CN101571988A - 便携式数据采录系统 - Google Patents

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CN101571988A
CN101571988A CNA2009100503527A CN200910050352A CN101571988A CN 101571988 A CN101571988 A CN 101571988A CN A2009100503527 A CNA2009100503527 A CN A2009100503527A CN 200910050352 A CN200910050352 A CN 200910050352A CN 101571988 A CN101571988 A CN 101571988A
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CN
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CNA2009100503527A
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Inventor
代丽丽
朱翔明
刘书朋
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University of Shanghai for Science and Technology
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University of Shanghai for Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种便携式数据采录系统。它包括一个数据采集卡单元，该数据采集卡单元经无线通讯连接上位机处理单元，实现电信号采集、数据无线传输和数据随机存储。本发明可以多路采集并发送温度等传感器产生的信号。

Description

便携式数据采录系统
技术领域
本发明涉及一种便携式数据采录系统。属于信号采集的技术领域。
背景技术
长时间数据的采集记录技术已经广泛应用于工业自动化、农业自动化、军事工程、航天技术、机器人技术、资源探测、环境检测、安全保卫、医疗诊断、家用电器等各个科学领域。伴随着微电子加工工艺的发展，小体积、低功耗的多功能数据采集记录技术日益成熟，配备大容量数据存储介质完成长时间数据记录或者采用无线射频技术传送高危环境下监测数据的装置逐渐成熟。
本发明所涉及的便携式数据采录系统本身所包含的数据采集卡，能够采集0-3V模拟电压信号，选择安装大容量存储卡能够实现长时间采集数据的存储；安装无线射频卡，配合开发的上位机软件能够完成采集数据的无线发送以及实时显示；同时上位机软件能够读取存储卡记录的采集数据完成数据的离线显示。
发明内容
本发明的目的在于利用传感器、MSP430F2274、SD存储卡、nRF2401和上位机开发一种便携式数据采录系统，可以多路采集并无线发送温度等传感器产生的信号。
为了达到上述目的，本发明的构思是：
本发明便携式数据采录系统实现信号的采集、随机存储以及无线射频发送；上位机处理单元完成无线射频数据的接收、实时保存以及显示。其中显示功能包括接收无线射频数据的实时显示和随机存储数据文件的离线显示。
本发明数据采集卡单元以MSP430F2274微控制器为核心，完成传感器传来的电信号的采集，并将采集数据以随机存储并以无线射频的发射方式发送给上位机。利用MSP430F2274片上集成的10位AD转换器将传感器传来的电信号在微控制器内部完成数据格式转换，并通过控制器内置的SPI通信接口发送给SD存储卡；或者通过NewMsg-2401无线收发模块发送给上位机接收端。微控制器的程序使用C语言按照模块化结构编写，实现控制功能。
本发明上位机处理单元由安装在上位机上的NewMsg-NetUSB 2401模块实现无线数据接收功能，配合上位机的高速USB接口将接收到的无线射频数据传输到上位机的特定内存区域，以完成数据的接收和实时显示。上位机处理单元具有对文件数据的读取、显示功能，可以读取由数据采集卡记录的作用力数据。文件的读写以“流”类为基础，显示则是通过获取绘图控件描述符实现的。上位机处理单元的功能主要由软件实现，程序编写采用Windows操作系统下的VisualC++编译环境。除了涉及文件读写、图形绘制操作外，还包括对USB设备类驱动程序的调用，以及与USB设备有关的用户程序编写。
根据上述发明构思，本发明采用下属技术方案：
一种便携式数据采录系统，包括一个数据采集卡单元，其特征在于所述数据采集卡单元经无线通讯连接上位机处理单元。
上述数据采集卡单元是有一个传感器经一个电荷信号调理放大模块和一个控制单元电路连接一个数据存储发射单元构成，一个电源电路为个组成单元提供工作电源；所述数据采集卡单元的控制单元电路采用16位微控制器MSP430F2274作为数据采集卡的控制核心；所述数据存储发射单元选择SD存储卡作为采集数据的暂存媒介，通过安装有nRF2401射频芯片的无限发射单元NewMsg-RF2401完成数据传输；数据存储发射单元还装有采集卡工作单元指示灯。
上位机采用安装有nRF2401射频芯片的无线通信模块NewMsg-NetUSB2401，配合上位机的USB接口将接收到的无线射频数据转入上位机的特定内存区域，以完接收成数据的接收；在所述上位机上还能实时显示无线接收到的数据和离线显示采集卡保存的文档数据；上位机软件的编程针对Windows操作系统，采用面向对象的编程语言(C++)及可视化开发环境VisualC++完成。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
本发明采用的数据采集卡单元包含传感器、控制单元电路和数据存储发射单元，可以多路刺激发送温度等传感器产生的信号。
附图说明
图1为本发明的数据采集卡单元结构框图。
图2为本发明的数据卡单元的软件流程框图。
图3为本发明的上位机处理单元的软件功能结构框图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
实施例1：参见图1，本便携式数据采录系统包括一个数据采集卡单元，该数据采集卡单元经无线通讯连接上位机处理单元。上述数据采集卡单元是由一个传感器1经一个电荷信号调理放大模块2和一个控制单元电路3连接一个数据存储发射单元)构成，一个电源电路6为个组成单元提供工作电源；所述数据采集卡单元的控制单元电路3采用16位微控制器MSP430F2274作为数据采集卡的控制核心；所述数据存储发射单元4选择SD存储卡作为采集数据的暂存媒介，通过安装有nRF2401射频芯片的无限发射单元NewMsg-RF2401完成数据传输；数据存储发射单元4还装有采集卡工作单元指示灯5。
为了实现数据的随机存储，本实施例采用标准SD存储卡，电荷信号调理电路输出的电荷信号经过放大电路放大后，由控制器MSP430F2274通过SPI通信协议，按照SD卡支持的命令集，根据FAT16文件系统的规范将数据写入SD卡。SD卡上存储的数据可以在上位机上显示、处理。
为了实现数据的无线传输，本实施例采用杭州源中公司提供的NewMsg-2401无线通信模块，该模块装备nRF2401无线射频芯片和微带天线。通过NewMsg-2401模块可以将数据以无线信号发送至上位机端，由上位机处理单元对采集的数据作实时显示。在实时显示无线接收数据的同时，上位机处理单元还需要完成接收数据的保存，便于以后对数据作离线分析。
图2使出本实施例中数据采集卡单元的软件流程。
图3示出本实施例的上位机处理单元的软件功能结构。

