CN102135769B - 多功能数据采集系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能数据采集系统及控制方法，包括模拟信号转换采集电路、微处理器电路、电源开关控制电路、脉冲信号采集电路、温度采集电路、电压采集电路、通讯电路和电源转换电路；其特征在于：所述模拟信号转换采集电路的电源输入端连接电源开关控制电路的输出端，模拟信号转换采集电路的输出端连接微处理器电路的输入端；模拟信号转换采集电路的信号输入端采集外部模拟信号，将模拟信号经过隔离、信号处理和A/D转换后，输入到微处理器电路；本发明采用单片机进行控制，通过接口电路或GPRS无线模块电路与上位机进行通信，可接收上位机输出的控制命令，并将数据采集结果通过接口电路或GPRS无线模块电路自动上传到上位机。
Description
技术领域
本发明涉及数据采集，具体涉及一种多功能数据采集系统及控制方法。
背景技术
目前，通用的数据采集系统大多只能采集电压、电流、频率等一些通用信号，基本由处理器、ADC芯片、通讯接口和电源等四部分构成，这些批量化的产品通用性强，能满足大多数应用场合的需求，部分为特殊应用定制的数据采集系统，或可采集雨量、水位信号，或可采集温度、湿度信号。但在地质灾害预警监测应用中，需要采集监测的信号种类较多且在不同的项目所需的监测信号也不尽相同，采用通用的数据采集系统实现地质灾害预警监测应用存在两个缺点：一是采集参数少，需要采用多种类型的数据采集系统才能实现所有参数的采集，造成系统成本过高；二是通用采集器没有考虑野外环境使用的数据传输、防护和供电问题，无法适用于恶劣环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种多功能数据采集系统。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种多功能数据采集控制方法。
根据本发明的第一种技术方案，一种多功能数据采集系统，包括模拟信号转换采集电路、微处理器电路、电源开关控制电路、脉冲信号采集电路、温度采集电路、电压采集电路、通讯电路和电源转换电路；其特点是：
所述模拟信号转换采集电路的电源输入端连接电源开关控制电路的输出端，模拟信号转换采集电路的输出端连接微处理器电路的输入端；模拟信号转换采集电路的信号输入端采集外部模拟信号，将模拟信号经过隔离、信号处理和A/D转换后，输入到微处理器电路；
所述脉冲信号采集电路的输入端采集外部脉冲信号，输出端连接微处理器电路的输入端；脉冲信号采集电路将脉冲信号经过隔离和电平转换处理后，输入到微处理器电路；
所述温度采集电路的输入端采集温度信号，输出端连接微处理器电路的输入端；温度采集电路将采集的温度信号输入到微处理器电路；
所述电压采集电路的输入端采集内部电源的电压信号，输出端连接微处理器电路的输入端；电压采集电路将电压信号经过电压跟随器输入到微处理器电路；电压采集电路的作用是采集内部电源的电压信号输入到微处理器电路，以便微处理器电路控制本机和外接设备供电电源；
所述电源开关控制电路的输入端连接微处理器电路，输出端连接模拟信号转换采集电路的电源输入端和外部传感器的电源输入端；电源开关控制电路接收单片机电路输出的控制信号，输出电源信号到模拟信号转换采集电路和外部传感器；
所述微处理器电路的输入端连接模拟信号转换采集电路、脉冲信号采集电路、温度采集电路和电压采集电路的输入端，所述微处理器电路的输出端连接电源开关控制电路的输入端，同时所述微处理器电路还与通讯电路连接，信号为双向传输；所述微处理器电路接收模拟信号转换采集电路、脉冲信号采集电路输出的信号、温度采集电路和电压采集电路输出的数据，并对接收的数据进行记录和处理，并通过通讯电路将处理后的数据上传到上位机，同时，微处理器电路通过通讯电路接收上位机下发的控制命令，并输出控制信号到电源开关控制电路；
电源转换电路为上述电路单元提供工作电压。
根据本发明的一个优选方案，所述通讯电路包括GPRS无线模块电路。
根据本发明的一个优选方案，所述通讯电路包括接口电路。
