CN205068068U - 一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块 - Google Patents
一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，包括核心微处理器电路、网络接口电路、RTC实时时钟电路和通信接口电路；核心微处理器电路包括微处理器；网络接口电路包括PHY芯片，PHY芯片连接微处理器的MII网络接口；RTC实时时钟电路连接到微处理器的IIC总线引脚；通信接口电路分别通过RS232接口、IIC总线接口和CAN总线接口连接微处理器的RS232引脚、IIC总线引脚、CAN总线引脚。本实用新型能够匹配输入多种传感器信号，能将采集到的传感器数据通过以太网接口发送到上位机，还在硬件上支持高精度时钟同步协议，能为采集到的传感器数据打上高精度时间戳，满足更高要求的分布式传感器网络。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器监测网络数据采集技术领域，具体为一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块。
背景技术
现在的监测技术领域往往涉及多种分散在不同位置的多种传感器，如温度、湿度、应力、振动、风速数据采集等。以太网作为一种计算机局域网组网形式具有带宽大，传输速度快，架设方便，价格低廉等优点，故将采集到的数据通过以太网传输可以显著的降低传感器监测网络的建设成本。但是在一些分布式传感器监测网络中，要求多种传感器采集数据的时间具有非常高的精确度，这不仅需要数据采集模块能够适配多种传感器，还需要能够支持高精度的时间同步协议。
实用新型内容
针对上述问题本实用新型的目的在于提供一种能够适配多种传感器，并能够支持高精度的时间同步协议的基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，技术方案如下：
一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，包括核心微处理器电路、网络接口电路、RTC实时时钟电路和通信接口电路；核心微处理器电路包括微处理器，所述微处理器具有MII网络接口、IIC总线引脚、RS232引脚和CAN总线引脚；网络接口电路包括PHY芯片，PHY芯片连接微处理器的MII网络接口；RTC实时时钟电路连接到微处理器的IIC总线引脚；通信接口电路分别通过RS232接口、IIC总线接口和CAN总线接口连接微处理器的RS232引脚、IIC总线引脚、CAN总线引脚。
进一步的，还包括SD卡存储电路，所述微处理器具有SPI总线引脚，SD卡存储电路连接微处理器的SPI总线引脚。
更进一步的，还包括JTAG电路，所述微处理器具有JTAG引脚，JTAG电路连接微处理器的JTAG引脚。
更进一步的，还包括A/D转换电路，所述微处理器具有SPI总线引脚，A/D转换电路连接微处理器的SPI总线引脚。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够匹配输入多种传感器信号，能将采集到的传感器数据通过以太网接口发送到上位机，具有传输速度快、可靠性高的优点；还在硬件上支持高精度时钟同步协议（PTP），能为采集到的传感器数据打上高精度时间戳，满足更高要求的分布式传感器网络。
附图说明
图1为本实用新型一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。如图1所示，一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，包括核心微处理器电路、网络接口电路、RTC实时时钟电路和通信接口电路，以及电源电路、SD卡存储电路、JTAG电路和A/D转换电路。
电源电路包括24V转5V电源芯片和5V转3.3V电源芯片，电源电路连接至其他各部分电路，为其提供合适的电压电流。
核心微处理器电路包括微处理器、晶振电路和复位电路。微处理器在硬件层面支持高精度时间同步协议（PTP），为采集到的传感器数据打上高精度时间戳，用来满足更高要求的分布式传感器网络。
该微处理器具有MII网络接口、IIC总线引脚、RS232引脚、CAN总线引脚、SPI总线引脚、JTAG引脚。
网络接口电路包括PHY芯片和RJ-45接口。PHY芯片连接微处理器的MII网络接口，PHY芯片作为物理接口收发器用来提供以太网的接入通道。时间同步的精度在一定程度上取决于打时间戳的位置，本实施例采用在物理层打时间戳的方式，该方式可以获得较高的时间同步精度。PHY芯片可以选用DP83848或DP83640。
RTC实时时钟电路包括高精度实时时钟芯片和备用电池。高精度实时时钟芯片连接微处理器的IIC总线引脚；备用电池在模块断电时为RTC实时时钟电路的高精度实时时钟芯片供电，保证其时间准确。
通信接口电路包括RS232接口、IIC总线接口、CAN总线接口，上述接口分别连接微处理器的RS232引脚、IIC总线引脚、CAN总线引脚，用于接收与之相匹配的传感器信号，从而实现匹配输入多种传感器信号的功能。
SD卡存储电路连接微处理器的SPI总线引脚，用于存储本数据采集通用模块的配置信息以及采集到的传感器数据。
JTAG电路连接微处理器的JTAG引脚，用于外接下载器更新升级数据采集通用模块的固件程序。
A/D转换电路包括用于小信号传感器的24bitA/D转换芯片和模拟信号输入接口。模拟信号输入接口用于连接各种以模拟信号为输出的传感器；用于小信号传感器的24bitA/D转换芯片连接微处理器的SPI总线引脚，用于将从模拟信号转换成的数字信号传输给微处理器。
Claims (4)
1.一种基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，其特征在于，包括核心微处理器电路、网络接口电路、RTC实时时钟电路和通信接口电路；核心微处理器电路包括微处理器，所述微处理器具有MII网络接口、IIC总线引脚、RS232引脚和CAN总线引脚；网络接口电路包括PHY芯片，PHY芯片连接微处理器的MII网络接口；RTC实时时钟电路连接到微处理器的IIC总线引脚；通信接口电路分别通过RS232接口、IIC总线接口和CAN总线接口连接微处理器的RS232引脚、IIC总线引脚、CAN总线引脚。
2.根据权利要求1所述的基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，其特征在于，还包括SD卡存储电路，所述微处理器具有SPI总线引脚，SD卡存储电路连接微处理器的SPI总线引脚。
3.根据权利要求1所述的基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，其特征在于，还包括JTAG电路，所述微处理器具有JTAG引脚，JTAG电路连接微处理器的JTAG引脚。
4.根据权利要求1所述的基于以太网传输的分布式时间同步数据采集通用模块，其特征在于，还包括A/D转换电路，所述微处理器具有SPI总线引脚，A/D转换电路连接微处理器的SPI总线引脚。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108445808A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-24 | 深圳前海清科技有限公司 | 数据同步的传感装置及方法 |
| CN114268642A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-04-01 | 国网宁夏电力有限公司检修公司 | 一种多协议无线数据汇集装置 |
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