一种并行数据采集模块的制作方法

本实用新型涉及数据采集模块，特别是一种并行数据采集模块。

背景技术：

并行数据采集，是指系统中存在多个数据采集设备或者采集通道，这些设备或通道同时工作，共同完成整个系统的数据采集任务。采用并行方式进行数据采集，不仅可以满足特定系统的设计需求，还能提高系统采集效率，从而提升系统性能。并行数据采集模块是数据采集中比较重要的一个中间件，用来采集并行微打数据并转232/485输出。市场上的并行数据采集模块有以下几个常见问题。

现有的并行数据采集模块多为单一5V供电或单一24V供电，在实际应用中经常要单独加电源才可以进行应用。不仅安装不方便，且影响电路布置的整洁性，存在安全隐患。另外，现有并行数据采集模块多为25P转usb，难以运用到工业数据采集中。而且，现有并行数据采集模块多为单一485或单一232输出口，在实际应用中，不同设备需要不同类型数据，经常要带一个232转485模块才可以顺利使用模块采集数据，且输出口没有保护设置，外部短路容易造成电路板损坏和安全隐患。同时，还存在不带复位按钮，出问题只能不停断电重启，很不方便，且容易烧模块；以及容易受电源、磁场等因素干扰，造成采集到的数据不准确等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种并行数据采集模块，可实现宽范围电压供电，输入口及输出口适用性广，不易受到干扰，使用安全方便。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种并行数据采集模块，其特征在于：包括输入电源处理单元、并行数据采集单元、数据输出处理单元及CPU状态灯单元，输入电压处理单元包括依次连接的自锁开关、保险丝、电压指示灯、电压隔离模块、电感稳流模块、稳压器模块、电容滤波模块及并联于保险丝及电容滤波模块的TVS降噪模块、自恢复保险模块及热敏电阻模块，电源隔离模块连接稳压芯片模块；并行数据采集单元包括依次连接的26P并口插槽模块、D型三态上升沿触发器模块、电阻降流模块及MCU模块；数据输出处理单元包括与MCU模块连接的第一输出单元及第二输出单元，第一输出单元包括依次连接的485输出口模块、第一磁珠降噪模块、第一TVS降噪模块，第二输出单元包括依次连接的232输出口模块、第二磁珠降噪模块、第二TVS降噪模块，MCU模块连接所述485输出口模块及232输出口模块；CPU状态灯单元包括MCU模块及与其依次连接的反相器及CPU状态灯；所述稳压芯片模块通过逻辑芯片模块连接26P并口插装模块，逻辑芯片模块并联数据输入指示灯；稳压芯片模块连接反相器模块，稳压芯片模块通过外部8M有源晶振模块连接MCU模块；稳压芯片模块连接JTAG模块及复位按钮。

所述自锁开关型号为六角8*8自锁开关、保险丝型号为FUSE1206、电压指示灯型号为LED0603、电压隔离模块型号为0505-1W、电感稳流模块型号为IND10X10L-M、稳压器模块型号为LM2596、电容滤波模块型号为CAP_10.2，220UF50V、TVS降噪模块型号为TVS 30V、自恢复保险模块型号为JK250800U RF800、热敏电阻模块型号为NTC 10D-11、稳压芯片模块型号为ASM1117-3.3、26P并口插槽模块型号为26P简易牛角座、D型三态上升沿触发器模块型号为74HCT574D、电阻降流模块型号为1K0603电阻、MCU模块型号为stm32f103c8t6、485输出口模块型号为SP485_SOP8、第一磁珠降噪模块型号为BLM18RK601SN1D100MHz 0603600R、第一TVS降噪模块型号为SMBJ 6.8A贴片单向6.8V、232输出口模块型号为NXPSP232SOP16、第二TVS降噪模块型号为SMBJ 15A贴片单向15V、反相器型号为74HC04D、CPU状态灯型号为LED0603、逻辑芯片模块型号为74HC32_SOP14NB、数据输入指示灯型号为LED0603、8M有源晶振模块型号为3225贴片有源晶振、复位按钮型号为6*6*5MM轻触4脚立式/贴片按键按钮开关。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型的并行数据采集模块，包括输入电源处理单元、并行数据采集单元、数据输出处理单元及CPU状态灯单元，其中输入电源处理单元的输入电源先经过保险丝，过滤掉超范围的电流；然后通过电源指示灯，表明输入电流正常；接下来通过电源隔离模块，防止短路、过压、欠压、过流等电流输入，隔离浪涌、雷电，输出稳定的电压电流；接下来通过稳流电感模块，然后通过稳压器模块进行稳压，通过电容滤波模块，通过TVS降噪，得到稳定、安全的5V电流，一部分5V电流通过稳压芯片变为3.3V电流供部分需要3.3V供电的元器件使用，从而可实现5-36V直流电源输入，方便现场取电，且保障输入电流转化为稳定地5V供电。

2、本实用新型的并行数据采集模块，并行数据采集单元的输入信号自26P并口插槽输入，然后通过D型三态上升沿触发器模块和电阻降流模块，得到可被MCU处理的信号，通过逻辑芯片模块和LED指示灯模块可以方便查看信号输入状态。

