CN111181818B - 一种多线程信号处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种多线程信号处理系统，有效的解决了现有信号系统无法满足多种传感器信号的调理的问题，包括上位机和信号装置；信号装置经数据程控交换中心与上位机通信连接；上位机产生信号控制指令，采集多个信号装置的实时数据；信号装置包括多个信号处理中心，每个信号处理中心包括多个信号调理板卡，每个信号调理板卡包括多个信号通路；上位机根据所需信号信息从多个信号处理中心中选择相应的目标信号调理板卡，并且从所选中的信号调理板卡中选择相应的目标信号通路，并且将数据程控交换中心中的信号程控量指令发送至选中的目标信号通路，所述目标信号通路根据信号类型信息产生相应类型的信号；本发明可以实现上位机和处理装置的远程控制。

Description

一种多线程信号处理系统
技术领域
本发明涉及电器设备的信号处理测试技术领域，具体是一种多线程信号处理系统。
背景技术
随着数字化的发展，在控制过程中需要处理各种类型数字信号，多线程信号处理系统是对数字信号的输入进行调理匹配后，进行采集电路，同时产生输出信号，输出信息是把来自传感器的信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算机显示读出和其他目的的数字信号，方便信号处理。
多线程信号处理系统，是把N路信号同步进行处理，例如信号的调理部分，调理就是放大，缓冲或定标模拟信号，使其适合于模/数转换器（ADC）的输入。然后，ADC对模拟信号进行数字化，并把数字信号送到微控制器或其他数字器件，以便用于系统的数据处理。
现有的信号信号处理系统，存在以下缺陷：没有多通道的调理功能，没有多通路自由组合，信号处理单一的信号调理，无法满足多种批量信号的需要，上位机和信号系统无法实现远程控制。这样对于多路信号系统，需要匹配电路庞大，通道上电路复杂，故障点多。
因此，本发明提供一种新的系统来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种多线程信号处理系统，有效的解决了现有信号系统无法进行多通路自由组合，无法满足多种传感器信号的调理、无法实现远程控制的问题。
一种多线程信号处理系统，其特征在于，包括：
上位机；用于发出信号操控命令，存储采集的数据，记录系统运行轨迹；
多个信号装置；所述多个信号装置经数据程控交换中心与上位机通过菊花链方式通信连接；
所述上位机产生信号控制指令，同时采集多个信号装置的实时数据；
多个信号装置包括多个信号处理中心，每个信号处理中心包括多个信号调理板卡，每个信号调理板卡包括多个信号通路；
所述上位机根据所需信号信息从所述多个信号处理中心中选择相应的目标信号调理板卡，并且从所选中的所述信号调理板卡中选择相应的目标信号通路，并且将所述数据程控交换中心中的信号程控量指令发送至选中的目标信号通路，所述目标信号通路根据信号类型信息产生相应类型的信号；
插接件；所述插接件是信号进出的连接件；
机箱；用于放置多个所述信号调理板卡且连接对外的插接件；
机柜；用于放置多个机箱。
优选的，所述上位机和所述信号装置进行通信的报文为信号调理指令，所述报文包括信号调理目标的ID信息的信号调理目标信息以及想要生成的调理类型的信号调理类型。
优选的，所述上位机为PC机，PC机上设置有人机界面，用于用户操作、查看及输入。
优选的，所述上位机用于产生程控指令，其程控量指令包括有用于产生调理信号类型、匹配系数、参考信号。
优选的，所述程控量指令包括信号调理目标信息以及信号调理类型信息。
优选的，所述信号调理通路包括互联电路、电源电路、控制电路。
优选的，所述信号调理板卡包括信号互联板卡、电源板卡、控制板卡，互联板卡将电源板卡和控制板卡的信号互联。
优选的，所述电源板卡为该系统提供所需要类型的电源。
优选的，所述的信号通路包括MOS驱动半桥芯片LM5106U1和外围电路，所述外围电路包括输入信号网络NI_DO，输入信号网络NI_DO连接电容C3的一端，电容C3的一端接地GND，电容C3的一端连接电阻R4的一端，电阻R4的一端接地GND，电阻R4的另一端连接电阻R3，电阻R3的另一端连接U1的引脚8IN，U1的引脚7EN连接电阻R7，电阻R7的一端连接电源12V和电容C4的正端，电容C4的正端连接电容C7的一端，电容C4的负端和电容C7的另一端接地GND，U1的引脚6RDT连接电阻R8，电阻R8的另一端接地GND，U1引脚5NC悬空，U1的引脚9VSS接地，U1的引脚1VDD连接12V电源，二极管D1的正端接12V电源，二极管D1的负端接U1的引脚2HB和电容