根据本发明的一个优选方案，所述微处理器电路还连接时钟电路和存储器，时钟电路为微处理器电路提供外部时钟，存储器存储微处理器电路接收的数据。
根据本发明的一个优选方案，所述接口电路包括RS-232接口U8、RS-485接口U9、U10、反向器U16、U17、光电耦合器OC1、OC2；其中，反向器U16的一个输入端A6连接到RS-485接口U9的RO端，反向器U16的一个输出端Y6与反向器U16的一个输入端A5连接并通过排阻RP7接电源，反向器U16的输出端Y5、Y2同时连接到光电耦合器OC2的一个输入端，反向器U16的输入端A4与反向器U16的一个输出端Y3同时连接到RS-485接口U9的/RE、DE端，并通过排阻RP6接电源，反向器U16的一个输出端Y4连接到RS-485接口U9的DI端并通过排阻RP6接电源，反向器U16的一个输入端A3连接到光电耦合器OC1的一个输出端V01，反向器U16的一个输入端A1连接到RS-232接口U8的R1OUT端，反向器U16的一个输出端Y1与反向器U16的一个输入端A2连接并通过排阻RP6接电源；反向器U17的一个输入端A6连接到RS-485接口U10的RO端，反向器U17的一个输出端Y6与反向器U17的一个输入端A5连接并通过排阻RP7接电源，反向器U17的输出端Y5、Y2同时连接到光电耦合器OC2的一个输入端，反向器U17的输入端A4与反向器U17的一个输出端Y3同时连接到RS-485接口U10的/RE、DE端，并通过排阻RP1接电源，反向器U17的一个输出端Y4连接到RS-485接口U10的DI端并通过排阻RP1接电源，反向器U17的一个输入端A3连接到光电耦合器OC1的一个输出端V02，反向器U17的一个输入端A1连接到RS-232接口U8的R2OUT端，反向器U17的一个输出端Y1与反向器U16的一个输入端A2连接并通过排阻RP1接电源。
根据本发明的一个优选方案，所述电压采集电路包括运放集成电路U14。
根据本发明的第二种技术方案，一种多功能数据采集系统的数据采集控制方法，按如下步骤进行：
第一步：建立多功能数据采集系统；所述系统包括模拟信号转换采集电路、微处理器电路、电源开关控制电路、脉冲信号采集电路、温度采集电路、电压采集电路、通讯电路和电源转换电路；其特征在于：
所述模拟信号转换采集电路的电源输入端连接电源开关控制电路的输出端，模拟信号转换采集电路的输出端连接微处理器电路的输入端；
所述脉冲信号采集电路的输入端采集外部脉冲信号，输出端连接微处理器电路的输入端；脉冲信号采集电路将脉冲信号经过隔离和电平转换处理后，输入到微处理器电路；
所述温度采集电路的输入端采集温度信号，输出端连接微处理器电路的输入端；温度采集电路将采集的温度信号输入到微处理器电路；
所述电压采集电路的输入端采集内部电源的电压信号，输出端连接微处理器电路的输入端；电压采集电路将电压信号经过电压跟随器输入到微处理器电路；
所述电源开关控制电路的输入端连接微处理器电路，输出端连接模拟信号转换采集电路的电源输入端和外部传感器的电源输入端；电源开关控制电路接收单片机电路输出的控制信号，输出电源信号到模拟信号转换采集电路和外部传感器；
所述微处理器电路的输入端连接模拟信号转换采集电路、脉冲信号采集电路、温度采集电路和电压采集电路的输入端，所述微处理器电路的输出端连接电源开关控制电路的输入端，同时所述微处理器电路还与通讯电路连接，信号为双向传输；所述微处理器电路接收模拟信号转换采集电路、脉冲信号采集电路输出的信号、温度采集电路和电压采集电路输出的数据，并对接收的数据进行记录和处理，并通过通讯电路将处理后的数据上传到上位机，同时，微处理器电路通过通讯电路接收上位机下发的控制命令，并输出控制信号到电源开关控制电路；
电源转换电路为上述电路单元提供工作电压；
第二步：微处理器电路判断工作模式，当工作模式为非采集模式时，使系统进入休眠模式；当工作模式为采集数据模式时，微处理器电路输出控制信号，控制电源开关控制电路输出电源信号到模拟信号转换采集电路；模拟信号转换采集电路的信号输入端采集外部模拟信号，将模拟信号经过隔离、信号处理和A/D转换后，输入到微处理器电路，微处理器电路接收数据；
