CN202472308U - 一种数据采集器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种数据采集器,包括核心板、主控板和至少一个扩展板;所述核心板上设有微控制器,以及分别和所述微控制器连接的晶振、参数存储芯片、数据存储器、电源芯片;所述主控板上设有模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、RS232通信口和显示屏;所述主控板、所述扩展板中的至少一个,和所述核心板连接。该数据采集器可针对不同需求灵活扩展功能,缩短产品的开发周期,并降低设计成本。

Description

一种数据采集器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及自动化控制系统,具体涉及ー种功能可扩展的高速数据采集器。背景技术
[0002] 随着近年来测控自动化技术的快速发展,各种型号规格的数据采集器大量应用于自来水、燃气、供电等行业,各类型数据采集器通过全天候对运行设备的參数、状态等数据的实时监控,让用户具备了事故预防、故障快速响应的能力,从而降低了设备运行维护成本。
[0003] 随着市场规模的扩大,在实际项目应用中,各行业用户也在不断提出新的需求,而当前各类型数据采集器大多功能単一,扩展性较弱,很难适应不同用户环境下的众多需求。为了满足不同行业、不同领域对数据采集器的各种需求,厂家需投入大量人力、物力、时间 进行研发,从而不断的增加产品成本,也间接也増加了用户的使用成本。
发明内容
[0004] 本实用新型提供ー种数据采集器,可针对不同需求灵活扩展功能,缩短产品的开发周期,并降低设计成本。
[0005] 本实用新型实施例提供ー种数据采集器,包括核心板、主控板和至少ー个扩展板;
[0006] 所述核心板上设有微控制器,以及分别和所述微控制器连接的晶振、參数存储芯片、数据存储器、电源芯片;
[0007] 所述主控板上设有模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、RS232通信口和显示屏;
[0008] 所述主控板、所述扩展板中的至少ー个,和所述核心板连接。
[0009] 其中,所述扩展板为模拟量输入扩展板、开关量输入扩展板、开关量输出扩展板或综合扩展板;所述模拟量输入扩展板上设有模拟量输入电路;所述开关量输入扩展板上设有开关量输入电路;所述开关量输出扩展板上设有开关量输出电路;所述综合扩展板上设有模拟量输入电路、开关量输入电路和开关量输出电路。
[0010] 在一个实施方式中,所述核心板上还设有插针,所述插针和所述微控制器的I/Oロ连接;所述核心板通过所述插针和所述主控板连接,且所述核心板叠加在所述主控板的上方。
[0011] 进ー步的,所述数据采集器还包括直插排针;所述主控板还通过所述直插排针和所述扩展板级联,且所述扩展板位于所述主控板的下方。
[0012] 在另ー个实施方式中,所述核心板上还设有插针,所述插针和所述微控制器的I/Oロ连接;所述核心板通过插针和所述扩展板连接,且所述核心板叠加在所述扩展板的上方。
[0013] 本实用新型实施例提供的数据采集器,包括核心板、主控板和扩展板,通过板卡组合,可连接模拟信号输出、开关信号输出、开关信号输入及实现RS232通信,支持多规格的仪表数据采集,且数据处理上相互独立,互不干扰。该数据采集器的环境适应力強,通信可靠性高,数据响应速度快;可针对不同需求灵活配置各项通道的数量,缩短产品的开发周期,且降低产品开发成本。
附图说明
[0014] 图I是本实用新型实施例一提供的核心板的结构示意图;
[0015] 图2是本实用新型实施例ニ提供的主控板的结构示意图;
[0016] 图3是本实用新型实施例三提供的扩展板的结构示意图;
[0017]图4是本实用新型实施例四提供的数据采集器的结构示意图;
[0018]图5是本实用新型实施例五提供的数据采集器的结构示意图。 [0019] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0020] 本实用新型实施例提供的数据采集器,包括核心板、主控板和至少ー个扩展板;通过板卡组合,可针对不同需求灵活配置各项通道的数量,缩短产品的开发周期,且降低产品开发成本。
[0021] 參见图1,是本实用新型实施例一提供的核心板的结构示意图。
[0022] 本实施例提供的核心板I上设有微控制器10,以及分别和所述微控制器10连接的晶振、參数存储芯片13、数据存储器14、电源芯片15。
