高精度浮点数据集中采集系统技术方案

本发明专利技术的高精度浮点数据集中采集系统，包括单片机、电源电路，通信电路、锁存器、AD转换电路、比较电路、编码电路、采样保持电路、浮动放大器电路、信号绝对值电路、二阶采样保持电路，单片机采用STM8S208芯片，采样保持电路输入端接输入信号，采样保持电路输出端分别接信号绝对值电路输入端、浮动放大器电路输入端，信号绝对值电路输出端依次通过比较电路、编码电路、锁存器连接到单片机，浮动放大器电路输出端接二阶采样保持电路输入端，二阶采样保持电路和采样保持电路结构一致，二阶采样保持电路输出端通过AD转换电路连接单片机，单片机通过通信电路输出信号。具备良好的实时性对系统采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及楼宇自动化控制领域，具体是一种高精度浮点数据集中采集系统。
技术介绍
在楼宇智能控制及自动控制系统，数据采集系统是控制系统前端，和控制效果好坏的反馈，采集系统的采样精度完全决定了控制器的控制效果。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了高精度浮点数据集中采集系统，广泛应用与传感器前端采集系统，可应用与智能楼宇控制、工业自动化、中央空调控制、锅炉系统控制等自动控制系统，具备良好的实时性对系统采集，可应用于现场多路传感器信号采集，该系统将现场模拟信号进行高精度处理后，转换成数字量信号，通过通信总线传送给其他系统，并可现场扩展显示单元，进行现场采集。本专利技术采用以下技术方案：高精度浮点数据集中采集系统，包括单片机、电源电路，通信电路、锁存器、AD转换电路、比较电路、编码电路，其特征在于，还包括采样保持电路、浮动放大器电路、信号绝对值电路、二阶采样保持电路，所述单片机采用STM8S208芯片，采样保持电路输入端接输入信号，采样保持电路输出端分别接信号绝对值电路输入端、浮动放大器电路输入端，信号绝对值电路输出端依次通过比较电路、编码电路、锁存器连接到单片机，浮动放大器电路输出端接二阶采样保持电路输入端，二阶采样保持电路和采样保持电路结构一致，二阶采样保持电路输出端通过AD转换电路连接单片机，单片机通过通信电路输出信号，所述的电源电路提供12V、9V、5V、-9V供电电压。进一步的，所述的电源电路包括12V供电电路、9V供电电路、5V供电电路和-9V负压产生电路，所述的12V供电电路包括二极管DD1，二极管DD1正极连接24V直流电压，二极管DD1负极通过保险F1接稳压芯片U18第一引脚，稳压芯片U18第一引脚接极性电容C11正极，极性电容C11负极接地，稳压芯片U18第二引脚接地，稳压芯片U18第三引脚输出12V直流电压；所述的5V供电电路包括稳压芯片U19，稳压芯片U19第一引脚分别接极性电容C12正极、12V直流电压，极性电容C12负极接地，稳压芯片U19第二引脚接地，稳压芯片U19第三引脚接极性电容C9正极，极性电容C9负极接地，稳压芯片U19第三引脚输出5V直流电压；所述的9V供电电路包括稳压芯片U22，稳压芯片U22第一引脚分别接12V直流电压，稳压芯片U22第二引脚接地，稳压芯片U22第三引脚分别接极性电容C13正极、电容C10一端，极性电容C13负极接地，电容C10另一端接地，稳压芯片U22第三引脚输出9V直流电压；所述的-9V负压产生电路包括芯片U23，芯片U23的第四引脚和第八引脚均接9V直流电压，芯片U23的第七引脚分别接电阻R54一端、二极管D12正极、电阻R57一端，电阻R54另一端接9V直流电压，二极管D12负极分别接芯片U23第六引脚、芯片U23第二引脚、电阻R57另一端、电容C23一端，电容C23另一端接地，芯片U23第一引脚接地，芯片U23第五引脚通过电容C25接地，芯片U23第三引脚接电容C20一端，电容C20另一端分别接二极管D13正极、二极管D11负极，二极管D13负极接地，二极管D11正极分别接电容C21一端、电阻R56一端，电容C21另一端接地，电阻R56另一端分别接-9V直流电压输出端、电容C22一端，电容C22另一端接地。