多串口数据记录器的制作方法

1.本实用新型涉及数据采集与记录领域，具体地，涉及一种多串口数据记录器。


背景技术：

2.在串口设备不支持网络，又需要对串口数据进行采集和分析的场景下，其中一种解决方案是先通过串口数据记录器将串口数据采集和存储起来，再通过上位机对存储起来的串口数据加以分析和利用。在此过程中，串口数据记录器需保证串口数据准确且完整地被记录，在不清楚串口数据的内容和数据量的情况下，串口数据记录器和上位机之间首先要确定串口数据的保存和展现形式，其次串口数据记录器需要采用合适的数据处理和存储策略以提高数据记录性能。
3.而为了便于上位机分析串口数据及重现数据产生过程，数据记录器中存储的串口数据需要应体现其被记录时的时间，这就要求数据记录器的时钟应具有一定的精度，但是现有技术中的数据记录器缺少对于时钟进行设定的硬件电路设计。此外，数据记录器与上位机之间的数据交互也应简单方便，现有技术中的数据记录器仅通过网络模块与上位机进行通信，当网络不稳定时会对数据上传产生影响。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种多串口数据记录器，以解决现有技术中的数据记录器无法确保时钟精度以及与上位机交互不方便的问题。
5.本实用新型提供一种多串口数据记录器，包括主控芯片、电源电路、串口rs
‑
232通讯电路、串口rs
‑
485通讯电路、外部时钟芯片电路、usb通讯电路和状态指示电路，其中：
6.所述主控芯片的第一i/o接口与所述串口rs
‑
232通讯电路连接；
7.所述主控芯片的第二i/o接口与所述串口rs
‑
485通讯电路连接；
8.所述主控芯片的第三i/o接口与所述时钟芯片电路连接；
9.所述主控芯片的第四i/o接口与所述usb通讯电路连接；
10.所述主控芯片的输出端与所述状态指示电路连接；
11.所述主控芯片的电源端与所述电源电路连接。
12.可选地，上述的多串口数据记录器，所述串口rs
‑
232通讯电路配置有用于设定参数的数据接口以及用于接收数据的数据接口。
13.可选地，上述的多串口数据记录器，所述串口rs
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232通讯电路采用max3232eue芯片电路实现。
14.可选地，上述的多串口数据记录器，所述串口rs
‑
485通讯电路配置有两个数据接收接口。
15.可选地，上述的多串口数据记录器，所述串口rs
‑
485通讯电路采用两个max3280eauk芯片电路实现。
16.可选地，上述的多串口数据记录器，所述时钟芯片电路采用ds3231mz时钟芯片电
路实现。
17.可选地，上述的多串口数据记录器，所述usb通讯电路采用ch376tusb管理芯片电路实现，ch376tusb管理芯片电路配置有usb接口，所述usb接口与u盘连接。
18.可选地，上述的多串口数据记录器，所述电源电路采用mic29302芯片电路以及rt9018a
‑
25gsp芯片电路实现；所述mic29302芯片电路将12v电压转换为5v电压，所述rt9018a
‑
25gsp芯片电路将5v电压转换为3.3v电压。
19.可选地，上述的多串口数据记录器，所述主控芯片采用stm32h7系列单片机芯片电路实现。
20.可选地，上述的多串口数据记录器，所述主控芯片采用stm32h750vbt6单片机芯片电路实现。
21.本实用新型提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：本实用新型通过设置外部时钟芯片电路，为时钟精度提供了硬件上的保障。而且，本实用新型中的方案提供了usb通讯电路，为用户提供usb接口，用户可以通过u盘作为数据存储与交互的介质，极大地方便了数据记录器与上位机之间的数据交互。
附图说明
22.图1为本实用新型一个实施例所述多串口数据记录器的结构框图。
23.图2a
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图2c所示为本实用新型一个实施例所述主控芯片电路图三个部分的电路示意图；
24.图3为本实用新型一个实施例所述电源电路的电路图；
25.图4为本实用新型一个实施例所述rs
‑
232通讯电路的电路图；
26.图5为本实用新型一个实施例所述rs
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485通讯电路的电路图；
27.图6为本实用新型一个实施例所述时钟芯片电路的电路图；
28.图7为本实用新型一个实施例所述usb通讯电路的电路图；
29.图8为本实用新型一个实施例所述状态指示电路的电路图。
具体实施方式
30.下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
31.本实用新型一些实施例中提供了一种多串口数据记录器，如图1所示，所述多串口数据记录器包括主控芯片1、电源电路2、串口rs