[0023] 如图I所示,核心板I上还设有插针,所述插针和微控制器12的I/O ロ连接。具体实施时,核心板I上设有两排插针,包括插针16和插针17。核心板I通过插针,与主控板2或扩展板3连接。当然,核心板I还可以通过连接板、连接线缆等其他方式,与主控板2或扩展板3连接。
[0024] 在一个可选的实施方式中,核心板I上的微控制器10(以下简称MCU)为32位Cortex-M3单片机,可提供112个I/O管脚,具备MCU芯片温度实时监控功能,最高时钟频率达72MHz,ADC采样精度为12位,内置512KB程序存储器和64KB随机存储器(Random AccessMemory, RAM)。
[0025] 核心板I上设有两个晶振,包括8MHz时钟晶振11和32. 769KHz时钟晶振12 ;两个晶振分别和MCU的时钟接ロ连接。
[0026] 核心板I上的电源芯片15为AMSl117开关电源芯片;且核心板I上还设有RS232电平转换芯片;该1«232电平转换芯片和MCU的USARTl、USART2的收发I/O ロ连接。MAX3232芯片对串ロ信号进行电平转换,占用MCU的USART1、USART2的收发I/O ロ,共4个。核心板I具备2路RS232通信功能。
[0027] 核心板I上的參数存储芯片为24C02芯片,该24C02芯片和MCU的I2C接ロ连接。24C02芯片对系统运行的參数进行存储,使用I2C接ロ,占用2路I/O ロ。
[0028] 核心板I上的数据存储器为AT45DB161d芯片,该AT45DB161d芯片和MCU的SPI2通道连接,占用4个I/O ロ。
[0029] MCU的I/O ロ,除了供给核心板I使用的I/O外,其余I/O全部通过排针引出,供主控板2及扩展板3使用。
[0030] 參见图 2,是本实用新型实施例ニ提供的主控板的结构示意图。
[0031] 本实施例提供的主控板2上设有模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、RS232通信ロ和显示屏。
[0032] 可选的,所述显示屏为IXD触摸屏,例如使用I块2. 8英寸TFT彩色触摸屏,与核心板I配合使用后,具备实时数据显示、參数配置、查询等功能,可满足用户的需求。
[0033] 參见图3,是本实用新型实施例三提供的扩展板的结构示意图。
[0034] 本实施例提供的扩展板3可为模拟量输入扩展板、开关量输入扩展板、开关量输出扩展板或综合扩展板中之一。其中:
[0035] 模拟量输入扩展板上设有模拟量输入电路,即模拟量输入(Al)为主配。具体实施时,还可以在模拟量输入扩展板上设置开关量输入(DI)、开关量输出(DO),作为辅配。
[0036] 开关量输入扩展板上设有开关量输入电路,即开关量输入(DI)为主配。具体实施时,还可以在开关量输入扩展板上设置模拟量输入(Al)、开关量输出(DO),作为辅配。
[0037] 开关量输出扩展板上设有开关量输出电路,即开关量输出(DO)为主配。具体实施时,还可以在开关量输出扩展板上设置模拟量输入(Al)、开关量输入(DI),作为辅配。
[0038] 综合扩展板上设有模拟量输入电路、开关量输入电路和开关量输出电路。
[0039] 具体的,四种扩展板的配置如下表:
ぺ 模拟量开关量输入开关量输出綜合
W 扩展板(bl) 扩展板(M) 扩展板(W) 扩展板(M)
数\
[0040] Ai 数量 Ik Sk Sk
DI数量 辅配 主配 辅配 综合
~do 数量 mm mm Ik mm
[0041] 在上述表格中,“综合”是指电路板的主配和辅配功能搭配均匀,模拟量、开关量等接ロ都有一定扩充,没有主、辅功能之分。
[0042] 本实施例提供的数据采集器,主控板和扩展板搭载了对应的数据采集的基本电路,通过连接板或者连接线缆实现均与核心板的直接通信,以配合核心板完成数据采集与处理工作。由于主控板及扩展板不用配备控制器、存储器,从而节省了成本;且主控板和扩展板搭配了核心板后可独立工作,以满足不同类型用户的需求,降低了开发成本和周期。
[0043] 下面结构图4和图5,对本实用新型提供的数据采集器的级联结构进行详细说明。
[0044] 參见图4,是本实用新型实施例四提供的数据采集器的结构示意图。
[0045] 核心板I通过插针和主控板2连接,且核心板I叠加在主控板2的上方。
[0046] 在另ー个实施方式中,核心板I通过插针和扩展板3连接,且核心板I叠加在扩展板3的上方。
[0047] 核心板I通过插针,与主控板2或扩展板3连接,构成两层级联板。核心板I可以和主控板2、扩展板3组合构成接ロ各不相同的产品类型,如下表格所示:[0048]
Figure CN202472308UD00061
