一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，特別是一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)以及工業(yè)控制系統(tǒng)等領(lǐng)域中，需要各種符合不同需求的采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集。目前通用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大多是用模擬開(kāi)關(guān)切換通道，電阻大，各通道非完全獨(dú)立，大多只能采集一些通用信號(hào)，產(chǎn)品的通用性強(qiáng)，但針對(duì)各領(lǐng)域中尤其是實(shí)驗(yàn)中多通道的小電流采集存在著采集間隔時(shí)間較長(zhǎng)、設(shè)置修改參數(shù)復(fù)雜、適用性差、精度低、誤差大的缺點(diǎn)，使得采集數(shù)據(jù)完整性、精確度受到很大影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，解決多通道小電流采集的完整性、精確度的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型提供一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，包括多路繼電器切換電路、多路選擇控制電路、多路傳感器、電流轉(zhuǎn)換電壓電路、A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)處理器、LED數(shù)碼管顯示電路、SD卡存貯電路及接口電路；
[0005]所述多路繼電器切換電路的電源輸入端連接所述多路選擇控制電路的輸出端，所述多路繼電器切換電路的輸出端與所述電流轉(zhuǎn)換電壓電路輸入端連接；
[0006]所述電流轉(zhuǎn)換電壓電路的輸出端連接A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路的輸入端；
[0007]所述A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)處理器輸入端；
[0008]所述多路選擇控制電路的輸出端連接多路繼電器切換電路的電源輸入端；
[0009]所述單片機(jī)處理器的輸入端通過(guò)SPI總線與所述A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連；
[0010]所述單片機(jī)處理器的輸出端和SD卡存貯電路的輸入端連接；
[0011]LED數(shù)碼管顯示電路的輸入端通過(guò)控制芯片經(jīng)IIC總線與所述單片機(jī)處理器相連；
[0012]所述單片機(jī)處理器的輸出端通過(guò)內(nèi)部串行口經(jīng)RS232與接口電路輸入端相連；
[0013]所述單片機(jī)處理器的輸出端通過(guò)達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器與多路選擇控制電路的輸入端連接。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于，使用本實(shí)用新型提供的一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)能最大程度地保持?jǐn)?shù)據(jù)波形的實(shí)時(shí)性和完整性、精度高、誤差?。煌瑫r(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、功耗低、歷史數(shù)據(jù)查詢方便，可廣泛用于對(duì)采集結(jié)果的準(zhǔn)確性要求較高且易于擴(kuò)充的多通道小電流采集電路中。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1所示為本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的原理框圖。
[0016]圖2所示為多路繼電器切換電路及電流轉(zhuǎn)換電壓電路原理圖。
[0017]圖3所示為多路選擇控制電路原理圖。
[0018]圖4所示為數(shù)碼管顯示電路原理圖。
[0019]圖5所示為SD卡存貯電路原理圖。
[0020]圖6所示為接口電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下文將結(jié)合具體附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。在下述實(shí)施例的附圖中，各附圖所出現(xiàn)的相同標(biāo)號(hào)代表相同的特征或者部件，可應(yīng)用于不同實(shí)施例中。
[0022]如圖1-6所示，本實(shí)用新型提供一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，包括多路繼電器切換電路3、多路選擇控制電路2、多路傳感器1、電流轉(zhuǎn)換電壓電路4、A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路5、單片機(jī)處理器6、LED數(shù)碼管顯示電路7、SD卡存貯電路8及接口電路9 ；
[0023]所述多路繼電器切換電路3的電源輸入端連接所述多路選擇控制電路2的輸出端，所述多路繼電器切換電路3的輸出端與所述電流轉(zhuǎn)換電壓電路4輸入端連接；
[0024]所述電流轉(zhuǎn)換電壓電路4的輸出端連接A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路5的輸入端；
[0025]所述A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路5的輸出端連接單片機(jī)處理器6輸入端；
[0026]所述多路選擇控制電路2的輸出端連接多路繼電器切換電路3的電源輸入端；
[0027]所述單片機(jī)處理器6的輸入端通過(guò)SPI總線與所述A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路5的輸出端相連；
[0028]所述單片機(jī)處理器6的輸出端和SD卡存貯電路8的輸入端連接；
[0029]LED數(shù)碼管顯示電路7的輸入端通過(guò)控制芯片經(jīng)IIC總線與所述單片機(jī)處理器6相連；
[0030]所述單片機(jī)處理器6的輸出端通過(guò)內(nèi)部串行口經(jīng)RS232與接口電路9輸入端相連；
