专利名称：多功能数据采集模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据采集器，尤其是涉及一种具备状态显示、能进行简单参 数设置、具有多种通讯方式及多通道输入的多功能数据采集模块。
背景技术：
在目前的国内市场中，远程数据采集器主要分为两种类型，一种类型为具有模数 转换、通讯及简单控制功能的数据采集模块，该类型模块作为数据采集控制终端与上层应 用系统、中心数据库、服务端数据采集中间件共同构成数据采集控制平台系统。另一种类型 的数据采集器将上层应用软件与数据采集控制终端等模块集成于一体，具有强大的数据处 理功能及多种数据传输方式。第一类型数据采集器具有成本低廉的优点，但目前该种远程数据采集系统一般只 能支持单一的采集技术和通讯技术，扩展性差，无法根据采集现场的条件进行采集方式和 通信组网方式的灵活配置，适用范围非常有限，使用不方便。第二种类型的数据采集器将上层应用软件与数据采集控制终端等模块集成于一 体，大大扩展了第一类数据采集器的功能，且搭建数据采集控制平台系统也更加简单。该种 类型的数据采集器往往采用了较高级的嵌入式处理器并自带有操作系统。该类数据采集器 具有非常强大的数据处理功能，比如，提供模拟量、数字量、开关量等多种接入方式，提供自 动报警，历史数据可查询，支持打印功能，支持多种通讯协议，带有实时时钟等功能。该类数 据采集器取得成功的关键是其功能大大得到了提高，在功能得到大幅提高的同时，该类数 据采集器由于采用了较新的电子技术以及较复杂的硬件平台，使得该类数据采集器变得比 较娇贵，系统的可靠性有很大的降低，不适用于许多工况恶劣的环境，且该类数据采集器的 造价高昂，很多场合下该种数据采集器并不适用。
发明内容为解决以上两种数据采集器的问题，本实用新型提供了一种具备状态显示、能进 行简单参数设置、具有多种通讯方式及多通道输入的数据采集器，该种数据采集器在充分 满足用户的需求的同时，具有较低的价格及较高的可靠性。本实用新型通过以下技术措施实现的，一种多功能数据采集模块，包括电源模块、 MCU微控制单元、电连接在MCU微控制单元上的8路采集通道接口、电连接在MCU微控制单 元上的数据处理模块、电连接在MCU微控制单元上的人机交互模块、电连接在MCU微控制单 元上的通讯模块；所述电源模块为各模块提供电源，内部设置有电压隔离模块，电压隔离模 块将模拟电路部分及数字电路部分的供电进行3000V的DC隔离，数字电路部分再采用磁珠 隔离方式将通讯模块及微控制模块进行隔离，有效保障系统的稳定性；所述采集通道接口 每路与外界至少一个传感器电连接，并将电连接的传感器采集的数据转化为数字信号，传 送给数据处理模块；所述数据处理模块，能同时采集第1 第8路所有采集通道接口的数 据，也能根据设置采集某一路或某几路采集通道接口的数据，根据系统参数的设置进行不同类型、不同范围的数据处理；所述人机交互模块，由液晶显示界面及按键板构成，能对模 块的通讯类型及通讯参数进行设置，并能进行各通道数据测量范围的设定。上述通讯模块可以集成RS485通讯模块和RS232通讯模块，通过拨码开关进行 RS485或RS232通讯的选择。上述通讯模块也可以为RS485通讯模块、RS232通讯模块、GSM通讯模块、CDMA通 讯模块和任意一种或几种的集合，GSM/CDMA通讯模块，利用现有的GSM或CDMA网作与主站 之间进行信息的发射和接收。上述人机交互模块的液晶显示界面上优选设置有采样通道选择、测量范围、测量 类型、通讯参数的选择界面。本实用新型采用模块化设计，GSM/CDMA通讯模块设计为一独立可配置性模块；数 据处理模块、微控制器模块及RS232/RS485通讯模块集成在另一个独立模块中，该独立模 块提供有GSM/CDMA通讯模块接口。多功能数据模块提供大范围的模拟信号采集，内部特有 的软硬件设计有效保障模块具有多通道、高精度的数据采样，可裁剪的通讯方式在节约成 本的同时使产品可运用于各种环境，而且通过低功耗嵌入式控制系统和小屏幕液晶显示， 在实现人机交互操作的同时有效节省了模块的成本，具有质优价廉的优点。
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。实施例1 基于GSM网通讯方式的空气质量多功能数据采集器，包括电源模块106、MCU微控 制单元105、电连接在MCU微控制单元105上的8路采集通道接口 101、电连接在MCU微控 制单元105上的数据处理模块102、电连接在MCU微控制单元105上的人机交互模块104、 电连接在MCU微控制单元105上的GSM通讯模块103 ‘；(1)多功能数据采集器通过8路采集通道接口 101分别电连接有颗粒物采样器、 PMlO监测仪、气态污染物采样器、风速风向测量仪、温度测量仪、气压测量仪、湿度测量仪及 降水量测量仪，主站通过GSM网将所要采集的空气质量指标及控制指令通过GSM网发射，多 功能数据采集器中的GSM通讯模块103'接收到指令后，通过数字解码器将解码后的指令 传送给MCU微控制器单元105，MCU微控制器单元105中的软件指令按照所接收的指令打开 相应的采集通道接口 101，相应的仪器将采集到的模拟信号通过采集通道接口 101输送给 MCU微控制单元105进行处理、存储；(2)将存储在存储器中的通道采集信号信息从存储器中调出，MCU微控制器单元 105通过与GSM通讯模块103'的接口将采集到的通道数据输出到GSM通讯模块103'中的 编码器，经编码器编码后，其信号输出端接发射电路，发射电路经双工滤波器和天线将信号 发送出去，按指令通过数字编码器进行编码，通过GSM发射电路、双工滤波器、天线将信号 发射出去，主站通过GSM网即可收到所要的模拟通道信息；(3)多功能数据采集器可通过人机交互模块104进行采集数据类型及范围、通讯方式、通讯参数的设定，还可由主站通过GSM无线通讯网络发送指令进行设定。实施例2:基于串口通讯方式的空气质量多功能数据采集器，与实施例1不同处在于该数据 采集器的通讯模块为RS232/RS485串口通讯模块103，通过多功能数据采集器旁边的拨码 开关进行RS232或RS485通讯方式的硬件设定，再通过由液晶屏及按键板组成的人机交互 模块104进行RS232/RS485通讯方式的选择及通讯参数的设定，设定好后，多功能数据采集 器将按设定的通讯方式进行通讯；采集通道接口 101及数据处理模块102将采集的模拟信 号转换成数字信号，并将其传送到MCU微控制器单元105，MCU微控制器单元105通过RS232 或RS485串口与上位机软件进行数据的传输。以上是对本实用新型多功能数据采集器的结构和工作过程进行了阐述，用于帮助 理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制。任何未背离本实用 新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用 新型的保护范围之内。
权利要求一种多功能数据采集模块，其特征在于包括电源模块、MCU微控制单元、电连接在MCU微控制单元上的8路采集通道接口、电连接在MCU微控制单元上的数据处理模块、电连接在MCU微控制单元上的人机交互模块、电连接在MCU微控制单元上的通讯模块；所述电源模块为各模块提供电源，内部设置有电压隔离模块，电压隔离模块将模拟电路部分及数字电路部分的供电进行3000V的DC隔离，数字电路部分再采用磁珠隔离方式将通讯模块及微控制模块进行隔离，有效保障系统的稳定性；所述采集通道接口每路与外界至少一个传感器电连接，并将电连接的传感器采集的数据转化为数字信号，传送给数据处理模块；所述数据处理模块，能同时采集第1～第8路所有采集通道接口的数据，也能根据设置采集某一路或某几路采集通道接口的数据；所述人机交互模块，由液晶显示界面及按键板构成。
2.根据权利要求1所述的多功能数据采集模块，其特征在于所述通讯模块集成RS485 通讯模块和RS232通讯模块，通过拨码开关进行RS485或RS232通讯的选择。
3.根据权利要求1所述的多功能数据采集模块，其特征在于所述通讯模块为RS485 通讯模块、RS232通讯模块、GSM通讯模块、CDMA通讯模块的任意一种或几种的集合。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能数据采集模块，包括电源模块、MCU微控制单元、电连接在MCU微控制单元上的8路采集通道接口、电连接在MCU微控制单元上的数据处理模块、电连接在MCU微控制单元上的人机交互模块、电连接在MCU微控制单元上的通讯模块。本实用新型具有多通道、高精度的数据采样的优点，可裁剪的通讯方式在节约成本的同时使产品可运用于多种环境，而且通过低功耗嵌入式控制系统和小屏幕液晶显示，在实现人机交互操作的同时有效节省了模块的成本。
文档编号G08C19/00GK201741271SQ201020143078
公开日2011年2月9日 申请日期2010年3月24日 优先权日2010年3月24日
发明者吕俊鹏, 王胜利 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司