一种低功耗多接口传感器数据采集存储系统的制作方法

本实用新型涉及一种低功耗多接口传感器数据采集存储系统。

背景技术：

目前对于数据的采集和存储都是单向的对某个传感器设计一款独立的系统，这样重复的工作增加开发者无意义的工作量，一款集采集、存储和控制一体的标准系统正是目前各个领域所急需的产品，市面上大多数传感器通信协议都是RS232信号。以此为通信标准设计一款满足多路传感器接口，长时间存储的采集存储系统。

然而，现有的传感器数据采集存储系统普遍存在功耗较高的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种低功耗多接口传感器数据采集存储系统，以便在系统接口闲置时，能够及时降低数据采集存储系统自身的功耗。

本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种低功耗多接口传感器数据采集存储系统，包括控制器、电源、3.3V转换电路、12V转换电路、电子开关电路、过流保护电路以及载体接口；其中：

电源分别与3.3V转换电路、12V转换电路连接；

3.3V转换电路、12V转换电路还分别与控制器相连，且由所述控制器控制；

电源、3.3V转换电路以及12V转换电路还分别与电子开关电路连接；

电子开关电路与过流保护电路相连，过流保护电路与载体接口相连；

电子开关电路、过流保护电路还分别与控制器相连，且由所述控制器控制。

上述技术方案中，在载体接口闲置时，可以通过控制器控制电子开关电路、3.3V转换电路以及12V转换电路关断，从而降低数据采集存储系统自身的功耗。

优选地，所述控制器采用STM32L476系列芯片。

上述技术方案中，提供了一种低功耗的控制器芯片，利于进一步降低系统的功耗。

优选地，所述3.3V转换电路采用TPS62177转换芯片。

上述技术方案中，提供了一种具有自休眠功能的3.3V转换电路芯片，该芯片在轻载时能够自动进入节能模式，利于进一步降低系统的功耗。

优选地，所述电子开关电路采用光耦隔离电路。

优选地，所述电子开关电路的供电系统采用跳线帽在电源、12V电压以及3.3V电压中进行切换。

优选地，所述的电子开关电路、过流保护电路以及载体接口均有多路。

优选地，所述控制器上还连接有TTL转RS232单元和存储单元。

优选地，所述存储单元包括多个TF卡，TF卡与控制器之间采用SPI总线进行通信。

优选地，所述控制器上还通过I²C总线连接有DS3231温补时钟。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型中的低功耗多接口传感器数据采集存储系统，在接口闲置时，可由控制器控制电子开关电路、3.3V转换电路以及12V转换电路等处于关断状态，以降低自身功耗。另外，由于本实用新型中控制器也采用了低功耗系列芯片，因此可进一步降低系统功耗。

附图说明

图1为本实用新型中一种低功耗多接口传感器数据采集存储系统的结构框图；

其中，1-控制器，2-电源，3-3.3V转换电路，4-12V转换电路，5-电子开关电路，6-过流保护电路，7-载体接口，8-TTL转RS232单元，9-存储单元，10-DS3231温补时钟。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

结合图1所示，一种低功耗多接口传感器数据采集存储系统，包括控制器1、电源2、3.3V转换电路3、12V转换电路4、电子开关电路5、过流保护电路6以及载体接口7。

电源2优选采用锂电池，该电源2分别与3.3V转换电路3、12V转换电路4连接。

3.3V转换电路3可以将电源2的电压转化为3.3V电压。

3.3V电压可以给控制器1供电，也可以作为可选择负载电压给负载进行供电。

12V转换电路4可以将电源2的电压转化为12V电压。该12V电压可以给负载传感器进行供电。本实施例中的12V转换电路4例如可以采用LTC3115系列芯片。

此外，3.3V转换电路3、12V转换电路4还分别与控制器1相连，且由控制器1控制。

电源2、3.3V转换电路3以及12V转换电路4还分别与电子开关电路5连接。

电子开关电路5与过流保护电路6相连，过流保护电路6与载体接口7相连。

载体接口7用于连接负载，例如各类传感器等。

电子开关电路5、过流保护电路6还分别与控制器1相连，且由控制器1控制。

上述技术方案中，在载体接口闲置时，可以通过控制器1控制电子开关电路5、3.3V转换电路3以及12V转换电路4关断，从而降低数据采集存储系统自身的功耗。

一种优选方案，控制器1采用STM32L476系列芯片。

上述技术方案中，提供了一种低功耗的控制器芯片，利于进一步降低系统的功耗。

本实施例中的3.3V转换电路可采用TPS62177转换芯片。

上述技术方案中，提供了一种具有自休眠功能的3.3V转换电路芯片，该芯片在轻载时能够自动进入节能模式，利于进一步降低系统的功耗。

优选地，电子开关电路5采用光耦隔离电路。

电子开关电路5的供电系统采用跳线帽在电源、12V电压以及3.3V电压中进行切换。通过切换可以选择三种不同的电压经过过流保护电路6，从而为负载传感器供电。

本实施例中电子开关电路5、过流保护电路6以及载体接口7均有多路。

多路过流保护电路6分别对应多路载体接口7。本系统可设置当负载电流大于1A时进行限流保护，并且具有0.4A至1.6A可调节限流大小。

在正常工作状态下输入电压和输出电压相同，当负载电流大于限载电流时进行电路保护输出电压为0V。当负载电流恢复正常时，过流保护电路也恢复到导通状态。

本实施例中的过流保护电路6例如可以采用TPS25921系列芯片。

本实施例还设计状态检测功能，正常状态下TPS25921系列芯片的FLT引脚拉高，当出现过流、过压或者欠压状态时FLT引脚变为低电平，控制器1读取这个引脚状态做异常处理。

此外，在控制器上还连接有TTL转RS232单元8和存储单元9。

由于负载所传输的信号是RS232信号，而控制器1能够识别的是TTL信号，在负载和控制器之间的数据传输中间需要加一个转换，故增加TTL转RS232单元8。

存储单元9包括多个TF卡，TF卡与控制器之间采用SPI总线进行通信。

本系统具有8个存储卡，需要进行数据存储位置选择，这里TF卡CS接口与控制器1的SD_CS1引脚相连，采用段选方式进行选择存储位置，CS为高电平时TF为失能，设置为低电平时为使能，通过使能操作选择存储芯片。多路负载数据存储方式是以编号加时间方式每个负载会建立一个文件夹，文件夹下才是每路负载所要存储数据的文本。

本实施例中数据采集存储系统的采集存储工作原理：

传感器采集数据通过TTL转RS232单元8，将数据传输给控制器1，控制器1把这些信号写到TF卡里，TF卡价格便宜占用体积小，而且通过卡座里面弹簧卡扣比较稳定而且容易取下来。本系统中TF卡槽例如可以有8个，每个卡槽最大支持32Gb，大容量的存储设计可以满足足够长的工作时间，存储时可依次存储，当卡1剩余容量小于100M时，下一次数据存储在卡2，同理依次存储。

存储时多个传感器建立多个文件夹和文件按照时间和编号命名方式存储。

另外，本实施例中控制器1上还通过I²C总线连接有DS3231温补时钟10。

综上，本实施例中的低功耗多接口传感器数据采集存储系统具有低功耗、多接口、大容量存储器等优点，可以满足需要长时间工作而又不方便更换的设备。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。