工業數據采集監控系統的制作方法
【專利說明】工業數據采集監控系統
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及電子電路領域，具體地，涉及一種工業數據采集監控系統。
【背景技術】
[0003]隨著現代電子技術的發展，單片機的可靠性和高性價比，使它成為控制系統、智能儀表和數據采集等各個領域發展的主流。在當今工業生產和科學研究的各行業中，經常會遇到利用微機控制，需要輸入各種模擬信號的情況，這時需要進行A/D轉換。在某些實際項目中，為了采集某些模擬量而選用一些數據采集卡，其特點是:可擴展性差、安裝麻煩、易受機箱內環境的干擾，在許多場合尤其是便攜式應用場合不適用。

【發明內容】

[0004]為克服現有技術可擴展性差、安裝麻煩、易受機箱內環境干擾的技術缺陷，本發明公開了一種工業數據采集監控系統。
[0005]本發明所述工業數據采集監控系統，包括單片機和與單片機控制連接的數據采集模塊、USB通信接口、LED顯示器、輸入模塊、報警模塊，還包括與單片機數據連接的擴展存儲器。
[0006]具體的，所述單片機為AT89S52。
[0007]具體的，所述數據采集模塊為TLC2543。
[0008]具體的，所述USB通信接口為PDIUSBSD12。
[0009]具體的，所述輸入模塊為鍵盤或觸摸屏。
[0010]本發明所述工業數據采集監控系統，結構簡單、接口方便、集成度高、可靠性強、功能豐富；其次，通過USB接口與PC機連接不僅使數據存儲量大，而且更易于進行數據處理，經濟簡單，采樣數據精度較高，在實際應用中有較高的實用價值。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明一種【具體實施方式】示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0013]本發明所述工業數據采集監控系統，包括單片機和與單片機控制連接的數據采集模塊、USB通信接口、LED顯示器、輸入模塊、報警模塊，還包括與單片機數據連接的擴展存儲器。
[0014]如圖1所示。系統的工作過程就是一個數據采集的過程，其中的每一步都需要不同組的支持。首先，溫度和壓力參數經傳感器轉換成模擬信號，模擬信號經過A/D轉換芯片TLC2543變為單片機可識別的數字信號。單片機將數字信號進行處理之后，就可以送往LED顯示或者通過USB接口發送給上位機，同時如果檢測出現了異常，通過蜂鳴報警模塊來加以警示。系統也可以通過按鍵來設定相關的操作。USB接口在主機需要的時候把接收到的數據發送給主機進行處理和顯示，同樣主機也可以通過USB 口對下位機進行控制。
[0015]TLC2543是一種開關電容結構的逐次逼近式A/D轉換器，片內提供轉換時鐘，12位或8位串行數據輸出。可采集11路模擬輸入電壓，由片內多路開關選通，并采樣保持。在本芯片工作溫度(0°C ~70°C)范圍內，A/D轉換時間10微秒，具有單+5V電源工作的一大優點。通過對該芯片內數據輸入寄存器的編程，可實現:僅輸出轉換的高8位或12位、輸出二進制數的格擴展存儲器HHUSBD12 USB通信式為無符號數或有符號數、是最高有效位(MSB)導前輸出還是最低有效位(LSB)導前輸出。
[0016]PDIUSBD12是飛利浦公司推出的一款高性價比的USB固件，完全符合USB 1.1的協議規范，自帶并行接口，可與多種MCU相結合。另外，它還支持本地的DMA傳輸，為微控制系統與PC機進行大規模數據傳輸提供了解決方案。PDIUSBD12所具有的掛起低功耗功能，可以滿足USB電源管理的要求，可使其應用于使用總線供電的外部設備。此外，它集成了內部上拉電阻、連通指示等功能。AT89S52控制器與PDIUSBD12通過8位并行總線連接(采用地址總線與數據總線復用的方式)，采用MCU與PDIUSBD12結合的形式實現USB數據的高速傳輸，使系統變得形式靈活、編程簡潔、成本低廉。
[0017]顯示模塊及存儲器擴展設計系統的顯示是使用MAX7219實現的8位穩定靜態顯示，MAX7219是串行共陰極數碼管動態掃描顯示驅動芯片，僅使用3線串行接口傳送數據，可直接與單片機接口，用戶還可以方便地修改其內部參數以實現多位LED顯示，因此可以方便地使用單片機的USB 口送出顯示數據，并且其占用的時間少，方便編程及對信號的檢測。
[0018]存儲器擴展采用了 8片8K的6264芯片。他們通過地址所存芯片74LS373和譯碼芯片74LS138進行地址的所存和芯片的選擇。采用A0-A12作為它們的地址線，A13-A15作為74LS138芯片的3個引腳，用來與8片6264的選通信號相連。因此，第一片6264的地址對應范圍是:0000H-1FFFFH ;第二片為2000H-3FFFH，依次類推，第7片6264對應的地址范圍是EOOO-FFFHL
[0019]采集系統的主要功能是采集各模擬量輸入通道的數據，并將收到的信息進行存儲。程序結構分為主程序和中斷程序，其中包括初始化、信號的采集和數據處理顯示輸出。初始化包括定時器、終端系統、工作狀態和USB接口的初始化等。系統每隔20ms采集一次信號，保證對信號有很好的跟隨性。在下位機固件程序中，在設備接入主機后，首先對下位機進行系統初始化，然后進行USB連接，被主機識別并能正常驅動，進入正常使用狀態，等待數據傳輸。如果有PC數據傳輸，則調用通訊模塊接收數據，并將數據存入下位機存儲器，然后調用讀數據模塊與顯示模塊進行顯示；否則直接執行讀數據模塊并調用顯示模塊進行顯示(顯示上次存儲的數據)。
[0020]如上所述，可較好的實現本發明。
【主權項】
1.工業數據采集監控系統，其特征在于，包括單片機和與單片機控制連接的數據采集模塊、USB通信接口、LED顯示器、輸入模塊、報警模塊，還包括與單片機數據連接的擴展存儲器。2.根據權利要求1所述的工業數據采集監控系統，其特征在于，所述單片機為AT89S52。3.根據權利要求1所述的工業數據采集監控系統，其特征在于，所述數據采集模塊為TLC2543。4.根據權利要求1所述的工業數據采集監控系統，其特征在于，所述USB通信接口為PDIUSBSD12。5.根據權利要求1所述的工業數據采集監控系統，其特征在于，所述輸入模塊為鍵盤或觸摸屏。
【專利摘要】本發明所述工業數據采集監控系統，包括單片機和與單片機控制連接的數據采集模塊、USB通信接口、LED顯示器、輸入模塊、報警模塊，還包括與單片機數據連接的擴展存儲器。本發明所述工業數據采集監控系統，結構簡單、接口方便、集成度高、可靠性強、功能豐富；其次,通過USB接口與PC機連接不僅使數據存儲量大,而且更易于進行數據處理,經濟簡單,采樣數據精度較高,在實際應用中有較高的實用價值。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN105589356
【申請號】CN201410552354
【發明人】廖蓉
【申請人】廖蓉
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月19日