进一步的，采样保持电路包括钳位电路、采样电路和跟随电路，钳位电路包括二极管D1和二极管D3，二极管D1负极接5V直流电压，二极管D1正极分别接信号输入端、二极管D3负极，二极管D3正极接地；采样电路包括放大保持器U1，放大保持器U1第十引脚分别接电容C4一端、电阻R11一端，电容C4另一端接地，电阻R11另一端分别接电阻R14一端、信号输入端，电阻R14另一端接地，放大保持器U1第十一引脚分别接电阻R22一端、电阻R18一端，电阻R22另一端接地，电阻R18另一端分别接稳压二极管D5负极、放大保持器U1第二引脚、跟随电路输入端，稳压二极管D5正极接地，放大保持器U1第七引脚通过电阻R9接MCU_A5信号端，放大保持器U1第四引脚分别接极性电容C3正极、电阻R12一端，极性电容C3负极接地，电阻R12另一端接放大保持器U1第三引脚，放大保持器U1第十二引脚接地；跟随电路包括放大器U2，放大器U2第五引脚通过电阻R19接采样电路输出端，放大器U2第六引脚分别接电阻R13一端、电容C2一端，电阻R13另一端、电容C2另一端均连接放大器U2第七引脚，放大器U2第七引脚为信号输出端。进一步的，浮动放大器电路包括衰减电路、控制芯片U4、一级放大电路、二级放大电路，衰减电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8，电阻R2一端分别接信号输入端IN、控制芯片U4第十三引脚，电阻R2另一端分别接电阻R3一端、控制芯片U4第十四引脚，电阻R3另一端分别接电阻R4一端、控制芯片U4第十五引脚，电阻R4另一端分别接电阻R5一端、控制芯片U4第十二引脚，电阻R5另一端分别接电阻R1一端、控制芯片U4第一引脚，电阻R1另一端分别接电阻R6一端、控制芯片U4第五引脚，电阻R6另一端分别接电阻R7一端、控制芯片U4第二引脚，电阻R7另一端分别接电阻R8一端、控制芯片U4第四引脚，电阻R8另一端接地；一级放大电路包括放大器AR1，放大器AR1的第三引脚通过电阻R33接主控芯片U4第三引脚，放大器AR1第二引脚通过电阻R29接地，放大器AR1第二引脚通过电阻R24接放大器AR1第六引脚，放大器AR1第六引脚接二级放大电路输入端，放大器AR1第一引脚和第八引脚之间设置滑动变阻器R39，滑动变阻器R39的滑动端连接12V直流电压；二级放大电路包括放大器AR2，放大器AR2的第三引脚通过电阻R31接一级放大电路输出端，放大器AR2第二引脚通过电阻R28接地，放大器AR2第二引脚通过电阻R25接放大器AR2第六引脚，放大器AR2第六引脚接输出端OUT，放大器AR2第一引脚和第八引脚之间设置滑动变阻器R37，滑动变阻器R37的滑动端连接12V直流电压。进一步的，所述的信号绝对值电路包括精密检波电路和加法电路，精密检波电路包括电阻R17、电阻R21、放大器U2、电阻R10、二极管D2、二极管D4，放大器U2的第三引脚分别接电阻R17一端、二极管D2负极、电阻R10一端、滤波电容C1一端，电阻R17另一端接信号输入端IN，电阻R21另一端接地，二极管D2正极接放大器U2第一引脚，电阻R10另一端接二极管D4正极，滤波电容C1另一端接地，放大器U2第一引脚接二极管D4负极，放大器U2第十一引脚接-9V直流电压，放大器U2第四引脚接9V直流电压，二极管D4正极接加法电路输入端；加法电路包括放大器U2、电阻R20、电阻R23、电阻R15、电阻R16，电阻R20一端接精密检波电路输出端，电阻R20另一端接放大器U2第九引脚，电阻R15一端接信号输入端IN，电阻R15另一端接放大器U2第九引脚，电阻R23一端接放大器U2第十引脚，电阻R23另一端接地，放大器U2第九引脚通过电阻R16接放大器U2第八引脚，放大器U2第九引脚接输出端OUT1，放大器U2第八引脚接输出端OUT2。