CN203179279U - 基于光纤的远程透明数据采集传输系统 - Google Patents

基于光纤的远程透明数据采集传输系统 Download PDF

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张持健
汪涛
王茹
尤庆伸
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Abstract

本实用新型公开了一种基于光纤的远程透明数据采集传输系统。包括主控芯片MCU(1)、以太网光纤协议转换模块(2)、光电接口转换模块(3)、ADC模块(4)、放大器模块(5)、转换器模块(6)、传感器模块(7)、电源转换模块(8)、数据存储模块(12)、BMD模块(10)、复位电路模块(9)、看门狗电路模块(11)、数据收发指示模块(13)。其中,以太网光纤协议转换模块(2)连接主控芯片MCU(1)和光电接口转换模块(3),放大器模块(5)、转换器模块(6)连接ADC模块(4)和传感器模块(7)。所述以太网光纤协议转换模块(2)将以太网协议转换成光纤协议。所述ADC模块(4)将传感器传入的模拟信号转换成数字信号。本实用新型通过配置主控芯片MCU(1)同时采集8路数据,功能强大、稳定可靠、抗干扰能力强,适用于工业大多数场合。

Description

基于光纤的远程透明数据采集传输系统
技术领域:
[0001] 本实用新型涉及一种远程数据采集传输系统,特别是公开了一种以太网、光纤两种模式选择、功能强大、稳定可靠、抗干扰能力强的远程数据透明采集传输系统。
背景技术:
[0002]目前,在工业生产的高速发展过程中,生产效率和生产安全是人们最关心的也是相矛盾的两个问题,这时如果能实时监测生产中反馈出的数据,可以找出问题改善技术;如果能实时监测生产线上或者产房里的关键部位,可以避免一些灾难的发生。这都要求高速的数据采集传输及处理系统。
[0003]目前数据传输方式最多的是无线传输和以太网传输,无线传输又分GPRS、GMS等传输方式,无线传输需要添加另外的功能模块,这样就使得板子面积增大,而且传输不稳定,速度受限;而以太网在传输速度要求比较高的情况下,又显得力不从心,这时我们选择光纤传输。
实用新型内容:
[0004] 本实用新型的目的在于解决日常生活中存在的问题,提高数据传输速率和精度,提供了一种高精度,多通道,操作方便的远程高速透明数据采集传输系统。
[0005] 本实用新型是这样实现的:一种基于光纤的远程透明数据采集系统,其特征在于:包括主控芯片MCU(I)、以太网光纤协议转换模块(2)、光电接口转换模块(3)、ADC模块(4)、放大器模块(5)、转换器模块(6)、传感器模块(7)、电源转换模块(8)、数据存储模块(12)、BMD模块(10)、复位电路模块(9)、看门狗电路模块(11)、数据收发指示模块(13)。其中,以太网光纤协议转换模块(2)连接主控芯片MCU(I)和光电接口转换模块(3),放大器模块
[5]、转换器模块(6)连接ADC模块(4)和传感器模块(7)。
[0006] 所述的主控芯片MCU(I)采用功能强大的飞思卡尔芯片。所述该芯片集成ADC转换功能,能避免独立ADC转换模块在传输高速信号时的不稳定,增加系统的可靠性,且能减小制板面积。
[0007] 所述以太网光纤协议转换模块(2)将以太网协议打包的数据转换成光纤协议重新打包传输。
[0008] 所述的光电接口转换模块(3)将电信号转换成光信号在光纤上传输。
[0009] 所述转换器模块(6)对传感器采集到的信号进行电平转换。
[0010] 所述数据存储模块(12)采用IIC总线方式将采集到的数据处理后存储在SD卡中,方便高端设备的读取与分析。
[0011] 本实用新型的有益效果是:
[0012] 本实用新型是基于光纤传输,但也集成了网口传输,所以用户可以根据需要选择;数据不仅能通过网口光纤传输实时传输,而且可以将其存储于SD中,供移动设备、PC、LabView等读取、分析处理;本实用新型支持多通道数据采集,采样速率高达每秒1.66百万次,一次一路A/D转换时间为8.5个ADC时钟周期(1.7 μ s),后续每路为6个ADC时钟周期(1.2 μ s),12位的转换精度。有并行和顺序两种采样模式,在并行模式下,8路A/D转换总时间只要26.5个ADC时钟周期(5.3 μ s),并且没有被选择的输入口能够容纳电流的流动而不会影响到ADC性能,使其能够在工业噪声环境中工作。另外,可以对采样进行修正,即将最初的ADC值减去预先编程设定的偏移量从而得到最终的ADC转换结果。
附图说明:
[0013] 附图1是本实用新型模块结构方框图。
具体实施方式:
[0014] 本实用新型公开了一种基于光纤的远程透明数据采集传输系统。包括主控芯片MCU(I)、以太网光纤协议转换模块(2)、光电接口转换模块(3)、ADC模块(4)、放大器模块
(5)、转换器模块(6)、传感器模块(7)、电源转换模块(8)、数据存储模块(12)、BMD模块
(10)、复位电路模块(9)、看门狗电路模块(11)、数据收发指示模块(13)。其中,以太网光纤协议转换模块(2)连接主控芯片MCU(I)和光电接口转换模块(3),放大器模块(5)、转换器模块(6)连接ADC模块(4)和传感器模块(7)。
[0015] 本系统内置的ADC模块(4)配合各种传感器和相应的放大电路完成物理量的采集和转换。ADC模块(4)有ANO〜ΑΝ7共8路模拟量输入,首先依次采集这8路模拟量,然后将这8个转换结果经由ADC的加法器进行偏移量修正,即要减去对应偏移量寄存器ADOFSn中的偏移值,得到一个有符号数,存入对应的结果寄存器ADRSLTn中。如果偏移量设为0,那么修正后的结果就是一个无符号数(正数,符号位为O)。同时,原始转换结果要与上限和下限寄存器中的值比较,结果寄存器中的值要进行过零检验。然后主控芯片MCU(I)和远程数据处理终端(14)通过串口交换数据:主控芯片MCU(I)向远程数据处理终端(14)发送握手信号0x56,表示主控芯片MCU(I)数据采集转换完成,等待远程数据处理终端(14)查询接收,远程数据处理终端(14)再发给主控芯片MCU (I) 0x56和0x2F两个字节通知主控芯片MCU(I)可以发送AD结果值;此时的AD值还是根据主控芯片MCU(I)内部的以太网协议打包成的数据,然后通过以太网光纤协议转换模块(2)将其再转换成光协议格式打包传输,最后利用光电接口转换模块(3)将在芯片间传输的电信号转换成光信号,通过光纤传输到远程数据处理终端(14)。在远程数据处理终端(14)我们可以通过软件设置8路虚拟串口,记录并显示采集到的最终数据,该8路虚拟串口通过设置同一 IP地址的方式分别与8路数据采集终端对应。

Claims (6)

1.基于光纤的远程透明数据采集传输系统,其特征在于:包括主控芯片MCU(I)、以太网光纤协议转换模块(2)、光电接口转换模块(3)、ADC模块(4)、放大器模块(5)、转换器模块(6)、传感器模块(7)、电源转换模块(8)、数据存储模块(12) ,BMD模块(10)、复位电路模块(9)、看门狗电路模块(11)、数据收发指示模块(13);其中,以太网光纤协议转换模块(2)连接主控芯片MCU(I)和光电接口转换模块(3),放大器模块(5)、转换器模块(6)连接ADC模块(4)和传感器模块(7)。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤的远程透明数据采集传输系统,其特征在于:所述的主控芯片MCU(I)采用功能强大的飞思卡尔芯片;所述芯片集成ADC转换功能,能避免独立ADC转换模块在传输高速信号时的不稳定,增加系统的可靠性,且能减小制板面积。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤的远程透明数据采集传输系统,其特征在于:所述以太网光纤协议转换模块(2)将以太网协议打包的数据转换成光纤协议重新打包传输。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤的远程透明数据采集传输系统,其特征在于:所述的光电接口转换模块(3)将电信号转换成光信号在光纤上传输。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤的远程透明数据采集传输系统,其特征在于:所述转换器模块(6)对传感器采集到的信号进行电平转换。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤的远程透明数据采集传输系统,其特征在于:所述数据存储模块(12)采用IIC总线方式将采集到的数据处理后存储在SD卡中,方便高端设备的读取与分析。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103929249A (zh) * 2014-04-16 2014-07-16 北京经纬恒润科技有限公司 一种远程虚拟直连数据传输方法及系统
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