便携式环境数据采集器制造技术

本实用新型专利技术是有关于一种便携式环境数据采集器，包括处理器，以及与处理器连接的稳压电源电路、A/D转换电路、存储器、信号处理电路、计数电路、开关量输入电路、开关量输出电路和通讯模块。本实用新型专利技术便携式环境数据采集器选用功能强大的ARM微处理器系统，数据输出采用国际标准的Modbus?RTU协议，所有部件都集中在一个处理器下工作，具有高性价比、结构简洁、通用性好、易于便携等诸多优点，在市场具有竞争优势。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种信息数据采集与传输
，特别是涉及一种环境保护监测系统中使用的便携式环境数据采集器。
技术介绍
随着信息数据采集与传输技术的发展，人们对数据采集仪器尤其是应用于环境监测领域的数据采集仪器提出更高的要求，既要满足数据采集与传输要求，同时还要具有结构简单、体积小、成本低、通用性好等特点，才有利于推广应用。而传统的数据采集仪器通常是由主板、模拟量输入模块、数字量输入/输出模块、计数器模块、串行通讯转换器和无线数据传输模块、电源等组成。其内部结构复杂，体积也较大。尤其是模拟量输入模块 ADAM-4017、数字量输入/输出模块ADAM-4050、计数器模块ADAM-4080，都有各自的CPU、 RS-232或RS-485信号处理电路、稳压电路等。用这些器件开发的数据采集仪器不仅结构复杂、体积大、成本高、通用性差，而且在市场竞争力上也缺乏技术优势，不利于推广应用。请参阅图1所示，200820079601. 6号中国专利公开了一种“环保数采仪”数采仪， 其具有多路模拟量、数字量以及串行口输入，可以连接各种传感器；闪存存储器保证了采集数据不会丢失；RS232/485总线和GPRS/CDMA无线传输，足以满足数据的近距离和远距离传输；预设电路能够根据实际应用情况选择采集数据的种类和数量。上述专利所公开的数采仪是以DSP作为数字信号处理器，虽然数据处理能力强， 但是成本高，耗能高，在环境保护
，需要大量使用数据采集仪器，成本过高将影响产品的普及与使用。由此可见，上述现有的环境数据采集器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种内部结构简单、体积较小、性价比高、功耗低、 成本低、通用性好、更有益于推广的新型结构的便携式环境数据采集器，是当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种便携式环境数据采集器，使其内部结构简单、体积较小、性价比高、功耗低、成本低、通用性好、更有益于推广，从而克服现有的环境数据采集器的不足。为解决上述技术问题，本技术一种便携式环境数据采集器，包括处理器，以及与处理器连接的稳压电源电路、A/D转换电路、存储器、信号处理电路、计数电路、开关量输入电路、开关量输出电路和通讯模块。作为本技术的一种改进，所述的处理器的片内振荡器和片内实时时钟各外接有晶振电路，分别构成处理器的系统时钟以及采集仪器的实时时钟。所述的信号处理电路包括第二串行口、RS-485串口以及用于供处理器下载程序的第一串行口 ；所述的通讯模块为GPRS DTU模块，通过第二串行口与处理器连接。所述的处理器为ARM微处理器。所述的ARM微处理器采用LPC2134，各接口芯片采用CMOS低功耗器件。所述的存储器为闪存存储器，通过ARM微处理器端口的1 总线与处理器连接。所述的计数电路是用处理器的外部中断计数实现对脉冲输入的记录。所述的开关量输入电路主要包括四只连接处理器输入接口和开关量输入接线端子的光耦，开关量输出电路主要包括连接处理器输出接口和开关量输出接线端子的功放驱动电路。所述的稳压电源电路主要由DC-DC隔离电源、三端稳压器和外围电路组成。所述的处理器还连接有监视处理器运行状态的看门狗电路。采用这样的结构后，本技术至少具有以下优点1、具有通用性。本技术采用的协议是国际标准的Modbus RTU协议，可广泛应用于信息
