数码管数据采集仪和采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及数码管数据采集仪和采集系统，其包括单片机模块、参考电压模块、逻辑电压比较模块、无线通信模块；其中，单片机模块控制参考电压模块输出一个参考电压至逻辑电压比较模块；逻辑电压比较模块采集数码管的电压信号，将采集到的电压信号与所述参考电压进行比较，并输出正负逻辑电平；所述单片机模块还用以处理逻辑电压比较模块输出的正负逻辑电平，生成通信报文发送给无线通信模块；所述无线通信模块，将所述通信报文转换成无线通信信号，发送至数据处理服务器。本实用新型的数码管数据采集仪不需要通过视频采集，即可采集数码管的数据，且大大提高了数据采集的准确性和稳定性，同时可实现大规模的数据采集。
【专利说明】
数码管数据采集仪和采集系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及数码管数据采集领域，更具体地，涉及一种数码管显示数据采集仪和米集系统。
【背景技术】
[0002]数码管，是一种半导体发光器件，也称LED数码管，其由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，通过驱动电路驱动数码管的各个段码，从而显示出用户需要的数字，被广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。
[0003]现有技术中，数码管设备的数据采集的常规方法是:利用高清摄像头采集采集视频，再通过服务器软件进行视频识别处理，最终得到数码管显示的数据。
[0004]但是，现有技术的视频识别数据采集方法在采集数据时，受环境因素影响比较大，光线变强或者光线变暗的时候容易导致视频识别出现错误，加上摄像头有时候也会出现抖动和干扰雪花等现象，同时多路视频处理也需要占用服务器大量的工作资源，最终导致采集结果不准，数据采集的成本比较高，无法大规模应用的结果。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种数码管数据采集仪，该采集仪不需要通过视频采集，即可采集数码管的数据，且大大提高了数据采集的准确性和稳定性，同时可实现大规模的数据采集。
[0006]为了达到上述目的，采用如下技术方案:
[0007]数码管数据采集仪，包括:单片机模块、与单片机模块连接的参考电压模块、逻辑电压比较模块、无线通信模块；
[0008]所述单片机模块，用以控制参考电压模块输出一个参考电压至逻辑电压比较模块；
[0009]所述逻辑电压比较模块，用以采集数码管的电压信号，将采集到的电压信号与所述参考电压进行比较，并根据比较结果输出正负逻辑电平；
[0010]所述单片机模块还用以处理逻辑电压比较模块输出的正负逻辑电平，生成通信报文发送给无线通信模块；
[0011 ]所述无线通信模块，将所述通信报文转换成无线通信信号，发送至数据处理服务器。
[0012]进一步地，所述逻辑电压比较模块与被采集数码管的段位脚和片选脚连接。
[0013]作为一种具体的实施例，所述参考电压模块与所述单片机通过SPI接口连接。
[0014]作为一种具体的实施例，该数码管数据采集仪还设有USB接口、RS232接口。
[0015]作为一种具体的实施例，该数码管数据采集仪还设有HDMI接口。
[0016]本实用新型的另一方面的目的是:提供一种数码管数据采集系统，其特征在于:包括上述的数码管数据采集仪，还包括与所述逻辑电压比较模块连接的数码管设备，以及与无线通信模块通信连接的数据处理服务器。
[0017]作为一种具体的实施例，所述数码管设备包括击实控制仪、试验箱、养护箱、电子枰、离子活度计、酸度计、温湿度控制仪等其他数码管设备。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0019]本实用新型的数码管数据采集仪通过逻辑电压比较模块直接获取数码管上的电平信号变化，通过单片机模块进行数据处理和数据发送，从而避免外界环境的干扰，提高了数码管显示设备的数据采集的准确性和稳定性。
[0020]进一步，通过单片机控制输出参考电压，参考电压稳定，且可自动调整，实现了整个数据采集仪的参考电压自动调整，使该采集仪适应不同的数码管设备。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型的数码管数据采集仪的结构示意图。
[0022]图2是单位数码管的内部逻辑结构示意图。
[0023]图3是四位数码管的内部逻辑结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面参见附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明:
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，为本实施例的数码管数据采集仪I，其包括:单片机模块11、与单片机模块11连接的参考电压模块12、逻辑电压比较模块13、无线通信模块14。
