一种低功耗数据采集单元制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗数据采集单元，包括ARM处理器、串口控制模块、若干串口接口模块、模数转换模块、LoRa通讯模块、存储模块、电源模块、系统复位模块。其作为统一的终端结构，具备丰富的扩展功能，能够通过串口接口或数据采集接口与各种类型的传感器适配，用于采集各种类型的信号。本数据采集单元采用低功耗设置，其同学模块选择了LoRa通讯模块，LoRa通讯使用线性调频扩频调制技术，具有较低的功耗。同时通过ARM处理器设置循环巡检模块和睡眠控制模块，有助于进一步降低单元的整体功耗。

A Low Power Data Acquisition Unit

The invention discloses a low power data acquisition unit, which comprises an ARM processor, a serial control module, several serial interface modules, an analog-to-digital conversion module, a LoRa communication module, a storage module, a power supply module and a system reset module. As a unified terminal structure, it has abundant expansion functions, and can be adapted to various types of sensors through serial interface or data acquisition interface, which can be used to collect various types of signals. The data acquisition unit adopts low power settings, and its classmates choose LoRa communication module. LoRa communication uses LFM spread spectrum modulation technology, which has low power consumption. At the same time, setting up cycle inspection module and sleep control module through ARM processor will help to further reduce the overall power consumption of the unit.

