一种通用型嵌入式多路数据采集器，其特征在于包括核心板和功能扩展板；核心板设有处理器，处理器连接有晶振电路、核心板电源电路、复位电路、内存SDRAM单元、FLASH存储单元、JTAG调试单元；功能扩展板上设有A/D转换器、指示电路、PLL锁相环时钟电路、4×1按键、GPRSDTU无线模块、串行接口电路、显示板连接插座，分别通过核心板连接插座与核心板上的处理器连接；本发明专利技术可灵活采用基于GPRSDTU的无线通信方式和基于232、485串口的有线通信方式，适应性更好，信号采集采用干扰信号剔除的滤波方法，使计算的平均值更接近理论有效值，为后期监测控制提供更精准的数据依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种数据采集设备和方法，特别是涉及一种。
技术介绍
随着社会进步和科技的发展，自动控制在生产生活中应用已越来越广泛，大幅提高了劳动效率和生活品质，为国民发展贡献巨大。要想实现自动控制只有对控制对象实施数据采集，才能掌握对象情况从而实施恰当的监测控制，针对不同领域不同对象数据采集手段也是不同的，目前市场上的数据采集机器品种繁多，但这些数据采集机器大多是针对某一具体工况环境而专门设计开发的，通用性差开发成本高，开发周期长，在数据传送方面采用的途径还比较单一，要么无线要么有线，无法同时满足不同条件环境需求，如厂房、车间和井场、野外。还有面对纷繁复杂的应用环境，数据采集时模拟量信号在传感器前后传送过程中不可避免的会受到现场干扰信号的影响，现有技术一般都是采用数字滤波器进行滤波减小干扰，在数字滤波算法中，常用的是平均值滤波算法，首先将经过A/D转换后得到的N个数字信号求和M，然后取本组数据的平均值Aver =M/N作为本次采样信号的有效值，当有干扰脉冲信号窜入转换通道时，A/D检测部分本身不能够识别它，只是将干扰脉冲作为有效信号分摊，致使计算出的平均值与理想的有效值产生一定的误差，为了减小分摊导致的误差，可将每组数据个数N设置的大一些，使平均值保持一个合适的平滑性，但N值增大将会占用更大的内存的空间，也影响到计算速度，仍有待于改进。
技术实现思路
为了解决现有数据采集器通信方式单一和滤波不足的问题，本专利技术提供了一种用型嵌入式多路数据采集器及信号采集滤波方法。本专利技术采用的技术方案为:一种通用型嵌入式多路数据采集器，其特征在于包括核心板和功能扩展板；核心板设有处理器，处理器连接有晶振电路、核心板电源电路、复位电路、内存SDRAM单元、FLASH存储单元、JTAG调试单元；功能扩展板上设有A/D转换器、指示电路、PLL锁相环时钟电路、4X1按键、GPRS DTU无线模块、串行接口电路、显示板连接插座，分别通过核心板连接插座与核心板上的处理器连接；处理器通过串行接口 UARTO与GPRS DTU无线模块连接，通过串行接口 UARTl与串行接口电路连接。所述串行接口电路由分别与处理器连接的485数据采集电路、232数据采集电路和切换电路组成，显示板连接插座连接有显示模块。通用型嵌入式多路数据采集器的信号采集滤波方法，首先将经过A/D转换后得到的N个数字信号求和M，然后取本组数据的平均值Aver =M/N作为本次采样信号的有效值，其特征在于首先设置一个误差约束值e和N值，用来表示相邻采样值差的最大变化范围，然后依次采取若干个数据，每次采得数据与相邻的前个数据进行对比计算，将差值超过e的采得数据剔除，直至采得数据达到N个，再将N个数字信号求和M，最后求平均值Aver =M/N作为本次采样信号的有效值。所述每次采得数据与相邻的前个数据进行对比时，连续三次差值超过e，剔除该三次采得数据和作为对比的前个数据，重新采得数据作为对比数据。所述求和公式为M= Samp I + Samp 2 +...+ Samp N。 所述求和公式为·先求m=aver*N,再求M = m - aver + Samp i ,式中i=2, 3....N, aver为假设平均值，m假设和。本专利技术可灵活采用基于GPRS DTU的无线通信方式和基于232、485串口的有线通信方式，适应性更好，信号采集采用干扰信号剔除的滤波方法，使计算的平均值更接近理论有效值，为后期监测控制提供更精准的数据依据。附图说明图1至5为本专利技术核心板电路原理 图6至8为本专利技术功能扩展板电路原理 图9为本专利技术信号采集滤波流程图。具体实施例方式本专利技术实施例电路如图1至8所示，该通用型嵌入式多路数据采集器设有核心板和功能扩展板；核心板设有处理器S3C44B0X，处理器连接有晶振电路、核心板电源电路、复位电路、内存SDRAM单元、FLASH存储单元、JTAG调试单元；功能扩展板上设有A/D转换器、指示电路、PLL锁相环时钟电路、4X I按键、GPRS DTU无线模块、串行接口电路、显示板连接插座，分别通过核心板连接插座与核心板上的处理器连接。