CN209028796U - 一种无线数据采集设备 - Google Patents
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Abstract
一种无线数据采集设备,包括作为设备主控电路的WIFI模块；通过两个三极管将RS232信号转换为UART信号，然后将经过电平转换后的UART信号直接与WIFI模块进行通信的RS232接口；与WIFI模块信号连接以实现断点续传功能的断点续传模块，其包括Flash模块和实时时钟模块；与WIFI模块连接，用于为WIFI模块供电的电源模块。该无线数据采集设备引入了高效率低功耗的WIFI模块作为设备的主控电路，同时省去了电平转换IC，在降低成本的同时增加了信号处理的效率，并且降低了信号失真的风险，断点续传模块的引入还最大程度的防止了数据丢失。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集设备，具体涉及一种无线数据采集设备。
背景技术
现阶段，利用计算机设备实现生产过程的自动化成为提高生产力、减轻劳动强度的有效手段，由于大量设备的使用，必须随时了解设备工作的实际情况，因此要对实时工作进行监视，通过计算机辅助采集过程实现对数据的自动处理，并获得有关信息实现实时监控。
传统的数据采集设备大多是通过MCU和WIFI模块构成主控电路，采用RS232通信方式作为数据采集接口，来实现数据的处理和上传。其需要一个MCU做数据处理和一个WIFI模块做数据转换，同时还需要RS232转UART芯片实现RS232与MCU的通讯。这种设计结构复杂且信号需要经过多个模块处理，也增加了信号失真的几率。并且现有的数据采集设备没有续传功能，一旦设备突然断电，极有可能造成数据的丢失，即使数据仍然存在，对数据重新上传也造成了资源的浪费。
实用新型内容
针对上述已有技术存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种无线数据采集设备，以简化现有的数据采集设备的构造，同时增加断点续传功能模块以最大程度的防止数据丢失。
本实用新型提供了一种无线数据采集设备，包括：
WIFI模块，其用于为设备的主控电路；
RS232接口，其通过两个三极管将RS232信号转换为UART信号，然后将经过电平转换后的UART信号直接与WIFI模块进行通信；
断点续传模块，其包括Flash模块和实时时钟模块，断点续传模块与WIFI模块信号连接，以实现断点续传的功能；
电源模块，其与WIFI模块连接，用于为WIFI模块供电。
设备采用的WIFI模块的主控MCU为型号为ESP-07S的芯片，WIFI模块通过主控与外部各外围元器件连接。WIFI模块采用Tensilica L106超低功耗32位微型MCU，带有16位精简模式，主频支持80MHz和160MHz，支持RTOS，集成Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA，板载天线。
RS232接口采用DB9的9芯插头座实现与逆变器的物理连接，并且DB头通过连接串口电平转换电路与WIFI模块的ESP-07S主控串口连接。
设备采用的Flash模块型号为W25Q64FV，Flash模块芯片通过SPI连接方式与WIFI模块的ESP-07S主控连接；实时时钟模块型号为PCF8563T，实时时钟模块通过I2C连接方式与WIFI模块的ESP-07S主控连接。
设备的印制电路板采用局部敷铜和关键元器件分层布线的方式。
依据上述实施例的一种无线数据采集设备，由于引入了高效率低功耗的WIFI模块作为设备的主控电路，同时省去了电平转换IC，在降低成本的同时增加了信号处理的效率，并且降低了信号失真的风险。
附图说明
图1为无线数据采集设备的结构示意；
图2为一种实施例的WIFI模块的示意图；
图3为一种实施例的RS232信号转换为UART信号的电平转换示意图；
图4为一种实施例的Flash模块的示意图；
图5为一种实施例的实时时钟模块的示意图；
图6为一种实施例的电源模块的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
本实用新型实施例提供的一种无线数据采集设备摒弃了传统的采用MCU处理信号的方式，引入了高效率低功耗的WIFI模块作为设备的主控电路，同时省去了电平转换IC，在降低设备制造成本的同时增强了信号处理的效率，并且降低了信号失真的风险。
请参考图1，本申请的无线数据采集设备10包括WIFI模块11、RS232接口12、断点续传模块13和电源模块14。