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗数据采集单元
本专利技术涉及一种低功耗数据采集单元。
技术介绍
现在的社会是一个高速发展的社会，科技发达，信息流通，人们之间的交流越来越密切，生活也越来越方便，大数据就是这个高科技时代的产物。随着云时代的来临，大数据也吸引了越来越多的关注。大数据通常用来形容一个公司创造的大量非结构化和半结构化数据，这些数据在下载到关系型数据库用于分析时会花费过多时间和金钱。大数据分析常和云计算联系到一起，因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。在现今的社会，大数据的应用越来越彰显他的优势，它占领的领域也越来越大，电子商务、O2O、物流配送等，各种利用大数据进行发展的领域正在协助企业不断地发展新业务，创新运营模式。有了大数据这个概念，对于消费者行为的判断，产品销售量的预测，精确的营销范围以及存货的补给已经得到全面的改善与优化。大数据开启了一个大规模生产、分享和应用数据的时代，它给技术和商业带来了巨大的变化。麦肯锡研究表明，在医疗、零售和制造业领域，大数据每年可以提高劳动生产率0.5-1个百分点。大数据在核心领域的渗透速度有目共睹，然而调查显示，未被使用的信息比例高达99.4%，很大程度都是由于高价值的信息无法获取采集。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种低功耗数据采集单元，适用于大数据领域的远程数据采集，并保持较低的功耗。技术方案：一种低功耗数据采集单元，包括ARM处理器、串口控制模块、若干串口接口模块、模数转换模块、LoRa通讯模块、存储模块、电源模块、系统复位模块；所述若干串口接口模块分别连接所述串口控制模块的输入端，所述串口控制模块的输出端连接到所述模数转换模块的信号输出端，所述模数转换模块的信号输出端连接到所述ARM处理器数据输入端；所述ARM处理器包括循环巡检模块和睡眠控制模块，所述循环巡检模块用于根据设定频率依次轮流采集各串口接口的数据，所述睡眠控制模块用于实时监测所述串口控制模块输出信号的强度，当信号强度持续弱于预设阈值时间超过设定只时，降低所述循环巡检模块的巡检频率；所述存储模块、LoRa通讯模块均连接到所述ARM处理器，所述系统复位模块连接所述ARM处理器，所述电源模块用于提供数据采集单元的电能。进一步的，所述电源模块与所述串口接口模块与LoRa通讯模块之间设置电气隔离。进一步的，所述模数转换模块包括6路8位转换电路，每路转换电路均通过可编程分频电路连接时钟电路。进一步的，还包括连接所述模数转换模块的基准电压电路。有益效果：本专利技术的一种低功耗数据采集单元，包括ARM处理器、串口控制模块、若干串口接口模块、模数转换模块、LoRa通讯模块、存储模块、电源模块、系统复位模块。其作为统一的终端结构，具备丰富的扩展功能，能够通过串口接口或数据采集接口与各种类型的传感器适配，用于采集各种类型的信号。本数据采集单元采用低功耗设置，其同学模块选择了LoRa通讯模块，LoRa通讯使用线性调频扩频调制技术，具有较低的功耗。同时通过ARM处理器设置循环巡检模块和睡眠控制模块，有助于进一步降低单元的整体功耗。具体实施方式下面对本专利技术做更进一步的解释。一种低功耗数据采集单元，包括ARM处理器、串口控制模块、若干串口接口模块、模数转换模块、LoRa通讯模块、存储模块、电源模块、系统复位模块。所述若干串口接口模块分别连接所述串口控制模块的输入端，所述串口控制模块的输出端连接到所述模数转换模块的信号输出端，所述模数转换模块的信号输出端连接到所述ARM处理器数据输入端。所述ARM处理器包括循环巡检模块和睡眠控制模块，所述循环巡检模块用于根据设定频率依次轮流采集各串口接口的数据，所述睡眠控制模块用于实时监测所述串口控制模块输出信号的强度，当信号强度持续弱于预设阈值时间超过设定只时，降低所述循环巡检模块的巡检频率。所述存储模块、LoRa通讯模块均连接到所述ARM处理器，所述系统复位模块连接所述ARM处理器，所述电源模块用于提供数据采集单元的电能。本专利技术的低功耗数据采集单元，其作为统一的终端结构，具备丰富的扩展功能，能够通过串口接口与各种类型的传感器适配，用于采集各种类型的信号。同时，其配置了LoRa通讯模块，用于与集中式或分布式数据处理、存储中心建立有效的数据传输通道。本专利技术的数据采集单元可以配置为电压、电流、温度、气压、湿度、浓度等各类型的信息采集终端，适用于大数据领域的数据采集特点。LoRa通讯使用线性调频扩频调制技术，既保持了像FSK调制相同的低功耗特性，又明显地增加了通信距离，同时提高了网络效率并消除了干扰，即不同扩频序列的终端使用相同的频率同时发送也不会相互干扰。进一步的，所述电源模块与所述串口接口模块与LoRa通讯模块之间设置电气隔离。通过电气隔离，能够有效的消除各采集通道以及采集通道与电源模块之间的工作干扰，并能够有效抑制共模干扰。进一步的，所述模数转换模块包括6路8位转换电路，每路转换电路均通过可编程分频电路连接时钟电路。每路转换电路均连接同一个式中电路，便于有效时间若干路信号的循环采用或同步并行采样控制。进一步的，还包括连接所述模数转换模块的基准电压电路，设置基准电压电路，用于提供模数转换电路精准的基准电压，有助于提供模数转换的精度，并缩短模数转换的时间。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗数据采集单元，其特征在于：包括ARM处理器、串口控制模块、若干串口接口模块、模数转换模块、LoRa通讯模块、存储模块、电源模块、系统复位模块；所述若干串口接口模块分别连接所述串口控制模块的输入端，所述串口控制模块的输出端连接到所述模数转换模块的信号输出端，所述模数转换模块的信号输出端连接到所述ARM处理器数据输入端；所述ARM处理器包括循环巡检模块和睡眠控制模块，所述循环巡检模块用于根据设定频率依次轮流采集各串口接口的数据，所述睡眠控制模块用于实时监测所述串口控制模块输出信号的强度，当信号强度持续弱于预设阈值时间超过设定只时，降低所述循环巡检模块的巡检频率；所述存储模块、LoRa通讯模块均连接到所述ARM处理器，所述系统复位模块连接所述ARM处理器，所述电源模块用于提供数据采集单元的电能。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗数据采集单元，其特征在于：包括ARM处理器、串口控制模块、若干串口接口模块、模数转换模块、LoRa通讯模块、存储模块、电源模块、系统复位模块；所述若干串口接口模块分别连接所述串口控制模块的输入端，所述串口控制模块的输出端连接到所述模数转换模块的信号输出端，所述模数转换模块的信号输出端连接到所述ARM处理器数据输入端；所述ARM处理器包括循环巡检模块和睡眠控制模块，所述循环巡检模块用于根据设定频率依次轮流采集各串口接口的数据，所述睡眠控制模块用于实时监测所述串口控制模块输出信号的强度，当信号强度持续弱于预设阈值时间超过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立钧，吴勇，
申请(专利权)人：南京唯实科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32