Claims (3)

1、一种便携式数据采录系统，包括一个数据采集卡单元，其特征在于所述数据采集卡单元经无线通讯连接上位机处理单元。
2、根据权利要求1所述的便携式数据采录系统，其特征在于所述数据采集卡单元是由一个传感器(1)经一个电荷信号调理放大模块(2)和一个控制单元电路(3)连接一个数据存储发射单元(4)构成，一个电源电路(6)为个组成单元提供工作电源；所述数据采集卡单元的控制单元电路(3)采用16位微控制器MSP430F2274作为数据采集卡的控制核心；所述数据存储发射单元(4)选择SD存储卡作为采集数据的暂存媒介，通过安装有nRF2401射频芯片的无限发射单元NewMsg-RF2401完成数据传输；数据存储发射单元(4)还装有采集卡工作单元指示灯(5)。
3、根据权利要求1所述的便携式数据采录系统，其特征在于在所述上位机采用安装有nRF2401射频芯片的无线通信模块NewMsg-NetUSB2401，配合上位机的USB接口将接收到的无线射频数据转入上位机的特定内存区域，以完接收成数据的接收；在所述上位机上还能实时显示无线接收到的数据和离线显示采集卡保存的文档数据；上位机软件的编程针对Windows操作系统，采用面向对象的编程语言及可视化开发环境完成。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091104