第三步：微处理器电路判断数据是否有效，当数据有效时，对数据进行处理计算；
第四步：微处理器电路按照拟定的帧格式打包；
第五步：通过通讯电路将打包数据上传到上位机。
本发明所述的多功能数据采集系统的有益效果是：本发明采用单片机进行控制，通过接口电路或GPRS无线模块电路与上位机进行通信，可接收上位机输出的控制命令，并将数据采集结果通过接口电路或GPRS无线模块电路自动上传到上位机；可采集的数据包括雨量、水位、水压、渗流、超声波水位计、温度、湿度、电压、电流、频率、脉冲等，能实现多参数数据自动采集、自动记录、自动计算，同时，本发明功耗低、历史数据查询方便，非常适合滑坡体、水库大坝等地质灾害预警监测使用，因此本发明具有重要的应用价值。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。
图1是本发明所述的多功能数据采集系统的原理框图。
图2是本发明所述的模拟信号转换采集电路1的电路原理图。
图3是本发明所述的微处理器电路2、时钟电路10和存储器11的电路原理图。
图4是本发明所述的电源开关控制电路3的电路原理图。
图5是本发明所述的脉冲信号采集电路4、温度采集电路5、电压采集电路6的电路原理图。
图6是本发明所述的GPRS无线模块电路7和接口电路8的电路原理图。
图7是本发明所述的多功能数据采集系统的主程序流程框图。
具体实施方式
参见图1，一种多功能数据采集系统，由模拟信号转换采集电路1、微处理器电路2、电源开关控制电路3、脉冲信号采集电路4、温度采集电路5、电压采集电路6、时钟电路10、存储器11和电源转换电路9构成；其中：
所述模拟信号转换采集电路1的电源输入端连接电源开关控制电路3的输出端，模拟信号转换采集电路1的输出端连接微处理器电路2的输入端；模拟信号转换采集电路1的信号输入端采集外部模拟信号，将模拟信号经过隔离、信号处理和A/D转换后，输入到微处理器电路2；
所述脉冲信号采集电路4的输入端采集外部脉冲信号，输出端连接微处理器电路2的输入端；脉冲信号采集电路4将脉冲信号经过隔离和电平转换处理后，输入到微处理器电路2；
所述温度采集电路5的输入端采集温度信号，输出端连接微处理器电路2的输入端；温度采集电路5将采集的温度信号输入到微处理器电路2；
所述电压采集电路6的输入端采集电压信号，输出端连接微处理器电路2的输入端；电压采集电路6将电压信号经过电压跟随器输入到微处理器电路2；
所述电源开关控制电路3的输入端连接微处理器电路2，输出端连接模拟信号转换采集电路1的电源输入端和外部传感器的电源输入端；电源开关控制电路3接收单片机电路输出的控制信号，输出电源信号到模拟信号转换采集电路1和外部传感器；
所述微处理器电路2的输入端连接模拟信号转换采集电路1、脉冲信号采集电路4、温度采集电路5和电压采集电路6的输入端，所述微处理器电路2的输出端连接电源开关控制电路3的输入端，同时所述微处理器电路2还与通讯电路12连接，信号为双向传输；所述微处理器电路2接收模拟信号转换采集电路1、脉冲信号采集电路4输出的信号、温度采集电路5和电压采集电路6输出的数据，并对接收的数据进行记录和处理，并通过通讯电路12将处理后的数据上传到上位机，同时，微处理器电路2通过通讯电路12接收上位机下发的控制命令，并输出控制信号到电源开关控制电路3。同时，所述微处理器电路2还连接时钟电路10和存储器11，时钟电路10为微处理器电路2提供外部时钟，存储器11存储微处理器电路2接收的数据；
电源转换电路9为各电路单元提供工作电压；
其中，所述通讯电路12包括GPRS无线模块电路7和接口电路8，接口电路8由RS-232接口电路和RS-485接口电路构成。