[0027]其中，所述单片机模块11与参考电压模块12通过SPI接口连接，控制参考电压模块12输出一个参考电压至逻辑电压比较模块13。在现有技术中，参考电压一般直接由电源模块提供，但是，由于电压模块电压不稳定，从而导致参考电压不稳定，使得数据不准确，本实施例通过单片机控制输出参考电压，参考电压稳定，且可自动调整，实现了整个数据采集仪的参考电压自动调整，使该采集仪适应不同的数码管设备。
[0028]所述逻辑电压比较模块13，一端与参考电压模块12连接，另一端与外部数码管设备2连接，用以采集数码管的电压信号。所述逻辑电压比较模块13将采集到的电压信号与所述参考电压进行比较，并根据比较结果输出正负逻辑电平。具体地，逻辑电压比较模块3通过数据接口与外部数码管设备2连接。
[0029]单片机模块11在接收到逻辑电压比较模块13输出的正负逻辑电平后，对其进行处理，生成通信报文发送给无线通信模块14。
[0030]所述无线通信模块14，将所述通信报文转换成无线通信信号，发送至数据处理服务器3，即可知道数码管设备2的当前显示数据。
[0031]下面以7段数码管为例，对本实用新型的数码管采集仪做一详述:
[0032]图2为单位数码管的内部逻辑结构，图3为四位数码管的内部逻辑结构，如图2、3所示，数码管的段位脚a、b、c、d、e、f、g、dp连接。同时逻辑电压比较模块通过该数据接口还与连接数码管的片选脚连接，若数码管为共阳极数码管，则段位脚&、13、(3、(1、644、(1?分别为八个发光二极管的阴极，片选脚为八个发光二极管的公共阳极(COM)。若数码管为共阴极数码管，则段位脚3、13、(3、(1、644、(1?分别为八个发光二极管的阳极，片选脚为八个发光二极管的公共阴极(COM)。
[0033]将本实用新型的逻辑电压比较模块通过数据接口与所述段位脚&、13、(3、(1、64^、dp，片选脚共阳极数码管的公共阳极或共阴极数码管的公共阴极连接，采集数码管每个段位的电压信号。
[0034]逻辑电压比较模块将采集到的电压信号与参考电压进行比较，根据比较结果输出正负逻辑电平至至单片机模块，然后单片机模块对该正负逻辑电平进行处理，生成通信报文，发送给无线通信模块。如采集到某一段位的电压信号高于参考电压，则输出正逻辑电平，当某一段位的电压信号低于参考电压，则输出负逻辑电平。单片机模块再对得到的逻辑电平进行处理，生成通信报文，发送给无线通信模块，无线通信模块将该通信报文转换成无线信号发送至数据处理服务器，即可知道是哪个段位的发光二极管通电点亮。在存在多位数码管的情况下，同时还知道是哪位数码管被点亮，结合数码管位和段位，即可得知数码管显示数据。
[0035]优选地，本实用新型的数码管采集仪还设有USB接口，用于外接对采集仪的内置程序进行升级，该数码管采集仪还设有RS232接口、HDMI接口等。
[0036]本实用新型直接获取数码管上的电平信号变化，通过单片机模块进行数据处理和数据发送，从而避免外界环境的干扰，提高了数码管显示设备的数据采集的准确性和稳定性。
[0037]实施例2
[0038]本实施例提供一种数码管数据采集系统，其包括有实施例1所述的数码管数据采集仪I，并且还包括有与数码管数据采集仪I相连的外部数码管设备2，其中，所述外部数码管设备2可以包括击实控制仪、试验箱、养护箱、电子枰、离子活度计、酸度计、温湿度控制仪等。
[0039]该数码管数据采集系统还包括与无线通信模块连接的数据处理服务器3。
[0040]应该理解，本实用新型要求保护的范围并不局限于上述实施方式，凡是对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意味着包含这些改动和变型。
【主权项】
1.数码管数据采集仪，其特征在于，包括: 单片机模块、与单片机模块连接的参考电压模块、逻辑电压比较模块、无线通信模块； 所述单片机模块，用以控制参考电压模块输出一个参考电压至逻辑电压比较模块； 所述逻辑电压比较模块，用以采集数码管的电压信号，将采集到的电压信号与所述参考电压进行比较，并根据比较结果输出正负逻辑电平； 所述单片机模块还用以处理逻辑电压比较模块输出的正负逻辑电平，生成通信报文发送给无线通信模块； 所述无线通信模块，将所述通信报文转换成无线通信信号，发送至数据处理服务器。2.根据权利要求1所述的数码管数据采集仪，其特征在于: 所述逻辑电压比较模块与被采集数码管的段位脚和片选脚连接。3.根据权利要求1所述的数码管数据采集仪，其特征在于: 所述参考电压模块与所述单片机通过SPI接口连接。4.根据权利要求1所述的数码管数据采集仪，其特征在于: 该数码管数据采集仪还设有USB接口、RS232接口。5.根据权利要求1所述的数码管数据采集仪，其特征在于: 该数码管数据采集仪还设有HDMI接口。6.—种数码管数据采集系统，其特征在于:包括权利要求1-5任一项所述的数码管数据采集仪，还包括与所述逻辑电压比较模块连接的数码管设备，以及与无线通信模块通信连接的数据处理服务器。7.根据权利要求6所述的数码管数据采集系统，其特征在于: 所述数码管设备包括击实控制仪、试验箱、养护箱、电子枰、离子活度计、酸度计、温湿度控制仪。
【文档编号】G08C17/02GK205608145SQ201620137094
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】孙睿, 高华斌, 高喜胜, 韦金海, 李湘知
【申请人】广东华路交通科技有限公司