C5的正端，电容C5的负端连接U1的引脚4HS和电阻R9的一端，U1的引脚3HO连接电阻R1的一端和二极管D4的负端，二极管D4的正端和电阻R1的一端连接电阻R9的一端和MOS管Q1的栅极，保险丝F1的一端接电源SWVCC，保险丝F1的另一端接MOS管Q1的漏极和二极管D2的负端，二极管D2的正端连接MOS管Q1的源极，MOS管Q1的源极连接MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极接地GND，MOS管Q2的栅极连接电阻R10的一端和电阻R2的一端，电阻R10的另一端接地GND，电阻R2的一端连接二极管D5的正端，电阻R2的另一端连接二极管D5的负端和U1的引脚10IO，二极管D3的正端接地GND，二极管D3的负端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的一端连接电容C6的一端，电阻R6的另一端连接电容C6的另一端，电容C6的一端接地GND，电容C6的另一端连接信号输出端DO。
本发明针对现有技术存在的缺陷，提出了一种智能集成信号处理系统，其可以实现多通路自由组合，并且可以处理N路输出信号，而且可以实现上位机和处理装置的远程控制。
附图说明
图1为本发明功能连接框图。
图2为本发明单通道信号通路电路图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
本发明为一种多线程信号处理系统，具备实时性及时，操作方便，选择性广的优点；系统中的上位机，用于发出信号操控命令和记录系统运行轨迹；能级联多个信号装置，信号装置包括多个信号处理中心，多个信号处理中心通过总线与上位机连接通信；信号处理中心包括多个信号调理板卡，每个信号调理板卡包括多个信号通路，上位机根据所需信号类型需求等目标信息从多个信号调理板卡中选择相应的目标信号调理板卡，并且从选中的目标信号调理板卡中选择相应的目标信号通路，并且将信号程控量指令发送至选中的所述目标信号通路，目标信号通路根据所述信号类型信息产生相应类型的信号；插接件，需要被调理的设备对外接口；机箱，用于放置多个所述信号设备且连接对外的结构件。
信号指令是指所述上位机和信号调理装设备置进行通信的报文协议，报文包括信号目标的ID信息的信号目标信息以及想要生成的信号接受类型的信号输出处理类型。
上位机为PC机，PC机上设置有人机界面，用于用户操作、查看及输入数据记录、压缩保存。
上位机用于产生程控量指令，其程控量指令包括有用于产生信号类型、匹配系数、参考信号等。
程控量指令包括信号目标信息、信号类型信息和需要上传的信息。
操作员对人机界面选择参数配置，以报文形成数据发包报文，通过网线发出报文给交换机，交换机通过IP地址把相应的数据包发送给下一级的信号处理设备中的相应信号板卡，信号板卡主控微处理器依据通信协议，解析报文，并根据报文执行相应的操作。
具体的流程为：操作人机界面发出报文，设备接受上位机发出的数据包报文，板卡主控微处理器开始判断ID，如果ID错误，那么下位机把错误信息返还上位机，PC机根据接受信息进行相应处理，重新进行发报文，当ID正确，下位机把上位机需要的报文上传给PC机，信号设备中的信号处理板卡根据通信协议处理报文，然后经微处理器解析报文，做出相应的响应输出，最终完成信号处理完成后结束。
信号处理设备包括通讯电路、电源电路、控制电路、数据储存电路、微处理器及外围电路。
信号处理设备包括，机箱、信号互联板卡、电源板卡、控制板卡，机箱放置板卡，互联板卡将电源板卡和控制板卡的信号互联；
所述电源板卡为该系统提供所需要类型的电源。
数字信号处理通路是MOS驱动半桥芯片LM5106和外围电路组成；输入信号网络名称NI_DO，输入信号NI_DO通过此电路，经滤波，调幅放大等处理，从另一端输出，输出信号网络号DO端；U1的第1引脚连接12V电源（网络号A+12V），NI_DO连接C3（C3的另一端接地，网络标号GND）、R4（R4的另一端接地，网络标号GND）、R3，从电阻R3另一端进U1的第8脚; U1的第7脚接电阻R7，R7另一端与电容C7、C4、连接到12V电源，电容C7和C4另一端接地GND,电阻R8与U1的第6引脚连接，电阻R8另一端连接地GND;U1的第5管脚悬空；U1的第9管脚悬空连接地GND；二极管D1的正端接12V电源（网络号A+12V），二极管D1的负端接U1第2管脚和电容C5的正端，电容C5的负端接U1的第4管脚；电阻R1和二极管D4并联，D4负端接U1的第3管脚，D4正接端的R9和MOS管Q1的栅极，R9的另一端接U1的第4管脚；保险丝F1的一端接电源SWVCC，F1的另一端接Q1的漏极；二极管D2的负极接Q1的漏极，D2的正端及Q1的源极；Q1的源极和MOS管Q2漏极连接；Q2的源极接地GND;Q2的栅极接R2和R10;R2和D5并联，D5的负端接U1的第10管脚，D5的正端接R10，R10另一端接地GND;二极管D3的正端接地GND, D3的负端接R5；R5的另一端接R6，R6和C6并联，R6另一端接地GND，C6的另一端接调理信号输出端DO。
