一种基于单片机的高精度高速电压采集电路制造技术

本发明专利技术涉及电压采集技术领域，具体公开了一种基于单片机的高精度高速电压采集电路，包括模数转换电路、直流电压调整电路、单片机控制电路、USB串行转换电路及SD卡接口电路，所述模数转换电路、直流电压调整电路、USB串行转换电路及SD卡接口电路均与所述单片机控制电路电性连接，所述直流电压调整电路分别与所述模数转换电路及USB串行转换电路电性连接。本发明专利技术通过设置模数转换电路，可在计算机软件控制下，自动高速连续采集输入端口的电压信号，采集数据实时推送至计算机软件界面进行显示的同时，并实现自动将数据以文本文件的形式存贮至连接的SD卡中，电路结构较为简单、成本较低，并且采集速度快、精度高。精度高。精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的高精度高速电压采集电路


[0001]本专利技术涉及电压采集
，特别涉及一种基于单片机的高精度高速电压采集电路。

技术介绍

[0002]传统模/数转换技术对于模拟量采集转换很难实现12位以上的高分辨率。近年来随着大规模集成电路、计算机技术、数字系统的飞速发展，数字系统日益显示出高性能、可靠性好、体积小、功耗低、成本低等优点。模拟量信号采集电路将模拟量的电压信号进行采集后，通过模数转换电路转换为数字量信号后，再由控制单元，即数字量信号处理电路进行处理，例如编码处理以发送至上位机等。然而现有的模拟量采集电路结构较为复杂、成本高，并且采集速度慢、精度较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于单片机的高精度高速电压采集电路，通过设置模数转换电路，可在计算机软件控制下，自动高速连续采集输入端口的电压信号，采集数据实时推送至计算机软件界面进行显示的同时，并实现自动将数据以文本文件的形式存贮至连接的SD卡中，电路结构较为简单、成本较低，并且采集速度快、精度高。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种基于单片机的高精度高速电压采集电路，包括模数转换电路、直流电压调整电路、单片机控制电路、USB串行转换电路及SD卡接口电路，所述模数转换电路、直流电压调整电路、USB串行转换电路及SD卡接口电路均与所述单片机控制电路电性连接，所述直流电压调整电路分别与所述模数转换电路及USB串行转换电路电性连接。
[0006]优选地，所述模数转换电路用于接入外部输入的电压信号并将所述电压信号转换为数字信号，所述模数转换电路包括模数转换芯片U2及与所述模数转换芯片U2连接的模数转换外围电路。
[0007]优选地，所述单片机控制电路包括单片机芯片U1及与所述单片机芯片U1连接的单片机外围电路，所述单片机控制电路用于将所述数字信号推送至计算机界面进行显示并以文本文件的存储至所述SD卡接口电路。
[0008]优选地，所述USB串行转换电路包括串行接口芯片U3、USB串行转换芯片U4及串行转换外围电路，所述串行转换外围电路分别与所述串行接口芯片U3及USB串行转换芯片U4连接，所述USB串行转换芯片U4与所述单片机芯片U1连接，所述USB串行转换电路用于实现单片机控制电路与计算机的信息交互。
[0009]优选地，所述SD卡接口电路包括SD卡接口及与所述SD卡接口连接的SD卡外围电路，所述SD卡接口电路在单片机控制电路的控制下将数据以文本文件的形式存贮至SD卡中，也可将数据文件经由USB接口发送至连接的计算机。
[0010]优选地，所述直流电压调整电路包括5V基准电压调整电路及2.5V基准电压调整电路，所述5V基准电压调整电路及2.5V基准电压调整电路分别与所述模数转换芯片U2及USB串行转换芯片U4连接，所述直流电压调整电路用于接入供电单元输入的直流电压，将所述直流电压转换成5.0V和2.5V基准电压输出，供所述单片机控制电路、模数转换电路及USB串行转换电路所用。
