一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑制造技术

本实用新型专利技术公开了一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑，主要由数据采集板卡，OLED显示屏，电脑主机(包含CPU、内存、硬盘)，铝合金外壳组成。为配套本产品使用，电脑主机内置安装一个客户端软件，该软件可同采集板卡进行数据交互（接收所有通道数据，下发用户指定的通道数据)。通过优化细节，设计了多种辅助功能，方便用户更高效的进行后续数据处理。

A mini computer integrated with multi-channel data acquisition and adjustable power output

【技术实现步骤摘要】
一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑
本技术涉及一种电脑，具体是一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑。
技术介绍
现在单片机开发人员在调试设备板卡功能的过程中，往往采用如下几种工具，给设备板卡供电的适配器，大多为可调开关电源，用于提供板卡的电力；采集设备板卡信息的工具，有USB转TTL转换器（可将被调试板卡的串口打印信息传输到电脑端以便跟踪设备运行的状态，从而判断板卡运行功能是否符合预期）；有USB转RS485转换器，主要用于监控RS485总线数据包及在总线空闲态下发送协议包，RS485总线的应用场景主要在于工控环境下低速主从设备系统。（比如大部分工厂用到的风机系统，大多以RS485总线进行数据通信），该总线的特点是成本简单，抗干扰能力强，便于在楼宇内进行综合布局实施;还有更加高端的USB转CAN分析仪，主要用于CAN总线数据监听，模拟单一传感器向CAN总线发送数据包等功基本功能。CAN总线主要应用于各类要求抗干扰能力强，数据信息交互量较大的场景，比如高铁，汽车，飞机上各类传感器信息汇聚到信息采集系统的总线布局无一例外都采用CAN总线。以上应用场景提到的产品，在没有正式量产之前，都要经历脱机调试的阶段，而这个阶段必然会用到对应数据采集专用的辅助工具。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑，以解决所述
技术介绍
中提出的问题。为实现所述目的，本技术提供如下技术方案：一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑，包括单片机、PID电源电路、电脑主板、OLED驱动连接模块、TTL转接电路、RS485转换电路和CAN转换电路，其特征在于，所述单片机分别连接PID电源电路、电脑主板、OLED驱动连接模块、TTL转接电路、RS485转换电路和CAN转换电路，PID电源电路还连接电脑主板。作为本技术再进一步的方案：单片机和电脑主板之间采用USART-TTL信息采集交互通道相连接，USART-TTL信息采集交互通道包括MOS管Q3、二极管TVS3、二极管TVS4、电阻R45和电阻R44，单片机包括单片机U8，单片机U8的脚31连接电阻R14，电阻R14的另一端连接二极管TVS3的阴极和USB接口CN2的脚3，单片机U8的脚30连接电阻R18，电阻R18的另一端连接二极管TVS4的阴极、电阻R15和USB接口CN2的脚2，单片机U8的脚18连接电阻R44和电阻R45，电阻R45的另一端连接TTL输入接口RX0，电阻R15的另一端连接MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的源极连接电阻R43和5V电源，MOS管Q3的栅极连接电阻R43的另一端和三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极连接电阻R47和IO口TTL5V_MODE_LOW_ENABLE，单片机U8的型号为GD32E103C8T6。作为本技术再进一步的方案：所述MOS管Q3的型号为Si2303DS。作为本技术再进一步的方案：所述三极管Q2的型号为9013。作为本技术再进一步的方案：所述二极管TVS3和二极管TVS4的型号均为SMF6.0A。作为本技术再进一步的方案：所述单片机U8内置CAN适配器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术在硬件层面集成了可调直流电压输出，USB转TTL转换器，USB转RS485转换器，USB转CAN分析仪为一体的功能，同时为配合集成多用途转换器的数据采集系统的数据信息，配套电脑端专用监控软件，极大程度的提升嵌入式开发人员在工作的调试效率。