在具体实施例中，参见图2，所述模拟信号转换采集电路1包括A/D转换电路和n个隔离转换模块，n为1≤n≤8的自然数；其中，隔离转换模块接收外部模拟信号，将模拟信号进行隔离、放大并转换成电压信号，输入到A/D转换电路，A/D转换电路将A/D转换后的信号输出到所述微处理器电路2。隔离转换模块的作用是将0-5V电压、0-10V电压、0-20mA电流、4-20mA电流、0-10kHz频率等不同类型的模拟信号，转换成0-5V电压，输出到A/D转换电路；在具体实施例中，接口J2-J5与传感器连接，隔离转换模块通过 接口J6-J9与A/D转换电路进行连接，在接口J6-J9可根据采集信号的需要安装相适应的隔离转换模块；A/D转换电路包括集成电路U6和电压基准电路，其中，集成电路U6可以选用4路12位ADC芯片MCP3204；电压基准电路由集成电路U7、电阻R23、R24、可调电阻VR1、电容C10、C11构成，通过设置电压基准电路，保证了A/D转换电路输出的信号有较高的精度；所述模拟信号转换采集电路1的工作原理是：先通过隔离转换模块，将采集的不同类型的模拟信号，转换成0-5V电压，输出到A/D转换电路；然后将转换得到的0-5V电压信号送入集成电路U6，并由集成电路U6送入处理器微处理器电路2。另外，每个隔离转换模块的电源由电源开关控制电路3进行接入控制，保证了上位机对模拟信号的采集进行控制，可根据需要采集信号。
在具体实施例中，参见图3，所述微处理器电路2包括单片机U1、排阻RP2～RP5，USB接口J23、静电保护芯片U21、复位芯片U3、复位开关S1、拨码开关S2，其中，拨码开关S2的1、2、3、4脚接地，拨码开关S2的5、6、7、8脚分别与单片机U1的P3.2～P3.5脚连接，拨码开关S2的作用是进行通讯地址设置，保证了单片机U1通过GPRS无线模块电路7与上位机进行可靠通讯，在单片机U1中设置有图7所示的单片机程序，单片机U1可以选用C8051。
在具体实施例中，参见图4，电源开关控制电路3包括电阻R8～R15、R70、R71，达林顿阵列集成电路U15、8路D型锁存器U24、继电器K1～K8，其中，继电器常开触点的端口用来对模拟信号转换采集电路1和进行电源接入控制。电源开关控制电路3的工作原理是：单片机U1将控制信号通过SCL0端～SCL7端输出到8路D型锁存器U24的8D～1D端、以防止上电时因为单片机U1的I/O口为高而意外自动打开继电器，8路D型锁存器U24对控制信号进行逻辑判断后，输出驱动信号到达林顿阵列集成电路U15，达林顿阵列集成电路U15控制继电器K1～K8通断，从而实现通过将单片机U1对应I/O口的输出高或低，相应的继电器自动开或闭，实现对电源输出的自动控制。
其中，达林顿阵列集成电路U15可以选用ULN2803，8路D型锁存器U24可以选用74HC573。
在具体实施例中，参见图5，所述脉冲信号采集电路4包括光电耦合器OC3、电阻R34、R35、R45、R51、R52、R53、R69、R68，光电耦合器OC3的作用是进行隔离和电平转换，将脉冲信号转换为单片机U1可接收的3.3V脉冲，然后送入单片机U1的外部中断输入管脚，采用下降沿触发的方式，完成脉冲信号的采集功能。
所述温度采集电路5包括温度传感器U2，温度传感器U2的DQ端连接单片机U1的I/O口P1.7。温度采集电路5的工作原来是单片机U1通过I/O口P1.7与温度传感器U2的数字输入/输出接口DQ相连，单片机U1控制温度传感器U2采集出当前的温度值。温度传感器U2可以选用DSl8B20。
电压采集电路6由电阻R38～R43、电容C39～C41、运算放大集成电路U14构成、电压采集电路6的工作原理是：采集器内部的12V、5V和3.3V电压通过电阻分压后，通过运放运算放大集成电路U14组成的电压跟随器后，输入到单片机U1的I/O口P2.5、P2.3、P2.1，单片机U1自带的10位ADC得到采集结果，将得到的结果除以电阻分压的比例，即得到采集的电压值。
GPRS无线模块电路7通过TTL电平的UART接口与单片机U1互连，通过单片机U1完成参数的配置，正常工作时单片机U1通过UART接口完成数据的收发。
