CN204990669U - 一种远程数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程数据采集系统，包括单片机、锁存器、模数转换器、存储器、电平转换模块、光电耦合器和反相驱动器，单片机分别连接模数转换器、锁存器、存储器、电平转换模块、光耦器件和反相驱动器，模数转换器还分别连接信号采集模块、存储器和锁存器，信号采集模块还连接模拟量输入模块，光耦器件还连接开关量输入模块，反相驱动器还通过光电耦合器连接开关量输出模块，电平转换模块还连接G20模块，锁存器还连接存储器。本实用新型是通过现有的GPRS网络，利用短消息方式，进行单片机和G20模块开发板的远程数据采集，实现了远距离采集数据与GPRS无线数据传输技术相结合，摆脱有线困扰，使得系统有广泛的适用范围和较高的使用价值。

Description

一种远程数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集系统，具体是一种远程数据采集系统。

背景技术

测控方式的网络化，是未来测控技术发展的必然趋势，远程测控技术适应于当代科学研究的迅速发展和不断深化所提出的高新测量需求，在工农业生产、国防军工、教育科研、航天航空、能源交通、通信信息、电力工程、医疗与生物工程等领域都将大显身手。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种远程数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种远程数据采集系统，包括单片机、锁存器、模数转换器、存储器、电平转换模块、光电耦合器和反相驱动器，所述单片机分别连接模数转换器、锁存器、存储器、电平转换模块、光耦器件和反相驱动器，模数转换器还分别连接信号采集模块、存储器和锁存器，信号采集模块还连接模拟量输入模块，光耦器件还连接开关量输入模块，反相驱动器还通过光电耦合器连接开关量输出模块，电平转换模块还连接G20模块，锁存器还连接存储器。

作为本实用新型进一步的方案：所述光耦器件和光电耦合器都采用TLP521-4。

作为本实用新型进一步的方案：所述反相驱动器采用MC1413。

作为本实用新型进一步的方案：所述单片机采用AT89C51。

作为本实用新型进一步的方案：所述锁存器采用74LS373。

作为本实用新型进一步的方案：所述模数转换器采用ADC0809。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电平转换模块采用RS232。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型是通过现有的GPRS网络，利用短消息方式，进行单片机和G20模块开发板的远程数据采集，实现了远距离采集数据与GPRS无线数据传输技术相结合，摆脱有线困扰，使得系统有广泛的适用范围和较高的使用价值。

附图说明

图1为远程数据采集系统的电路图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种远程数据采集系统，包括单片机、锁存器、模数转换器、存储器、电平转换模块、光电耦合器和反相驱动器，单片机分别连接模数转换器、锁存器、存储器、电平转换模块、光耦器件和反相驱动器，模数转换器还分别连接信号采集模块、存储器和锁存器，信号采集模块还连接模拟量输入模块，光耦器件还连接开关量输入模块，反相驱动器还通过光电耦合器连接开关量输出模块，电平转换模块还连接G20模块，锁存器还连接存储器。

光耦器件和光电耦合器都采用TLP521-4。

反相驱动器采用MC1413。

单片机采用AT89C51。

锁存器采用74LS373。

模数转换器采用ADC0809。

电平转换模块采用RS232

本实用新型的工作原理是：请参阅图1，在远端的数据经过传感器、变送器等转变成模拟量信号从模拟量输入模块输入，经信号采集模块后，再通过模数转换器，转变成数字量；而开关量通过开关量输入模块经光耦器件后输入，单片机来控制开关量输出，输出量通过反向驱动器和光电耦合器后带动大功率器件工作；采集的数据和开关量状态通过单片机的主控程序和GPRS调制解调器（G20模块）发送出去。本系统是利用短消息方式发送的，发送的指令编码在短消息中，当从机接收到主机的短消息后,通过对短消息解码,提取控制命令，执行相应的操作，把操作结果编码成短消息串并传回主机；主机接从机发回来的短消息经过解码就可以得知系统的各种状态信息。

系统采用AT89C52作为控制主芯片，在电路设计上可省去外接程序存储器，缩小了PCB板的面积，也提高了整个系统的可靠性。由于系统处理的是短消息字符串，片内256字节的RAM远远不够用来处理大量的字符串数据，因此在片外连接了一块静态存储器6264，拥有8K字节容量，就可以满足系统的要求。本系统模数转换电路采用ADC0809这块芯片来实现A/D转换功能。为了扩充电路，系统需要加上一些外围电路，如开关量输入和输出，在其输入通道中，为了防止外界对控制系统的干扰需要采取一些隔离措施。常用的隔离方法是采用变压器耦合或光电耦合，变压器耦合器仅限传送交变信号，且体积和功耗大，易产生电磁干扰，而光电耦合器能传送各种信号，还具有体积和功耗小、抗干扰性能强等优点，所以，系统采用了光电耦合器；在其输出通道中，为了能控制大功率电器运行，一般要加一个驱动器，同时为防止现场强电磁干扰或工频电压通过输出通道反串到测控系统，也需要采用通道隔离技术，常用的也是光电隔离技术，因为光信号的传送不受电场、磁场的干扰，可以有效地隔离电信号。

本系统无线数据传输模块用G20模块，通过拨号的方式登陆中国移动的GPRS网络，GPRS无线通讯网络是在GSM网络的基础上构建的，由GSM的电路交换过渡到了分组交换，支持TCP/IP协议，理论最高速率可达171Kbps。GPRS网络很适合数据量少的、瞬时性的环保数据的无线传输。CPU模块通过集成的RS-232与G20接口。因为CPU模块串口与G20模块串行接口间电平不一致,需加电平转换电路。系统中主要使用G20模块传输数据，在数据通信中，用于接受和发送数据的设备称为数据终端设备DTE。用来连接DTE与数据通信网络的设备称为DCE。在本系统中，单片机是DTE，G20模块是DCE。

本实用新型是通过现有的GPRS网络，利用短消息方式，进行单片机和G20模块开发板的远程数据采集，实现了远距离采集数据与GPRS无线数据传输技术相结合，摆脱有线困扰，使得系统有广泛的适用范围和较高的使用价值，信号采集模块还可以替换成其他的采集系统，如多点的温度、湿度采集系统，分布式压力检测控制系统，在工业控制、仓库环境监测和物理实验中物理量的采集等领域都有广泛的应用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种远程数据采集系统，包括单片机、锁存器、模数转换器、存储器、电平转换模块、光电耦合器和反相驱动器，其特征在于，所述单片机分别连接模数转换器、锁存器、存储器、电平转换模块、光耦器件和反相驱动器，模数转换器还分别连接信号采集模块、存储器和锁存器，信号采集模块还连接模拟量输入模块，光耦器件还连接开关量输入模块，反相驱动器还通过光电耦合器连接开关量输出模块，电平转换模块还连接G20模块，锁存器还连接存储器。

2.根据权利要求1所述的远程数据采集系统，其特征在于，所述光耦器件和光电耦合器都采用TLP521-4。

3.根据权利要求1所述的远程数据采集系统，其特征在于，所述反相驱动器采用MC1413。

4.根据权利要求1所述的远程数据采集系统，其特征在于，所述单片机采用AT89C51。

5.根据权利要求1所述的远程数据采集系统，其特征在于，所述锁存器采用74LS373。

6.根据权利要求1所述的远程数据采集系统，其特征在于，所述模数转换器采用ADC0809。

7.根据权利要求1所述的远程数据采集系统，其特征在于，所述电平转换模块采用RS232。