[发明专利]一种基于MCU的数据采集、操控、传输系统

权利要求书

1.一种基于MCU的数据采集、操控、传输系统，其特征在于，包括：数据的采集单元、数据的处理单元、串口通信单元、数据的操控单元；所述数据的采集单元，用于对信号发生器的八路模拟量、两路脉冲量、I/O口的两路开关量进行采集，并传输至MCU中进行进一步处理；所述数据的处理单元，用于对采集来的数据和已发送的控制数据进行分析处理，然后通过设计好的相关算法将采集好的数据通过串口显示在PC机上并将控制数据传达到操控单元上；所述串口通信单元，用于实现PC机和MCU之间数据的传输，二者通过串口通信协议实现互联；所述数据的操控单元，用于对外接的继电器模块、LED显示模块、MCU自带的PWM模块进行控制，其控制数据是通过串口人为发出的；

所述数据的采集单元包括MCU的八路ADC模块、两路I/O模块、两路外部中断模块；所述八路ADC模块通过设置单片机STC12C5616AD的引脚P1.0～P1.7为Open_Drain输出模式，并且进行数据清零操作后开始对模拟量进行采集，采集后的数据经反向放大器和差分放大器组成的联合放大电路实现放大，便于精确和串口输出；所述两路I/O模块是指MCU通过单片机STC12C5616AD的引脚P2.6、P2.7采集TTL高低电平，高低电平分别用LED灯的亮灭来表示；所述的两路外部中断模块则是指当脉冲量通过单片机STC12C5616AD的引脚P3.2、P3.3进入MCU时，其低电平或下降沿将引起中断，从而实现对脉冲量的计数；所述单片机STC12C5616AD的引脚P3.2、P3.3为外部中断引脚；

所述数据的操控单元包括四路继电器输出单元、四路PWM输出单元、两路I/O输出单元，所述的四路继电器输出单元是指继电器子程序根据控制数据对继电器的控制位设定来控制四路继电器的开合时间和持续时间；所述四路PWM输出部分是指PWM相关子程序根据PWM控制位的设定来控制示波器实现不同占空比的PWM波形；所述两路I/O输出单元是指两个LED灯子程序根据I/O电平控制位的设定来实现不同的亮灭情况；控制数据是指在串口上发送的一帧九位HEX数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于MCU的数据采集、操控、传输系统，其特征在于，所述数据的处理单元包括MCU模块、ULN2803模块；所述MCU模块包括单片机最小系统、滤波电路，单片机最小系统部分包括单片机、时钟电路、复位电路、电源指示灯电路；滤波电路部分由两个电解电容并联接在VCC和GND之间，用于滤除电源的杂波和交流部分；利用MCU的各个模块、基本的串口通信、延时函数以及系统时钟将各项功能模块设置为子程序，然后在主程序中将其一一调用；所述ULN2803模块则是用来将作为低逻辑电平数字电路和较高电压/电流之间的接口，在系统中用于驱动继电器和PWM波。

3.根据权利要求1所述的一种基于MCU的数据采集、操控、传输系统，其特征在于，所述串口通信单元包括MCU的单片机STC12C5616AD的P3.0、P3.1、MAX232模块和PC机上的USB串口，通过对串行口的相关寄存器赋予初值，包括串行口控制寄存器、串行口中断寄存器、串行口模式寄存器、串行口波特率实现串行口和PC机之间的通信，所述MAX232模块用于将RS232电平和TTL电平之间进行转换；这种通信包含程序的下载和基于主程序的各项功能实现过程中的数据收发。