[0011]采用上述技术方案，本专利技术提供的一种基于单片机的高精度高速电压采集电路，具有以下有益效果：该高精度高速电压采集电路中的模数转换电路、直流电压调整电路、USB串行转换电路及SD卡接口电路均与所单片机控制电路电性连接，直流电压调整电路分别与模数转换电路及USB串行转换电路电性连接，该模数转换电路可在单片机控制电路的控制下实现高精度模数转换，并自动高速连续采集输入端口的电压信号，采样速度快、精度高；该直流电压调整电路可实现5.0V和2.5V基准电压输出，供USB串行转换电路等所用，该单片机控制电路，在内嵌运行软件控制下，自动高速连续采集输入端口的电压信号，采集数据实时推送至计算机软件界面进行显示的同时，自动将数据以文本文件的形式存贮至连接的SD卡中，该USB串行转换电路的通信接口电路可实现单片机控制电路与计算机的信息交互，同时能够在5V供电基础上输出3.3V和1.8V电压，用于给单片机控制电路和SD卡接口电路等电路供电，该SD卡接口电路可在单片机控制电路的控制下将数据以文本文件的形式存贮至SD卡中，也可将数据文件经由USB接口发送至连接的计算机，可实现高分辨率模数转换，而且成本低，使用方便，在气象、海洋环境观测等数据获取方面可得到广泛使用。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的结构框图；
[0013]图2为本专利技术中模数转换电路的电路原理图；
[0014]图3为本专利技术中直流电压调整电路的电路原理图；
[0015]图4为本专利技术中单片机控制电路的电路原理图；
[0016]图5为本专利技术中USB串行转换电路的电路原理图；
[0017]图6为本专利技术中SD卡接口电路的电路原理图；
[0018]图中，1
‑
模数转换电路、2
‑
直流电压调整电路、3
‑
单片机控制电路、4
‑
USB串行转换电路、5
‑
SD卡接口电路。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0022]如图1所示，在本专利技术结构框图中，该基于单片机的高精度高速电压采集电路包括：用于实现高精度模数转换的模数转换电路1；用于实现ADS1256芯片控制的单片机控制电路3；用于电路所需不同直流电压的直流电压调整电路2；用于USB串行转换的USB串行转换电路4；用于数据存贮的SD卡接口电路5。可以理解的，该高精度高速电压采集电路可在计算机软件控制下，自动高速连续采集输入端口的电压信号，采集数据实时推送至计算机软件界面进行显示的同时，自动将数据以文本文件的形式存贮至连接的SD卡中；该模数转换电路1通过SPI接口与单片机控制电路相连，并在单片机控制电路的控制下工作；该直流电压调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的高精度高速电压采集电路，其特征在于：包括模数转换电路、直流电压调整电路、单片机控制电路、USB串行转换电路及SD卡接口电路，所述模数转换电路、直流电压调整电路、USB串行转换电路及SD卡接口电路均与所述单片机控制电路电性连接，所述直流电压调整电路分别与所述模数转换电路及USB串行转换电路电性连接。2.根据权利要求1所述的基于单片机的高精度高速电压采集电路，其特征在于：所述模数转换电路用于接入外部输入的电压信号并将所述电压信号转换为数字信号，所述模数转换电路包括模数转换芯片U2及与所述模数转换芯片U2连接的模数转换外围电路。3.根据权利要求2所述的基于单片机的高精度高速电压采集电路，其特征在于：所述单片机控制电路包括单片机芯片U1及与所述单片机芯片U1连接的单片机外围电路，所述单片机控制电路用于将所述数字信号推送至计算机界面进行显示并以文本文件的存储至所述SD卡接口电路。4.根据权利要求3所述的基于单片机的高精度高速电压采集电路，其特征在于：所述USB串行转换电路包括串行接口芯片U3、USB串...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫敏玲，何志云，张少永，钱舜，周敏，骆惠洁，石威海，
申请(专利权)人：广东蓝鲲海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：