一種基于arm的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種信號(hào)采集設(shè)備，特別涉及一種用于工業(yè)控制、遠(yuǎn)程控制等智能控制領(lǐng)域中的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝和使用方便、能夠適應(yīng)于多種場(chǎng)合、功能全面且使用范圍廣泛的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板，尤其涉及一種基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制、樓宇控制等自動(dòng)控制領(lǐng)域逐漸向于模塊化、智能化發(fā)展，這對(duì)自動(dòng)控制中用到的模塊提出了更高的要求。信號(hào)采集模塊，主要用于自動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)各種傳感器信號(hào)的采集及處理，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中扮演者非常重要角色。隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性逐漸提升，在控制過程中使用的傳感器也越來越多。而各種傳感器的輸出信號(hào)不一，傳統(tǒng)的信號(hào)采集模塊又存在著采集量程、信號(hào)種類、通訊方式等靈活性差的問題，就進(jìn)一步增加了控制過程中使用模塊的數(shù)量，提升了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度較高、靈活、安裝使用調(diào)節(jié)方便、功能全面且適用范圍廣的基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板，它包括處理器，所述的處理器連接有按鍵、LED指示燈、LED狀態(tài)指示燈、濾波電路、CAN收發(fā)器、RS485收發(fā)器、光電耦合隔離電路、供電模塊，所述的LED指示燈、LED狀態(tài)指示燈并聯(lián)連接，所述的光電耦合隔離電路依次連接有跳線選擇端子、數(shù)字信號(hào)采集接口，所述的CAN收發(fā)器、RS485收發(fā)器均依次連接有跳線端子、通訊接口，所述的供電模塊依次連接有電源濾波電路、電源變換電路、電源接口，所述的濾波電路至少為1個(gè)，所述的濾波電路連接有可調(diào)式差動(dòng)比例運(yùn)算電路，所述的可調(diào)式差動(dòng)比例運(yùn)算電路連接有轉(zhuǎn)換電路、模擬量采集接口，所述的轉(zhuǎn)換電路連接有模擬量采集接口。
[0005]所述的處理器為嵌入式低功耗處理器，所述的處理器的工作電壓為2.0V-3.6V，所述的處理器的內(nèi)核工作電壓1.8V。
[0006]所述的與處理器相連接的LED狀態(tài)燈指示燈通過一個(gè)LED不同閃爍規(guī)律指示主板的通訊正常、通訊故障、休眠三種狀態(tài)。
[0007]所述的可調(diào)式差動(dòng)比例運(yùn)算電路中的可調(diào)電阻為精密電阻。
[0008]所述的可調(diào)式差動(dòng)比例運(yùn)算電路的電壓調(diào)節(jié)范圍為0至20V之間。
[0009 ]所述的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)設(shè)置有可調(diào)電阻。
[0010]本實(shí)用新型的采用數(shù)字信號(hào)采集接口、跳線選擇端子、光電耦合隔離電路組成數(shù)字信號(hào)處理電路模塊，采用濾波電路、可調(diào)式差動(dòng)比例運(yùn)算電路、轉(zhuǎn)換電路、跳線選擇電壓/電流信號(hào)、模擬量采集接口、電壓信號(hào)組成模擬信號(hào)處理電路模塊，采用CAN收發(fā)器、RS收發(fā)器、跳線端子、通訊接口組成通訊處理電路模塊，采用按鍵、LED指示燈、LED狀態(tài)指示燈組成波特率選擇電路模塊。
[0011]本實(shí)用新型的電源接口接入只需+5V電源，電源變換處理模塊可變換出所需的土15V電源;每一個(gè)模擬量采集通道接口處留有1個(gè)高精度Ο-lk歐姆的可調(diào)電阻，并通過跳線可選擇可調(diào)電阻是否接入，可調(diào)電阻接入后，通過調(diào)整可調(diào)電阻阻值，可方便調(diào)整電流信號(hào)轉(zhuǎn)換到電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)范圍；每一個(gè)的模擬信號(hào)處理電路模塊采用差動(dòng)比例運(yùn)算電路，電路中設(shè)置有兩個(gè)0-20歐姆的可調(diào)電阻，可通過調(diào)整差動(dòng)比例運(yùn)算電路中的兩個(gè)可調(diào)電阻阻值將模擬量采集接口接入的電壓信號(hào)范圍轉(zhuǎn)換到ARM處理器可以直接接入處理的信號(hào)范