核心板电源电路用ASM1117-3.3和ASMl117-2.5电压转换芯片，为处理器内核和输入/输出端口提供标准2.5V及3.3V的供电；S3C44B0X外部连接的晶振电路由IOM晶振构成，经内部PLL倍频后最高到203MHz，同时片内PLL电路兼有信号放大和提纯的功能；复位电路将VCC的+5V电压经过74HC32芯片两次驱动转换后产生复位信号nRESET电压，供系统有复位需要的芯片使用，复位门槛当选择为2.93V ;S3C4B0X内部集成JTAG调试模块，为软件调试带来方便，避免了购买昂贵的仿真器，标准的JTAG接口是4线41^、10(、101、100，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出，有时为增强软件调试灵活性，可以定义复位信号nRST，工程上用于JTAG调试的接口引脚数主要有10针、14针和20针三种，每种插件的连接方式略有不同，本实施例选14针的插件；Flash存储器的选择上使用了一片SST39VF160，该芯片是一个16 Mbit2Mx8/lMxl6的CMOS多功能Flash器件，通过触发位或数据查询位来指示编程操作的完成，具有硬件和软件数据保护机制；SDRAM存储部件在嵌入式系统中起到缓存的作用，可以比作PC机中的内存，本实施例选用了一片HY57641620 ；核心板上44B0X弓I脚全部外扩到双排插针上，这样就减少了核心板的面积，端口 0M1-0M3及ENDIAN分别于S3C44B0X的51-55引脚相连，利用跳冒可以选择处理器运行于大/小端状态。功能扩展板的上的核心板连接插座为双排插槽，核心板插在上面与功能扩展板上的电路连接；功能扩展板电源由JlOl获得5V直流电源，再经过AMSl117-3.3转换为3.3V电压；4个独立按键全部链接在44B0X的外部中断I/O接口上，在程序设计过程中可以快速实现按键响应，分别接在GPG4、GPG5、GPG6、GPG7引脚上，当有按键按下时相应端口为低电平，否则为高电平；指示电路74HC04是六通道带缓冲反相器，实现LED驱动，三只发光二极管分别由GPCl、GPC2、GPC3控制，高电平点亮，低电平熄灭，用来指示系统运行状态；PLL锁相环时钟电路由32768Hz晶振电路和电池电路组成，系统上电时，可自动对电池进行充电，提供对S3C44B0X内部RTC的硬件支持，32.768kHz的并联谐振晶振连接在XCLKI管脚和XCLKO管脚之间，与地间分别连接22pF起电容，该晶振能够使得内部PLL锁相环正确锁定并产生41.78MHz的时钟频率。处理器通过串行接口 UARTO与GPRS DTU无线模块连接，利用公用运营商网络为用户提供无线长距离数据传输，采用高性能的工业级8/16/32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232和RS485接口，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功能，将UARTO电平转换电路直接与GPRS DTU模块相连接即可，nCTS0、nRTS0、RXD0与TXDO分别于S3C44B0X的101,102,99本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通用型嵌入式多路数据采集器，其特征在于包括核心板和功能扩展板；核心板设有处理器，处理器连接有晶振电路、核心板电源电路、复位电路、内存SDRAM单元、FLASH存储单元、JTAG调试单元；功能扩展板上设有A/D转换器、指示电路、PLL锁相环时钟电路、4×1按键、GPRS?DTU无线模块、串行接口电路、显示板连接插座，分别通过核心板连接插座与核心板上的处理器连接；处理器通过串行接口UART0与GPRS?DTU无线模块连接，通过串行接口UART1与串行接口电路连接。
【技术特征摘要】
1.一种通用型嵌入式多路数据采集器，其特征在于包括核心板和功能扩展板；核心板设有处理器，处理器连接有晶振电路、核心板电源电路、复位电路、内存SDRAM单元、FLASH存储单元、JTAG调试单元；功能扩展板上设有A/D转换器、指示电路、PLL锁相环时钟电路、4X1按键、GPRS DTU无线模块、串行接口电路、显示板连接插座，分别通过核心板连接插座与核心板上的处理器连接；处理器通过串行接口 UARTO与GPRS DTU无线模块连接，通过串行接口 UARTl与串行接口电路连接。2.根据权利要求1所述的通用型嵌入式多路数据采集器，其特征在于所述串行接口电路由分别与处理器连接的485数据采集电路、232数据采集电路和切换电路组成，显示板连接插座连接有显示模块。3.根据权利要求1或2所述的通用型嵌入式多路数据采集器的信号采集滤波方法，首先将经过A/D转换后得到的N个数字信号求和M，然后取本组数据的平均值Aver =M/N作为本次采样信号的有效值，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李艳辉，赵辉，刘斌，周宾，张莹，李珊珊，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：
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