本发明针对现有技术存在的缺陷，提出了一种智能集成信号处理系统，其可以实现多通路自由组合，并且可以处理N路输出信号，而且可以实现上位机和处理装置的远程控制。

Claims (8)

1.一种多线程信号处理系统，其特征在于，包括：
上位机；用于发出信号操控命令，存储采集的数据，记录系统运行轨迹；
多个信号装置；所述多个信号装置经数据程控交换中心与上位机通过菊花链方式通信连接；
所述上位机产生信号控制指令，同时采集多个信号装置的实时数据；
多个信号装置包括多个信号处理中心，每个信号处理中心包括多个信号调理板卡，每个信号调理板卡包括多个信号通路；
所述上位机根据所需信号信息从所述多个信号处理中心中选择相应的目标信号调理板卡，并且从所选中的所述信号调理板卡中选择相应的目标信号通路，并且将所述数据程控交换中心中的信号程控量指令发送至选中的目标信号通路，所述目标信号通路根据信号类型信息产生相应类型的信号；
插接件；所述插接件是信号进出的连接件；
机箱；用于放置多个所述信号调理板卡且连接对外的插接件；
机柜；用于放置多个机箱；
所述的信号通路包括MOS驱动半桥芯片LM5106U1和外围电路，所述外围电路包括输入信号网络NI_DO，输入信号网络NI_DO连接电容C3的一端，电容C3的一端接地GND，电容C3的一端连接电阻R4的一端，电阻R4的一端接地GND，电阻R4的另一端连接电阻R3，电阻R3的另一端连接U1的引脚8IN，U1的引脚7EN连接电阻R7，电阻R7的一端连接电源12V和电容C4的正端，电容C4的正端连接电容C7的一端，电容C4的负端和电容C7的另一端接地GND，U1的引脚6RDT连接电阻R8，电阻R8的另一端接地GND，U1引脚5NC悬空，U1的引脚9VSS接地，U1的引脚1VDD连接12V电源，二极管D1的正端接12V电源，二极管D1的负端接U1的引脚2HB和电容C5的正端，电容C5的负端连接U1的引脚4HS和电阻R9的一端，U1的引脚3HO连接电阻R1的一端和二极管D4的负端，二极管D4的正端和电阻R1的一端连接电阻R9的一端和MOS管Q1的栅极，保险丝F1的一端接电源SWVCC，保险丝F1的另一端接MOS管Q1的漏极和二极管D2的负端，二极管D2的正端连接MOS管Q1的源极，MOS管Q1的源极连接MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极接地GND，MOS管Q2的栅极连接电阻R10的一端和电阻R2的一端，电阻R10的另一端接地GND，电阻R2的一端连接二极管D5的正端，电阻R2的另一端连接二极管D5的负端和U1的引脚10IO，二极管D3的正端接地GND，二极管D3的负端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的一端连接电容C6的一端，电阻R6的另一端连接电容C6的另一端，电容C6的一端接地GND，电容C6的另一端连接信号输出端DO。
2.根据权利要求1所述的一种多线程信号处理系统，其特征在于，所述上位机和所述信号装置进行通信的报文为信号调理指令，所述报文包括信号调理目标的ID信息的信号调理目标信息以及想要生成的调理类型的信号调理类型。
3.根据权利要求1所述的一种多线程信号处理系统，其特征在于，所述上位机为PC机，PC机上设置有人机界面，用于用户操作、查看及输入。
4.根据权利要求1所述的一种多线程信号处理系统，其特征在于，所述上位机用于产生程控指令，其程控量指令包括有用于产生调理信号类型、匹配系数、参考信号。
5.根据权利要求4所述的一种多线程信号处理系统，其特征在于，所述程控量指令包括信号调理目标信息以及信号调理类型信息。
6.根据权利要求1所述的一种多线程信号处理系统，其特征在于，所述信号通路包括互联电路、电源电路、控制电路。
7.根据权利要求1所述的一种多线程信号处理系统，其特征在于，所述信号调理板卡包括信号互联板卡、电源板卡、控制板卡，互联板卡将电源板卡和控制板卡的信号互联。
8.根据权利要求7所述的一种多线程信号处理系统，其特征在于，所述电源板卡为该系统提供所需要类型的电源。
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