CN108334009A - 基于stm32芯片的数采仪系统及数采仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于STM32芯片的数采仪系统及数采仪，包括：供电模块、控制器和通信模块；所述供电模块，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；所述控制器，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；所述通信模块，用于与所述控制器连接，发送数据。稳定性好，数据上传不易失败，不易受到环境影响。设备功耗较低，达到节能的效果。

Description

基于STM32芯片的数采仪系统及数采仪
技术领域
本发明涉及数采仪技术领域，尤其是涉及一种基于STM32芯片的数采仪系统及数采仪。
背景技术
STM32发出采集命令，告诉485芯片来采集传感器的数据同时给SIM800C上电，然后把数据在STM32内部进行修饰，再交给SIM800C上传到服务器。为了实现低功耗，在不工作期间，让STM32处于休眠，整个电路仅保留RTC功能，确保正常的唤醒和休眠。
传统的物联网设备数据采集和上传，有三大缺陷，第一个是稳定性差，数据上传很容易失败，那么用户会丢失这部分数据。第二个是容易受到环境影响，传统的物联网设备大多采用ZigBee和Bluetooth技术进行数据传输，很容易受到环境影响。第三个是设备功耗较高，传统的物联网设备大多采用ZigBee和Bluetooth技术，这两种技术功耗较高，无法做到低功耗。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于STM32芯片的数采仪系统及数采仪，以缓解了现有技术中存在的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于STM32芯片的数采仪系统，所述系统包括：供电模块、控制器和通信模块；
所述供电模块，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；
所述控制器，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；
所述通信模块，用于与所述控制器连接，发送数据。
进一步的，所述供电模块为充电电池。
进一步的，所述供电模块包括电源和内部稳压电源模块；
电源，用于与内部稳压电源模块连接，向内部稳压电源模块输出电压；
内部稳压电源模块，用于与所述电源和所述控制器连接，接收所述电源输出的电压，将该电压转换成所述控制器需要的电压，向所述控制器输出转换后的电压。
进一步的，所述控制器为STM32芯片。
进一步的，所述控制器包括控制单元、电源处理单元和读取单元；
所述控制单元，用于控制STM32芯片工作和休眠；
所述电源处理单元，用于控制STM32芯片的电压供给；
所述读取单元，用于读取所述供电模块的电压。
进一步的，所述控制单元为RTC电路。
进一步的，所述读取单元为ADI电路。
进一步的，所述通信模块包括数据发送单元、SIM卡座单元和电源控制单元；
所述数据发送单元，用于发送数据；
所述SIM卡座单元，用于安装SIM卡；
所述电源控制单元，用于控制所述通信模块的电压供给。
进一步的，所述系统还包括存储模块，所述存储模块用于与所述控制器连接，储存数据。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于STM32芯片的数采仪，包括外壳和第一方面所述的基于STM32芯片的数采仪系统。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的基于STM32芯片的数采仪系统及数采仪，包括：供电模块、控制器和通信模块；所述供电模块，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；所述控制器，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；所述通信模块，用于与所述控制器连接，发送数据。稳定性好，数据上传不易失败，不易受到环境影响。设备功耗较低，达到节能的效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于STM32芯片的数采仪系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的STM32电路图；
图3为本发明实施例提供的SIM800C电路图；
图4为本发明实施例提供的485接口电路图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
根据背景技术介绍，传统的物联网设备数据采集和上传，有三大缺陷，第一个是稳定性差，数据上传很容易失败，那么用户会丢失这部分数据，为了解决这个问题，一旦SIM800C无法注册到网络，STM32就把数据保存到本地，等到网络状况良好，再把本地缓存的数据上传到服务器。第二个是容易受到环境影响，传统的物联网设备大多采用ZigBee和Bluetooth技术进行数据传输，很容易受到环境影响。为了解决这个问题，采用GPRS技术，利用基站进行数据传输，大大提高了抗干扰能力。第三个是设备功耗较高，传统的物联网设备大多采用ZigBee和Bluetooth技术，这两种技术功耗较高，无法做到低功耗。采用STM32去控制采集和上传部分，对设备做到有序控制，大大降低了功耗，可以做到长时间待机。
针对上述技术问题，本发明实施例所公开一种基于STM32芯片的数采仪系统并对其进行详细介绍，如图1所示，所述系统包括：供电模块11、控制器12和通信模块13；
所述供电模块11，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；
所述控制器12，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；
所述通信模块13，用于与所述控制器连接，发送数据。
所述供电模块包括电源和内部稳压电源模块；
电源，用于与内部稳压电源模块连接，向内部稳压电源模块输出电压；
内部稳压电源模块，用于与所述电源和所述控制器连接，接收所述电源输出的电压，将该电压转换成所述控制器需要的电压，向所述控制器输出转换后的电压。
所述控制器为STM32芯片，电路图如图2所示。
所述控制器包括控制单元、电源处理单元和读取单元；
所述控制单元，用于控制STM32芯片工作和休眠；
所述电源处理单元，用于控制STM32芯片的电压供给；
所述读取单元，用于读取所述供电模块的电压。
所述控制单元为RTC电路。
所述读取单元为ADI电路。
所述通信模块包括数据发送单元、SIM卡座单元和电源控制单元；
所述数据发送单元，用于发送数据；
所述SIM卡座单元，用于安装SIM卡；
所述电源控制单元，用于控制所述通信模块的电压供给。
整个系统的电路设计上分为三大部分，第一部分是供电模块11，这部分主要是电压转换和充电管理，把电压转换给各个模块供电，包括STM32，485模块，SIM800C等；第二部分是控制器也就是STM32芯片，主要包括RTC电路，ADI电路，电源处理电路，接口电路。RTC电路是控制STM32芯片工作和休眠，大大降低了设备功耗，ADI电路是读取电池电压，STM32把电池电压通过SIM800C模块发送到服务器，SIM800C电路图如图3所示，知道当前设备的电池状态，电源处理电路是监测STM32的电压，接口电路包括用来下载程序的接口和485接口用来采集数据，485接口电路图如图4所示。第三部分是通信模块，，一是数据发送单元，用来发送数据，二是SIM卡座单元，用来安装SIM卡，三是电源控制单元，用来处理SIM800C供电电压，通过STM32来控制SIM800C模块的启动。
本发明实施例提供的基于STM32芯片的数采仪系统及数采仪，包括：供电模块、控制器和通信模块；所述供电模块，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；所述控制器，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；所述通信模块，用于与所述控制器连接，发送数据。稳定性好，数据上传不易失败，不易受到环境影响。设备功耗较低，达到节能的效果。
实施例二
为了克服传统物联网设备的缺陷，采用GPRS方式去传输数据，但是同时也出现了长时间保持连接，大致功耗提升。为了避免出现这种情况，必须要对SIM800C模块进行电路控制，只在数据传输的是上电。同样对于485也是如此，只在数据采集的时候，才会工作，其他时间全部断电。为了解决本地数据缓存问题，外置了flash，在网络状况较差的时候，把数据保存在flash中，直等到下次工作的时候，把数据一起上传到服务器。
针对上述技术问题，本发明实施例所公开一种基于STM32芯片的数采仪系统并对其进行详细介绍，所述系统包括：供电模块、控制器和通信模块；
所述供电模块，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；
所述控制器，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；
所述通信模块，用于与所述控制器连接，发送数据。
所述系统还包括存储模块，所述存储模块用于与所述控制器连接，储存数据。其中存储模块可以为flash闪存装置，用于存储数据，直到下次工作的时候，把数据一起上传到服务器。
本发明实施例提供的基于STM32芯片的数采仪系统及数采仪，包括：供电模块、控制器和通信模块；所述供电模块，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；所述控制器，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；所述通信模块，用于与所述控制器连接，发送数据。稳定性好，数据上传不易失败，不易受到环境影响。设备功耗较低，达到节能的效果。并且外置了存储模块，起到缓存作用。
实施例三
本发明实施例还提供一种基于STM32芯片的数采仪，包括外壳和上述实施例所述的基于STM32芯片的数采仪系统。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
附图中的框图显示了根据本发明的多个实施例的系统和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
作为本实施例的另一种实施方式，CPU设备可以为处理器的形式，处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述功能可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各功能。结合本发明实施例所公开的功能可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件执行完成。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于STM32芯片的数采仪系统，其特征在于，所述系统包括：供电模块、控制器和通信模块；
所述供电模块，用于与所述控制器连接，为所述控制器供给电压；
所述控制器，用于与所述供电模块和所述通信模块连接，采集数据并且控制所述通信数据发送数据；
所述通信模块，用于与所述控制器连接，发送数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电模块为充电电池。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电模块包括电源和内部稳压电源模块；
电源，用于与内部稳压电源模块连接，向内部稳压电源模块输出电压；
内部稳压电源模块，用于与所述电源和所述控制器连接，接收所述电源输出的电压，将该电压转换成所述控制器需要的电压，向所述控制器输出转换后的电压。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器为STM32芯片。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器包括控制单元、电源处理单元和读取单元；
所述控制单元，用于控制STM32芯片工作和休眠；
所述电源处理单元，用于控制STM32芯片的电压供给；
所述读取单元，用于读取所述供电模块的电压。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制单元为RTC电路。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述读取单元为ADI电路。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信模块包括数据发送单元、SIM卡座单元和电源控制单元；
所述数据发送单元，用于发送数据；
所述SIM卡座单元，用于安装SIM卡；
所述电源控制单元，用于控制所述通信模块的电压供给。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括存储模块，所述存储模块用于与所述控制器连接，储存数据。
10.一种基于STM32芯片的数采仪，其特征在于，包括外壳和权利要求1～9中任一项所述的驱动电路。
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