CN218211411U - 自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统 - Google Patents
自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218211411U CN218211411U CN202222224487.4U CN202222224487U CN218211411U CN 218211411 U CN218211411 U CN 218211411U CN 202222224487 U CN202222224487 U CN 202222224487U CN 218211411 U CN218211411 U CN 218211411U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- self
- processor
- signal detection
- unit
- card
- 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
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 93
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统，涉及自动化检测技术领域，所述自编程电信号检测板卡包括：板体、处理器和传感器模块，处理器和传感器模块均设于板体上，其中：处理器，包括：集成电路芯片和DSP处理单元，集成电路芯片连接DSP处理单元；传感器模块，包括：光敏传感器单元、热敏传感器单元和红外传感器单元的至少两种，且均与处理器连接，其中，不同的传感器模块与处理器的不同端口连接；传感器模块用于采集空间内的非接触式传感器信号，并上传至处理器。本实用新型针对现有技术中对特定信号支持不足的缺陷，扩展信号采集功能，增强适用性且扩大使用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化检测技术领域，尤其涉及一种自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统。
背景技术
检测技术是工业自动化与机器人操作等智能制造与设计领域的关键技术之一，是构建工业系统的先决条件，大多数系统控制与决策任务依赖于根据高精度高可靠性的信号检测技术得到的检测结果。对于大多数中小型嵌入式设备，尤其是以移动机器人为代表的控制系统，需要实时采集多种检测信号，如：距离、速度、加速度、温度、压力等信号。
现有技术中，多采用单片机，作为嵌入式设备中的信号采集处理器，然而，单片机虽然体积小且兼容性好，但是对于部分特定信号的支持不足，如无线传感信号，使得单片机的适用性不佳，使用场景受限。
实用新型内容
本实用新型提供一种自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统，用以解决现有技术中对特定信号支持不足的缺陷，扩展信号采集功能，增强适用性且扩大使用范围。
本实用新型提供一种自编程电信号检测板卡，包括：板体、处理器和传感器模块，所述处理器和所述传感器模块均设于所述板体上，其中：
处理器，包括：集成电路芯片和DSP处理单元，所述集成电路芯片连接所述DSP处理单元；
传感器模块，包括：光敏传感器单元、热敏传感器单元和红外传感器单元的至少两种，且均与所述处理器连接，其中，不同的传感器模块与所述处理器的不同端口连接；所述传感器模块用于采集空间内的非接触式传感器信号，并上传至所述处理器。
根据本实用新型提供的自编程电信号检测板卡，所述传感器模块与所述板体可拆卸连接。
根据本实用新型提供的自编程电信号检测板卡，还包括：
通信模块，包括：串口通信单元、SPI单元、I2C、RS485总线通信单元、CAN总线通信单元、Ethernet千兆网口单元、USB接口和GPIO扩展单元，所述通信模块与所述处理器连接。
根据本实用新型提供的自编程电信号检测板卡，还包括：
外接传感器模块，与所述通信模块连接，用于进行多路传感信号的同步实时采集、处理与传输。
根据本实用新型提供的自编程电信号检测板卡，还包括：
存储模块，与所述处理器连接，用于存储采集的信号。
根据本实用新型提供的自编程电信号检测板卡，所述存储模块包括SD卡存储单元、flash闪存单元和EEPROM存储单元。
根据本实用新型提供的自编程电信号检测板卡，还包括：
直流电源接口，分别与所述处理器和直流电源连接，用于所述直流电源通过所述直流电源接口为所述处理器供电。
根据本实用新型提供的自编程电信号检测板卡，所述集成电路芯片采用STM32F103ZE集成电路芯片。
本实用新型还提供一种检测装置，包括：
装置本体；
如上述所述的自编程电信号检测板卡，设于所述装置本体内；
SD卡，与所述自编程电信号检测板卡的所述SD卡存储单元插接；
模数转换模块，与所述自编程电信号检测板卡连接，用于检测电信号。
本实用新型还提供一种检测系统，包括：
上位机；
至少一台下位机；
如上述所述的检测装置，分别与所述上位机和所述至少一台下位机连接。但是对于部分特定信号的支持不足，如无线传感信号，使得单片机的适用性不佳，使用场景受限。
