CN203785709U

CN203785709U - 一种多传感器数据集中采集系统

Info

Publication number: CN203785709U
Application number: CN201420211793.7U
Authority: CN
Inventors: 高涛; 白琳; 杜朝阳
Original assignee: Shaanxi Yi Chuansi Electronic Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Yi Chuansi Electronic Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2024-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种多传感器数据集中采集系统，包括信号采集模块、数据采集卡和传感器数据采集器，信号采集模块包括温度传感器、流量传感器、电压传感器、电流传感器和压力传感器，数据采集卡的输入端接有压力传感器，数据采集卡与计算机的PCI接口连接；传感器数据采集器包括内部集成有A/D转换器的单片机，单片机的A/D转换器的输入端接有温度传感器、流量传感器、电压传感器和电流传感器，单片机的输出端通过RS485通信接口电路与RS485总线转USB接口模块相接，RS485总线转USB接口模块与计算机的USB接口连接。本实用新型能够准确获得多个控制精度不同的传感器信号，工作精度高且可靠性高，便于推广使用。

Description

一种多传感器数据集中采集系统

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集系统，尤其是涉及一种多传感器数据集中采集系统。

背景技术

工厂中使用的传感设备里面有多种传感器装置，包括温度传感器、流量传感器、压力传感器、电压传感器、电流传感器等,由于工厂环境的实时变化，而温度、流量、电压、电流和压力等状态变化的快慢不同，各类传感设备的传感器指标不同，传感器输出的数据格式不相同，仪表的种类也不同，而且对仪表数据的读取需要工作人员现场读取获得，工作量大；传感器测量的温度、流量、电压和电流等的数据是同类型的数据，一般工厂环境中的温度、流量、电压和电流在一定时间内的变化是较慢的，而且对温度、流量、电压和电流等数据测量的精确度要求不高，而压力的变化对工厂作业环境有着很大的影响，所以对压力传感器的测量精确度要求很高，因此导致对工厂作业环境的实时采集较为复杂，工作效率低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供多传感器数据集中采集系统，其结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，其能够准确获得控制精度不同的多个传感器信号，工作精度高且稳定性高，控制可靠性高，使用寿命长，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：包括信号采集模块和用于将信号采集模块采集到的信号进行A/D转换并传输给计算机的数据采集卡，以及用于将信号采集模块采集到的信号进行A/D转换并通过RS485总线转USB接口模块传输给计算机的传感器数据采集器，所述信号采集模块包括温度传感器、流量传感器、电压传感器、电流传感器和压力传感器，所述数据采集卡的输入端接有压力传感器，所述数据采集卡与计算机的PCI接口连接；所述传感器数据采集器包括内部集成有A/D转换器的单片机、与单片机相接的晶振电路模块、复位电路模块和时钟电路模块，所述单片机的A/D转换器的输入端接有温度传感器、流量传感器、电压传感器和电流传感器，所述单片机的输出端接有RS485通信接口电路，所述RS485通信接口电路与RS485总线转USB接口模块相接，所述RS485总线转USB接口模块与计算机的USB接口连接。

上述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述数据采集卡为数据采集卡PCI8602。

上述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述单片机为单片机ATmega8。

上述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述温度传感器、流量传感器、电压传感器、电流传感器和压力传感器的数量均为1个或两个以上。

上述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述RS485总线转USB接口模块包括USB接口、芯片CH340T、芯片MAX232E、芯片MAX485、晶振X1、NPN型三极管Q1、非极性电容C1、非极性电容C2、非极性电容C3、非极性电容C4、非极性电容C5、非极性电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述USB接口的引脚1与电源的输出端VCC相接，所述USB接口的引脚2与芯片CH340T的引脚7相接，所述USB接口的引脚3与芯片CH340T的引脚6相接，所述USB接口的引脚4与芯片CH340T的引脚8相接且接地；所述芯片CH340T的引脚3与芯片MAX232E的引脚14相接，所述芯片CH340T的引脚4与所述芯片MAX232E的引脚8和引脚13相接，所述芯片CH340T的引脚5与非极性电容C3的一端相接，所述非极性电容C3的另一端接地，非极性电容C1的一端和晶振X1的一端均与所述芯片CH340T的引脚9相接，晶振X1的另一端和非极性电容C2的一端均与所述芯片CH340T的引脚10相接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地，所述芯片CH340T的引脚19与电源的输出端VCC相接；所述芯片MAX232E的引脚1通过非极性电容C4与芯片MAX232E的引脚3相接，所述芯片MAX232E的引脚4通过非极性电容C5与芯片MAX232E的引脚5相接，所述芯片MAX232E的引脚6与非极性电容C6的一端相接，所述非极性电容C6的另一端接地，所述芯片MAX232E的引脚9与电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与NPN型三极管Q1的基极相接，所述NPN型三极管Q1的发射极接地，所述NPN型三极管Q1的集电极、芯片MAX485的引脚2和引脚3均与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与电源的输出端VCC相接，所述芯片MAX232E的引脚10接地，所述芯片MAX232E的引脚11与芯片MAX485的引脚1相接，所述芯片MAX232E的引脚12与芯片MAX485的引脚4相接，所述芯片MAX232E的引脚15接地，所述芯片MAX232E的引脚16与电源的输出端VCC相接；所述芯片MAX485的引脚5接地，所述芯片MAX485的引脚6与电阻R1的一端相接且为MAX485的接收器同相输入端，所述电阻R1的另一端接地，所述芯片MAX485的引脚7与电阻R4的一端相接且为MAX485的接收器反相输入端，所述芯片MAX485的引脚8和电阻R4的另一端均与电源的输出端VCC相接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型采用了集成化、模块化的设计，电路结构简单，设计合理，实现方便。