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232通讯电路3、串口rs
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485通讯电路4、外部时钟芯片电路5、usb通讯电路6和状态指示电路7。如图所示，所述主控芯片1的第一i/o接口与所述串口rs
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232通讯电路3连接，即二者之间是双向通信的连接关系；所述主控芯片1的第二i/o接口与所述串口rs
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485通讯电路4连接，即二者之间是双向通信的连接关系；所述主控芯片1的第三i/o接口与所述时钟芯片电路5连接，即二者之间是双向通信的连接关
系；所述主控芯片1的第四i/o接口与所述usb通讯电路6连接，即二者之间是双向通信的连接关系；所述主控芯片1的输出端与所述状态指示电路7连接，即所述主控芯片1能够向所述状态指示电路7发送信号以控制所述状态指示电路7指示状态；所述主控芯片1的电源端与所述电源电路2连接，即电源电路2将市电转换为适当的电压值，供主控芯片1使用，同时经过主控芯片1作为媒介为其他各电路部分提供电能。
32.上述方案，通过设置外部时钟芯片电路，为时钟精度提供了硬件上的保障。而且，本实用新型中的方案提供了usb通讯电路，为用户提供usb接口，用户可以通过u盘作为数据存储与交互的介质，极大地方便了数据记录器与上位机之间的数据交互。
33.上述方案中，主控芯片1可采用低成本高性能的stm32h7系列单片机芯片电路来实现，考虑到数据记录器需要较大的缓存空间，主控芯片1的具体型号可以选择stm32h750vbt6单片机，其主频最高480mhz，内存1056kb，存储空间128kb。如图2a
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图2c所示，为主控芯片选择stm32h750vbt6芯片时的电路示意图。
34.优选地，如图3所示，电源电路2可采用mic29302芯片电路和rt9018a
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25gsp芯片电路配合实现，其中mic29302芯片电路将dc12v转为dc5v，采用rt9018a
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25gsp芯片电路将dc5v转为dc3.3v，则数据记录器的电源输入为dc12v或dc5v。
35.上述方案中的串口rs
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232通讯电路3，如图4所示，可采用max3232eue芯片电路实现，该芯片提供2个rs
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232收发器，可以外接2个rs
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232接口，其中一个接口用于系统参数设定，如系统时间设定，另一个接口用于接收串口数据。进一步地，如图5所示，串口rs
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485通讯电路4可采用2个max3280eauk芯片电路实现，每个芯片可提供1个rs
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485接收器，则共计2个rs
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485接收器，可分别接收一路rs
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485总线数据，或分别接收rs
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422发送总线和接收总线数据。
36.优选的，如图6所示，外部时钟芯片电路5采用ds3231mz时钟芯片电路来实现，高精度时钟芯片ds3231mz的精度为
±
5ppm，每天的时间误差为
±
0.432秒。
37.另外，参考图7，usb通讯电路6可采用ch376tusb管理芯片电路来实现，由ch376t连接1个usb接口，由usb接口连接u盘。
38.上述方案中，状态指示电路7可采用图8所示的电路图来实现，其包括dv12v电源指示灯、dv5v电源指示灯、dv3.3v电源指示灯、系统运行状态指示灯，通过系统运行状态指示灯的亮灭指示系统当前的状态，包括系统启动状态、系统正常运行状态、系统报警状态等。
39.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。