CN210958307U - 一种数据采集装置 - Google Patents
一种数据采集装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210958307U CN210958307U CN202020105657.5U CN202020105657U CN210958307U CN 210958307 U CN210958307 U CN 210958307U CN 202020105657 U CN202020105657 U CN 202020105657U CN 210958307 U CN210958307 U CN 210958307U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pin
- chip
- resistor
- shaping circuit
- pulse shaping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种数据采集装置，包括脉冲整形电路、隔离模块和电平转换模块，脉冲整形电路可将采集到的脉冲信号调整为有效的脉冲宽度，将数据传输给计算机进行处理，实现数据采集。本装置在部分计算机无法安装采集卡或USB设备驱动的情况下，依然可以进行数据采集，且成本低，稳定性高，不易受到电磁干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集技术领域，特别是一种数据采集装置。
背景技术
计算机如果需要采集数据，常规的作法是安装采集设备，比如数据采集卡，或者通过外部设备进行采集(比如USB采集设备)，再将采集结果以通讯方式传送给计算机。而这些采集卡的价格通常都在几百到几千元左右，并且由于内部使用了单片机等时序处理芯片，在强烈电磁干扰下，可能发生采集卡死机的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的采集卡昂贵、死机的问题，提供一种数据采集装置，用简单的电路，采集到采集对象的脉冲信号，送入计算机进行处理。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种数据采集装置，用于采集数据并发送给计算机，包括脉冲整形电路，所述脉冲整形电路包括：555芯片、二极管、三极管、电容和电阻；
所述脉冲整形电路的脉冲信号输入端连接第一电阻，所述第一电阻连接第一电容，所述第一电容的输出端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过第三电阻连接555芯片的第二引脚；所述脉冲信号输入端还通过第二电阻接地；所述第一电容的输出端还通过所述二极管接地；所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极还通过第三电阻连接到电源；555芯片的第五引脚通过第三电容接地；555芯片的第六引脚通过第二电容接地，还通过第四电阻连接电源；555芯片的第八引脚连接电源；555芯片的第四引脚通过第五电阻连接到电源；555芯片的第七引脚连接到第六引脚；555芯片的第一引脚接地；555引脚的第三引脚为所述脉冲整形电路的输出端。
优选的，还包括隔离模块，所述隔离模块连接在采集对象和所述脉冲整形电路之间。
优选的，所述隔离模块为PC817光电耦合器。
增加所述光电耦合器进行隔离后，被隔离的任何一方出现问题，都不会损坏到另一方。
优选的，还包括电平转换模块，所述电平转换模块设置在所述计算机和所述脉冲整形电路之间。
优选的，所述电平转换模块为电平转换芯片MAX232。
增加所述电平转换模块，完成所述脉冲整形电路的TTL电平到计算机的232电平的转换。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、该采集装置适用于各种计算机系统。
2、没有使用单片机，该采集装置的可靠性高，不容易在采集时发生死机的情况。
3、该采集装置的成本较低。
附图说明
图1是本实用新型的脉冲整形电路示意图。
图2是计算机串行通讯接口的帧格式图。
图3是电平格式示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
参照图1，一种数据采集装置，用于采集数据并发送给计算机，包括脉冲整形电路、隔离模块和电平转换模块。
本实施例所述隔离模块采用光电耦合器PC817来进行隔离保护，采集脉冲信号的同时，不影响采集对象的运行。
所述电平转换模块采用电平转换芯片MAX232，将所述脉冲整形电路的TTL电平转换成计算机能接收的232电平。
所述脉冲整形电路包括：555芯片、二极管、三极管、电容、电阻，555芯片的引脚功能如表1所示：
表1555芯片引脚功能表
所述脉冲整形电路的脉冲信号输入端连接连接第一电阻R1，所述第一电阻R1连接第一电容C1，所述第一电容C1的输出端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极通过第三电阻C3连接555芯片的第二引脚；所述脉冲信号输入端还通过第二电阻R2接地；所述第一电容C1的输出端还通过所述二极管D1接地；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极还通过第三电阻R3连接到电源；555芯片的第五引脚通过第三电容C3接地；555芯片的第六引脚通过第二电容C2接地，还通过第四电阻R4连接电源VCC；555芯片的第八引脚连接电源VCC；555芯片的第四引脚通过第五电阻R5连接到电源；555芯片的第七引脚连接到第六引脚；555芯片的第一引脚接地；555引脚的第三引脚为所述脉冲整形电路的输出端。
