CN219738035U - 一种信号采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种信号采集系统；包括FPGA模块、输入模块、输出模块、电源模块、串口模块、控制计算机，所述电源模块接入24V电源并分别与输入采集模块、FPGA模块、输出模块连接，所述输入采集模块输入采集开关量，并将开关量输入到FPGA模块，所述输出模块与FPGA模块连接输出控制信号，控制计算机通过串口模块与FPGA模块连接。本实用新型电源滤波电路，能有效的去除电源输入所附带的毛刺信号，让设备输入输出信号更加清晰稳定，也能保护信号采集器中一些敏感易损器件不被大电压毛刺损伤，串口电路设置了串口隔离芯片，能有效防止串口连接器热插拔所带来的串口芯片损坏事件发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号采集系统。
背景技术
信号采集器是显控系统的重要组成部分，在人员操作过程中，完成显控台系统控制面板控制状态信息的采集及数字化，并将显控面板控制开关的信息按照通信协议发送至控制计算机，实现信号的采集以及传递功能；显控系统对于开关量控制信号采集器使用需求较大，在以往产品中已有应用，采取通用化设计，但以往设备多为两块或多块PCB板，板间信号传输需要设计相关的结构与连接器，不利于信号传输的稳定性，且浪费了空间与成本，且未提供滤波和器件的保护方案，使得信号抖动较大，也不利于维护。如公开号为CN214846344U公开的一种大中型固定翼无人机及其综合信号采集系统，将所有传感器集成为一个独立的综合信号采集系统，解决了信号采集系统结构复杂且独立性不高的问题，但其信号采集端口和输出端口并未设置隔离，控制器和计算机之间也未设置串口隔离，不能防止串口连接器插拔带来的串口芯片损伤。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种信号采集系统。
本实用新型通过以下技术方案得以实现。
本实用新型提供的一种信号采集系统；包括FPGA模块、输入模块、输出模块、电源模块、串口模块、控制计算机，所述电源模块接入24V电源并分别与输入采集模块、FPGA模块、输出模块连接，所述输入采集模块输入采集开关量，并将开关量输入到FPGA模块，所述输出模块与FPGA模块连接输出控制信号，控制计算机通过串口模块与FPGA模块连接。
所述电源模块包括电源滤波电路，电源滤波电路的输入端与24V直流电源连接，输出端与第一电源转换电路的输入端连接，第一电源转换电路的输出端与稳压去耦电路的输入端连接，稳压去耦电路的输出端与第二电源转换电路的输入端连接，稳压去耦电路和第二电源转换电路的输出端分别与FPGA模块连接。
所述输入采集模块包括输入光耦，输入光耦的输入端与24V开关电源连接，输出端与稳压电路连接，稳压电路与FPGA模块连接，输入光耦还分别与24V直流电源及第一电源转换电路的输出端连接。
所述输出模块包括输出光耦，输出光耦的输入端与输出驱动电路连接，输出驱动电路与FPGA模块连接，输出光耦输出24V开关量。
所述串口模块包括串口电路，串口电路与FPGA模块连接，串口电路还通过串口隔离电路与控制计算机连接。
所述FPGA模块包括FPGA芯片，FPGA芯片还与时钟电路连接
本实用新型的有益效果在于：电源滤波电路，能有效的去除电源输入所附带的毛刺信号，让设备输入输出信号更加清晰稳定，也能保护信号采集器中一些敏感易损器件不被大电压毛刺损伤，串口电路设置了串口隔离芯片，能有效防止串口连接器热插拔所带来的串口芯片损坏事件发生。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的结电路原理结构示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，一种信号采集系统；包括FPGA模块、输入模块、输出模块、电源模块、串口模块、控制计算机，所述电源模块接入24V电源并分别与输入采集模块、FPGA模块、输出模块连接，所述输入采集模块输入采集开关量，并将开关量输入到FPGA模块，所述输出模块与FPGA模块连接输出控制信号，控制计算机通过串口模块与FPGA模块连接。
电源模块包括电源滤波电路，电源滤波电路将24V直流电源滤波去除毛刺后输入到第一电源转换电路，第一电源转换电路将24V直流电源转换为5V直流电源为输入光偶和输出光耦供电，还将5V直流电源输入到稳压去耦电路稳压后，稳压去耦电路将其输入到第二电源转换电路转换为3.3V或2.5V的直流电源为FPGA芯片供电。
输入采集模块包括输入光耦，24V开关量信号经过通过连接器XS1经过输入回路进入管沟电路，输入光耦导通，+5V电压通过输入光耦并经过1000Ω电阻分压后输入到FPGA芯片。
输出模块包括输出光耦，输出光耦的输入端与输出驱动电路连接，输出驱动电路为锁存器，FPGA输出控制信号，控制信号经过触发器后输出到数字锁存器，数字锁存器驱动输出光耦工作，控制信号经过电阻降压限流使得光耦处于导通状态，输出控制信号。
串口模块包括串口电路，串口电路与FPGA模块连接，串口电路还通过串口隔离电路与控制计算机连接。控制计算机发出特定数据至串口隔离电路经串口芯片将数据转至FPGA，FPGA根据协议控制相应的控制信号输出到输出驱动电路(数字锁存器)。
Claims (6)
1.一种信号采集系统，其特征在于：包括FPGA模块、输入模块、输出模块、电源模块、串口模块、控制计算机，所述电源模块接入24V电源并分别与输入采集模块、FPGA模块、输出模块连接，所述输入采集模块输入采集开关量，并将开关量输入到FPGA模块，所述输出模块与FPGA模块连接输出控制信号，控制计算机通过串口模块与FPGA模块连接。
2.如权利要求1所述的信号采集系统，其特征在于：所述电源模块包括电源滤波电路，电源滤波电路的输入端与24V直流电源连接，输出端与第一电源转换电路的输入端连接，第一电源转换电路的输出端与稳压去耦电路的输入端连接，稳压去耦电路的输出端与第二电源转换电路的输入端连接，稳压去耦电路和第二电源转换电路的输出端分别与FPGA模块连接。
3.如权利要求1所述的信号采集系统，其特征在于：所述输入采集模块包括输入光耦，输入光耦的输入端与24V开关电源连接，输出端与稳压电路连接，稳压电路与FPGA模块连接，输入光耦还分别与24V直流电源及第一电源转换电路的输出端连接。
4.如权利要求1所述的信号采集系统，其特征在于：所述输出模块包括输出光耦，输出光耦的输入端与输出驱动电路连接，输出驱动电路与FPGA模块连接，输出光耦输出24V开关量。
5.如权利要求1所述的信号采集系统，其特征在于：所述串口模块包括串口电路，串口电路与FPGA模块连接，串口电路还通过串口隔离电路与控制计算机连接。
6.如权利要求1所述的信号采集系统，其特征在于：所述FPGA模块包括FPGA芯片，FPGA芯片还与时钟电路连接。
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2023
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