本专利技术的有益效果是：1、采用浮动放大器，可根据每次采样点值动态调整放大倍数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度浮点数据集中采集系统，包括单片机、电源电路，通信电路、锁存器、AD转换电路、比较电路、编码电路，其特征在于，还包括采样保持电路、浮动放大器电路、信号绝对值电路、二阶采样保持电路，所述单片机采用STM8S208芯片，采样保持电路输入端接输入信号，采样保持电路输出端分别接信号绝对值电路输入端、浮动放大器电路输入端，信号绝对值电路输出端依次通过比较电路、编码电路、锁存器连接到单片机，浮动放大器电路输出端接二阶采样保持电路输入端，二阶采样保持电路和采样保持电路结构一致，二阶采样保持电路输出端通过AD转换电路连接单片机，单片机通过通信电路输出信号，所述的电源电路提供12V、9V、5V、‑9V供电电压。

【技术特征摘要】
1.高精度浮点数据集中采集系统，包括单片机、电源电路，通信电路、锁存器、AD转换电路、比较电路、编码电路，其特征在于，还包括采样保持电路、浮动放大器电路、信号绝对值电路、二阶采样保持电路，所述单片机采用STM8S208芯片，采样保持电路输入端接输入信号，采样保持电路输出端分别接信号绝对值电路输入端、浮动放大器电路输入端，信号绝对值电路输出端依次通过比较电路、编码电路、锁存器连接到单片机，浮动放大器电路输出端接二阶采样保持电路输入端，二阶采样保持电路和采样保持电路结构一致，二阶采样保持电路输出端通过AD转换电路连接单片机，单片机通过通信电路输出信号，所述的电源电路提供12V、9V、5V、-9V供电电压。2.根据权利要求1所述的高精度浮点数据集中采集系统，其特征在于，所述的电源电路包括12V供电电路、9V供电电路、5V供电电路和-9V负压产生电路，所述的12V供电电路包括二极管DD1，二极管DD1正极连接24V直流电压，二极管DD1负极通过保险F1接稳压芯片U18第一引脚，稳压芯片U18第一引脚接极性电容C11正极，极性电容C11负极接地，稳压芯片U18第二引脚接地，稳压芯片U18第三引脚输出12V直流电压；所述的5V供电电路包括稳压芯片U19，稳压芯片U19第一引脚分别接极性电容C12正极、12V直流电压，极性电容C12负极接地，稳压芯片U19第二引脚接地，稳压芯片U19第三引脚接极性电容C9正极，极性电容C9负极接地，稳压芯片U19第三引脚输出5V直流电压；所述的9V供电电路包括稳压芯片U22，稳压芯片U22第一引脚分别接12V直流电压，稳压芯片U22第二引脚接地，稳压芯片U22第三引脚分别接极性电容C13正极、电容C10一端，极性电容C13负极接地，电容C10另一端接地，稳压芯片U22第三引脚输出9V直流电压；所述的-9V负压产生电路包括芯片U23，芯片U23的第四引脚和第八引脚均接9V直流电压，芯片U23的第七引脚分别接电阻R54一端、二极管D12正极、电阻R57一端，电阻R54另一端接9V直流电压，二极管D12负极分别接芯片U23第六引脚、芯片U23第二引脚、电阻R57另一端、电容C23一端，电容C23另一端接地，芯片U23第一引脚接地，芯片U23第五引脚通过电容C25接地，芯片U23第三引脚接电容C20一端，电容C20另一端分别接二极管D13正极、二极管D11负极，二极管D13负极接地，二极管D11正极分别接电容C21一端、电阻R56一端，电容C21另一端接地，电阻R56另一端分别接-9V直流电压输出端、电容C22一端，电容C22另一端接地。3.根据权利要求1所述的高精度浮点数据集中采集系统，其特征在于，采样保持电路包括钳位电路、采样电路和跟随电路，钳位电路包括二极管D1和二极管D3，二极管D1负极接5V直流电压，二极管D1正极分别接信号输入端、二极管D3负极，二极管D3正极接地；采样电路包括放大保持器U1，放大保持器U1第十引脚分别接电容C4一端、电阻R11一端，电容C4另一端接地，电阻R11另一端分别接电阻R14一端、信号输入端，电阻R14另一端接地，放大保持器U1第十一引脚分别接电阻R22一端、电阻R18一端，电阻R22另一端接地，电阻R18另一端分别接稳压二极管D5负极、放大保持器U1第二引脚、跟随电路输入端，稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩颖慧，
申请(专利权)人：韩颖慧，
类型：发明
国别省市：山东;37