一种高速数据采集电路的制作方法

xiaoxiao2021-4-23  165

一种高速数据采集电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数据采集电路,更具体的说是一种高速数据采集电路。
【背景技术】
[0002]高速数据采集技术是信息科学的一个重要组成部分,主要包括数据的采集,存储和处理。数据采集在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探等领域有着广泛的应用,随着计算机技术的发展,传统低速的数据采集和较小的存储量已经成为一种约束,由此,开发高速、大存储的数据采集系统非常必要且前景广阔。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种高速数据采集电路,增益可调,适应不同场合不同大小的信号,数据采集速度高,处理速度快,存储量大。
[0004]为解决上述技术问题,本实用新型提供一种高速数据采集电路,包括增益调节电路、模数转换电路、单片机、存储电路和通信接口电路。增益可调,适应不同场合不同大小的信号,数据采集速度高,处理速度快,存储量大。
[0005]该高速数据采集电路数模转换电路的一端与增益调节电路相连,另一端和单片机相连,增益调节电路对输入的信号进行增益调节并将增益调节的信号送至模数转换电路进行模数转换,模数转换电路将转换的数据送至单片机。单片机和存储电路相连,将来自数模转换电路的数据写入存储电路,并从存储电路进行数据读取。单片机和通信接口电路相连,单片机将从存储电路读取的数据通过通信接口电路送出模数转换电路将转换的信息送至单片机。
[0006]所述增益调节电路包括功率放大器ICl、电容Cl、增益制端口 Gain、电压输入端口 Vin和电压输出端口 VOUT。电压输入端口 Vin与系统外部相连,电容Cl 一端与功率放大器ICl的VNEG引脚相连,另一端与地相连。功率放大器ICl的增益控制端口 Gain与单片机的相连。电压输出端口 Vin与模数转换电路相连。
[0007]所述模数转换电路包括模数转换芯片IC2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电压输入端口 V1、电压输入端口 V2、电压输入端口 V3、电压输入端口 V4、电源输入端口 AVCC、电源输入端口 VSS、电源输入端口 DVCC、电源输入端口 VDD、电源输入端口REFIN/OUT、地端口 AGND、地端口 DGND、16位数据并行接口 D0-D15、复位引脚RESET、片选引脚和读取引脚。电容C2的一端与电源输入端口 VDD相连,一端与地相连;电容CA的一端与模数转换芯片IC2的REFCAPA.B.C相连,另一端与地相连。电容C4的一端与电源输入端口REFIN/OUT相连,另一端与地相连。电容C5的一端与电源输入端口 AVCC相连,另一端与地相连。电容C6 —端与电源输入端口 VSS相连,另一端与地相连。电容C7的一端与电源输入端口 DVCC相连,另一端与地相连。16位数据并行接口 D0-D15与单片机相连,复位引脚RESET与单片机相连,片选引脚与单片机相连,读取引脚与单片机相连。
[0008]所述单片机包括单片机IC3,单片机IC3的1/01与模数转换器IC2的复位引脚RESET相连。单片机IC3的1/02与模数转换器IC2的片选引脚相连。单片机IC3的1/03与模数转换器IC2的读取引脚相连。单片机IC3的1/011-26与模数转换器IC2的16位数据并行接口 D0-D15相连。单片机IC3的1/04与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的I/05与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的1/06与存储器IC4的引脚CLE相连。单片机IC3的1/07与存储器IC4的引脚ALE相连。单片机IC3的1/08与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的1/09与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的1/010与高速485芯片IC5的引脚RE和DE相连。
[0009]作为本方案的进一步优化,本实用新型一种高速数据采集电路所述增益调节电路有四路。
[0010]作为本方案的进一步优化,本实用新型一种高速数据采集电路所述功率放大器ICl选用亚德诺半导体技术有限公司生产的一款功率放大器,其型号为AD8337。
[0011]作为本方案的进一步优化,本实用新型一种高速数据采集电路所述模数转换芯片IC2选用亚德诺半导体技术有限公司生产的一款数模转换芯片,其型号为AD7656。
[0012]作为本方案的进一步优化,本实用新型一种高速数据采集电路所述单片机IC3选用美国微芯科技公司生产的一款单片机,其型号为dsPIC710A。
[0013]作为本方案的进一步优化,本实用新型一种高速数据采集电路所述存储器IC4选用韩国三星集团生产的一款存储器,其型号为K9GAG08U0M。
[0014]本实用新型一种高速数据采集电路的有益效果为:
[0015]适应不同场合不同大小的信号,数据采集速度高,处理速度快,存储量大。
[0016]a、该高速数据采集电路带有前级增益调节电路,可适应不同场合不同大小的信号;
[0017]b、该高速数据采集电路选用高速模数转换器,实现高速数据采集;
[0018]C、该高速数据采集电路存储空间大,对于不能及时读出数据的场合非常适用。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0020]图1为本实用新型一种高速数据采集电路的电路图。
[0021]图2为本实用新型一种高速数据采集电路的系统框图。
【具体实施方式】
[0022]在图1中:本实用新型涉及一种数据采集电路,更具体的说是一种高速数据采集电路,包括增益调节电路、模数转换电路、单片机、存储电路和通信接口电路。增益可调,适应不同场合不同大小的信号,数据采集速度高,处理速度快,存储量大。
[0023]该高速数据采集电路数模转换电路的一端与增益调节电路相连,另一端和单片机相连,增益调节电路对输入的信号进行增益调节并将增益调节的信号送至模数转换电路进行模数转换,模数转换电路将转换的数据送至单片机。单片机和存储电路相连,将来自数模转换电路的数据写入存储电路,并从存储电路进行数据读取。单片机和通信接口电路相连,单片机将从存储电路读取的数据通过通信接口电路送出模数转换电路将转换的信息送至单片机。
[0024]所述增益调节电路包括功率放大器ICl、电容Cl、增益制端口 Gain、电压输入端口 Vin和电压输出端口 VOUT。电压输入端口 Vin与系统外部相连,电容Cl 一端与功率放大器ICl的VNEG引脚相连,另一端与地相连。功率放大器ICl的增益控制端口 Gain与单片机的相连。电压输出端口 Vin与模数转换电路相连。
[0025]所述模数转换电路包括模数转换芯片IC2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电压输入端口 V1、电压输入端口 V2、电压输入端口 V3、电压输入端口 V4、电源输入端口 AVCC、电源输入端口 VSS、电源输入端口 DVCC、电源输入端口 VDD、电源输入端口REFIN/OUT、地端口 AGND、地端口 DGND、16位数据并行接口 D0-D15、复位引脚RESET、片选引脚和读取引脚。电容C2的一端与电源输入端口 VDD相连,一端与地相连;电容CA的一端与模数转换芯片IC2的REFCAPA.B.C相连,另一端与地相连。电容C4的一端与电源输入端口REFIN/OUT相连,另一端与地相连。电容C5的一端与电源输入端口 AVCC相连,另一端与地相连。电容C6 —端与电源输入端口 VSS相连,另一端与地相连。电容C7的一端与电源输入端口 DVCC相连,另一端与地相连。16位数据并行接 口 D0-D15与单片机相连,复位引脚RESET与单片机相连,片选引脚与单片机相连,读取引脚与单片机相连。
[0026]所述单片机包括单片机IC3,单片机IC3的1/01与模数转换器IC2的复位引脚RESET相连。单片机IC3的1/02与模数转换器IC2的片选引脚相连。单片机IC3的1/03与模数转换器IC2的读取引脚相连。单片机IC3的1/011-26与模数转换器IC2的16位数据并行接口 D0-D15相连。单片机IC3的1/04与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的I/05与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的1/06与存储器IC4的引脚CLE相连。单片机IC3的1/07与存储器IC4的引脚ALE相连。单片机IC3的1/08与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的1/09与存储器IC4的引脚相连。单片机IC3的1/010与高速485芯片IC5的引脚RE和DE相连。
[0027]功率放大器ICl选用亚德诺半导体技术有限公司生产的一款功率放大器,其型号为AD8337,-3dB增益是带宽280MHz,低电压电流噪声,可调增益范围_6dB至18dB。当需要采集的信号较小或太大的时候,单片机控制功率放大器的GAIN端,从而控制功率放大器的增益,使得信号的大小在适合模数转换器。增益调节电路有四路,可同时采集四路信号并进行增益调节。
[0028]模数转换芯片IC2选用亚德诺半导体技术有限公司生产的一款数模转换芯片,其型号为AD7656,该模数转换芯片有6个独立的模数转换通道,最大转换速度250ksps,可采用串行或者并行数据输出,本高速数据采集系统中采用16位并行输出方式,增加数据的传输速度。模数转换电路接收来自前级增益调节电路的输出信号,并进行高速的模数转换,转换后的数据通过并行通信方式传输给单片机。
[0029]单片机IC3选用美国微芯科技公司生产的一款单片机,其型号为dsPIC710A,该单片机将单片机和数字信号处理的功能结合在一起,是的客户很方便的将单片机功能移植到数字信号处理器上。内部包含直接存储器访问、模数转换器、比较输出、捕捉输入、I2C接口、SPI忌口、UART接口和FLASH程序存储器等强大功能,能很好的完成对高速多通道数据采集的控制以及存储芯片的交互。单片机接收模数转换电路的四路数据,单片机根据数据并经过内部算法判定所接收的信号是否过大或者过小,从而控制增益调节电路的增益,实现自动控制。单片机将从模数转换电路接收的数据写入存储电路进行存储。存储器IC4选用韩国三星集团生产的一款存储器,其型号为K9GAG08U0M。该存储器的容量是2G,数据接口是8位并行总线。单片机控制存储器,当数据存满或者需要提取数据时,单片机通过控制线从存储器中读取数据,并通过通信接口电路将数据输出。
