基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括上位機和下位機，所述下位機包括嵌入式微控制器、模擬信號采集接口、模擬信號調(diào)理電路、LCD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍(lán)牙模塊；所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調(diào)理電路與所述嵌入式微控制器連接；所述LCD顯示屏、鍵盤分別與所述嵌入式微控制器連接；所述電源模塊用于為所述嵌入式微控制器供電；所述嵌入式微控制器通過所述藍(lán)牙模塊與所述上位機連接。下位機和上位機基于藍(lán)牙無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)通信，解決了上下位機之間采用有線方式數(shù)據(jù)通信所存在的具有布線繁重、可移動性差、不易維護和擴展等問題。
【專利說明】
基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)4.0時代的到來，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場中模擬信號量的數(shù)據(jù)采集及分析處理工作是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的一個重要組成部分。同時，隨著計算機、微電子及移動通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)采集及處理分析工作提出的要求越來越高，迫切需求將新信息技術(shù)融入到現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，以便更好地提高工作效率及獲得更好的用戶體驗感。
[0003]目前，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有兩種設(shè)計方案。第一種是采用單微控制器構(gòu)建的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，第二種是基于微控制器+PC機(工控機)構(gòu)建的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中第一種設(shè)計方案由于采用單微控制器進行設(shè)計，所以，只能進行簡單的數(shù)據(jù)采集和控制工作，而對于更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析處理工作而言，通常難以勝任。第二種設(shè)計方案由于基于上下位機設(shè)計模式，所以，對下位機實時采樣數(shù)據(jù)的分析處理統(tǒng)計等較為復(fù)雜的工作可以交給上位機PC(工控機)進行處理。這種設(shè)計方案適用于上位機和下位機安裝位置固定的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用場合，而對于下位機和上位機安放位置不固定、工作環(huán)境惡劣、布線復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用來說，通常難以勝任。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，解決上、下位機之間采用有線方式數(shù)據(jù)通信所存在的具有布線繁重、可移動性差、不易維護和擴展等問題。
[0005]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括上位機和下位機，所述下位機包括嵌入式微控制器MSP432、模擬信號采集接口、模擬信號調(diào)理電路、LCD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍(lán)牙模塊；
[0007]所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調(diào)理電路與所述嵌入式微控制器MSP432連接，模擬信號采集接口用于對模擬前端信號量的數(shù)據(jù)采集；
[0008]所述IXD顯示屏、鍵盤分別與所述嵌入式微控制器MSP432連接，用于顯示數(shù)據(jù)信息及調(diào)整數(shù)據(jù)信息；
[0009]所述電源模塊用于為所述嵌入式微控制器MSP432供電；
[0010]所述嵌入式微控制器MSP432通過所述藍(lán)牙模塊與所述上位機連接。
[0011]優(yōu)選地，所述上位機為平板電腦或智能手機或掌上電腦。
[0012]優(yōu)選地，所述模擬信號調(diào)理電路主要由依次連接的濾波電路、放大電路以及隔離電路構(gòu)成。
[0013]本實用新型的有益效果是:1、下位機采用超低功耗嵌入式微控制器MSP432和電池供電電路進行構(gòu)建，具有體積小、功耗低、成本低、便于攜帶、安裝及維護等優(yōu)點。
[0014]2、下位機和上位機基于藍(lán)牙無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)通信，解決了上下位機之間采用有線方式數(shù)據(jù)通信所存在的具有布線繁重、可移動性差、不易維護和擴展等問題。
[0015]3、上位機采用智能手機、平板電腦、PDA等多種移動終端形式，解決了傳統(tǒng)上位機采用普通PC機所存在的具有體積大、功耗大、成本高、不易攜帶、抗干擾性能差、不能滿足用戶多樣化需求等問題。
