通用型数据采集接口板制造技术

本发明专利技术公开了一种通用型数据采集接口板，包括：主控芯片；PWM控制单元，用于调制脉冲宽度；模拟量采集单元，用于采集模拟量信号；模拟量输出单元，用于输出模拟量信号；RS232通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS232信号；继电器控制输出单元，用于控制并行信号的输出；数字量采集单元，用于采集数字量信号；RS485通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS485信号；USB接口单元，包括USB信号模块，用于通过阻抗匹配实现USB信号的通讯。采用本发明专利技术，可集成多种接口和功能，扩充了信号采集接口板的功能；把采集信号的转换处理等功能放置到上级设备，提高了信号接口板的应用灵活性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种通用型数据采集接口板，包括：主控芯片；PWM控制单元，用于调制脉冲宽度；模拟量采集单元，用于采集模拟量信号；模拟量输出单元，用于输出模拟量信号；RS232通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS232信号；继电器控制输出单元，用于控制并行信号的输出；数字量采集单元，用于采集数字量信号；RS485通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS485信号；USB接口单元，包括USB信号模块，用于通过阻抗匹配实现USB信号的通讯。采用本专利技术，可集成多种接口和功能，扩充了信号采集接口板的功能；把采集信号的转换处理等功能放置到上级设备，提高了信号接口板的应用灵活性。【专利说明】通用型数据采集接口板
本专利技术涉及环保领域，尤其涉及一种通用型数据采集接口板。
技术介绍
在实际使用中，在线分析仪器的信号源种类多、控制功能繁杂，因此，往往需要采用几种不同模块来实现工程和设计目的。 但是，目前还没有同时具备模拟量采集、继电器输出、数字量采集、串口通讯、PWM控制、模拟量输出、USB端口等功能的数据采集接口板。 相应地，现有的数据采集接口板只几部分功能接口，接口功能单一，不能很好地集成必备的功能端口，实际使用中需要不同模块组合使用；从而导致产品设计或工程应用需要面对不同功能模块的控制使用、甚至出现不同供应商通讯协议不同导致控制软件复杂的现象、设备配置复杂、占用空间过多。 同时，作为工程应用方面，过多的功能模块容易导致应用企业物料管理混乱、且不便于日常物料的应用管理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、可靠性强的通用型数据采集接口板，可集成多种接口和功能，扩充了信号采集接口板的功能；把采集信号的转换处理等功能放置到上级设备，提高了信号接口板的应用灵活性。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种通用型数据采集接口板，包括:主控芯片，所述主控芯片内置PWM控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、串行通讯控制模块、并行信号输出控制模块、数字信号输入检测模块及USB信号模块；PWM控制单元，用于调制脉冲宽度；模拟量采集单元，用于采集模拟量信号；模拟量输出单元，用于输出模拟量信号；RS232通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS232信号；继电器控制输出单元，用于控制并行信号的输出；数字量采集单元，用于采集数字量信号；RS485通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS485信号；USB接口单元，包括USB信号模块，用于通过阻抗匹配实现USB信号的通讯；所述PWM控制单元、模拟量采集单元、模拟量输出单元、RS232通讯控制单元、继电器控制输出单元、数字量采集单元、RS485通讯控制单元及USB接口单元集成于所述主控芯片上。 作为上述方案的改进，所述PWM控制单元包括四路PWM控制模块，在各路的PWM控制模块内分别接入运算放大器及两个光电隔离器。 作为上述方案的改进，所述模拟量采集单元包括八路A/D转换模块；在各路的A/D转换模块内分别接入分压电阻、稳压二极管及运算放大器，模拟量信号经所述分压电阻分压后，通过所述稳压二极管进行稳压处理，并由所述运算放大器隔离缓冲后接入所述主控芯片对应信号输入端口。 作为上述方案的改进，所述模拟量输出单元包括两路D/A转换模块；在各路的D/A转换模块内分别接入光电隔离器、H型滤波回路、运算放大器及稳压二极管，所述主控芯片输出的模拟量信号通过所述光电隔离器后，经所述H型滤波回路滤除高频信号，通过所述运算放大器进行滤波稳定处理后，输出稳定的模拟量信号，并由所述稳压二极管对模拟量信号进行稳压处理。 