[0049] 參见图5,是本实用新型实施例五提供的数据采集器的结构示意图。
[0050] 本实施例提供的数据采集器为三层级联板,核心板与主控板搭配后,可与4种类型的扩展板中的任意ー种进行级联配置,从而具备同时采集更多数据的功能。
[0051] 如图5所示,是三层级联板的侧视图。核心板I通过插针和主控板2连接,且核心板I叠加在主控板2的上方。该数据采集器还包括直插排针4,主控板2还通过直插排针4和扩展板3级联,且扩展板3位于主控板2的下方。
[0052] 主控板2装配核心板I后,可以和任意一个扩展板3进行级联,以实现更多參数采
集功能。如下表格所示:
[0053]
Figure CN202472308UD00062
[0054] 具体实施时,本实用新型提供的数据采集器,采用塑料外壳封装。
[0055] 本实用新型实施例提供的数据采集器,包括核心板、主控板和扩展板,通过板卡组合,可连接模拟信号输出、开关信号输出、开关信号输入及实现RS232通信,支持多规格的仪表数据采集,且数据处理上相互独立,互不干扰。该数据采集器的环境适应カ强,通信可靠性高,数据响应速度快;可针对不同需求灵活配置各项通道的数量,缩短产品的开发周期,且降低产品开发成本。
[0056] 以上所述是本实用新型的优选实施方式 ,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1. 一种数据采集器,其特征在于,包括核心板、主控板和至少一个扩展板; 所述核心板上设有微控制器,以及分别和所述微控制器连接的晶振、参数存储芯片、数据存储器、电源芯片; 所述主控板上设有模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、RS232通信口和显不屏; 所述主控板、所述扩展板中的至少一个,和所述核心板连接。
2.如权利要求I所述的数据采集器,其特征在于,所述扩展板为模拟量输入扩展板、开关量输入扩展板、开关量输出扩展板或综合扩展板; 所述模拟量输入扩展板上设有模拟量输入电路; 所述开关量输入扩展板上设有开关量输入电路; 所述开关量输出扩展板上设有开关量输出电路; 所述综合扩展板上设有模拟量输入电路、开关量输入电路和开关量输出电路。
3.如权利要求2所述的数据采集器,其特征在于,所述核心板上还设有插针,所述插针和所述微控制器的I/O 口连接; 所述核心板通过所述插针和所述主控板连接,且所述核心板叠加在所述主控板的上方。
4.如权利要求3所述的数据采集器,其特征在于,所述数据采集器还包括直插排针; 所述主控板还通过所述直插排针和所述扩展板级联,且所述扩展板位于所述主控板的下方。
5.如权利要求2所述的数据采集器,其特征在于,所述核心板上还设有插针,所述插针和所述微控制器的I/O 口连接; 所述核心板通过插针和所述扩展板连接,且所述核心板叠加在所述扩展板的上方。
6.如权利要求I〜5任一项所述的数据采集器,其特征在于,所述核心板上的微控制器为32位Cortex-M3单片机;所述核心板上的电源芯片为AMS1117开关电源芯片; 所述核心板上还设有RS232电平转换芯片;所述RS232电平转换芯片和所述微控制器的USART1、USART2的收发I/O 口连接。
7.如权利要求6所述的数据采集器,其特征在于,所述核心板上的参数存储芯片为24C02芯片;所述24C02芯片和所述微控制器的I2C接口连接; 所述核心板上的数据存储器为AT45DB161d芯片;所述AT45DB161d芯片和所述微控制器的SPI2通道连接。
8.如权利要求7所述的数据采集器,其特征在于,所述核心板上设有两个晶振,包括8MHz时钟晶振和32. 769KHz时钟晶振;两个晶振分别和所述微控制器的时钟接口连接。
9.如权利要求8所述的数据采集器,其特征在于,所述主控板上的显示屏为LCD触摸屏。
10.如权利要求9所述的数据采集器,其特征在于,所述数据采集器采用塑料外壳封装。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103777548A (zh) * 2014-01-21 2014-05-07 深圳市中联通电子有限公司 一种用于物联网的模拟量输入控制器
CN103777606A (zh) * 2014-01-21 2014-05-07 深圳市中联通电子有限公司 一种用于物联网的数字量输入控制器
CN103984395A (zh) * 2014-05-12 2014-08-13 活点信息技术有限公司 一种物联网硬件平台机箱

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