[发明专利]基于FPGA的物联网数据采集系统

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的物联网数据采集系统，该系统包括FPGA处理模块、CAN总线接口模块、USB总线接口模块、串口接口模块、太网总线接口模块、供电模块；其中，所述FPGA处理模块分别与所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接；本发明技术方案通过改进数据采集系统，提高系统数据采集的效率。

技术领域

本发明涉及工业现场数据采集技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的物联网数据采集系统。

背景技术

在工业控制领域中，为了实现控制层软件与工业现场设备硬件之间的信息交互，使得现有的工业控制系统的数据采集方式越来越多样化。

然而现有的物联网数据采集系统采集的数据相对单一，通常只能采集以太网接口数据、RS232接口协议，数据采集效率低，同时现有的物联网数据采集系统采用CPU处理器，使得系统在同一时间只能处理完该接口模块对应的数据后才能处理下一个接口模块的数据，实时性差，数据处理时间长，效率低。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于FPGA的物联网数据采集系统，以解决现有的物联网数据采集方式单一的技术问题，本发明通过改进数据采集系统，有利于提高系统数据采集的效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于FPGA的物联网数据采集系统，包括：FPGA处理模块、CAN总线接口模块、USB总线接口模块、串口接口模块、太网总线接口模块、供电模块；其中，所述FPGA处理模块分别与所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接；所述FPGA处理模块，用于将接收到的通信协议进行汇总并转换为OPC UA协议并通过以太网端口直接上传到本地服务器或云服务器，还用于将OPC UA协议转换为目标协议；所述FPGA处理模块用于通过控制所述接口模块来控制与该接口模块连接的设备；

所述FPGA处理模块包括FPGA电路、调试电路；

所述FPGA电路分别与所述调试电路、所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接；所述FPGA电路的每个电源管脚都有一个去耦电容，所述串口接口模块中包括多个瞬态二极管，所述USB总线接口模块采用USBLC6芯片；

所述CAN总线接口模块包括CAN总线芯片、共模电感、第一贴片电感、第二贴片电感、第一通用二极管、第二通用二极管、第三通用二极管、第四通用二极管、第五通用二极管、第六通用二极管、第十二瞬态二极管、第一放电管、第二放电管、第一电阻、第一电容、第五连接器；

其中，所述CAN总线芯片的第四端、所述CAN总线芯片的第五端分别与所述FPGA电路连接；所述CAN总线芯片的第十五端与所述共模电感的第二端连接；所述CAN总线芯片的第十七端与所述共模电感的第一端连接；

所述共模电感的第三端通过所述第二贴片电感分别与所述第三通用二极管的第一端、所述第四通用二极管的第一端、所述第二放电管的第一端、所述第五连接器的第二端连接；

所述共模电感的第四端通过所述第一贴片电感分别与所述第一通用二极管的第一端、所述第二通用二极管的第一端、所述第一放电管的第一端、所述第五连接器的第一端连接；

所述第一通用二极管的第二端分别与所述第五通用二极管的第一端、所述第十二瞬态二极管的第一端、所述第三通用二极管的第二端连接；

所述第二通用二极管的第二端分别与所述第六通用二极管的第一端、所述第十二瞬态二极管的第二端、所述第四通用二极管的第二端连接；

所述第一放电管的第二端分别与所述第二放电管的第二端、所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第五连接器的第三端连接；