CN205750397U - 一种基于arm单片机的高速数据采集器 - Google Patents
一种基于arm单片机的高速数据采集器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于ARM单片机的高速数据采集器，由信号采集电路、A/D转换电路、ARM单片机和FPGA组成，信号采集电路又由信号衰减电路、差分放大电路和电压比较电路组成，数据分析由ARM单片机和FPGA组成，在FPGA中包括采集所需的时钟分频电路、触发电路和等精度测频电路，电路连接为，采集到的信号经信号衰减电路送入差分放大电路，得到的差分信号送入A/D转换电路输入ARM单片机进行采样，同时模拟信号送到电压比较电路的正输入端，ARM单片机将参考电压接电压比较电路的负输入端电压比较电路锁存信号送入FPGA进行采样控制，ARM单片机双向连接FPGA，ARM单片机完成数据存储、D/A转换通过USB总线输送上位机中观看，技术效果是具有高的可靠性、良好的移植性和易于维护性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集器，特别涉及一种基于ARM单片机的高速数据采集器。
背景技术
数据的采集就是在计算机控制下，通过A/D器件把连续变化的模拟量转化为数字量。模拟信号在进入计算机之前必须进行A/D转换，处理之后的数字信号输出时也必须经过D/A转换才能适应工程应用，数据的采集与转换的结构形式可以是单通道的也可以是多通道的，一个基本的单通道数据采集系统包括传感器、信号调理电路、采样/保持电路、模数转换电路A/D、逻辑控制电路，微处理器或计算机以及数-模转换电路D/A等，现代的测控系统中，不仅希望设备能够进行测试，它们之间能够互相通信，构成测试系统，以便对众多的被测信号进行对比、综合和自动分析、从而得出准确的判断。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于ARM单片机的高速数据采集器，利用硬件和软件相结合，可以发挥比传统仪器更强的功能，通过USB接口和计算机进行通信，方便结果汇总，通过升级软件和FPGA固件，可以轻松实现功能扩充。具体技术方案是，一种基于ARM单片机的高速数据采集器，由信号采集电路、A/D转换电路、ARM单片机和FPGA组成，其特征在于：信号采集电路又由信号衰减电路、差分放大电路和电压比较电路组成，数据分析由ARM单片机和FPGA组成，在FPGA中包括采集所需的时钟分频电路、触发电路和等精度测频电路，电路连接为，采集到的信号经信号衰减电路送入差分放大电路，得到的差分信号送入A/D转换电路输入ARM单片机进行采样，同时模拟信号送到电压比较电路的正输入端，ARM单片机将参考电压接电压比较电路的负输入端，电压比较电路锁存信号送入FPGA进行采样控制，ARM单片机双向连接FPGA，ARM单片机完成数据存储、D/A转换通过USB总线输送上位机PC。
本实用新型的技术效果是，具有高的可靠性、良好的移植性和易于维护性。
附图说明
图1是本实用新型的电路方块图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于ARM单片机的高速数据采集器，由信号采集电路、A/D转换电路、ARM单片机和FPGA组成，信号采集电路又由信号衰减电路、差分放大电路和电压比较电路组成，数据分析由ARM单片机和FPGA组成，在FPGA中包括采集所需的时钟分频电路、触发电路和等精度测频电路，电路连接为，采集到的信号经信号衰减电路送入差分放大电路，得到的差分信号送入A/D转换电路输入ARM单片机进行采样，同时模拟信号送到电压比较电路的正输入端，ARM单片机将参考电压接电压比较电路的负输入端，电压比较电路锁存信号送入FPGA进行采样控制，ARM单片机双向连接FPGA，ARM单片机完成数据存储、D/A转换通过USB总线输送上位机PC中观看。
系统的信号放大电路采用具有高精度的差动放大器AD624，AD624具有高输入阻抗，可以抑制信号源与传输网络电阻不对称引入的误差；具有高共模抑制比，可以抑制各种共模干扰引入的误差，本系统利用AD624内部的电阻通过不同的链接方式获得1到500倍增益值、A/D转换器采用ADI公司的芯片AD9238-40、ARM单片机选用Atmel公司的AT91SAM9G45、电压比较芯片选用AD8561，它有两个输入端，可以在ARM单片机的D/A转换器输入比较电平，把D/A的输出电平作为参考电压接到AD8561的一端，而把输入信号接到另一端，当输入电压高于参考电压时，AD8561的输出端的电平被拉高，可以用作锁存信号，FPGA选用Altera公司的Cyclone系列芯片EP4CE75F23I7，在这里FPGA器件主要完成数据缓存、等精度测频、采样频率分频及触发控制等工作。
Claims (1)
1.一种基于ARM单片机的高速数据采集器，由信号采集电路、A/D转换电路、ARM单片机和FPGA组成，其特征在于：信号采集电路又由信号衰减电路、差分放大电路和电压比较电路组成，数据分析由ARM单片机和FPGA组成，在FPGA中包括采集所需的时钟分频电路、触发电路和等精度测频电路，电路连接为，采集到的信号经信号衰减电路送入差分放大电路，得到的差分信号送入A/D转换电路输入ARM单片机进行采样，同时模拟信号送到电压比较电路的正输入端，ARM单片机将参考电压接电压比较电路的负输入端，电压比较电路锁存信号送入FPGA进行采样控制，ARM单片机双向连接FPGA，ARM单片机完成数据存储、D/A转换通过USB总线输送上位机PC。
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| CN (1) | CN205750397U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107064671A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-08-18 | 西安工程大学 | 电能质量问题模拟电源的usb高速数据采集与报警器 |
| CN110928351A (zh) * | 2018-09-19 | 2020-03-27 | 华为技术有限公司 | 光学器件的功率检测装置、方法及设备 |
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2016
- 2016-05-13 CN CN201620444544.1U patent/CN205750397U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161130 Termination date: 20180513 |