及绝大多数需要A/D转换、开关量控制的集成系统中，更有利于在环境在线监测领域的应用与推广，所以具有很好的通用性；2、低功耗、高集成度和高性价比。由于选用功能强大的ARM微处理器，不仅功耗低，还取代了部分元器件，降低了成本，提高了系统的集成度，使集成系统结构更加简洁、紧凑，易于便携。在嵌入式系统中ARM微处理器主要用于控制和少量的数据处理，有足够用于控制的I/O端口，有内置的测试/调试接口，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间， 提高工作效率，有效降低了研发费用。比起传统的结构复杂的数据采集仪器和现有的以DSP 作为数字信号处理器的数据采集仪器，更有利于推广使用。如上所述，本技术便携式环境数据采集器选用功能强大的ARM微处理器系统，数据输出采用国际标准的Modbus RTU协议，所有部件都集中在一个处理器下工作，具有高性价比、结构简洁、通用性好、易于便携等诸多优点，在市场具有竞争优势。附图说明上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1是现有一种数采仪的电路原理框图。图2是本技术便携式环境数据采集器的电路连接框图。图3是本技术便携式环境数据采集器的处理器部分电路原理图。图4是本技术便携式环境数据采集器的A/D转换部分电路原理图。图5是本技术便携式环境数据采集器的开关量输入、输出部分电路原理图。图6是本技术便携式环境数据采集器的计数电路、稳压电源电路部分原理图。具体实施方式请参阅图2所示，本技术便携式环境数据采集器，主要包括处理器，以及与处理器连接的稳压电源电路、A/D转换电路、存储器、信号处理电路、计数电路、开关量输入电路、开关量输出电路和通讯模块。其中，请配合参阅图3所示，处理器优选功能强大的ARM微处理器，尤其可选用的LPC2134，工作电流仅130微安，其他接口芯片均采用CMOS低功耗器件。ARM 微处理器的 20 (NTRST) ,24 (RTCK)、52 (TMS)、56 (TCK)、57 (NRESET)、60 (TDI)和 64 (TDO)脚连接到J504接口电路，供ARM微处理器仿真和下载程序使用。ARM微处理器的片内振荡器62 (XTALl)、61(XTAL2)引脚连接外接晶振Yl电路，构成ARM微处理器的系统时钟(工作主频)。ARM微处理器的片内实时时钟3 (RT)(Cl) ,5(RTXC2)引脚连接外接晶振Y2电路，构成数据采集仪器的实时时钟。ARM微处理器的57脚还可连接TO02(MAX706)看门狗电路，用于监视ARM微处理器的运行状态，一旦ARM微处理器运行失控就强行复位，引导程序重新运行。信号处理电路为RS-232/RS-485信号处理电路ARM微处理器的异步串行口 UARTO 引脚19 (TXDO)、21 (RXDO)脚连接串行口电路U504 (SP3232)，构建第一串行口，第一串行口可供ARM微处理器下载程序用；ARM微处理器的异步串行口 UARTl引脚33 (T)(Dl) ,34 (RXDl) 连接电路U504 (SP3232)和TO05 (MAX3485E)，构建第二串行口和RS-485串口，根据外部需要选择其一。通讯模块采用GPRS DTU模块，其接口插座请参阅图5中J500，通过第二串行口连接到ARM微处理器。存储器优选为闪存存储器EEPROM，ARM微处理器端口的1 总线沈(SDAO)、 22 (SCLO)脚连接EEPROM串行存储电路TO03 (AT24C08), U503为RAM处理器的程序存储器。请配合参阅图4所示，ARM微处理器的13、14、15、27、沘、29、30和31引脚连接A/D 转换电路，可采集来自各种传感器的信号。A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴学利，牛建平，王计划，黄贞，王胜强，
申请(专利权)人：北京环宇宏业科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：