3、本实用新型的并行数据采集模块，数据输出处理单元实现经MCU转换完成的数据通过sp485芯片转换为485信号，通过sp232芯片转换为232信号，然后通过各自的磁珠降噪模块，再通过TVS降噪模块，防外部短路，实现反接隔离，对输出数据输出做了降噪和防浪涌处理，确保采集到的数据的不受干扰，输出可靠的232或485信号，且可以有效防止外部线路短路对电路板造成的损害。

4、本实用新型的并行数据采集模块，CPU状态灯单元中，MCU模块通过外部有源晶振模块和反相器控制CPU状态灯组有规律闪烁，方便确认MCU的运行状态。

5、本实用新型的并行数据采集模块，稳压芯片模块连接JTAG模块及复位按钮，从MCU引出复位电路，JTAG口可以方便地调试程序。

6、本实用新型的并行数据采集模块，能够实现方便、稳定采集并口数据，可实现宽范围电压供电，输入口及输出口适用性广，且有效保障数据安全，不易受到干扰，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理方框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种并行数据采集模块，其特征在于：包括输入电源处理单元、并行数据采集单元、数据输出处理单元及CPU状态灯单元，输入电压处理单元包括依次连接的自锁开关、保险丝、电压指示灯、电压隔离模块、电感稳流模块、稳压器模块、电容滤波模块及并联于保险丝及电容滤波模块的TVS降噪模块、自恢复保险模块及热敏电阻模块，电源隔离模块连接稳压芯片模块；并行数据采集单元包括依次连接的26P并口插槽模块、D型三态上升沿触发器模块、电阻降流模块及MCU模块；数据输出处理单元包括与MCU模块连接的第一输出单元及第二输出单元，第一输出单元包括依次连接的485输出口模块、第一磁珠降噪模块、第一TVS降噪模块，第二输出单元包括依次连接的232输出口模块、第二磁珠降噪模块、第二TVS降噪模块，MCU模块连接所述485输出口模块及232输出口模块；CPU状态灯单元包括MCU模块及与其依次连接的反相器及CPU状态灯；所述稳压芯片模块通过逻辑芯片模块连接26P并口插装模块，逻辑芯片模块并联数据输入指示灯；稳压芯片模块连接反相器模块，稳压芯片模块通过外部8M有源晶振模块连接MCU模块；稳压芯片模块连接JTAG模块及复位按钮。

所述自锁开关型号为六角8*8自锁开关、保险丝型号为FUSE1206、电压指示灯型号为LED0603、电压隔离模块型号为0505-1W、电感稳流模块型号为IND10X10L-M、稳压器模块型号为LM2596、电容滤波模块型号为CAP_10.2，220UF50V、TVS降噪模块型号为TVS 30V、自恢复保险模块型号为JK250800U RF800、热敏电阻模块型号为NTC 10D-11、稳压芯片模块型号为ASM1117-3.3、26P并口插槽模块型号为26P简易牛角座、D型三态上升沿触发器模块型号为74HCT574D、电阻降流模块型号为1K0603电阻、MCU模块型号为stm32f103c8t6、485输出口模块型号为SP485_SOP8、第一磁珠降噪模块型号为BLM18RK601SN1D100MHz 0603600R、第一TVS降噪模块型号为SMBJ 6.8A贴片单向6.8V、232输出口模块型号为NXPSP232SOP16、第二TVS降噪模块型号为SMBJ 15A贴片单向15V、反相器型号为74HC04D、CPU状态灯型号为LED0603、逻辑芯片模块型号为74HC32_SOP14NB、数据输入指示灯型号为LED0603、8M有源晶振模块型号为3225贴片有源晶振、复位按钮型号为6*6*5MM轻触4脚立式/贴片按键按钮开关。

本实用新型的能够方便、稳定采集并口数据的并行数据采集模块。支持5-36V直流电源输入，通过保险丝、热敏电阻、自恢复保险、电源隔离模块、电感、稳压器、电容、TVS管、电阻等元器件，将输入电流转化为稳定可靠的5V电流给指定元器件供电，一部分5V电流通过稳压芯片、电阻、电容等转化为稳定可靠的3.3V电流给指定的元器件供电。电源输入部分有LED灯，可以方便查看电路板是否通电。

26P牛头插槽方便26P排线的插拔，并行数据通过D型三态上升沿触发器和1K电阻转化为可被stm32f103c8t6芯片识别的TTL信号，MCU通过内部程序将接收到的数据转化为USART数据，通过SP485和SP232芯片，转化为485和232信号，再通过磁珠降噪，TVS管防止外部短路对电路板造成损害，然后将232和485信号稳定地输出。同时还从电路板引出一路5V供电输出。

从MCU引出复位电路，JTAG口可以方便地调试程序。MCU通过反相器控制LED灯组的有规律闪烁，可以方便查看MCU的运行状态。有并行数据输入时，逻辑芯片点亮D10LED灯，通过D10可以方便查看输入数据读取情况。

本实用新型虽公开了实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。