[0031]所述單片機(jī)處理器6的輸出端通過(guò)達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器與多路選擇控制電路2的輸入端連接。
[0032]實(shí)施例:
[0033]第一步:單片機(jī)處理器6初始化設(shè)置，設(shè)置A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路5的采集方式、
米集頻率。
[0034]第二步:單片機(jī)處理器6判斷工作模式，當(dāng)工作模式為非采集模式時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入眠狀態(tài)；當(dāng)工作模式為采集模式時(shí)，單片機(jī)處理器6輸出控制信號(hào)至多路選擇控制電路2，選擇采集通道。
[0035]第三步:多路繼電器切換電路3采集狀態(tài)為“開(kāi)”的通道電流信號(hào)，輸出至電流轉(zhuǎn)換電壓電路4。
[0036]第四步:電流轉(zhuǎn)換電壓電路4通過(guò)串聯(lián)高精度電阻，將小電流轉(zhuǎn)換成電壓，輸出至A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路5 ;A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路5將電壓進(jìn)行處理和A/D轉(zhuǎn)換后，輸入至單片機(jī)處理器6。
[0037]第五步:單片機(jī)處理器6對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算，并處理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯、傳輸。
[0038]第六步:單片機(jī)處理器6將數(shù)據(jù)輸入至LED數(shù)碼管顯示電路7，顯示數(shù)據(jù)信息。
[0039]第七步:單片機(jī)處理器6按擬定的幀格式將數(shù)據(jù)輸入至SD卡存貯電路8，將數(shù)據(jù)信息保存至外部SD卡上，防止數(shù)據(jù)丟失。
[0040]第八步:單片機(jī)處理器6按擬定的幀格式將數(shù)據(jù)打包通過(guò)接口電路9上傳至上位機(jī)10。
[0041 ] 至此完成基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集。
[0042]使用本實(shí)用新型提供的一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)能最大程度地保持?jǐn)?shù)據(jù)波形的實(shí)時(shí)性和完整性、精度高、誤差小；同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、功耗低、歷史數(shù)據(jù)查詢方便，可廣泛用于對(duì)采集結(jié)果的準(zhǔn)確性要求較高且易于擴(kuò)充的多通道小電流采集電路中。
[0043]本文雖然已經(jīng)給出了本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實(shí)用新型精神的情況下，可以對(duì)本文的實(shí)施例進(jìn)行改變。上述實(shí)施例只是示例性的，不應(yīng)以本文的實(shí)施例作為本實(shí)用新型權(quán)利范圍的限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括多路繼電器切換電路、多路選擇控制電路、多路傳感器、電流轉(zhuǎn)換電壓電路、A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)處理器、LED數(shù)碼管顯示電路、SD卡存貯電路及接口電路； 所述多路繼電器切換電路的電源輸入端連接所述多路選擇控制電路的輸出端，所述多路繼電器切換電路的輸出端與所述電流轉(zhuǎn)換電壓電路輸入端連接； 所述電流轉(zhuǎn)換電壓電路的輸出端連接A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路的輸入端； 所述A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)處理器輸入端； 所述多路選擇控制電路的輸出端連接多路繼電器切換電路的電源輸入端； 所述單片機(jī)處理器的輸入端通過(guò)SPI總線與所述A/D數(shù)據(jù)采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連； 所述單片機(jī)處理器的輸出端和SD卡存貯電路的輸入端連接； LED數(shù)碼管顯示電路的輸入端通過(guò)控制芯片經(jīng)IIC總線與所述單片機(jī)處理器相連； 所述單片機(jī)處理器的輸出端通過(guò)內(nèi)部串行口經(jīng)RS232與接口電路輸入端相連； 所述單片機(jī)處理器的輸出端通過(guò)達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)器與多路選擇控制電路的輸入端連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單片機(jī)控制的多通道小電流采集系統(tǒng)，包括多路繼電器切換電路、多路選擇控制電路、多路傳感器、電流轉(zhuǎn)換電壓電路、A/D采樣轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)處理器、SD卡存貯電路及LED數(shù)碼管顯示電路。本實(shí)用新型可以完成多通道小電流實(shí)時(shí)采集、貯存，采用單片機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)接口電路與上位機(jī)進(jìn)行通信，并將采集數(shù)集通過(guò)接口電路自動(dòng)傳到上位機(jī)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)行，精度較高，誤差小，可廣泛用于對(duì)采集結(jié)果的準(zhǔn)確性要求較高且易于擴(kuò)充的多通道小電流采集電路中。
【IPC分類】G01R19-25
【公開(kāi)號(hào)】CN204556718
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520179317
【發(fā)明人】羅伯光, 覃荷瑛, 徐輝華
【申請(qǐng)人】桂林理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日