵌入系统的数据采集记录系统。

背景技术

随着社会进步和科技的发展，工业现场自动化及智能化水平越来越高，要想实现自动化及智能化控制，首先要实现对各种被控对象的数据采集，数据采集仪是一种具有现场记录、分析功能的仪器，针对不同领域不同对象数据采集手段也不同，目前市面上的数据采集机器品种繁多，但他们有一个共同的特点，就是针对具体的工况环境专门设计开发，这样显然通用性较差、功能较单一，无法满足不同条件的需求，这样的数据采集仪还必须和计算机一起才能组成监控诊断系统。

如在一些特殊产品的包装箱上，这些包装箱在运输的过程中，需对其里面多种参数进行实时的显示、记录、远程数据的传输，有的参数精度要求非常高，并且对数据采集仪的体积要求高，能够有直观显示的触摸屏及在线配置功能，对于一些重要的参数还应具有数据的回溯功能。针对上述这样的情况市面上现有的采集仪很难胜任，这些数据采集仪采集通道数较少、采集精度不高、多数内部处理器是利用8位或16位的单片机为核心，数据采集往往自身不具备分析功能，必须将数据传送至计算机进行分析，而且由于缺少操作系统的支持，就无法实现图形界面，这样不利于工人在现场对现场数据进行实时的观察和判断。

发明内容

为了解决现有技术中采集仪通道数较少以及采集精度不高的问题，本发明提供一种嵌入式数据采集记录系统。

本发明提供一种嵌入式数据采集记录系统，包括高精度电源隔离稳压模块，数字信号隔离输入模块，模拟信号压控低通滤波模块，模拟信号线性隔离输入模块，24位高精度模数转换模块，ARM11最小系统模块，触摸显示模块，UART数据传输模块，SD卡数据存储模块和以太网传输模块；

所述的高精度电源隔离稳压模块与所述ARM11最小系统模块和24位高精度模数转换模块连接，所述模拟信号隔离输入模块与所述模拟信号压控低通滤波模块，所述数字信号隔离输入模块，UART数据传输模块，SD卡数据存储模块，以太网传输模块、触摸显示模块均与所述ARM11最小系统模块连接。

该数据采集记录仪能对多路数字量信号及16路模拟量信号进行采集、记录、显示、传输。并且系统可以作为黑匣子存放在某个设备中，也可以作为测控系统前端设备进行实时采集，显示、传输。同时系统还具有在设备上直接进行配置功能。用途十分广泛，市场价值高。

为了同时采集模拟量与数字量信号，采用嵌入式计算机测控技术对两类信号进行自动采集、存储、显示、传输。由于该数据采集记录系统对采集的信号实时性要求高，故利用ARM11微处理器作为主控制器，并扩展相应的内存及固态存储器。每个串口最多可接256个这样的数据采集记录仪，通讯方式为ASCII码字符通讯协议，波特率最高可达到115200，能与其它仪器挂在同一RS-485总线上，如果系统采集数据需进行远程传输，只需将设备接入现有的以太网口进行简单的配置即可实现数据远程传输。

上述嵌入式数据采集记录仪，其中所述ARM11微处理器、内存及固体存储器、时钟电路、复位电路、JTAG调试电路构成最小系统。

其中所述高精度电源隔离稳压模块，由LSA28S05集成隔离DC/DC模块，DCP012415DB隔离DC/DC芯片组成，提供了宽电源电压供电范围：16~40VDC，为整个数据采集记录仪提供稳定低纹波的5V直流电源。

所述信号隔离模块，分为数字隔离模块和模拟信号线性隔离输入模块。数字隔离模块采用TLP521光电隔离耦合器芯片组成，模拟信号线性隔离输入模块采用ISO124线性隔离放大器组成。

所述模拟信号滤波模块，由OP285EP运算放大器芯片及电阻电容搭建电路构成。

所述24位高精度模数转换模块，由ADS1256高精度24位模数转换器搭建电路组成。

所述UART数据传输模块，由MAX3232、MAX485通讯芯片组成。

所述触摸显示模块，由TQ-7LCD液晶显示模块组成。

使用本发明专利，可以实时的进行数字量及模拟量信号的高速采集并将采集信号显示在7寸LCD屏上。也可以作为工业设备的黑匣子，用于记录该设备的运行情况，将数据传到上位计算机进行分析处理。

附图说明

图1是本发明的系统组成框图；

图2是数字信号隔离采集电路；

图3是模拟量线性隔离放大、滤波电路原理图；