所述接口电路8由RS-232接口U8、RS-485接口U9、U10、反向器U16、U17、光电耦合器OC1、OC2，瞬态电压抑制器U18、U19、U20、排阻RP1、RP6、RP7，电阻R3、R4、R26-R35、R45、R48-R52、R56-R63、R68、R69，电容C15-C20、C49，电感L1-L4构成；其中，其中，反向器U16的一个输入端A6连接到RS-485接口U9的RO端，反向器U16的一个输出端Y6与反向器U16的一个输入端A5连接并通过排阻RP7接电源，反向器U16的输出端Y5、Y2同时连接到光电耦合器OC2的一个输入端，反向器U16的输入端A4与反向器U16的一个输出端Y3同时连接到RS-485接口U9的/RE、DE端，并通过排阻RP6接电源，反向器U16的一个输出端Y4连接到RS-485接口U9的DI端并通过排阻RP6接电源，反向器U16的一个输入端A3连接到光电耦合器OC1的一个输出端V01，反向器U16的一个输入端A1连接到RS-232接口U8的R1OUT端，反向器U16的一个输出端Y1与反向器U16的一个输入端A2连接并通过排阻RP6接电源；反向器U17的一个输入端A6连接到RS-485接口U10的RO端，反向器U17的一个输出端Y6与反向器U17的一个输入端A5连接并通过排阻RP7接电源，反向器U17的输出端Y5、Y2同时连接到光电耦合器OC2的一个输入端，反向器U17的输入端A4与反向器U17的一个输出端Y3同时连接到RS-485接口U10的/RE、DE端，并通过排阻RP1接电源，反向器U17的一个输出端Y4连接到RS-485接口U10的DI端并通过排阻RP1接电源，反向器U17的一个输入端A3连接到光电耦合器OC1的一个输出端V02，反向器U17的一个输入端A1连接到RS-232接口U8的R2OUT端，反向器U17的一个输出端Y1与反向器U16的一个输入端A2连接并通过排阻RP1接电源。接口电路8可用于与上位机通讯或采集带RS-232/485接口的水压、渗流、超声波水位计等传感器的信息。
参见图1至图7，本发明所述的多功能数据采集系统的工作原理是：微处理器电路2通过接口电路8或GPRS无线模块电路9接收上位机输出的控制命令，控制模拟信号转换采集电路1、脉冲信号采集电路4、温度采集电路5和电压采集电路6分别采集模拟信号、脉冲信号、温度信号和电压信号，同时微处理器电路2对采集的数据进行计算、处理，并将处理结果通过接口电路8或GPRS无线模块电路9自动上传到上位机；可采集的数据包括雨量、水位、水压、渗流、超声波水位计、温度、湿度、电压、电流、频率、脉冲等。
参见图7，一种多功能数据采集系统的数据采集控制方法，按如下步骤进行：
第一步：建立多功能数据采集系统；所述系统包括模拟信号转换采集电路1、微处理器电路2、电源开关控制电路3、脉冲信号采集电路4、温度采集电路5、电压采集电路6、通讯电路12和电源转换电路9；
所述模拟信号转换采集电路1的电源输入端连接电源开关控制电路3的输出端，模拟信号转换采集电路1的输出端连接微处理器电路2的输入端；
所述脉冲信号采集电路4的输入端采集外部脉冲信号，输出端连接微处理器电路2的输入端；脉冲信号采集电路4将脉冲信号经过隔离和电平转换处理后，输入到微处理器电路2；
所述温度采集电路5的输入端采集温度信号，输出端连接微处理器电路2的输入端；温度采集电路5将采集的温度信号输入到微处理器电路2；
所述电压采集电路6的输入端采集内部电源的电压信号，输出端连接微处理器电路2的输入端；电压采集电路6将电压信号经过电压跟随器输入到微处理器电路2；
所述电源开关控制电路3的输入端连接微处理器电路2，输出端连接模拟信号转换采集电路1的电源输入端和外部传感器的电源输入端；电源开关控制电路3接收单片机电路输出的控制信号，输出电源信号到模拟信号转换采集电路1和外部传感器；
所述微处理器电路2的输入端连接模拟信号转换采集电路1、脉冲信号采集电路4、温度采集电路5和电压采集电路6的输入端，所述微处理器电路2的输出端连接电源开关控制电路3的输入端，同时所述微处理器电路2还与通讯电路12连接，信号为双向传输；所述微处理器电路2接收模拟信号转换采集电路1、脉冲信号采集电路4输出的信号、温度采集电路5和电压采集电路6输出的数据，并对接收的数据进行记录和处理，并通过通讯电路12将处理后的数据上传到上位机，同时，微处理器电路2通过通讯电路12接收上位机下发的控制命令，并输出控制信号到电源开关控制电路3；
电源转换电路9为上述电路单元提供工作电压；
第二步：微处理器电路2判断工作模式，当工作模式为非采集模式时，使系统进入休眠模式；当工作模式为采集数据模式时，微处理器电路2输出控制信号，控制电源开关控制电路3输出电源信号到模拟信号转换采集电路1；模拟信号转换采集电路1的信号输入端采集外部模拟信号，将模拟信号经过隔离、信号处理和A/D转换后，输入到微处理器电路2，微处理器电路2接收数据；
第三步：微处理器电路2判断数据是否有效，当数据有效时，对数据进行处理计算；
第四步：微处理器电路2按照拟定的帧格式打包；
第五步：通过通讯电路12将打包数据上传到上位机。
Claims (7)
1.一种多功能数据采集系统，包括模拟信号转换采集电路（1）、微处理器电路（2）、电源开关控制电路（3）、脉冲信号采集电路（4）、温度采集电路（5）、电压采集电路（6）、通讯电路（12）和电源转换电路（9）；其特征在于：
所述模拟信号转换采集电路（1）的电源输入端连接电源开关控制电路（3）的输出端，模拟信号转换采集电路（1）的输出端连接微处理器电路（2）的输入端；模拟信号转换采集电路（1）的信号输入端采集外部模拟信号，将模拟信号经过隔离、信号处理和A/D转换后，输入到微处理器电路（2）；
所述脉冲信号采集电路（4）的输入端采集外部脉冲信号，输出端连接微处理器电路（2）的输入端；脉冲信号采集电路（4）将脉冲信号经过隔离和电平转换处理后，输入到微处理器电路（2）；
所述温度采集电路（5）的输入端采集温度信号，输出端连接微处理器电路（2）的输入端；温度采集电路（5）将采集的温度信号输入到微处理器电路（2）；
所述电压采集电路（6）的输入端采集内部电源的电压信号，输出端连接微处理器电路（2）的输入端；电压采集电路（6）将电压信号经过电压跟随器输入到微处理器电路（2）；
所述电源开关控制电路（3）的输入端连接微处理器电路（2），输出端连接模拟信号转换采集电路（1）的电源输入端和外部传感器的电源输入端；电源开关控制电路（3）接收单片机电路输出的控制信号，输出电源信号到模拟信号转换采集电路（1）和外部传感器；
所述微处理器电路（2）的输入端连接模拟信号转换采集电路（1）、脉冲信号采集电路（4）、温度采集电路（5）和电压采集电路（6）的输入端，所述微处理器电路（2）的输出端连接电源开关控制电路（3）的输入端，同时所述微处理器电路（2）还与通讯电路（12）连接，信号为双向传输；所述微处理器电路（2）接收模拟信号转换采集电路（1）、脉冲信号采集电路（4）输出的信号、温度采集电路（5）和电压采集电路（6）输出的数据，并对接收的数据进行记录和处理，并通过通讯电路（12）将处理后的数据上传到上位机，同时，微处理器电路（2）通过通讯电路（12）接收上位机下发的控制命令，并输出控制信号到电源开关控制电路（3）；
电源转换电路（9）为上述电路单元提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的多功能数据采集系统，其特征在于：所述通讯电路（12）包括GPRS无线模块电路（7）。
3.根据权利要求1所述的多功能数据采集系统，其特征在于：所述通讯电路（12）包括接口电路（8）。
4.根据权利要求1、2或3所述的多功能数据采集系统，其特征在于：所述微处理器电路（2）还连接时钟电路（10）和存储器（11），时钟电路（10）为微处理器电路（2）提供外部时钟，存储器（11）存储微处理器电路（2）接收的数据。
5.根据权利要求3所述的多功能数据采集系统，其特征在于：接口电路（8）包括RS-232接口U8、RS-485接口U9、U10、反向器U16、U17、光电耦合器OC1、OC2；其中，反向器U16的一个输入端A6连接到RS-485接口U9的RO端，反向器U16的一个输出端Y6与反向器U16的一个输入端A5连接并通过排阻RP7接电源，反向器U16的输出端Y5、Y2同时连接到光电耦合器OC2的一个输入端，反向器U16的输入端A4与反向器U16的一个输出端Y3同时连接到RS-485接口U9的/RE、DE端，并通过排阻RP6接电源，反向器U16的一个输出端Y4连接到RS-485接口U9的