本实施例以极低成本可靠地实现1个脉冲计数，4个开关量信号采集，以及2个开关量输出功能：
采用计算机的传信通讯接口作为计算机的输入口和输出口。完整的计算机串行通讯接口，除地线外，包含了：DCD-载波检测、RXD-接收数据、TXD-发送数据、DTR-数据终端就绪、DSR-数据设备就绪、RTS-请求发送、CTS-允许发送、RI-振钤指示这几个信号，其中DCD、RXD、DSR、CTS、RI为输入信号，TXD、DTR、RTS为输出信号，当,不将其用作通讯用途时，DCD、DSR、CTS、RI可作为普通的输入端口使用，DTR、RTS可作为普通的输出端口使用。通过接口读取和设置这些端口的值，就达到了对4个开关量采集和2个开关量控制的功能。
对于脉冲计数功能，是通过将脉冲信号转换为一个有效的通讯数据信号来实现的。参照图2，计算机串行通讯接口的帧格式图。
本实施例所述脉冲整形电路将脉冲时间调整为数据帧时长的一半，是因为特定长度的低电平脉冲信号可以让串口认为是有效的数据信号。本实施例让低脉冲信号的宽度在半个帧时长，这样两边都有余地，不易出错。参照图3，再考虑到实际应用中的误差，每个脉冲会固定的收到0xF8、0xF0、0xE0这三个数据之一，统计收到的这三个数据的数量，就是脉冲数量。
本实施例的第一电阻R1为10KΩ、第二电阻R2为10KΩ、第三电阻R3为10KΩ、第四电阻R4为47KΩ、第五电阻R5为10K欧姆；第一电容C1为1nF、第二电容C2为109nF、第三电容C3为100nF；所述脉冲整形电路在初始状态时，555芯片的第三引脚和第七引脚均输出低电平，第二电容C2被放电，555芯片的第六引脚为低电平，第二引脚因有第三电阻R3上拉，所以为高电平，555芯片内部RS触发器R＝0,S＝0,即555芯片将保持现有状态。当脉冲到来时，先通过第一电容C1隔直，这个脉冲不管持继时间多长，经过此电容后，都变成一个极短的脉冲，该脉冲使得第二引脚电平短暂变为低电平，S＝1,触发555芯片的输出发生翻转，第二电容C2开始充电。由于第二引脚低电平的时间非常短，之后RS触发器又回到R＝0,S＝0的状态，第二电容C2继续充电，直到充到2/3电源电压，R＝1,S＝0,555输出再次翻转，第二电容C2被放电，回到初始状态。
555芯片的两次翻转即产生了一个固定时间长度的高电平脉冲，此时间等于电容第二电容C2的充电时间Tp，计算方法为：
E为电源电压，Ut是第二电容C2充电直到555芯片翻转时的电压，为E的2/3。
代入数据计算，
Tp＝47×103×10×10-9×ln(3)≈5.16×10-4(秒)＝516(微秒)
当串口波特率为9600，一个数据帧的时间长度为：
输出的脉冲时间大约为数据帧时长的一半。
在对工厂织唛机进行改造的过程中，需要检测机器转速，每转一个脉冲信号，以及经线断和纬线断两个报警开关量信号，并交给工控电脑处理，该工控电脑为ARM处理器和WinCE系统，无法安装采集卡，USB的采集设备也无驱动可用。利用本实施例所述的数据采集装置，能够实现数据采集。在加上用于保护的隔离电路后，每套采集电路成本控制在5元以下，没有使用单片机，该采集装置的可靠性高。
综上所述，本装置可以通过所述脉冲整形电路将采集对象的脉冲信号调整到有效的脉冲宽度，通过计算机的串行通讯接口实现数据传输。在计算机无法安装采集卡或没有USB采集设备的驱动时，均可实现数据的采集，且未使用单片机，在采集时不易受到干扰，成本低，风险小。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种数据采集装置，用于采集数据并发送给计算机，其特征在于，包括脉冲整形电路，所述脉冲整形电路包括：555芯片、二极管、三极管、电容和电阻；
所述脉冲整形电路的脉冲信号输入端连接第一电阻，所述第一电阻连接第一电容，所述第一电容的输出端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过第三电阻连接555芯片的第二引脚；所述脉冲信号输入端还通过第二电阻接地；所述第一电容的输出端还通过所述二极管接地；所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极还通过第三电阻连接到电源；555芯片的第五引脚通过第三电容接地；555芯片的第六引脚通过第二电容接地，还通过第四电阻连接电源；555芯片的第八引脚连接电源；555芯片的第四引脚通过第五电阻连接到电源；555芯片的第七引脚连接到第六引脚；555芯片的第一引脚接地；555引脚的第三引脚为所述脉冲整形电路的输出端。
2.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，还包括隔离模块，所述隔离模块连接在采集对象和所述脉冲整形电路之间。
3.根据权利要求2所述的数据采集装置，其特征在于，所述隔离模块为PC817光电耦合器。