原来用于配套调试的串口打印信息或是RS485总线以及CAN总线分析仪往往是多个独立的桌面软件，当两者或三者同时使用的时候，用户就必须打开多个客户端，且各个软件风格不一。而本产品在桌面软件端将统一为三个数据通道的一个客户端软件，软件内可以单独打开一个数据通道用于显示对应数据采集信息，也可以组合打开显示多个数据采集通道。并优化显示细节，设计多种辅助功能，方便用户更高效的观察到所需敏感信息。附图说明图1为本技术的整体电路示意图。图2为单片机同电脑PC端的USB通信示意图。图3为PID可调电源输出示意图。图4为USART-TTL信息采集交互通道意图。图5为RS485总线信息采集交互通道示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1：请参阅图1-5，一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑，包括用于综合信号处理的单片机U8，单片机U8内部自带USART适配器，TXD跟RXD通过保护电阻R14,R18连接到USB2.0-AF连接器CN2的D+D-引脚，连接器将通过USB2.0转杜邦线连接到用户调试板卡的USART-TTL打印接口，从而实现信息的监听，客户所需的USART-TTL配置参数，如波特率，起始位，数据位长度，奇偶校验位，停止位等信息，可通过PC端软件预先配置到单片机内部FLASH，(掉电保存),NMOS管Q1，电阻R15,R43,组成的电路可以通过控制NPN三极管Q4、电阻R34的电路，实现上拉5V启用和关闭，从而实现3.3V或5VTTL逻辑电平的硬件切换能力，本产品的巧妙之处在于，利用gpioTX0发送引脚的电平，可以自动驱动NPN三极管Q4的导通和关闭，从而当需要5V逻辑电平下，自动驱动Q1实现5V逻辑电平的输出（由于硬件设计，实测输出4.3V电压也足够满足5VTLL逻辑低电平要求)，单片机引脚TTL_LEVEL_ENABLE配置为开漏输出进行逻辑3.3V或5V选择，当开漏输出为高时，外部使用5V逻辑，开漏输出为低时，三极管Q4被牵制低电平，NMOS管Q1将一直处于截止态，输出的电压完全用gpioTX0发送引脚的电平决定，而单片机默认的引脚电平为3.3V。本产品采用R45,R44高阻值电阻分压(减少对输入信号源电流索取)，采集USART-TXD输入线的电压，可以在USART总线空闲下，自动识别用户USART-TTL的逻辑数值，达到自动电平切换的目的，从而可以保护用户IO不受电平不匹配造成的损坏。当然本产品配套上位机软件支持用户通过PC端软件预先配置电平逻辑.对USART-TTL数据回路设计并联TVS3,TVS46.0V保护管，有利于防止人体静电对通信数据线的损坏。为解决USB转TTL转换器在打印板卡信息过程中，面临电气电平匹配的问题，本产品具有一路ADC自动判定电平逻辑的功能，也可以通过电脑端软件发送命令进行电平强制切换(3.3V或5VTTL逻辑），现有设备则需使用短路帽等外部辅助工具进行电平切换，稍有不慎还会烧坏IO口，部分USB转TTL转换器甚至不具备电平切换的功能。在逻辑切换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑，包括单片机、PID电源电路、电脑主板、OLED驱动连接模块、TTL转接电路、RS485转换电路和CAN转换电路，其特征在于，所述单片机分别连接PID电源电路、电脑主板、OLED驱动连接模块、TTL转接电路、RS485转换电路和CAN转换电路，PID电源电路还连接电脑主板。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑，包括单片机、PID电源电路、电脑主板、OLED驱动连接模块、TTL转接电路、RS485转换电路和CAN转换电路，其特征在于，所述单片机分别连接PID电源电路、电脑主板、OLED驱动连接模块、TTL转接电路、RS485转换电路和CAN转换电路，PID电源电路还连接电脑主板。


2.根据权利要求1所述的一种集成多通道数据采集及可调电源输出的迷你电脑，其特征在于，单片机和电脑主板之间采用USART-TTL信息采集交互通道相连接，USART-TTL信息采集交互通道包括MOS管Q3、二极管TVS3、二极管TVS4、电阻R45和电阻R44，单片机包括单片机U8，单片机U8的脚31连接电阻R14，电阻R14的另一端连接二极管TVS3的阴极和USB接口CN2的脚3，单片机U8的脚30连接电阻R18，电阻R18的另一端连接二极管TVS4的阴极、电阻R15和USB接口CN2的脚2，单片机U8的脚18连接电阻R44和电阻R45，电阻R45的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕本，
申请(专利权)人：吕本，
类型：新型
国别省市：上海;31