圍；數(shù)字信號(hào)采集電路采用光電耦合器件進(jìn)行隔離，通過跳線可選擇0/5V或者0/10V的電壓等級(jí);通訊處理電路模塊，包括CAN收發(fā)器及RS485收發(fā)器，兩種通訊模式經(jīng)過跳線共同連接至通訊接口，通過更改跳線，可方便選擇CAN通訊方式或者RS485通訊方式;與處理器相連接的波特率選擇電路模塊，采用一鍵一閃的方式調(diào)節(jié)通訊接口波特率，即利用1個(gè)按鍵用來設(shè)置通訊接口波特率，1個(gè)LED指示燈的不同閃爍規(guī)律來指示通訊接口波特率;處理器為嵌入式低功耗處理器，在未接收到通訊接口的查詢命令時(shí)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，通訊接口的數(shù)據(jù)或者按鍵被按下可隨時(shí)將處理器喚醒;與處理器相連接的LED狀態(tài)燈指示燈，可通過一個(gè)LED不同閃爍規(guī)律指示主板的通訊正常、通訊故障、休眠三種狀態(tài)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型采用數(shù)字信號(hào)處理電路模塊、模擬信號(hào)處理電路模塊、通訊處理電路模塊、波特率選擇電路模塊、處理器、電源轉(zhuǎn)換模塊組成了一種基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、集成度高、體積小巧且美觀大方、安裝使用調(diào)節(jié)方便、功能全面且適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)；所述處理器正常情況下處于休眠模式，當(dāng)接收到查詢指令或者按鍵按下的時(shí)候從休眠模式中喚醒，可將模塊功耗降為最低;通過調(diào)節(jié)每個(gè)所述模擬信號(hào)處理電路模塊中的3個(gè)可調(diào)電阻及跳線，可選擇所述模擬信號(hào)采集接口接入的是電流信號(hào)還是電壓信號(hào)，并可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整采集信號(hào)的范圍，將采集精度調(diào)整為最高;所述數(shù)字信號(hào)采集電路采用光電耦合器件進(jìn)行隔離，通過跳線可選擇0/5V或者0/10V的電壓等級(jí)，使采集主板能夠適應(yīng)多種常見的應(yīng)用環(huán)境;所述與處理器相連接的波特率選擇電路模塊，采用一鍵一閃的方式調(diào)節(jié)通訊接口波特率，相比常用的撥碼開關(guān)調(diào)整波特率的方式，即減小了電路的復(fù)雜程度，又節(jié)余了空間，同時(shí)使用起來可免去每次調(diào)整都要去查詢手冊(cè)，通過指示燈的閃爍規(guī)律可直觀的看到當(dāng)前波特率;所述與處理器相連接的LED狀態(tài)燈指示燈，可通過一個(gè)LED不同閃爍規(guī)律指示主板的通訊正常、通訊故障、休眠三種狀態(tài)，可方便的看到系統(tǒng)是否正常以及目前正處于何種模式當(dāng)中；本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、集成度高、體積小巧且美觀大方、安裝使用調(diào)節(jié)方便、功能全面且適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型一種基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板的模擬量信號(hào)處理電路模塊原理圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型一種基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板按鍵設(shè)置通訊波特率的程序流程圖。
[0016]圖中:1、模擬量采集接口2、跳線端子3、可調(diào)電阻A 4、可調(diào)電阻B 5、可調(diào)電阻C。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]如圖1、圖2和圖3所示，一種基于ARM的低功耗可調(diào)整信號(hào)采集主板，所述處理器為嵌入式低功耗處理器；當(dāng)按鍵按下或者通訊接口接收到通訊數(shù)據(jù)時(shí)，處理器從休眠模式中被喚醒，執(zhí)行相應(yīng)的操作或命令;所述模擬量采集接口 1連接跳線端子2，通過連接相應(yīng)跳線，可選擇采集信號(hào)是電壓信號(hào)或者電流信號(hào)，通過調(diào)整圖2中的可調(diào)電阻A3，可以設(shè)置電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的比例關(guān)系，通過調(diào)整圖2中的可調(diào)電阻B4和可調(diào)電阻C4，可將輸入的采集信號(hào)調(diào)整為處理器可調(diào)整的范圍(0-3.3v之間)；所述通訊接口通過跳線端子2接入CAN收發(fā)器和RS4