通用分布式数据采集装置的制造方法

通用分布式数据采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通用分布式数据采集装置。
【背景技术】
[0002]随着大数据时代的到来，采集工业系统的实时运行信息和民用系统的实时运行信息是非常必要的，为系统的分析和优化提供最基本的信息，如何使信息采集系统具有更高的可靠性和实时性显得尤为重要。
[0003]目前，现有数据采集器大多采用带操作系统的嵌入式平台，操作系统的存在降低了系统的稳定性和抗干扰性；现有数据采集器受硬件电路的限制大多提供4路RS-232/RS-485串行接口 ；现有数据采集器大多不具备存储功能，或存储容量较小。
[0004]针对以上问题，急需研宄一种通用分布式数据采集装置。

【发明内容】

[0005]针对数据采集器存在的问题，本实用新型的目的是提供了一种通用分布式数据采集装置，该装置采用DSP作为系统的核心，避免了操作系统带来的问题；提供8路RS-485接口，大大方便了现场仪表或传感设备的布线方式，提高了系统的可靠性；提供了具有8G存储能力的SD卡接口。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种所述数据采集装置包括主控模块、RS-485扩展模块、以太网接口模块、SD卡接口模块、输入模块、输出模块、按键模块、液晶显示模块和电源模块，所述主控模块的SPI接口分别与以太网接口模块和RS-485扩展模块相连接，主控模块的输入接口与按键模块相连接，主控模块的UART接口与液晶显示模块相连接，主控模块的总线输入/输出接口分别与SD卡接口模块、输出模块、输入模块相连接，电源模块与所述各模块的供电电源端口相连提供工作电压。
[0007]本实用新型效果是该装置以dsPIC33FJ64GP708为控制核心，共有八路RS485数据采集通用接口和一路工业以太网接口，降低了系统构成的成本。可用于工业系统的数据采集、建筑能耗领域的数据采集和其它数据采集领域。解决了现有数据采集器大多采用带操作系统而引起的系统稳定性差和抗干扰性差的缺点；解决了现有数据采集器受硬件电路的限制，仅提供2/4路RS-232/RS-485串行接口的缺点；解决了现有数据采集器不具备存储功能或存储容量较小的问题。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的通用分布式数据采集装置结构图；
[0009]图2为本实用新型的控制装置MCU、电源和按键模块；
[0010]图3为本实用新型的以太网接口模块；
[0011 ] 图4为本实用新型的液晶接口模块；
[0012]图5为本实用新型的RS-485接口模块图；
[0013]图6为本实用新型的SD卡接口电路；
[0014]图7为本实用新型的1接口模块电路。
【具体实施方式】
[0015]结合附图对本实用新型的通用分布式数据采集装置结构加以说明。
[0016]如图1所示，本实用新型的通用分布式数据采集装置该装置共有九个部分组成，包括RS-485扩展模块11、主控模块12、以太网接口模块13、SD卡接口模块14、液晶显示接口模块15，按键模块16，输入模块17，输出模块18，电源模块19。RS-485扩展模块11的数据输入输出端与主控模块12的SPI接口和数据输入输出端连接，以太网接口模块13的信号输出端与主控模块12的SPI接口和信号输入端连接，SD卡接口模块14和主控模块12的总线数据输入输出端连接，液晶显示接口模块15与主控模块12的UART接口和输入输出端连接，按键模块16与主控模块12的输入输出端连接，输入模块17和输出模块18分别与主控模块12的输入输出端连接，电源模块19与所述各模块的供电电源端口相连，为该装置的其它8个模块提供工作电源。
[0017]其中RS-485扩展模块11，采用了周立功单片机科技有限公司的串口扩展专用ICZLG9518S，实现了 8个RS-485的扩展接口，为前端数据采集提供了更为灵活的采集方式，并可提高系统的可靠性，如图2和图5所示，ZLG9518S的MMOS1、MSCK、丽ISO、IRQ和REN分别与 DSPIC33FJ64GP708 的 SDI2、SCK2、SD02、INT3 和 INT4 相连；主控模块 12 采用了Microchip公司生产的DSPIC33FJ64GP708为核心的MCU，该DSP采用3.3V供电，降低了系统的功耗水平，并具备丰富的接口方式，实现了该数据采集装置的全部控制功能；以太网接口模块13采用了 Microchip公司生产的ENC28J60带SPI接口的独立以太网控制器，实现了该数据采集装置与数据服务器或数据中心的无缝连接，如图2和图3所示，ENC28J60的S1、S0、SCK、INT 和 WOL 分别与 DSPIC33FJ64GP708 的 SDI1、SDOl、SCKl、INTl 和 INT2 相连；SD卡接口模块14采用了 W86L388D接口 IC芯片，实现了该数据采集器对采集数据的存储功能，避免了由于网络故障造成的数据丢失问题，如图2和图6所示，W86L388D的A1-A3、D0-D15、RSTN、XINT、XCSN、XRDN 和 XWRLN 分别与 DSPIC33FJ64GP708 的 RD13-RD15、RBO-RBl、RD12、RDlU RD10、RD9和RD8相连；液晶显示接口模块15采用了 DMT80600T104_05W液晶模块，实现了数据采集装置的数据展示和配合按键模块实现了系统的参数设定功能，提高了系统的可视性和人机交互性，如图2和图4所示，其中MAX232的RXDl与TXDl分别与DSPIC33FJ64GP708 的 UlRX 和 UlTX 相连，MAX232 的 RlIN 与 TlOUT 分别与 J2 的 4、5 和 6 相连；按键模块16通过与液晶显示模块配合实现了系统参数参看和设置的功能，如图2所示，其中按键模块的SWITCH1-4分别与DSPIC33FJ64GP708的RG12-15相连；输入模块17采用了光耦隔离技术，提高了系统的抗干扰能力，如图7所示；输出模块18采用继电器输出方式，为负载设备提供了更为灵活的接口方式，如图7所示；电源模块19主要采用了 LM2575实现了由输入12V电压转换成5V电压，MC34063实现了由5V转换成3.3V和IV，以上的各电压等级为该数据采集装置提供了必要的工作电压，如图2所示。
[0018]本实用新型提供一种通用分布式数据采集装置，主要实现功能:
[0019]1.该装置可同时提供8路RS-485接口，可实现8路接口同时采集前端设备信息。
[0020]2.装置提供了一个SD卡接口，支持8G SD卡的实时读写，可存储采集信息。
[0021]3.该装置提供了一个迪文液晶接口，操作界面友好。
[0022]4.该装置提供了 4个按钮，可设置系统参数。
[0023]5.该装置提供了一路工业以太网接口，可实现与互联网的互联，为数据服务器提供无缝连接。
[0024]6.该装置还提供了 2路隔离输入和2路隔离输出。
【主权项】
1.一种通用分布式数据采集装置，其特征是:所述数据采集装置包括主控模块、RS-485扩展模块、以太网接口模块、SD卡接口模块、输入模块、输出模块、按键模块、液晶显示模块和电源模块，所述主控模块的SPI接口分别与以太网接口模块和RS-485扩展模块相连接，主控模块的输入接口与按键模块相连接，主控模块的UART接口与液晶显示模块相连接，主控模块的总线输入/输出接口分别与SD卡接口模块、输出模块、输入模块相连接，电源模块与所述各模块的供电电源端口相连，为各模块提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的通用分布式数据采集装置，其特征是:所述主控模块与RS-485接口模块通过SPI总线形式相连，并能够扩展8个RS-485接口同时连通。
3.根据权利要求1所述的通用分布式数据采集装置，其特征是:所述主控模块与以太网接口模块通过SPI总线形式相连，最终可使主控模块经以太网接口与服务器或数据中心相连接。
4.根据权利要求1所述的通用分布式数据采集装置，其特征是:所述主控模块与液晶显示模块通过UART接口相连。
5.根据权利要求1所述的通用分布式数据采集装置，其特征是:所述主控模块通过通用I/o接口与SD卡接口模块相连。
6.根据权利要求1所述的通用分布式数据采集装置，其特征是:所述主控模块与输入模块之间设有光耦隔离模块。
7.根据权利要求1所述的通用分布式数据采集装置，其特征是:所述主控模块与输出模块之间设有继电器输出结构。
8.根据权利要求1所述的通用分布式数据采集装置，其特征是:通过所述主控模块的核心MCU输入接口与按键模块之间连接，实现系统参数的设定。
【专利摘要】本实用新型提供一种通用分布式数据采集装置，包括主控模块、RS-485扩展模块、以太网接口模块、SD卡接口模块、输入输出模块、按键模块和液晶显示模块。主控模块的SPI接口分别与以太网接口模块和RS-485扩展模块相连接，主控模块的UART接口与液晶显示模块相连接，主控模块的总线输入/输出接口分别与SD卡接口模块和输入/接口模块相连接。本实用新型实现了8个扩展RS-485接口，具备8G的存储容量，并可通过以太网接口模块与服务器或数据中心实现无缝连接，提高了系统的灵活性和可靠性，降低了系统的成本和体积；该装置适用于工业系统中的数据采集、建筑能耗中的数据采集和其它数据采集系统。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204613671
【申请号】CN201520301900
【发明人】梁茵, 赵国敏, 柴寿喜, 潘雷, 张树臣
【申请人】天津城建大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月12日