工业数据采集监控系统的制作方法
【专利说明】工业数据采集监控系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种工业数据采集监控系统。
【背景技术】
[0003]随着现代电子技术的发展，单片机的可靠性和高性价比，使它成为控制系统、智能仪表和数据采集等各个领域发展的主流。在当今工业生产和科学研究的各行业中，经常会遇到利用微机控制，需要输入各种模拟信号的情况，这时需要进行A/D转换。在某些实际项目中，为了采集某些模拟量而选用一些数据采集卡，其特点是:可扩展性差、安装麻烦、易受机箱内环境的干扰，在许多场合尤其是便携式应用场合不适用。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术可扩展性差、安装麻烦、易受机箱内环境干扰的技术缺陷，本发明公开了一种工业数据采集监控系统。
[0005]本发明所述工业数据采集监控系统，包括单片机和与单片机控制连接的数据采集模块、USB通信接口、LED显示器、输入模块、报警模块，还包括与单片机数据连接的扩展存储器。
[0006]具体的，所述单片机为AT89S52。
[0007]具体的，所述数据采集模块为TLC2543。
[0008]具体的，所述USB通信接口为PDIUSBSD12。
[0009]具体的，所述输入模块为键盘或触摸屏。
[0010]本发明所述工业数据采集监控系统，结构简单、接口方便、集成度高、可靠性强、功能丰富；其次，通过USB接口与PC机连接不仅使数据存储量大，而且更易于进行数据处理，经济简单，采样数据精度较高，在实际应用中有较高的实用价值。
【附图说明】
[0011]图1是本发明一种【具体实施方式】示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0013]本发明所述工业数据采集监控系统，包括单片机和与单片机控制连接的数据采集模块、USB通信接口、LED显示器、输入模块、报警模块，还包括与单片机数据连接的扩展存储器。
[0014]如图1所示。系统的工作过程就是一个数据采集的过程，其中的每一步都需要不同组的支持。首先，温度和压力参数经传感器转换成模拟信号，模拟信号经过A/D转换芯片TLC2543变为单片机可识别的数字信号。单片机将数字信号进行处理之后，就可以送往LED显示或者通过USB接口发送给上位机，同时如果检测出现了异常，通过蜂鸣报警模块来加以警示。系统也可以通过按键来设定相关的操作。USB接口在主机需要的时候把接收到的数据发送给主机进行处理和显示，同样主机也可以通过USB 口对下位机进行控制。
[0015]TLC2543是一种开关电容结构的逐次逼近式A/D转换器，片内提供转换时钟，12位或8位串行数据输出。可采集11路模拟输入电压，由片内多路开关选通，并采样保持。在本芯片工作温度(0°C ~70°C)范围内，A/D转换时间10微秒，具有单+5V电源工作的一大优点。通过对该芯片内数据输入寄存器的编程，可实现:仅输出转换的高8位或12位、输出二进制数的格扩展存储器HHUSBD12 USB通信式为无符号数或有符号数、是最高有效位(MSB)导前输出还是最低有效位(LSB)导前输出。
[0016]PDIUSBD12是飞利浦公司推出的一款高性价比的USB固件，完全符合USB 1.1的协议规范，自带并行接口，可与多种MCU相结合。另外，它还支持本地的DMA传输，为微控制系统与PC机进行大规模数据传输提供了解决方案。PDIUSBD12所具有的挂起低功耗功能，可以满足USB电源管理的要求，可使其应用于使用总线供电的外部设备。此外，它集成了内部上拉电阻、连通指示等功能。AT89S52控制器与PDIUSBD12通过8位并行总线连接(采用地址总线与数据总线复用的方式)，采用MCU与PDIUSBD12结合的形式实现USB数据的高速传输，使系统变得形式灵活、编程简洁、成本低廉。
[0017]显示模块及存储器扩展设计系统的显示是使用MAX7219实现的8位稳定静态显示，MAX7219是串行共阴极数码管动态扫描显示驱动芯片，仅使用3线串行接口传送数据，可直接与单片机接口，用户还可以方便地修改其内部参数以实现多位LED显示，因此可以方便地使用单片机的USB 口送出显示数据，并且其占用的时间少，方便编程及对信号的检测。
[0018]存储器扩展采用了 8片8K的6264芯片。他们通过地址所存芯片74LS373和译码芯片74LS138进行地址的所存和芯片的选择。采用A0-A12作为它们的地址线，A13-A15作为74LS138芯片的3个引脚，用来与8片6264的选通信号相连。因此，第一片6264的地址对应范围是:0000H-1FFFFH ;第二片为2000H-3FFFH，依次类推，第7片6264对应的地址范围是EOOO-FFFHL
[0019]采集系统的主要功能是采集各模拟量输入通道的数据，并将收到的信息进行存储。程序结构分为主程序和中断程序，其中包括初始化、信号的采集和数据处理显示输出。初始化包括定时器、终端系统、工作状态和USB接口的初始化等。系统每隔20ms采集一次信号，保证对信号有很好的跟随性。在下位机固件程序中，在设备接入主机后，首先对下位机进行系统初始化，然后进行USB连接，被主机识别并能正常驱动，进入正常使用状态，等待数据传输。如果有PC数据传输，则调用通讯模块接收数据，并将数据存入下位机存储器，然后调用读数据模块与显示模块进行显示；否则直接执行读数据模块并调用显示模块进行显示(显示上次存储的数据)。
[0020]如上所述，可较好的实现本发明。
【主权项】
1.工业数据采集监控系统，其特征在于，包括单片机和与单片机控制连接的数据采集模块、USB通信接口、LED显示器、输入模块、报警模块，还包括与单片机数据连接的扩展存储器。2.根据权利要求1所述的工业数据采集监控系统，其特征在于，所述单片机为AT89S52。3.根据权利要求1所述的工业数据采集监控系统，其特征在于，所述数据采集模块为TLC2543。4.根据权利要求1所述的工业数据采集监控系统，其特征在于，所述USB通信接口为PDIUSBSD12。5.根据权利要求1所述的工业数据采集监控系统，其特征在于，所述输入模块为键盘或触摸屏。
【专利摘要】本发明所述工业数据采集监控系统，包括单片机和与单片机控制连接的数据采集模块、USB通信接口、LED显示器、输入模块、报警模块，还包括与单片机数据连接的扩展存储器。本发明所述工业数据采集监控系统，结构简单、接口方便、集成度高、可靠性强、功能丰富；其次,通过USB接口与PC机连接不仅使数据存储量大,而且更易于进行数据处理,经济简单,采样数据精度较高,在实际应用中有较高的实用价值。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105589356
【申请号】CN201410552354
【发明人】廖蓉
【申请人】廖蓉
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月19日