WIFI模块11采用如图2所示的型号为ESP-07S的芯片作为其主控MCU，并且WIFI模块通过主控ESP-07S与外围元器件连接，此种WIFI模块11效率高且功耗低，在具体实施例中该模块采用Tensilica L106超低功耗32位微型MCU，其带有16位精简模式，主频支持80MHz和160MHz，支持RTOS，并且集成Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA，板载天线。该模块正常工作的平均功耗为26mW，待机功耗仅为1.0mW，并且支持SPI,I2C,I2S等多种通信接口的扩展。
RS232接口12连接器采用DB9的9芯插头座实现与逆变器的物理连接以与逆变器进行数据交互，同时如图3所示通过两个三极管将RS232信号转换为UART信号，然后将经过电平转换后的UART信号直接与所述WIFI模块进行通信，其通信方式为DB头通过连接串口电平转换电路与WIFI模块的ESP-07S主控串口连接。这种方式省去了电平转换IC，并且摒弃了传统的采用MCU处理信号的方式，有效的降低了设备成本，同时增强了信号处理的效率，较短的信号传输线路还降低了信号失真的风险。
断点续传模块13包括如图4所示的Flash模块131和如图5所示的实时时钟模块(RTC模块)132，在本实施例中，Flash模块芯片通过SPI连接方式与WIFI模块的ESP-07S主控连接，实时时钟模块通过I2C连接方式与WIFI模块的ESP-07S主控连接。在具体实施例中，Flash模块131型号为W25Q64FV，RTC模块型号为PCF8563T，两个模块作为断点续传模块13的主要核心部件，以实现断点续传功能，使得即使数据采集设备突然断电，数据也不会丢失，并且在通电后会继续上传数据，保证了数据的完整性。本实施例中采用的型号为PCF8563T的RTC模块为低功耗CMOS,其具有响应速度快，功耗低的优点，同时具有故障报警功能，支持多种时钟输出频率，配上大容量纽扣电池，能实现至少5年的稳定工作。
电源模块14通过如图6所示的芯片与WIFI模块连接，其电源IC采用DC/DC电源转换器，DC/DC转换器适用于升压和降压，转换效率高，并且能够减少电池数量继而减小整个电源模块的体积与重量。电源模块14主要用于向WIFI模块11和断点续传模块13提供电能。
此外，本实施中考虑到射频信号的特殊性，对无线数据采集设备的印制电路板(PCB Layout)的设计和外围元器件的布局进行了改进，采取了局部敷铜和关键元器件分层布线的方式，以在最大程度上减少外围器件对射频信号的干扰。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (6)
1.一种无线数据采集设备,其特征在于包括：
WIFI模块，所述WIFI模块为所述设备的主控电路；
RS232接口，所述RS232接口通过两个三极管将RS232信号转换为UART信号，然后将经过电平转换后的UART信号直接与所述WIFI模块进行通信；
断点续传模块，所述断点续传模块包括Flash模块和实时时钟模块，所述断点续传模块与所述WIFI模块信号连接，以实现断点续传的功能；
电源模块，所述电源模块与所述WIFI模块连接，用于为所述WIFI模块供电。
2.如权利要求1所述的无线数据采集设备 ，其特征在于，所述设备采用的所述WIFI模块的主控MCU为型号为ESP-07S的芯片，所述WIFI模块通过主控与外部各外围元器件连接。
3.如权利要求1所述的无线数据采集设备，其特征在于，所述WIFI模块采用TensilicaL106超低功耗32位微型MCU，带有16位精简模式，主频支持80MHz和160MHz，支持RTOS，集成Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA，并且板载天线。
4.如权利要求2所述的无线数据采集设备 ，其特征在于，所述RS232接口采用DB9的9芯插头座实现与逆变器的物理连接，并且DB头通过连接串口电平转换电路与所述WIFI模块的ESP-07S主控串口连接。
5.如权利要求2所述的无线数据采集设备，其特征在于，所述设备采用的所述Flash模块型号为W25Q64FV，所述Flash模块芯片通过SPI连接方式与所述WIFI模块的ESP-07S主控连接；所述实时时钟模块型号为PCF8563T，所述实时时钟模块通过I2C连接方式与所述WIFI模块的ESP-07S主控连接。
6.如权利要求1所述的无线数据采集设备 ，其特征在于，所述设备的印制电路板采用局部敷铜和关键元器件分层布线的方式。
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