DI端并通过排阻RP6接电源，反向器U16的一个输入端A3连接到光电耦合器OC1的一个输出端V01，反向器U16的一个输入端A1连接到RS-232接口U8的R1OUT端，反向器U16的一个输出端Y1与反向器U16的一个输入端A2连接并通过排阻RP6接电源；反向器U17的一个输入端A6连接到RS-485接口U10的RO端，反向器U17的一个输出端Y6与反向器U17的一个输入端A5连接并通过排阻RP7接电源，反向器U17的输出端Y5、Y2同时连接到光电耦合器OC2的一个输入端，反向器U17的输入端A4与反向器U17的一个输出端Y3同时连接到RS-485接口U10的/RE、DE端，并通过排阻RP1接电源，反向器U17的一个输出端Y4连接到RS-485接口U10的DI端并通过排阻RP1接电源，反向器U17的一个输入端A3连接到光电耦合器OC1的一个输出端V02，反向器U17的一个输入端A1连接到RS-232接口U8的R2OUT端，反向器U17的一个输出端Y1与反向器U16的一个输入端A2连接并通过排阻RP1接电源。
6.根据权利要求5所述的多功能数据采集系统，其特征在于：所述电压采集电路（6）包括运放集成电路U14。
7.一种多功能数据采集系统的数据采集控制方法，按如下步骤进行：
第一步：建立多功能数据采集系统；所述系统包括模拟信号转换采集电路（1）、微处理器电路（2）、电源开关控制电路（3）、脉冲信号采集电路（4）、温度采集电路（5）、电压采集电路（6）、通讯电路（12）和电源转换电路（9）；
其特征在于：
所述模拟信号转换采集电路（1）的电源输入端连接电源开关控制电路（3）的输出端，模拟信号转换采集电路（1）的输出端连接微处理器电路（2）的输入端；
所述脉冲信号采集电路（4）的输入端采集外部脉冲信号，输出端连接微处理器电路（2）的输入端；脉冲信号采集电路（4）将脉冲信号经过隔离和电平转换处理后，输入到微处理器电路（2）；
所述温度采集电路（5）的输入端采集温度信号，输出端连接微处理器电路（2）的输入端；温度采集电路（5）将采集的温度信号输入到微处理器电路（2）；
所述电压采集电路（6）的输入端采集内部电源的电压信号，输出端连接微处理器电路（2）的输入端；电压采集电路（6）将电压信号经过电压跟随器输入到微处理器电路（2）；
所述电源开关控制电路（3）的输入端连接微处理器电路（2），输出端连接模拟信号转换采集电路（1）的电源输入端和外部传感器的电源输入端；电源开关控制电路（3）接收单片机电路输出的控制信号，输出电源信号到模拟信号转换采集电路（1）和外部传感器；
所述微处理器电路（2）的输入端连接模拟信号转换采集电路（1）、脉冲信号采集电路（4）、温度采集电路（5）和电压采集电路（6）的输入端，所述微处理器电路（2）的输出端连接电源开关控制电路（3）的输入端，同时所述微处理器电路（2）还与通讯电路（12）连接，信号为双向传输；所述微处理器电路（2）接收模拟信号转换采集电路（1）、脉冲信号采集电路（4）输出的信号、温度采集电路（5）和电压采集电路（6）输出的数据，并对接收的数据进行记录和处理，并通过通讯电路（12）将处理后的数据上传到上位机，同时，微处理器电路（2）通过通讯电路（12）接收上位机下发的控制命令，并输出控制信号到电源开关控制电路（3）；
电源转换电路（9）为上述电路单元提供工作电压；
第二步：微处理器电路（2）判断工作模式，当工作模式为非采集模式时，使系统进入休眠模式；当工作模式为采集数据模式时，微处理器电路（2）输出控制信号，控制电源开关控制电路（3）输出电源信号到模拟信号转换采集电路（1）；模拟信号转换采集电路（1）的信号输入端采集外部模拟信号，将模拟信号经过隔离、信号处理和A/D转换后，输入到微处理器电路（2），微处理器电路（2）接收数据；
第三步：微处理器电路（2）判断数据是否有效，当数据有效时，对数据进行处理计算；
第四步：微处理器电路（2）按照拟定的帧格式打包；
第五步：通过通讯电路（12）将打包数据上传到上位机。
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