一种多通道传感器实时检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感器的检测技术领域，具体地说，是一种多通道、人机交互性好、实时性好的传感器实时检测系统，可用于多通道力/位移传感器信号的采集、实时观察测试过程和读取测试存储信息的检测系统。
【背景技术】
[0002]目前常采用传感器进行检测工作，而常用的力/位移传感器检测装置对于模拟量的采样通道数目较少，因此在工件的大批量生产中，影响了检测效率。此外，现有的传感器检测装置不能够实时对检测的动态过程进行观察，不能实时了解传感器检测的进程，对于检测的过程中出现的问题不能进行智能判断和更正，影响了产品的检测合格率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于:克服现有传感器检测装置检测通道少、人机互动性不强、缺乏智能检测等缺点，设计一种多检测通道、实时检测和显示、具有智能检测功能的传感器检测系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的是通过以下技术方案实现的:
[0005]本实用新型利用一片ARM芯片实现对多路信号的采样，根据采样结果进行被检测工件是否合格的智能判断，判断的结果通过串口模块发送至上位机；同时，将采样结果送至液晶触摸屏进行显示，采样数据送至SD存储器进行数据存储。
[0006]—种多通道的传感器实时检测系统，其特征在于:包括ARM芯片，以及分别与ARM芯片连接的信号调理电路、上位机、SD卡、液晶触摸屏，其中，所述信号调理电路连接传感器。
[0007]进一步地，ARM芯片内置的AD模块与信号调理电路相连接，AD模块将信号调理电路采集到的信号进行模数转换。
[0008]进一步地，ARM芯片通过液晶控制芯片RA8875中MCU的通用I/O引脚与液晶触摸屏相连接，向液晶触摸屏高速传送采集的数据信息，实现在液晶上显示相应的图像；同时通过触摸控制芯片TSC2406来获取液晶触摸屏的触摸信息，触摸控制芯片将人为触摸产生的操作信息传回至ARM芯片，进行信息或指令的处理。
[0009]进一步地，ARM芯片通过SD10引脚与SD卡相连接，用于将处理器处理后的结果及时存储到SD卡中，便于数据信息的进一步调用和保存。
[0010]进一步地，ARM芯片通过串口模块将数据信息传输到上位机。
[0011]进一步地，信号调理电路与传感器连接，对其传送来的信号进行调理，每一通道的传感器信号都通过放大、低通滤波等调理环节后进入ARM芯片内置的AD模块等待采样。
[0012]进一步地，传感器、信号调理电路、AD模块均为多路。
[0013]进一步地，所述传感器为力或位移传感器。
[0014]进一步地，ARM芯片采用ARM Cortex_M4系列的处理器STM32F407作为整个检测系统化的核心处理单元，用于智能检测的算法烧写在ARM芯片内部集成的FLASH中运行。
[0015]本实用新型与现有技术相比，其有益之处在于:具有超快速数据传送，体积小、超低功耗、低成本等优点，克服现有传感器检测装置检测通道少、人机互动性不强、缺乏智能检测等缺点，设计了一种多检测通道、实时检测和显示、具有智能检测功能的传感器检测装置。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构组成框图；
[0017]图2为本实用新型的调理电路与ARM芯片接口框架图；
[0018]图3为本实用新型的单通道调理电路示意图；
[0019]图4为本实用新型的ARM芯片与液晶触摸屏的接口电路连接图；
[0020]图5为本实用新型的SD卡与ARM芯片接口图；
[0021]图6为本实用新型的串口与ARM芯片接口图。
[0022]标记说明:1、ARM芯片，2、传感器，3、信号调理电路，4、AD模块，5、液晶触摸屏，6、SD卡，7、串口模块，8、上位机。
【具体实施方式】
[0023]以下参照图1至图6，给出本实用新型的【具体实施方式】，用来对本实用新型做进一步说明。在实施方式中传感器采用力传感器进行说明。
[0024]如图1所示:是本实用新型系统的组成框图，包括ARM芯片，以及分别与ARM芯片连接的信号调理电路、上位机、SD卡、液晶触摸屏，其中，所述信号调理电路连接力传感器。在本实用新型ARM芯片是整个测试系统的核心；ARM芯片采用ARM Cortex_M4系列的处理器STM32F407作为整个检测系统化的核心处理单元，用于智能检测的算法烧写在ARM芯片内部集成的FLASH中运行，ARM芯片内有AD模块、串口模块。
[0025]信号调理电路接收力传感器采集到的信号，之后经过信号调理电路对采集的信号进行放大、滤波，然后通过ARM芯片的AD模块进行处理；AD模块将调理之后的信号通过AD转换芯片进行高速模数转换。
[0026]ARM芯片与液晶触摸屏相连接，实现处理器与液晶触摸屏之间的数据高速转化，向液晶触摸屏快速的传送相关数据，实现在液晶触摸屏上显示相应的图像，同时液晶触摸屏通过触控输入的操作信息返回到ARM芯片。
[0027]ARM芯片与SD卡相连接，将ARM芯片处理后的结果及时存储到SD卡中，便于数据信息的进一步调用和保存；ARM芯片还可通过串口将数据信息传输到上位机。
[0028]如图2所示:为本实用新型的调理电路与ARM芯片的接口框架图。本实用新型中最多可以处理10通道力传感器信号，每一通道信号都要经过调理电路把信号无失真放大和二阶低通滤波处理后，送至ARM芯片的AD模块，等待采样。
[0029]如图3所示:为本实用新型的单通道调理电路示意图。其中，力传感器接口中采用仪表放大器AD620进行信号的放大，放大倍数由外接电位器Rg控制；采用了 0PA4227进行二阶低通滤波，滤波的带宽由外接的电阻Rl，R2和电容Cl，C2决定。
[0030]如图4所示:为本实用新型的ARM芯片与液晶触摸屏的接口电路连接图。图示中ARM芯片通过液晶控制芯片RA8875来控制液晶屏，通过触摸控制芯片TSC2406来获取触摸屏的触摸信息。其中液晶控制芯片是一个文字与绘图模式的双图层液晶显示(TFT-LCD)控制器，最大可支持到800*480点分辨率的中小尺寸数字面板。而且液晶控制芯片提供低成本的8080/6800并列式MCU接口，由于内建强大的硬件加速功能，可降低数据传输所需的时间并且改善效率，由于本实用新型中ARM芯片的静态存储控制器FSMC接口的通行时序与8080基本相同。故本实用新型采用FSMC模拟8080时序来高效的与RA8875进行通信。从而控制液晶屏。而触摸控制芯片与ARM芯片通过SPI通信方式进行交换数据，TSC2046芯片读取坐标的原理为:当要测量X坐标时，首先通过写控制字到触摸屏控制器，使得在X+和X-上施加一个确定的电压，而Y+和Y-上不加电压，则X+和X-之间就会形成均匀连续的平行电压场。当用手指或触摸笔触及触摸屏表面时，触点处的电压反映了触点在X工作面上的位置。将该电压量通过Y+或Y-电极引出到触摸屏控制器，再经过其中A/D转换，便可得到触点电压的数字量，即X坐标。用同样的原理也测得Y坐标。
[0031]如图5所示:是本实用新型的ARM芯片与SD卡模块接线图。其中ARM芯片与SD卡进行通信的方式可以采用SD10或SPI通信方式。本实用新型中ARM芯片使用SD10接口与SD卡进行连接。对SD卡的读写操作主要是通过使用文件系统FATFS。只需在程序工程移植文件系统FATFS，调用文件系统FATFS内部的函数即可对其读写操作。本实用新型中每次显示完一组数据后都会调用系统FATFS内部函数以当前时间为文件名保存本次的显示数据。
[0032]如图6所示:给出了串口模块电路连接图。其中串口芯片采用SP3232系列。ARM芯片通过PA9引脚连SP3232芯片的引脚T1IN、通过PA10引脚连接SP3232芯片的引脚R10UT，实现ARM处理器与SP3232芯片的串口通信，并通过SP3232芯片将力传感器测试的最终结果发送至上位机。
[0033]本实用新型中的【具体实施方式】中，可以将力传感器替换为位移传感器，对位移传感器采集的信号进行相关的测试。
[0034]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:包括ARM芯片，以及分别与ARM芯片连接的信号调理电路、上位机、SD卡、液晶触摸屏，其中，所述信号调理电路连接传感器。2.如权利要求1所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:ARM芯片内置的AD模块与信号调理电路相连接，AD模块将信号调理电路采集到的信号进行模数转换。3.如权利要求1或2所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:ARM芯片与液晶触摸屏之间通过液晶控制芯片RA8875中MCU的通用I/O引脚相连接，向液晶触摸屏高速传送采集的数据信息，实现在液晶上显示相应的图像；同时通过触摸控制芯片TSC2406来获取液晶触摸屏的触摸信息，触摸控制芯片将人为触摸产生的操作信息传回至ARM芯片，进行信息或指令的处理。4.如权利要求3所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:ARM芯片通过SD1引脚与SD卡相连接，用于将处理器处理后的结果及时存储到SD卡中，便于数据信息的进一步调用和保存。5.如权利要求4所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:ARM芯片通过串口模块将数据信息传输到上位机。6.如权利要求5所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:信号调理电路与传感器连接，对其传送来的信号进行调理，每一通道的传感器信号都通过放大、低通滤波等调理环节后进入ARM芯片内置的AD模块等待采样。7.如权利要求6所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:传感器、信号调理电路、AD模块均为多路。8.如权利要求7所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:所述传感器为力或位移传感器。9.如权利要求8所述的一种多通道传感器实时检测系统，其特征在于:ARM芯片采用STM32F407 芯片。
【专利摘要】本实用新型涉及传感器的检测技术领域，具体地说，是一种多通道、人机交互性好、实时性好的传感器检测装置，可用于多通道力/位移传感器信号的采集、实时观察测试过程和读取测试存储信息的检测装置。一种多通道传感器实时检测系统，包括ARM芯片，以及分别与ARM芯片连接的信号调理电路、上位机、SD卡、液晶触摸屏，其中，所述信号调理电路连接传感器。本实用新型具有超快速数据传送，体积小、超低功耗、低成本等优点，克服现有传感器检测装置检测通道少、人机互动性不强、缺乏智能检测等缺点，设计了一种多检测通道、实时检测和显示、具有智能检测功能的力/位移传感器检测装置。
【IPC分类】G01B21/02, G01L1/00
【公开号】CN205049265
【申请号】CN201520760074
【发明人】付维诺, 韩辅君, 李锋, 廖可心, 孙绍刚, 曲川利, 张延波, 姜林伟, 张守军, 郑红, 盛洪亮, 王建炜, 董连洲, 刘宏斌
【申请人】烟台三环锁业集团有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月28日