作为上述方案的改进，所述继电器控制输出单元包括八路并行信号输出控制模块；在各路的并行信号输出控制模块内分别接入三极管、继电器及二极管，通过小功率驱动所述三极管后，通过所述继电器控制并行信号的输出。 作为上述方案的改进，所述数字量采集单元包括四路数字信号输入检测模块；在各路的数字信号输入检测模块内分别接入光电耦合器，通过所述光电耦合采集外部输入的数字量信号。 作为上述方案的改进，所述主控芯片的型号为STM32FL03。 作为上述方案的改进，所述A/D转换模块为12位A/D转换模块。 作为上述方案的改进，其特征在于，所述模拟量信号包括电压信号、电流信号。 作为上述方案的改进，所述模拟量采集单元采取跨接短路方式将电压信号与电流信号进行切换。 实施本专利技术，具有如下有益效果:通用型数据采集接口板通过对主控芯片内置的PWM控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、串行通讯控制模块、并行信号输出控制模块、数字信号输入检测模块及USB信号模块进行改进，把PWM控制单元、模拟量采集单元、模拟量输出单元、RS232通讯控制单元、继电器控制输出单元、数字量采集单元、RS485通讯控制单元、USB接口单元等多种接口和功能集成于同一主控芯片上，扩充了通用型数据采集接口板的功能，可以减少实际使用中因信号源种类多、控制功能繁杂而采用几种不同模块来实现工程和设计目的的局面。 同时，分别在PWM控制单元、模拟量采集单元及模拟量输出单元内设置运算放大器，相应地，运算放大器相当于射随器，通过射随器可灵活采集电压、电流两种信号源，解决了模拟电压和模拟电流输入时，信号差异性处理问题。分别在所述PWM控制单元、模拟量输出单元、数字量采集单元内设置光电耦合器，可有效实现下游设备和上设备、控制核心和外界的完全隔离，保证系统工作的稳定性，并保证核心单元不受外界的干扰影响。 另外，通用型数据采集接口板的功能简化了原有的设计，把采集信号的转换处理等功能放置到上级设备，提高了信号接口板的应用灵活性，因此，通用型数据采集接口板作为一个数据采集板只接受上级设备发送的各项指令、对指令解析后执行相应的动作，即由上级接入设备通过RS485通讯控制单元8进行各种功能的启动、停止。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术通用型数据采集接口板的结构示意图；图2是本专利技术通用型数据采集接口板中PWM控制单元的电路图；图3是本专利技术通用型数据采集接口板中PWM控制单元的另一电路图；图4是本专利技术通用型数据采集接口板中模拟量采集单元的电路图；图5是本专利技术通用型数据采集接口板中模拟量输出单元的电路图；图6是本专利技术通用型数据采集接口板中继电器控制输出单元的电路图； 图7是本专利技术通用型数据采集接口板中数字量采集单元的电路图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。 如图1所示，所述通用型数据采集接口板包括:主控芯片1，所述主控芯片I内置PWM控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、串行通讯控制模块、并行信号输出控制模块、数字信号输入检测模块及USB信号模块；PWM控制单元2，用于调制脉冲宽度；模拟量采集单元3，用于采集模拟量信号；模拟量输出单兀4,用于输出模拟量信号；RS232通讯控制单元5，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS232信号;继电器控制输出单元6，用于控制并行信号的输出；数字量采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用型数据采集接口板，其特征在于，所述通用型数据采集接口板包括：主控芯片，所述主控芯片内置PWM控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、串行通讯控制模块、并行信号输出控制模块、数字信号输入检测模块及USB信号模块；PWM控制单元，用于调制脉冲宽度；模拟量采集单元，用于采集模拟量信号；模拟量输出单元，用于输出模拟量信号；RS232通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS232信号；继电器控制输出单元，用于控制并行信号的输出；数字量采集单元，用于采集数字量信号；RS485通讯控制单元，包括所述串行通讯控制模块，用于接收、处理及转换RS485信号；USB接口单元，包括USB信号模块，用于通过阻抗匹配实现USB信号的通讯；所述PWM控制单元、模拟量采集单元、模拟量输出单元、RS232通讯控制单元、继电器控制输出单元、数字量采集单元、RS485通讯控制单元及USB接口单元集成于所述主控芯片上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖天星，余阳，曾昭健，梁文智，冼国华，张广昕，孟鹤，
申请(专利权)人：广东长天思源环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44