本实用新型提供的自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统，通过在自编程电信号检测板卡上配置传感器模块，扩展对非接触传感器信号的支持，同时，可进一步检测板卡所在空间内的环境信息，提高适用性且扩大使用场景，此外，处理器为集成电路芯片和DSP处理单元的组合结构，在满足多种信号传输效率的基础上，节能降耗，进一步提高适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的自编程电信号检测板卡的结构示意图；
图2是本实用新型提供的检测装置的结构示意图；
图3是本实用新型提供的检测系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
检测技术是工业自动化与机器人操作等智能制造与设计领域的关键技术之一，是构建工业系统的先决条件，大多数系统控制与决策任务依赖于根据高精度高可靠性的信号检测技术得到的检测结果。对于大多数中小型嵌入式设备，尤其是以移动机器人为代表的控制系统，需要实时采集多种检测信号，如：距离、速度、加速度、温度、压力等信号。
现有技术中，多采用单片机，作为嵌入式设备中的信号采集处理器101，然而，单片机虽然体积小且兼容性好，但是对于部分特定信号的支持不足，如无线传感信号，使得单片机的适用性不佳，使用场景受限；对于特定信号多采用专用数据采集卡，但是一般的数据采集卡功能不够丰富，采集信号种类单一，对于需要用户自定义的信号采集效果不够好，若选用多种采集卡进行信号采集又会提高成本，也不利于设备的小型化设计，因此，专用数据采集卡的适用性和兼容性不佳。
为解决上述问题，本实用新型提出了一种自编程电信号检测板卡100，图1是本实用新型提供的自编程电信号检测板卡100的结构示意图，如图1所示，该自编程电信号检测板卡100，包括：板体、处理器101和传感器模块102，所述处理器101和传感器模块102均设于所述板体上，其中：
处理器101，包括：集成电路芯片和DSP处理单元，所述集成电路芯片连接所述DSP处理单元；
传感器模块102，包括：光敏传感器单元、热敏传感器单元和红外传感器单元的至少两种，且均与所述处理器101连接，其中，不同的传感器模块与所述处理器的不同端口连接；所述传感器模块102用于采集空间内的非接触式传感器信号，并上传至所述处理器101。
具体地，本实用新型中，在自编程电信号检测板卡100上配备了传感器模块102，不同的传感器模块102与处理器101的不同端口连接，主要用于非接触式传感器信号的采集，并将信号上传至处理器101进行处理，丰富了板卡的信号采集功能，对于需要响应信号检测的场景适用性较强，无需额外配置程序即可实现；同时，处理器101采用集成电路芯片和DSP处理单元的配合结构，其中，DSP处理单元具有性能好、功耗低、集成度高、实时性好的特点，通过快速计算，加快信号处理效率，还可以进行低电压操作，支持可变静态存储控制器(Flexible Static Memory Controller，FSMC)、定时器(TIMER)、USB等众多外设，扩展性好，便于用户进行二次开发。
可选地，所述集成电路芯片采用STM32F103ZE集成电路芯片。
具体地，STM32F103ZE集成电路芯片基于ARM CortexTM-M微控制器架构，能够在较低工作电压下实现较高的性能，节能降耗。对于模拟功能而言，集成电路芯片的最低工作电压为1.8V，数字功能下最低工作电压为1.65V。当集成电路芯片处于低功耗睡眠工作模式时，集成电路芯片可大幅度降低在工作功耗，保证集成电路芯片在低功耗的情况下实现高性能的电信号采集功能。此外，该集成电路芯片计算性能良好、单片成本低，具有较好的可扩展性，该集成电路芯片的软件支持和技术文档足够丰富，便于用户自编程进行二次开发和系统配置。
可选地，所述传感器模块与所述板体可拆卸连接。
具体地，用户可根据需求，将传感器模块从板体上拆卸，并安装所需的传感器，进行自定义信号的采集与检测，满足多种使用场景，且提升用户体验感。示例地，传感器模块包括光敏传感器单元和热敏传感器单元，用户需要进行非接触温度检测或气体成分分析时，可将传感器模块中的光敏传感器单元和/或热敏传感器单元从板体上拆卸下来，重新安装红外传感器单元进行非接触温度数据采集或气体光谱数据采集，以便用户进行温度检测或气体成分分析。
可选地，该自编程电信号检测板卡100，还包括：
通信模块103，包括：串口通信单元、SPI单元、I2C、RS485总线通信单元、CAN总线通信单元、Ethernet千兆网口单元、USB接口和GPIO扩展单元，所述通信模块103与所述处理器101连接。
具体地，为适应不同场景，该自编程电信号检测板卡100集成了多种接口的通信模块103，其中：
(1)、用户可通过串口通信单元接收或发送传感信息，实现多路传感信号的实时检测和信号传输。
(2)、该板卡可通过RS485总线通信单元与上位机301连接进行传感器信息的传输与存储，也可以构建分布式检测系统，通过RS485总线通信单元与多个下位机302之间实现信息接收与发送。
(3)、该板卡可通过CAN总线通信单元，组建现场总线系统，实现大规模多模态信号检测与处理，实现信息的高速传输。