[0030]当然,上述说明并非对本实用新型的限制,本实用新型也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种高速数据采集电路,包括增益调节电路、模数转换电路、单片机、存储电路和通信接口电路,其特征在于:数模转换电路的一端与增益调节电路相连,另一端和单片机相连,增益调节电路对输入的信号进行增益调节并将增益调节的信号送至模数转换电路进行模数转换,模数转换电路将转换的数据送至单片机;单片机和存储电路相连,将来自数模转换电路的数据写入存储电路,并从存储电路进行数据读取;单片机和通信接口电路相连,单片机将从存储电路读取的数据通过通信接口电路送出模数转换电路将转换的信息送至单片机; 所述增益调节电路包括功率放大器ICl、电容Cl、增益制端口 Gain、电压输入端口 Vin和电压输出端口 VOUT ;电压输入端口 Vin与系统外部相连,电容Cl 一端与功率放大器ICl的VNEG引脚相连,另一端与地相连;功率放大器ICl的增益控制端口 Gain与单片机的相连;电压输出端口 Vin与模数转换电路相连; 所述模数转换电路包括模数转换芯片IC2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电压输入端口 V1、电压输入端口 V2、电压输入端口 V3、电压输入端口 V4、电源输入端口 AVCC、电源输入端口 VSS、电源输入端口 DVCC、电源输入端口 VDD、电源输入端口 REFIN/0UT、地端口 AGND、地端口 DGND、16位数据并行接口 D0-D15、复位引脚RESET、片选引脚和读取引脚;电容C2的一端与电源输入端口 VDD相连,一端与地相连;电容CA的一端与模数转换芯片IC2的REFCAPA.B.C相连,另一端与地相连;电容C4的一端与电源输入端口 REFIN/OUT相连,另一端与地相连;电容C5的一端与电源输入端口 AVCC相连,另一端与地相连;电容C6 —端与电源输入端口 VSS相连,另一端与地相连;电容C7的一端与电源输入端口 DVCC相连,另一端与地相连;16位数据并行接口 D0-D15与单片机相连,复位引脚RESET与单片机相连,片选引脚与单片机相连,读取引脚与单片机相连; 所述单片机包括单片机IC3,单片机IC3的1/01与模数转换器IC2的复位引脚RESET相连;单片机IC3的1/02与模数转换器IC2的片选引脚相连;单片机IC3的1/03与模数转换器IC2的读取引脚相连;单片机IC3的1/011-26与模数转换器IC2的16位数据并行接口 D0-D15相连;单片机IC3的1/04与存储器IC4的引脚相连;单片机IC3的1/05与存储器IC4的引脚相连;单片机IC3的1/06与存储器IC4的引脚CLE相连;单片机IC3的1/07与存储器IC4的引脚ALE相连;单片机IC3的1/08与存储器IC4的引脚相连;单片机IC3的1/09与存储器IC4的引脚相连;单片机IC3的1/010与高速485芯片IC5的引脚RE和DE相连。2.根据权利要求1所述的一种高速数据采集电路,其特征在于:所述增益调节电路有四路。3.根据权利要求1所述的一种高速数据采集电路,其特征在于:所述功率放大器ICl选用亚德诺半导体技术有限公司生产的一款功率放大器,其型号为AD8337。4.根据权利要求1所述的一种高速数据采集电路,其特征在于:所述模数转换芯片IC2选用亚德诺半导体技术有限公司生产的一款数模转换芯片,其型号为AD7656。5.根据权利要求1所述的一种高速数据采集电路,其特征在于:所述单片机IC3选用美国微芯科技公司生产的一款单片机,其型号为dsPIC710A。6.根据权利要求1所述的一种高速数据采集电路,其特征在于:所述存储器IC4选用韩国三星集团生产的一款存储器,其型号为K9GAG08U0M。
【专利摘要】本实用新型涉及一种数据采集电路,更具体的说是一种高速数据采集电路,增益可调,适应不同场合不同大小的信号,数据采集速度高,处理速度快, 存储量大。包括增益调节电路、模数转换电路、单片机、存储电路和通信接口电路。数模转换电路的一端与增益调节电路相连,另一端和单片机相连,增益调节电路对输入的信号进行增益调节并将增益调节的信号送至模数转换电路进行模数转换,模数转换电路将转换的数据送至单片机。单片机和存储电路相连,将来自数模转换电路的数据写入存储电路,并从存储电路进行数据读取。单片机和通信接口电路相连,单片机将从存储电路读取的数据通过通信接口电路送出模数转换电路将转换的信息送至单片机。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204695063
【申请号】CN201520448839
【发明人】袁伟
【申请人】临沂大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月29日

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