4.根据权利要求1-3任一项所述的数据采集装置，其特征在于，还包括电平转换模块，所述电平转换模块设置在所述计算机和所述脉冲整形电路之间。
5.根据权利要求4所述的数据采集装置，其特征在于，所述电平转换模块为电平转换芯片MAX232。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020105657.5U CN210958307U (zh) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | 一种数据采集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020105657.5U CN210958307U (zh) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | 一种数据采集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210958307U true CN210958307U (zh) | 2020-07-07 |
Family
ID=71380927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020105657.5U Active CN210958307U (zh) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | 一种数据采集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210958307U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112945355A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 武汉正维电子技术有限公司 | 双脉冲数据采集方法 |
-
2020
- 2020-01-17 CN CN202020105657.5U patent/CN210958307U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112945355A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 武汉正维电子技术有限公司 | 双脉冲数据采集方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100274666B1 (ko) | 범용 직렬식 버스 상호 접속의 활용도를 증가시키는 회로 및 방법 | |
| CN105141491B (zh) | 一种实现自发自收的rs485通讯电路及方法 | |
| CN103475747A (zh) | 一种自动发送地址信息的电能表组网系统及其发送方法 | |
| CN210958307U (zh) | 一种数据采集装置 | |
| CN101977082A (zh) | 光收发模块、光传输装置及光传输方法 | |
| CN203399150U (zh) | 一种自动发送地址信息的电能表组网系统 | |
| CN201876724U (zh) | 带传感器状态监视的can总线防爆节点 | |
| CN203733113U (zh) | 应用于rs485接口的数据流换向控制电路 | |
| CN217821585U (zh) | 基于串口发送信号的max485收发控制信号生成装置 | |
| CN106445854A (zh) | 支持串行接口透明传输的方法及系统 | |
| EP1970816A2 (en) | A conversion circuit | |
| CN116015324A (zh) | 一种强化抗干扰的uart数据接收装置及其接收方法 | |
| CN101290607B (zh) | 一种芯片调试接口装置 | |
| CN214707733U (zh) | 一种监控设备的通信电路 | |
| CN214311384U (zh) | 煤矿安全监控系统传感器485通信电路 | |
| CN214380943U (zh) | 一种Modbus可扩展数据采集器 | |
| CN104268109A (zh) | 数据接口通信方法和装置 | |
| CN218549912U (zh) | 一种抗干扰的rs485通信实用电路 | |
| CN108494889B (zh) | 基于i2c总线的通信电路及调试方法 | |
| CN208924258U (zh) | 一种电表的rs485全双工通讯电路 | |
| CN219162692U (zh) | 一种usb接口转串口电路 | |
| CN105740192A (zh) | 一种ps2接口键盘鼠标热插拔系统及其实现方法 | |
| CN201927018U (zh) | 串行口联络线输出数据管理的28n/2路家用电器自动化接线座 | |
| CN101673143B (zh) | 接口卡 | |
| CN210324189U (zh) | 一种无线数据终端通信收发控制电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |