CN104678907A - 一种多功能数据记录仪 - Google Patents

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金诗宇
刘学敏
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Harbin Hengyu Mingxiang Technology Co Ltd
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
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Abstract

一种多功能数据记录仪，其组成包括C8051F021单片机系统、复位电路、系统供电电源、JTAG调试电路、RS485串口通信电路、传感器电路、存储模块电路。具有结构简单，体积轻巧；低功耗，记录时间长；测量数据范围广，类型多；可外挂多种传感器信号（模拟量信号、RS232信号、RS485信号、I2C总线信号等）等优点。

Description

一种多功能数据记录仪
技术领域
本发明涉及一种记录仪，尤其是涉及一种多功能数据记录仪。
背景技术
在现代工业生产、科研和日常生活中，人们对掌握各种机械和仪器在运行中的各种数据参数有着广泛的需求。人们希望能够实时观察某些参数，或者记录下来在日后进行处理。
所以，一种多功能的数据记录仪可以满足实现以上要求。
发明内容
本发明是涉及的是一种基于C8051F021单片机的多功能数据记录仪。
本发明的目的是这样实现的：
一种多功能数据记录仪，其组成包括C8051F021单片机系统、复位电路、系统供电电源、JTAG调试电路、RS485串口通信电路、传感器电路、存储模块电路。
所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于以超强抗干扰、高速、低功耗的混合信号系统芯片SOC单片机C8051F021为系统的控制核心，能够外接采集模拟量和数字量数据的传感器。
所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于采用储存量高、传输速度快且安全性强的AT45DB161D闪存芯片作为多功能数据记录系统的存储模块，存储传感器采集到的各种数据。
所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于拥有RS485串口通信电路和USB接口，方便在不同模式下选择不同的通信模式与上位PC机进行通信，实现采集数据的上传或者实时监测
所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于留有扩展接口，方便在需要记录多个参数时，外挂所需的传感器就能实现多个参数的测量。
数据采集系统可以根据实际需要设置为实时监测模式或者是便携采集模式。在实时监测模式中，通过RS485串口通信模块接收上位机发送的开始采集指令，将传感器采集到的信号进行简单处理，并且通过串口将数据发送给计算机进行进一步的分析和处理。在上位机PC端完成数据的实时显示、数据导入与导出以及历史数据曲线绘制等任务，实现了系统的联网监控功能。在便携采集模式中，采用FLASH芯片作为系统的存储器，将传感器采集到的数据存储在FLASH芯片中，从而能够方便地进行文件的写入、读出等操作。
附图说明
图1系统总体结构框图；
图2实时监测模式下系统结构图；
图3便携采集模式下的系统结构；
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细的描述：
一种多功能数据记录仪，其组成包括C8051F021单片机系统、复位电路、系统供电电源、JTAG调试电路、RS485串口通信电路、传感器电路、存储模块电路。
其特征在于以超强抗干扰、高速、低功耗的混合信号系统芯片SOC单片机C8051F021为系统的控制核心，能够外接采集模拟量和数字量数据的传感器。
其特征在于采用储存量高、传输速度快且安全性强的AT45DB161D闪存芯片作为多功能数据记录系统的存储模块，存储传感器采集到的各种数据。
其特征在于拥有RS485串口通信电路和USB接口，方便在不同模式下选择不同的通信模式与上位PC机进行通信，实现采集数据的上传或者实时监测
其特征在于留有扩展接口，方便在需要记录多个参数时，外挂所需的传感器就能实现多个参数的测量。
在实时监测模式(即联机模式)下，该系统为主从式监控系统，如2所示。将计算机作为主控机，接收数据采集终端实时上传的数据，在上位机软件进行显示，从而达到实时监控被测设备的运行情况。利用RS-485总线通信，上位机可与数据采集记录终端连接，通过一定的协议实现实时通信。终端设备即以C8051F021单片机为核心的数据采集终端系统，可以根据上位机设定的频率向上位机发送采集处理完成的数据。主控上位机根据采集到的数据信息，判断被测设备是否在稳定运行。
在便携采集模式(即脱机模式)下，系统为便携的多功能记录仪。当记录仪需要在没有计算机时单独工作，或者处于不方便接入计算机的环境下时，数据记录仪便携采集的这个功能的重要性就不言而喻了。对于便携式仪器，需要满足存储容量大，低功耗，方便可靠地进行高速数据的实时存储等设计要求。本文中的采用大容量FLASH储存芯片作为其存储器，同时采取低功耗的设计。压电陶瓷传感器采集的信号经过有源滤波、12位A/D转换、数据有效比较后，将数据送到C8051F021单片机的缓冲器中，然后将测量的数据值存储到大容量FLASH储存芯片中。便携模式下的硬件结构如图3所示。

Claims (5)

1.一种多功能数据记录仪，其组成包括C8051F021单片机系统、复位电路、系统供电电源、JTAG调试电路、RS485串口通信电路、传感器电路、存储模块电路。 
2.根据权利要求1所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于以超强抗干扰、高速、低功耗的混合信号系统芯片SOC单片机C8051F021为系统的控制核心，能够外接采集模拟量和数字量数据的传感器。 
3.根据权利要求1所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于采用储存量高、传输速度快且安全性强的AT45DB161D闪存芯片作为多功能数据记录系统的存储模块，存储传感器采集到的各种数据。 
4.根据权利要求1所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于拥有RS485串口通信电路和USB接口，方便在不同模式下选择不同的通信模式与上位PC机进行通信，实现采集数据的上传或者实时监测。
5.根据权利要求1所述的一种多功能数据记录仪，其特征在于留有扩展接口，方便在需要记录多个参数时，外挂所需的传感器就能实现多个参数的测量。 
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