(4)、由于GPIO扩展单元具有功耗低、集成度高、封装简单、成本低的特点，该板卡可通过GPIO扩展单元采集传感器信息或发送控制指令，还可以通过外接模块扩展系统功能，GPIO扩展单元相应的接口功能配置可通过调用配套程序或自编程实现。
(5)、该板卡可通过Ethernet千兆网口单元，可满足大规模数据同步实时传输所需的接口和带宽，减少数据传输过程中的时延、丢包等现象，提高数据传输的实时性和可靠性。
(6)、该板卡可通过USB接口，实现扩展板卡存储或外围输入设备接入，便于在移动设备平台上直接进行二次开发或功能测试。
可选地，该板卡可通过RS485总线通信单元和CAN总线通信单元，构建工业现场信息检测系统300，也可以作为检测环节构建机器人系统，实现工业应用或机器人中的闭环系统控制。
需要说明的是，用户不仅可以通过系统配套程序进行相应的信号采集，也可以通过自编程的方式实现所需的特定功能，用户可以根据自己的需求，使用嵌入式编程的方式，重构系统程序，实现对特定信号的采集与处理。
可选地，该自编程电信号检测板卡100，还包括：
外接传感器模块104，与所述通信模块103连接，用于进行多路传感信号的同步实时采集、处理与传输。
具体地，用户可根据自己的实际需要，确定外接传感器模块104中的传感器类型，并通过对应的通信模块103进行信号传输，扩展板卡功能，提高板卡的适用性。
可选地，该自编程电信号检测板卡100，还包括：
存储模块105，与所述处理器101连接，用于存储采集的信号。
具体地，由于本实用新型中，处理器101中自带的存储空间较小，采集到的数据难以在本地存储，因此，配置存储模块105，可以在板卡上暂存大量信号信息，便于移动式设备在无法连接上位机301或者存储服务器的情况下暂存数据。
可选地，所述存储模块105包括SD卡存储单元、flash闪存单元和EEPROM存储单元。
可选地，该自编程电信号检测板卡100，还包括：
直流电源接口106，分别与所述处理器101和直流电源连接，用于所述直流电源通过所述直流电源接口106为所述处理器101供电。
可选地，在自编程电信号检测板卡100设计过程中，为了减小板卡体积和尺寸，布线合理，便于在移动设备上使用，该板卡设计为尺寸10cm×10cm的双面电路板。由于板卡上搭载的器件较多，大部分接口和模块的走线设计在板卡背面，提高了板卡空间的利用效率，有效减小了板卡的尺寸，便于在中小型设备中使用。
需要说明的是，该自编程电信号检测板卡100中所有模块均采用通用标准进行设计，具有良好的实用性和易用性，可适用于机器人多传感器信息融合场景、小规模工业传感器网络等多个场景中。
本实用新型提供的自编程电信号检测板卡100，通过在自编程电信号检测板卡100上配置传感器模块102，扩展对非接触传感器信号的支持，同时，可进一步检测板卡所在空间内的环境信息，提高适用性且扩大使用场景，此外，处理器101为集成电路芯片和DSP处理单元的组合结构，在满足多种信号传输效率的基础上，节能降耗，进一步提高适用性。
本实用新型还提供了一种检测装置，图2是本实用新型提供的检测装置的结构示意图，如图2所示，该检测装置包括：
装置本体201；
如上述实施例所述的自编程电信号检测板卡100，设于所述设备本体内；
SD卡202，与所述自编程电信号检测板卡100的所述SD卡存储单元插接；
模数转换模块203，与所述自编程电信号检测板卡100连接，用于检测电信号。
具体地，检测装置内配置模数转换模块203，并与自编程电信号检测板卡100连接，可以根据上位机301用户配置的信息完成检测功能，进一步用来检测电压、电流等电信号，适用于多种扩展的AD模块。
可选地，上述SD卡202的存储容量和根据用户的实际需求进行确定。
本实用新型提供的一种检测装置，将板卡封装于装置本体201内，将检测装置作为一个整体，应用于各中小型设备中，在满足信号采集并检测的同时，还可避免该自编程电信号检测板卡100损坏。
本实用新型还提供一种检测系统300，图3是本实用新型提供的检测系统300的结构示意图，如图3所示，该检测系统300，包括：
上位机301；
至少一台下位机302；
如上述实施例所述的检测装置，分别与所述上位机301和所述至少一台下位机302连接。
具体地，该检测装置与上位机301连接后可进行传感器信息的传输与存储，该检测装置与下位机302连接后，可构建分布式检测系统，使得各下位机302之间实现信息接收与发送。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种自编程电信号检测板卡，其特征在于，包括：板体、处理器和传感器模块，所述处理器和所述传感器模块均设于所述板体上，其中：
处理器，包括：集成电路芯片和DSP处理单元，所述集成电路芯片连接所述DSP处理单元；
传感器模块，包括：光敏传感器单元、热敏传感器单元和红外传感器单元的至少两种，且均与所述处理器连接，其中，不同的传感器模块与所述处理器的不同端口连接；所述传感器模块用于采集空间内的非接触式传感器信号，并上传至所述处理器。
2.根据权利要求1所述的自编程电信号检测板卡，其特征在于，所述传感器模块与所述板体可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的自编程电信号检测板卡，其特征在于，还包括：
通信模块，包括：串口通信单元、SPI单元、I2C、RS485总线通信单元、CAN总线通信单元、Ethernet千兆网口单元、USB接口和GPIO扩展单元，所述通信模块与所述处理器连接。