2、本实用新型能够通过RS485总线转USB接口模块和数据采集卡准确获得多个传感器信号，数据采集可靠性高，抗干扰能力强，智能化程度高。

3、本实用新型工作精度高且工作稳定性高，控制可靠性高，使用寿命长。

4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型电路结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，能够通过RS485总线转USB接口模块和数据采集卡准确获得多个传感器信号，数据采集可靠性高，抗干扰能力强，智能化程度高，工作精度高且工作稳定性高，使用寿命长，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型传感器数据采集器的电路原理框图。

图3为本实用新型RS485总线转USB接口模块的电路原理图。

附图标记说明:

1-1—温度传感器； 1-2—流量传感器； 1-3—电压传感器；

1-4—电流传感器； 1-5—压力传感器； 2—传感器数据采集器；

2-1—单片机； 2-2—晶振电路模块； 2-3—复位电路模块；

2-4—时钟电路模块； 2-5—RS485通信接口电路；

3—数据采集卡； 4—RS485总线转USB接口模块；

5—计算机。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括信号采集模块、以及用于将信号采集模块采集到的信号进行A/D转换并传输给计算机5的数据采集卡3、用于将信号采集模块采集到的信号进行A/D转换并通过RS485总线转USB接口模块4传输给计算机5的传感器数据采集器2，所述信号采集模块包括温度传感器1-1、流量传感器1-2、电压传感器1-3、电流传感器1-4和压力传感器1-5，所述温度传感器1-1、流量传感器1-2、电压传感器1-3、电流传感器1-4和压力传感器1-5的数量均为1个或两个以上，所述数据采集卡3的输入端接有压力传感器1-5，所述数据采集卡3与计算机5的PCI接口连接；所述传感器数据采集器2包括内部集成有A/D转换器的单片机2-1、与单片机2-1相接的晶振电路模块2-2、复位电路模块2-3和时钟电路模块2-4，所述单片机2-1的A/D转换器的输入端接有温度传感器1-1、流量传感器1-2、电压传感器1-3和电流传感器1-4，所述单片机2-1的输出端接有RS485通信接口电路2-5，所述RS485通信接口电路2-5与RS485总线转USB接口模块4相接，所述RS485总线转USB接口模块4与计算机5的USB接口连接。

如图1和图2所示，本实施例中，所述数据采集卡3为数据采集卡PCI8602，所述单片机2-1为单片机ATmega8。

如图3所示，本实施例中，所述RS485总线转USB接口模块4包括USB接口、芯片CH340T、芯片MAX232E、芯片MAX485、晶振X1、NPN型三极管Q1、非极性电容C1、非极性电容C2、非极性电容C3、非极性电容C4、非极性电容C5、非极性电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，所述USB接口的引脚1与电源的输出端VCC相接，所述USB接口的引脚2与芯片CH340T的引脚7相接，所述USB接口的引脚3与芯片CH340T的引脚6相接，所述USB接口的引脚4与芯片CH340T的引脚8相接且接地；所述芯片CH340T的引脚3与芯片MAX232E的引脚14相接，所述芯片CH340T的引脚4与所述芯片MAX232E的引脚8和引脚13相接，所述芯片CH340T的引脚5与非极性电容C3的一端相接，所述非极性电容C3的另一端接地，非极性电容C1的一端和晶振X1的一端均与所述芯片CH340T的引脚9相接，晶振X1的另一端和非极性电容C2的一端均与所述芯片CH340T的引脚10相接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地，所述芯片CH340T的引脚19与电源的输出端VCC相接；所述芯片MAX232E的引脚1通过非极性电容C4与芯片MAX232E的引脚3相接，所述芯片MAX232E的引脚4通过非极性电容C5与芯片MAX232E的引脚5相接，所述芯片MAX232E的引脚6与非极性电容C6的一端相接，所述非极性电容C6的另一端接地，所述芯片MAX232E的引脚9与电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与NPN型三极管Q1的基极相接，所述NPN型三极管Q1的发射极接地，所述NPN型三极管Q1的集电极、芯片MAX485的引脚2和引脚3均与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与电源的输出端VCC相接，所述芯片MAX232E的引脚10接地，所述芯片MAX232E的引脚11与芯片MAX485的引脚1相接，所述芯片MAX232E的引脚12与芯片MAX485的引脚4相接，所述芯片MAX232E的引脚15接地，所述芯片MAX232E的引脚16与电源的输出端VCC相接；所述芯片MAX485的引脚5接地，所述芯片MAX485的引脚6与电阻R1的一端相接且为MAX485的接收器同相输入端，所述电阻R1的另一端接地，所述芯片MAX485的引脚7与电阻R4的一端相接且为MAX485的接收器反相输入端，所述芯片MAX485的引脚8和电阻R4的另一端均与电源的输出端VCC相接。

