CN217902296U - 一种基于stm32技术的信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计了一种基于STM32技术的信息采集装置，包括前端信号调理模块、信号采集模块和数据传输模块，前端信号调理模块电性连接信号采集模块，信号采集模块电性连接数据传输模块；前端信号调理模块用于外部信号的输入；数据传输模块将处理过的外部信号输出给上位机。采用了STM32微控制器作为中央控制器，并用内嵌式A/D转换模块将采集的信号进行转换、CAN总线进行传输的一套数据采集卡程序，同时配备上位机形成一套完整的数据采集系统，该系统具有高性能、低成本、方便携带的特点，安装更加方便快捷，减少各种模块损坏的几率，减少人工后期维护。

Description

一种基于STM32技术的信息采集装置

技术领域

本实用新型涉及信息采集技术领域，具体是一种基于STM32技术的信息采集装置。

背景技术

数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析，处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。采集卡的硬件设计主要是最小系统电路的设计和转换传输的电路设计最小系统电路的主要作用是形成单片机的基本功能电路；转换和传输的电路用来将电磁信号转化及数据的实时传输。主板上相应的I/O扩展槽中就可以迅速方便地构成一个数据采集与处理系统，但相对成本较高，设计比较复杂并且不便于携带。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于STM32技术的信息采集装置，以解决现有的采集系统设计成本高、设计复杂以及不便于携带的问题。

为实现上述目的，本实用新型设计了一种基于STM32技术的信息采集装置，包括前端信号调理模块、信号采集模块和数据传输模块，所述前端信号调理模块电性连接信号采集模块，所述信号采集模块电性连接数据传输模块；

所述前端信号调理模块用于外部信号的输入；

所述数据传输模块将处理过的外部信号输出给上位机。

作为本实用新型的进一步方案：所述前端信号调理模块包括与外部信号连接的信号滤波模块以及与信号滤波模块连接的信号放大模块。信号滤波模块用于外部信号的筛分，信号放大模块用于外部信号输出之后的放大。

作为本实用新型的进一步方案：所述信号采集模块包括与信号放大模块电性连接的A/D转换模块，所述A/D转换模块连接有CPLD模块。

作为本实用新型的进一步方案：所述数据传输模块包括与CPLD模块连接的STM32微控制器，所述STM32微控制器连接有与上位机连接的信号输出接口模块。

作为本实用新型的进一步方案：所述信号放大模块包括MC1558放大器和MC1556放大器。

作为本实用新型的进一步方案：所述信号输出接口模块采用RS-485接口。

作为本实用新型的进一步方案：所述STM32微控制器连接有用于供电的电源。

作为本实用新型的进一步方案：所述STM32微控制器连接有显示模块和外部时钟。显示模块用于显示信号处理之后的信息，外部时钟用于时间的显示。

作为本实用新型的进一步方案：所述STM32微控制器连接有控制信号输入的按键。按键可以控制信号滤波模块采集信号的类型。

本实用新型的优点是：通过采用以上技术方案，采用了STM32微控制器作为中央控制器，并用内嵌式A/D转换模块将采集的信号进行转换、CAN总线进行传输的一套数据采集卡程序，同时配备上位机形成一套完整的数据采集系统，该系统具有高性能、低成本、方便携带的特点，安装更加方便快捷，减少各种模块损坏的几率，减少人工后期维护。

附图说明

图1为本实用新型模块连接示意图；

图2为具体连接连接示意图；

图3为前端信号调理电路图；

图4为信号采集电路图；

图5为电源模块电路图；

图6为信号传输电路图；

图7为信号输出结构电路图。

图中：1、前端信号调理模块；110、信号滤波模块；120、信号放大模块；2、信号采集模块；210、A/D转换模块；220、CPLD模块；3、数据传输模块；310、STM32微控制器；320、信号输出接口模块；4、外部信号；5、上位机；6、电源；7、显示模块；8、外部时钟；9、按键。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，为了更好的说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或者缩小，并不代表实际产品的尺寸。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

参照附图1和图2，一种基于STM32技术的信息采集装置，包括前端信号调理模块1、信号采集模块2和数据传输模块3，前端信号调理模块1用于外部信号4的输入，具体电路连接如图3所示，前端信号调理模块1包括与外部信号4连接的信号滤波模块110以及与信号滤波模块110连接的信号放大模块120，信号滤波模块110防止信号产生“混叠现象”，信号放大模块120包括MC1558放大器和MC1556放大器，前端信号调理模块1电性连接信号采集模块2，具体电路连接如图4所示，信号采集模块2包括与信号放大模块120电性连接的A/D转换模块210，A/D转换模块210连接有CPLD模块220，信号采集模块2电性连接数据传输模块3，电路连接关系如图6所示，数据传输模块3包括与CPLD模块220连接的STM32微控制器310，STM32微控制器310连接有与上位机5连接的信号输出接口模块320，信号输出接口模块320采用RS-485接口，RS-485接口电路连接如图7所示，数据传输模块3将处理过的外部信号4输出给上位机5，RS-485接口与上位机5连接。

进一步的，STM32微控制器310连接有用于供电的电源6。电源6用于对整个采集装置进行供电，电路连接关系如图5所示。

进一步的，STM32微控制器310连接有显示模块7和外部时钟8。显示模块7用于显示处理完的信号的具体内容，外部时钟8可以作为时间的显示载体。

进一步的，STM32微控制器310连接有控制信号输入的按键9。按键9可以控制信号滤波模块110进入改系统的信号类型。

工作原理：整个系统由前端信号调理模块1、信号采集模块2以及数据传输模块3组成，外部信号4输入在前端信号调理模块1的信号滤波模块110进行滤波，根据按键9的设定，控制某种类型信号进入，然后经过信号放大模块120，将信号转换到A/D转换模块210可以转换的电压范围内，CPLD模块220经过编程将信号送到数据传输模块3的STM32微控制器310内，进行信号的采集处理，经过信号输出接口模块320输出到上位机5内。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，包括前端信号调理模块(1)、信号采集模块(2)和数据传输模块(3)，所述前端信号调理模块(1)电性连接信号采集模块(2)，所述信号采集模块(2)电性连接数据传输模块(3)；

所述前端信号调理模块(1)用于外部信号(4)的输入；

所述数据传输模块(3)将处理过的外部信号(4)输出给上位机(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述前端信号调理模块(1)包括与外部信号(4)连接的信号滤波模块(110)以及与信号滤波模块(110)连接的信号放大模块(120)。

3.根据权利要求2所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述信号采集模块(2)包括与信号放大模块(120)电性连接的A/D转换模块(210)，所述A/D转换模块(210)连接有CPLD模块(220)。

4.根据权利要求3所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述数据传输模块(3)包括与CPLD模块(220)连接的STM32微控制器(310)，所述STM32微控制器(310)连接有与上位机(5)连接的信号输出接口模块(320)。

5.根据权利要求2所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述信号放大模块(120)包括MC1558放大器和MC1556放大器。

6.根据权利要求4所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述信号输出接口模块(320)采用RS-485接口。

7.根据权利要求6所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述STM32微控制器(310)连接有用于供电的电源(6)。

8.根据权利要求7所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述STM32微控制器(310)连接有显示模块(7)和外部时钟(8)。

9.根据权利要求8所述的一种基于STM32技术的信息采集装置，其特征在于，所述STM32微控制器(310)连接有控制信号输入的按键(9)。

Images