4.根据权利要求3所述的自编程电信号检测板卡，其特征在于，还包括：
外接传感器模块，与所述通信模块连接，用于进行多路传感信号的同步实时采集、处理与传输。
5.根据权利要求1所述的自编程电信号检测板卡，其特征在于，还包括：
存储模块，与所述处理器连接，用于存储采集的信号。
6.根据权利要求5所述的自编程电信号检测板卡，其特征在于，所述存储模块包括SD卡存储单元、flash闪存单元和EEPROM存储单元。
7.根据权利要求1所述的自编程电信号检测板卡，其特征在于，还包括：
直流电源接口，分别与所述处理器和直流电源连接，用于所述直流电源通过所述直流电源接口为所述处理器供电。
8.根据权利要求1至7任一项所述的自编程电信号检测板卡，其特征在于，所述集成电路芯片采用STM32F103ZE集成电路芯片。
9.一种检测装置，其特征在于，包括：
装置本体；
如权利要求1至8任一项所述的自编程电信号检测板卡，设于所述装置本体内；
SD卡，与所述自编程电信号检测板卡的所述SD卡存储单元插接；
模数转换模块，与所述自编程电信号检测板卡连接，用于检测电信号。
10.一种检测系统，其特征在于，包括：
上位机；
至少一台下位机；
如权利要求9所述的检测装置，分别与所述上位机和所述至少一台下位机连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222224487.4U CN218211411U (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222224487.4U CN218211411U (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218211411U true CN218211411U (zh) | 2023-01-03 |
Family
ID=84658230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222224487.4U Active CN218211411U (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218211411U (zh) |
-
2022
- 2022-08-23 CN CN202222224487.4U patent/CN218211411U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103167635A (zh) | 监测大棚环境的ZigBee无线传感网络系统和方法 | |
| CN103442147A (zh) | 智能手机通用型功能扩展支持底座装置 | |
| CN213906954U (zh) | 一种边缘计算物联网网关 | |
| CN105812030A (zh) | 基于低功耗蓝牙技术的传感器通用接口 | |
| CN201909987U (zh) | 基于串行总线的恒流电源组网系统 | |
| CN218211411U (zh) | 自编程电信号检测板卡、检测装置及检测系统 | |
| CN204928872U (zh) | 一种带有触控屏的网关设备 | |
| CN208367721U (zh) | 一种基于NB-IoT的低功耗IC卡读写器 | |
| CN102867201A (zh) | 基于平板电脑的超高频电子标签读写系统 | |
| CN207124680U (zh) | 一种外接摄像组件 | |
| CN203445629U (zh) | 智能移动终端的多功能背夹系统 | |
| CN105070023A (zh) | 一种集多类型传感器的无线传感网络装置及运行方法 | |
| CN209433276U (zh) | 一种平板数据采集扩容终端 | |
| CN105050207A (zh) | 智能路由器 | |
| CN212379794U (zh) | 一种风光互补式供电的移动服务器 | |
| CN210466179U (zh) | 一种基于fpga的智能农业实时控制系统 | |
| CN113055800A (zh) | 一种智能声测节点数据采集系统 | |
| CN201869223U (zh) | 机器对机器终端、通信模块、数据发送装置 | |
| CN202856996U (zh) | 监测大棚环境的ZigBee无线传感网络系统 | |
| CN201039174Y (zh) | 卫星通讯寻星控制装置的寻星控制电路 | |
| CN205912051U (zh) | 一种针对usb微波功率探头的无线扩展装置 | |
| CN213397352U (zh) | 一种基于mems系统的可扩展式自定义阵列数据采集仪 | |
| CN219716104U (zh) | 一种用于储能系统多设备信息整合及传输装置 | |
| CN202711274U (zh) | 一种指纹采集器 | |
| CN210742889U (zh) | 一种大数据信息管理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |