一种数据集中器的制造方法
【专利摘要】一种数据集中器，包括：ARM处理器、FPGA芯片、以太网芯片、RS485芯片、外围电路、以太网接口和多组RS485串行总线通信接口，其中，RS485芯片分别与RS485串行总线通信接口和FPGA芯片连接，以太网芯片分别与ARM处理器和以太网接口连接，外围电路分别与ARM处理器和FPGA芯片连接，ARM处理器与FPGA芯片之间通过并行总线连接。本实用新型可提供32组RS485串行总线通信接口，并且方便数据集中器将数据传回监控中心，可靠性和实时性大大增强。
【专利说明】一种数据集中器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种交换设备，具体涉及一种数据集中器。
【背景技术】
[0002]数据集中器是一侧连接多条入线而在另一侧连接少量业务电路的一种交换设备，其一侧是接入多个下位机设备，另一侧连接远程上位机服务器。下位机设备包括光伏逆变器，汇流箱，环境检测仪等，上述设备通过各自的通信板与数据集中器连接。如环境检测仪用于采集环境温度、湿度、太阳辐射度、风速风向等数据，并将这些数据传给数据集中器，数据集中器负责将所有设备的运行参数和环境参数传送给远程监控中心的上位机。
[0003]目前数据集中器一般采用单片机作为处理单元，实现对信号和数据的采集和集中，由于受到单片机微处理芯片的性能和资源限制，现有的单片机微处理芯片最多能提供7个接口，若采用串口扩展芯片进行串口扩展，因受微处理器本身的处理速度和波特率的限制，也只能扩展少量且有限的接口，不能从根本上解决问题。同时单片机微处理芯片不能对大量的被采集数据进行有效的管理和存储，造成可靠性差，后期维护不方便。此外，现有的数据集中器一般是通过通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,GPRS)模块或者RS485接口转以太网模块将采集的数据传回监控中心，可靠性差，实时性不强。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种数据集中器，以解决上述现有数据集中器接口较少、数据管理和存储的可靠性差的问题。
[0005]技术方案如下:
[0006]一种数据集中器，包括用于支持各部件工作的外围电路、ARM处理器、FPGA芯片、以太网芯片、RS485芯片、以太网接口和多组RS485串行总线通信接口，其中，
[0007]所述RS485芯片分别与所述RS485串行总线通信接口和所述FPGA芯片连接，所述RS485串行总线通信接口用于实现所述数据集中器和下位机设备之间的连接；
[0008]所述以太网芯片分别与所述ARM处理器和所述以太网接口连接，所述以太网接口用于实现所述数据集中器与监控中心的上位机之间的连接，将数据传回所述监控中心；
[0009]相连接的所述ARM处理器和所述FPGA芯片分别与所述外围电路连接。
[0010]进一步:所述ARM处理器与所述FPGA芯片之间通过并行总线连接。
[0011]进一步:还包括光纤接口，所述光纤接口分别与光发送器、光接收器和所述FPGA芯片连接。
[0012]进一步:还包括串口，所述串口通过电平转换芯片与所述ARM处理器连接。
[0013]进一步:所述光纤接口为两路，所述串口为两路。
[0014]进一步:还包括显示屏，所述显示屏与驱动其显示的所述ARM处理器相连接。
[0015]进一步:所述ARM处理器为ARM9处理器AT91RM9200，所述FPGA芯片的型号为EP2C50F484C8N，所述以太网芯片的型号为RTL8305SB。[0016]进一步:所述显示屏为IXD液晶点阵显示屏。
[0017]进一步:所述电平转换芯片为232电平转换芯片MAX232。
[0018]进一步:所述光发送器的型号为HFBR1412，所述光接收器的型号为HFBR2412。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]1、本实用新型采用现场可编程门阵列(Field — Programmable Gate Array,FPGA)进行硬件编程扩展，可提供32组RS485串行总线通信接口。
[0021]2、本实用新型采用ARM处理器，自带标准以太网接口，方便采集数据集中器将数据传回监控中心，可靠性及实时性大大增强，实现数据信号传输距离远，抗干扰能力强，可用于恶劣的环境下；
[0022]ARM处理器还可以采用数据库模式对海量数据进行存储和管理，维护方便，在网络出现故障的情况下，能够将数据进行存储，不会丢失，并能与上位机智能重连。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1实施例1中数据集中器的结构示意图；
[0024]图2实施例2中数据集中器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，一种数据集中器，包括:ARM处理器1、FPGA芯片2、以太网芯片3、RS485芯片4、外围电路5、以太网接口 6和多组RS485串行总线通信接口 7，其中:
[0028]RS485芯片4分别与RS485串行总线通信接口 7和FPGA芯片2连接，RS485串行总线通信接口 7由RS485芯片4和FPGA芯片2配合实现，可提供32组RS485串行总线通信接口 7，RS485串行总线通信接口 7用于实现数据集中器和下位机设备之间的连接；
[0029]以太网芯片3分别与ARM处理器I和以太网接口 6连接，以太网接口 6由ARM处理器I配合以太网芯片3实现；以太网接口 6用于实现数据集中器与远程监控中心的上位机之间的连接，将数据传回监控中心；
[0030]外围电路5包括晶振、电源、随机存储器(random access memory, RAM)、FLASH存储器、FPGA配置芯片，外围电路的各部件之间的连接关系为现有技术；外围电路5分别与ARM处理器I和FPGA芯片2连接；
[0031]ARM处理器I与FPGA芯片2之间通过并行总线连接。
[0032]优选地，ARM处理器I为ARM9处理器AT91RM9200，FPGA芯片2的型号为EP2C50F484C8N,以太网芯片3的型号为RTL8305SB。
[0033]实施例2
[0034]如图2所示，一种数据集中器，包括:ARM处理器1、FPGA芯片2、以太网芯片3、RS485芯片4、外围电路5、以太网接口 6、多组RS485串行总线通信接口 7、两路光纤接口 8、两路串口 9和显示屏10，其中:
[0035]RS485芯片4分别与RS485串行总线通信接口 7和FPGA芯片2连接，RS485串行总线通信接口 7由RS485芯片4和FPGA芯片2配合实现，可提供32组RS485串行总线通信接口 7，RS485串行总线通信接口 7用于实现数据集中器和下位机设备之间的连接；
[0036]以太网芯片3分别与ARM处理器I和以太网接口 6连接，以太网接口 6由ARM处理器I配合以太网芯片3实现；以太网接口 3用于实现数据集中器与远程监控中心的上位机之间的连接，将数据传回监控中心；
[0037]外围电路5包括晶振、电源、随机存储器(random access memory, RAM)、FLASH存储器、FPGA配置芯片、电平转换芯片、光发送器和光接收器，外围电路的各部件之间的连接关系为现有技术；外围电路5分别与ARM处理器I和FPGA芯片2连接；
[0038]ARM处理器I与FPGA芯片2之间通过并行总线连接；
[0039]显示屏10与ARM处理器I的I/O管脚相连接，由ARM处理器I来负责驱动显示，用于显示各光伏并网电站的运行数据；
[0040]电平转换芯片分别与串口 9和ARM处理器I连接，串口 9由电平转换芯片和ARM处理器I配合实现；
[0041]光纤接口 8分别与光发送器、光接收器和FPGA芯片2连接，光纤接口 8由光发送器、光接收器和FPGA芯片2配合实现。
[0042]优选地，ARM处理器I为ARM9处理器AT91RM9200，FPGA芯片2的型号为EP2C50F484C8N,以太网芯片3的型号为RTL8305SB，显示屏10为LCD液晶点阵显示屏，电平转换芯片为232电平转换芯片MAX232，光发送器的型号为HFBR1412，光接收器的型号为HFBR2412。
【权利要求】
1.一种数据集中器，包括用于支持各部件工作的外围电路，其特征在于，还包括=ARM处理器、FPGA芯片、以太网芯片、RS485芯片、以太网接口和多组RS485串行总线通信接口，其中， 所述RS485芯片分别与所述RS485串行总线通信接口和所述FPGA芯片连接，所述RS485串行总线通信接口用于实现所述数据集中器和下位机设备之间的连接； 所述以太网芯片分别与所述ARM处理器和所述以太网接口连接，所述以太网接口用于实现所述数据集中器与监控中心的上位机之间的连接，将数据传回所述监控中心； 相连接的所述ARM处理器和所述FPGA芯片分别与所述外围电路连接。
2.如权利要求1所述的数据集中器，其特征在于，所述ARM处理器与所述FPGA芯片之间通过并行总线连接。
3.如权利要求2所述的数据集中器，其特征在于，还包括光纤接口，所述光纤接口分别与光发送器、光接收器和所述FPGA芯片连接。
4.如权利要求3所述的数据集中器，其特征在于，还包括串口，所述串口通过电平转换芯片与所述ARM处理器连接。
5.如权利要求4所述的数据集中器，其特征在于，所述光纤接口为两路，所述串口为两路。
6.如权利要求4所述的数据集中器，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与驱动其显示的所述ARM处理器相连接。
7.如权利要求1所述的数据集中器，其特征在于，所述ARM处理器为ARM9处理器AT91RM9200，所述FPGA芯片的型号为EP2C50F484C8N，所述以太网芯片的型号为RTL8305SB。
8.如权利要求6所述的数据集中器，其特征在于，所述显示屏为LCD液晶点阵显示屏。
9.如权利要求4所述的数据集中器，其特征在于，所述电平转换芯片为232电平转换芯片 MAX232。
10.如权利要求3所述的数据集中器，其特征在于，所述光发送器的型号为HFBR1412，所述光接收器的型号为HFBR2412。
【文档编号】G08C19/00GK203406897SQ201320402544
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】李旭阳, 马亮, 林锥 申请人:北京京仪绿能电力系统工程有限公司