[0016]4、上位機應(yīng)用軟件具用通訊參數(shù)設(shè)置、通道參數(shù)設(shè)置(各通道名稱、單位、報警上下限、標(biāo)定系數(shù)等)、采樣數(shù)據(jù)存儲、采樣數(shù)據(jù)濾波、采樣數(shù)據(jù)文本顯示、波形顯示(單個波形和全景波形)、采樣數(shù)據(jù)波形回放、采樣數(shù)據(jù)報警和記錄等功能，能夠滿足多種用戶的功能需求。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及較佳實施例詳細(xì)說明本實用新型的【具體實施方式】。如圖1所示，一種基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括上位機和下位機，所述上位機為平板電腦或智能手機或掌上電腦。所述下位機包括嵌入式微控制器MSP432、模擬信號采集接口、模擬信號調(diào)理電路、LCD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍(lán)牙模塊;所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調(diào)理電路與所述嵌入式微控制器MSP432連接，模擬信號采集接口用于對模擬前端信號量的數(shù)據(jù)采集，所述模擬信號調(diào)理電路主要由依次連接的濾波電路、放大電路以及隔離電路構(gòu)成。
[0019]所述IXD顯示屏、鍵盤分別與所述嵌入式微控制器MSP432連接，用于顯示數(shù)據(jù)信息及調(diào)整數(shù)據(jù)信息;所述電源模塊用于為所述嵌入式微控制器MSP432供電；所述嵌入式微控制器MSP432通過所述藍(lán)牙模塊與所述上位機連接。
[0020]該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以超低功耗嵌入式微控制器MSP432作為下位機的控制核心，夕卜加模擬信號調(diào)理、簡易LCD顯示器、鍵盤、藍(lán)牙通訊及電池供電等硬件功能模塊，組成智能數(shù)據(jù)采集前端，實現(xiàn)模擬前端信號量的數(shù)據(jù)采集；以智能手機或者平板電腦等移動終端作為上位機，基于藍(lán)牙無線通訊協(xié)議和Android軟件開發(fā)平臺，編制上位機應(yīng)用軟件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集控制命令的發(fā)送以及實時采樣數(shù)據(jù)的接收、處理、存儲、顯示、分析、統(tǒng)計等工作。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)適用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場模擬量信號的實時采集，特別是一些環(huán)境惡劣、布線不易、網(wǎng)電源供電不方便的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，為其提供一種簡便有效的數(shù)據(jù)采集方式。
[0021 ]由于本系統(tǒng)包括下位機和上位機兩大部分，為了確保該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠運行，數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)正確、抗干擾性強，所以，對每一部分的軟硬件首先采用模塊化設(shè)計思想進行設(shè)計，然后對各個模塊進行測試與驗證，最后進行集成測試與驗證。其中，下位機軟件是在TI公司下的CCS集成開發(fā)環(huán)境下進行開發(fā)與調(diào)試。具體方法是通過JTAG對下位機數(shù)據(jù)采集固化軟件各個模塊進行單獨和集成測試與驗證。下位機固化軟件測試與驗證通過之后，將最終編譯生成的固化文件燒錄進下位機的啟動FLASH中。上位機數(shù)據(jù)采集分析處理軟件的基于Android移動終端開發(fā)平臺進行設(shè)計，并對各個軟件設(shè)計模塊進行單獨和集成測試與驗證。在確保下位機和下位機上位機全部測試與驗證通過后，然后再進行集成聯(lián)調(diào)。最終確保整個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠運行，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)期設(shè)計功能。
[0022]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括上位機和下位機，所述下位機包括嵌入式微控制器MSP432、模擬信號采集接口、模擬信號調(diào)理電路、IXD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍(lán)牙模塊； 所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調(diào)理電路與所述嵌入式微控制器MSP432連接，模擬信號采集接口用于對模擬前端信號量的數(shù)據(jù)采集； 所述LCD顯示屏、鍵盤分別與所述嵌入式微控制器MSP432連接，用于顯示數(shù)據(jù)信息及調(diào)整數(shù)據(jù)信息； 所述電源模塊用于為所述嵌入式微控制器MSP432供電； 所述嵌入式微控制器MSP432通過所述藍(lán)牙模塊與所述上位機連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機為平板電腦或智能手機或掌上電腦。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于藍(lán)牙和移動終端的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬信號調(diào)理電路主要由依次連接的濾波電路、放大電路以及隔離電路構(gòu)成。
【文檔編號】G08C17/02GK205486730SQ201620099335
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月1日
【發(fā)明人】張素萍, 田金穎, 孟慶宜, 徐慶繼, 牛云陞, 范其明
【申請人】天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院