本实用新型的工作原理及工作过程是：温度传感器1-1、流量传感器1-2、电压传感器1-3和电流传感器1-4将检测到的信号传输给单片机2-1的A/D转换器输入端，单片机2-1对温度传感器1-1、流量传感器1-2、电压传感器1-3和电流传感器1-4输出的信号进行A/D转换后通过RS485通信接口电路2-5和RS485总线转USB接口模块4传输给计算机5进行显示；压力传感器1-5将检测到的信号输出给数据采集卡4的模拟信号输入接口，数据采集卡4对压力传感器1-5输出的信号进行A/D转换后传输给计算机5进行显示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：包括信号采集模块和用于将信号采集模块采集到的信号进行A/D转换并传输给计算机(5)的数据采集卡(3)，以及用于将信号采集模块采集到的信号进行A/D转换并通过RS485总线转USB接口模块(4)传输给计算机(5)的传感器数据采集器(2)，所述信号采集模块包括温度传感器(1-1)、流量传感器(1-2)、电压传感器(1-3)、电流传感器(1-4)和压力传感器(1-5)，所述数据采集卡(3)的输入端接有压力传感器(1-5)，所述数据采集卡(3)与计算机(5)的PCI接口连接；所述传感器数据采集器(2)包括内部集成有A/D转换器的单片机(2-1)、与单片机(2-1)相接的晶振电路模块(2-2)、复位电路模块(2-3)和时钟电路模块(2-4)，所述单片机(2-1)的A/D转换器的输入端接有温度传感器(1-1)、流量传感器(1-2)、电压传感器(1-3)和电流传感器(1-4)，所述单片机(2-1)的输出端接有RS485通信接口电路(2-5)，所述RS485通信接口电路(2-5)与RS485总线转USB接口模块(4)相接，所述RS485总线转USB接口模块(4)与计算机(5)的USB接口连接。

2.按照权利要求1所述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述数据采集卡(3)为数据采集卡PCI8602。

3.按照权利要求1所述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述单片机(2-1)为单片机ATmega8。

4.按照权利要求1所述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述温度传感器(1-1)、流量传感器(1-2)、电压传感器(1-3)、电流传感器(1-4)和压力传感器(1-5)的数量均为1个或两个以上。

5.按照权利要求1所述的一种多传感器数据集中采集系统，其特征在于：所述RS485总线转USB接口模块(4)包括USB接口、芯片CH340T、芯片MAX232E、芯片MAX485、晶振X1、NPN型三极管Q1、非极性电容C1、非极性电容C2、非极性电容C3、非极性电容C4、非极性电容C5、非极性电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述USB接口的引脚1与电源的输出端VCC相接，所述USB接口的引脚2与芯片CH340T的引脚7相接，所述USB接口的引脚3与芯片CH340T的引脚6相接，所述USB接口的引脚4与芯片CH340T的引脚8相接且接地；所述芯片CH340T的引脚3与芯片MAX232E的引脚14相接，所述芯片CH340T的引脚4与所述芯片MAX232E的引脚8和引脚13相接，所述芯片CH340T的引脚5与非极性电容C3的一端相接，所述非极性电容C3的另一端接地，非极性电容C1的一端和晶振X1的一端均与所述芯片CH340T的引脚9相接，晶振X1的另一端和非极性电容C2的一端均与所述芯片CH340T的引脚10相接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地，所述芯片CH340T的引脚19与电源的输出端VCC相接；所述芯片MAX232E的引脚1通过非极性电容C4与芯片MAX232E的引脚3相接，所述芯片MAX232E的引脚4通过非极性电容C5与芯片MAX232E的引脚5相接，所述芯片MAX232E的引脚6与非极性电容C6的一端相接，所述非极性电容C6的另一端接地，所述芯片MAX232E的引脚9与电阻R3的一端相接，所述电阻R3的另一端与NPN型三极管Q1的基极相接，所述NPN型三极管Q1的发射极接地，所述NPN型三极管Q1的集电极、芯片MAX485的引脚2和引脚3均与电阻R2的一端相接，所述电阻R2的另一端与电源的输出端VCC相接，所述芯片MAX232E的引脚10接地，所述芯片MAX232E的引脚11与芯片MAX485的引脚1相接，所述芯片MAX232E的引脚12与芯片MAX485的引脚4相接，所述芯片MAX232E的引脚15接地，所述芯片MAX232E的引脚16与电源的输出端VCC相接；所述芯片MAX485的引脚5接地，所述芯片MAX485的引脚6与电阻R1的一端相接且为MAX485的接收器同相输入端，所述电阻R1的另一端接地，所述芯片MAX485的引脚7与电阻R4的一端相接且为MAX485的接收器反相输入端，所述芯片MAX485的引脚8和电阻R4的另一端均与电源的输出端VCC相接。