一種便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，采用盒式結(jié)構(gòu)，包括電源模塊、直流轉(zhuǎn)直流模塊、MCU、八路光耦隔離輸入模塊、八路光耦隔離輸出模塊、頻率采集模塊、USB通信接口和以太網(wǎng)通信接口，直流轉(zhuǎn)直流模塊將電源模塊提供的電壓轉(zhuǎn)換為MCU的工作電壓，八路光耦隔離輸入模塊用于將外部輸入的強(qiáng)電信號(hào)與MCU隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，八路光耦隔離輸出模塊用于將MCU輸出的內(nèi)部弱電信號(hào)和外部設(shè)備隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，頻率采集模塊用于接入外部信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量；USB通信接口用于對(duì)外提供USB控制接口；以太網(wǎng)通信接口用于對(duì)外提供通信接口。實(shí)施本實(shí)用新型，具有以下有益效果：精度較高、集成多種功能、控制方式比較靈活。
【專利說(shuō)明】
一種便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，特別涉及一種便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置，從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)接口。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。比如攝像頭，麥克風(fēng)，都是數(shù)據(jù)采集工具。被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)的各種物理量，如溫度、水位、風(fēng)速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。有些數(shù)據(jù)采集器主要用于采集模擬信號(hào)，然后將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集器雖然實(shí)現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)采集功能，但存在精度低、集成的功能簡(jiǎn)單、控制方式不夠靈活的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述精度低、集成的功能簡(jiǎn)單、控制方式不夠靈活的缺陷，提供一種精度較高、集成多種功能、控制方式比較靈活的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，采用盒式結(jié)構(gòu)，包括電源模塊、直流轉(zhuǎn)直流模塊、MCU、八路光耦隔離輸入模塊、八路光耦隔離輸出模塊、頻率采集模塊、USB通信接口和以太網(wǎng)通信接口，所述電源模塊為所述便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置供電，所述直流轉(zhuǎn)直流模塊分別與所述電源模塊和MCU連接、用于將所述電源模塊提供的電壓轉(zhuǎn)換為所述MCU的工作電壓，所述八路光耦隔離輸入模塊與所述MCU連接、用于將外部輸入的強(qiáng)電信號(hào)與所述MCU隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，所述八路光耦隔離輸出模塊與所述MCU連接、用于將所述MCU輸出的內(nèi)部弱電信號(hào)和外部設(shè)備隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，所述頻率采集模塊與所述MCU連接、用于接入外部信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量;所述USB通信接口與所述MCU連接、用于對(duì)外提供USB控制接口 ；所述以太網(wǎng)通信接口與所述MCU連接、用于對(duì)外提供通信接口。
[0005]在本實(shí)用新型所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置中，還包括八路AD采樣輸入模塊和四路DA可調(diào)電壓輸出模塊，所述八路AD采樣輸入模塊與所述MCU連接、用于接入八路電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，所述四路DA可調(diào)電壓輸出模塊與所述MCU連接、用于生成特定直流電壓。
[0006]在本實(shí)用新型所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置中，還包括波形發(fā)生器，所述波形發(fā)生器與所述MCU連接、用于生成正弦波或者方波信號(hào)。
[0007]在本實(shí)用新型所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置中，還包括指示單元，所述指示單元包括第一指示燈和第二指示燈，所述第一指示燈與所述MCU連接、用于指示電源開啟，所述第二指示燈與所述MCU連接、用于指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
[0008]在本實(shí)用新型所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置中，還包括CAN通信接口，所述CAN通信接口與所述MCU連接、用于給所述MCU和外部設(shè)備提供CAN總線通信接口。
[0009]在本實(shí)用新型所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置中，還包括接線端子，所述接線端子分別與所述八路光耦隔離輸入模塊和八路光耦隔離輸出模塊連接、用于輸入或輸出信號(hào)。
[0010]在本實(shí)用新型所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置中，所述特定直流電壓為O?5V。
[0011]在本實(shí)用新型所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置中，所述電源模塊提供的電壓為9?36V，所述MCU的工作電壓為3.3V。
[0012]實(shí)施本實(shí)用新型的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，具有以下有益效果:由于使用MCU、八路光耦隔離輸入模塊、八路光耦隔離輸出模塊、頻率采集模塊、USB通信接口和以太網(wǎng)通信接口，MCU可以進(jìn)行控制、調(diào)度和單板管理，八路光耦隔離輸入模塊和八路光耦隔離輸出模塊可以提供高達(dá)16位分辨率的模擬輸入和硬件定時(shí)模擬輸出功能，頻率采集模塊可以提供頻率測(cè)量功能，USB通信接口和以太網(wǎng)通信接口可以提供多種對(duì)外的通信接口，所以其精度較高、集成多種功能、控制方式比較靈活。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]在本實(shí)用新型便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置實(shí)施例中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置采用盒式結(jié)構(gòu)，方便移動(dòng)和攜帶，圖1中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置包括電源模塊1、直流轉(zhuǎn)直流模塊2、MCU3、八路光耦隔離輸入模塊4、八路光耦隔離輸出模塊5、頻率采集模塊6、USB通信接口 7和以太網(wǎng)通信接口 8，電源模塊I為該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置供電，電源模塊I提供的電壓為9?36V，直流轉(zhuǎn)直流模塊2分別與電源模塊I和MCU3連接、用于將電源模塊I提供的電壓轉(zhuǎn)換為MCU2的工作電壓，本實(shí)施例中，MCU3的工作電壓為3.3V。也就是說(shuō)，直流轉(zhuǎn)直流模塊2將9?36V轉(zhuǎn)換為3.3VJCU3用于控制、調(diào)度和單板管理。
[0017]本實(shí)施例中，八路光耦隔離輸入模塊4與MCU3連接、用于將外部輸入的強(qiáng)電信號(hào)與MCU3隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，八路光耦隔離輸出模塊5與MCU3連接、用于將MCU3輸出的內(nèi)部弱電信號(hào)和外部設(shè)備隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，頻率采集模塊6與MCU3連接、用于接入外部信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量;USB通信接口 7與M⑶3連接、用于對(duì)外提供USB控制接口 ；以太網(wǎng)通信接口 8與MCU3連接、用于對(duì)外提供通信接口。值得一提的是，USB通信接口 7和以太網(wǎng)通信接口 8都是對(duì)外的用戶接口，用于提供遠(yuǎn)程控制接口。在本實(shí)施例的一些情況下，USB通信接口7還可以用串口來(lái)代替，MCU3可使用AS IC或者FPGA代替。
[0018]由于使用MCU3、八路光耦隔離輸入模塊4、八路光耦隔離輸出模塊5、頻率采集模塊
6、USB通信接口 7和以太網(wǎng)通信接口 8，MCU3可以進(jìn)行控制、調(diào)度和單板管理，八路光耦隔離輸入模塊4和八路光耦隔離輸出模塊5可以提供高達(dá)16位分辨率的模擬輸入和硬件定時(shí)模擬輸出功能，頻率采集模塊6可以提供頻率測(cè)量功能，USB通信接口 7和以太網(wǎng)通信接口 8可以提供多種對(duì)外的通信接口，所以其精度較高、集成多種功能、控制方式比較靈活。本實(shí)用新型的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)記錄、便攜式測(cè)量和院校實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)等基本應(yīng)用的理想之選。
[0019]本實(shí)施例中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置還包括八路AD采樣輸入模塊9和四路DA可調(diào)電壓輸出模塊1，其中，八路AD采樣輸入模塊9與MCU3連接、用于接入八路電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，四路DA可調(diào)電壓輸出模塊10與MCU3連接、用于生成特定直流電壓。該特定直流電壓為O?5V。
[0020]本實(shí)施例中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置還包括波形發(fā)生器11，波形發(fā)生器11與MCU3連接、用于生成正弦波或者方波信號(hào)。
[0021]本實(shí)施例中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置還包括指示單元12，指示單元12包括第一指示燈121和第二指示燈122，第一指示燈121與MCU3連接、用于指示電源開啟，當(dāng)?shù)谝恢甘緹?21亮?xí)r，表示電源開啟；第二指示燈122與MCU3連接、用于指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，當(dāng)?shù)诙甘緹?22亮?xí)r，表示系統(tǒng)正在工作。
[0022]本實(shí)施例中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置還包括CAN通信接口13，CAN通信接口13與MCU3連接、用于給MCU3和外部設(shè)備提供CAN總線通信接口。本實(shí)施例中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置還包括接線端子14，接線端子14分別與八路光耦隔離輸入模塊4和八路光耦隔離輸出模塊5連接、用于輸入或輸出信號(hào)，接線端子14其實(shí)是數(shù)據(jù)采集接口。
[0023]總之，在本實(shí)施例中，該便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置方便攜帶，控制方式靈活，軟件提供串口命令、C#.NET、NI LabVIEW三種控制方式。功能豐富，提供包括高達(dá)16位分辨率的模擬輸入、硬件定時(shí)模擬輸出、16條數(shù)字I/O線、頻率測(cè)量和波形生成等功能。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，采用盒式結(jié)構(gòu)，包括電源模塊、直流轉(zhuǎn)直流模塊、M⑶、八路光耦隔離輸入模塊、八路光耦隔離輸出模塊、頻率采集模塊、USB通信接口和以太網(wǎng)通信接口，所述電源模塊為所述便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置供電，所述直流轉(zhuǎn)直流模塊分別與所述電源模塊和MCU連接、用于將所述電源模塊提供的電壓轉(zhuǎn)換為所述MCU的工作電壓，所述八路光耦隔離輸入模塊與所述MCU連接、用于將外部輸入的強(qiáng)電信號(hào)與所述MCU隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，所述八路光耦隔離輸出模塊與所述MCU連接、用于將所述MCU輸出的內(nèi)部弱電信號(hào)和外部設(shè)備隔離，并保護(hù)內(nèi)部電路，所述頻率采集模塊與所述MCU連接、用于接入外部信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量;所述USB通信接口與所述MCU連接、用于對(duì)外提供USB控制接口 ；所述以太網(wǎng)通信接口與所述MCU連接、用于對(duì)外提供通信接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括八路AD采樣輸入模塊和四路DA可調(diào)電壓輸出模塊，所述八路AD采樣輸入模塊與所述MCU連接、用于接入八路電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，所述四路DA可調(diào)電壓輸出模塊與所述MCU連接、用于生成特定直流電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括波形發(fā)生器，所述波形發(fā)生器與所述MCU連接、用于生成正弦波或者方波信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括指示單元，所述指示單元包括第一指示燈和第二指示燈，所述第一指示燈與所述MCU連接、用于指示電源開啟，所述第二指示燈與所述MCU連接、用于指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括CAN通信接口，所述CAN通信接口與所述MCU連接、用于給所述MCU和外部設(shè)備提供CAN總線通信接口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括接線端子，所述接線端子分別與所述八路光耦隔離輸入模塊和八路光耦隔離輸出模塊連接、用于輸入或輸出信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述特定直流電壓為O?5V。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述電源模塊提供的電壓為9?36V，所述MCU的工作電壓為3.3V。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205620751SQ201620435951
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】周茂林
【申請(qǐng)人】廣州市思林杰自動(dòng)化科技有限公司