CN104730328A - 一种智能无线电压采集仪器 - Google Patents

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成岳
范小丰
汪用瑜
曹利钢
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Abstract

本发明公开了一种智能无线电压采集仪器，16路模拟信号采集模块通过电路连接16路开关电路模块，每一路模拟信号分别由一模拟开关控制，16路开关电路模块通过电路连接16位A/D转换模块，16位A/D转换模块对采集到的每一路模拟信号转换为数字信号，16位A/D转换模块通过电路连接单片机，单片机通过电路分别连接第一蓝牙模块，第一蓝牙模块通过无线蓝牙方式连接第二蓝牙模块，第一蓝牙模块通过蓝牙无线方式接收数据或者发送数据给第二蓝牙模块，第二蓝牙模块通过电路连接上位机，上位机分别连接有显示模块、数据存储模块。本发明的有益效果是能够实现远程对电压数据的采集，提高工作效率。

Description

一种智能无线电压采集仪器
技术领域
本发明属于无线电设备技术领域，涉及一种智能无线电压采集仪器。
背景技术
目前电力***采集电压数据需要工作人员在现场采集，不仅浪费人力，并且现场采集受自然环境影响，比较困难，效率低下，而且会对工作人员造成人身危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能无线电压采集仪器，解决了目前电压采集设备需要到现场采集电压，采集效率低的问题。
本发明所采用的技术方案是包括16路，可以根据要求增加或减少模拟信号采集模块，16路模拟信号采集模块使用电线连接16个电压测定对象，实时在线测定，16路模拟信号采集模块通过电路连接16路开关电路模块，每一路模拟信号分别由一模拟开关控制，16路开关电路模块通过电路连接16位A/D转换模块，16位A/D转换模块对采集到的每一路模拟信号转换为数字信号，16位A/D转换模块通过电路连接单片机，单片机对数字信号进行处理，单片机通过电路分别连接第一蓝牙模块，第一蓝牙模块通过无线蓝牙方式连接第二蓝牙模块，第一蓝牙模块通过蓝牙无线方式接收数据或者发送数据给第二蓝牙模块，第二蓝牙模块通过电路连接上位机，第二蓝牙模块接收数据或者将上位机的数据发送给第一蓝牙模块，上位机分别连接有显示模块、数据存储模块，显示模块将数据显示在液晶屏上，数据存储模块对数据进行存储。
进一步，所述16位A/D转换模块型号为ADS1110。
进一步，所述单片机型号为ATMeg16。
进一步，所述上位机的软件***包括配置模块，配置模块对***的采集参数和工作参数进行配置，采集参数包括电压数据采集器的通道设置、采集时间间隔、采集的工作方式、通信格式设置；工作参数配置包括***采集参数加载、存储、显示的控制、蓝牙通信配置和数据存储方式配置。
本发明的有益效果是能够实现远程对电压数据的采集，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明智能无线电压采集仪器模块结构示意图。
图中，1.16路模拟信号采集模块，2.16路开关电路模块，3.16位A/D转换模块，4.单片机，5.第一蓝牙模块，6.第二蓝牙模块，7.上位机，8.显示模块，9.数据存储模块。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明智能无线电压采集仪器包括16路模拟信号采集模块1，可以用电线连接16个(可以更多)电池(如微生物燃料电池---MFC)，因为每个MFC产生电压的时间和大小不同，可以实时在线测定。16路模拟信号采集模块1通过电路连接16路开关电路模块2，每一路模拟信号分别由一开关控制，16路开关电路模块2通过电路连接16位A/D转换模块3，16位A/D转换模块3对采集到的每一路模拟信号转换为数字信号，16位A/D转换模块3通过电路连接单片机4，单片机4对数字信号进行处理，单片机4通过电路分别连接第一蓝牙模块5，第一蓝牙模块5通过无线蓝牙方式连接第二蓝牙模块6，第一蓝牙模块5通过蓝牙无线方式接收数据或者发送数据给第二蓝牙模块6，第二蓝牙模块6通过电路连接上位机7。第二蓝牙模块6接收数据或者将上位机7的数据发送给第一蓝牙模块5。上位机7还连接有显示模块8、数据存储模块9，显示模块8将数据显示在液晶屏上，数据存储模块9对数据进行存储。
本***由于所要求测量的电压精度较高，但对数据传输速度要求不高，因此，这里采用的是串行传输的16位A/D转换模块3，型号为ADS1110。***工作时，上位机7发送开始命令及转换通道号至单片机4，单片机4接收到命令后，根据转换通道号开始A/D转换并将数据发送至上位机7。上位机7则在接收到数据后，可显示其实时的数据波形，并可在测试结束时，将数据存储在EXCEL表格中。
上位机7的软件***组成：上位机7的软件***包括配置模块。配置模块：主要对***的采集参数和工作参数进行配置，采集参数包括电压数据采集器的通道设置、采集时间间隔、采集的工作方式、通信格式设置等；工作参数配置包括***采集参数加载、存储、显示的控制、蓝牙通信配置和数据存储方式配置等。
本发明中，第一蓝牙模块5和第二蓝牙模块6主要负责和电压采集器的数据交换，数据交换的数据帧格式如下：前2个字节0xAA为帧头；命令字占一个字节，表示发送的数据命令编码；数据长度表示该命令所带数据字节数；数据区表示要发送的数据；校验字为帧数据校验字；最后2个0x55为帧尾。帧结构如表1所示。
表1
OXAA OXAA 命令字 数据长度 数据区 校验字 OX55 OX55
显示模块8：主要负责实时显示采集的数据，***可进行文本显示和波形显示。可按需要显示某一个通道的历史数据波形及当前各采集通道的实时数据。
数据存储模块9：主要实现数据的EXCEL存储。
数据采集工作过程：16路模拟信号采集模块1开机处于空闲状态，当上位机7将配置参数通过第二蓝牙模块6发送过来时，采集软件对单片机4相关的寄存器进行设置，当上位机7发送“启动”命令时，启动16位A/D转换模块3进行A/D转换，转换结果采用“乒乓”结构进行存储，即当一个缓冲区存储满时，转换结果存储到另一个缓冲区，并将那个已满的缓冲区数据通过蓝牙发送给上位机7。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种智能无线电压采集仪器，其特征在于：包括16路模拟信号采集模块(1)，16路模拟信号采集模块(1)使用电线连接16个电池，实时在线测定，16路模拟信号采集模块(1)通过电路连接16路开关电路模块(2)，每一路模拟信号分别由一开关控制，16路开关电路模块(2)通过电路连接16位A/D转换模块(3)，16位A/D转换模块(3)对采集到的每一路模拟信号转换为数字信号，16位A/D转换模块(3)通过电路连接单片机(4)，单片机(4)对数字信号进行处理，单片机(4)通过电路分别连接第一蓝牙模块(5)，第一蓝牙模块(5)通过无线蓝牙方式连接第二蓝牙模块(6)，第一蓝牙模块(5)通过蓝牙无线方式接收数据或者发送数据给第二蓝牙模块(6)，第二蓝牙模块(6)通过电路连接上位机(7)，第二蓝牙模块(6)接收数据或者将上位机(7)的数据发送给第一蓝牙模块(5)，上位机(7)分别连接有显示模块(8)、数据存储模块(9)，显示模块(8)将数据显示在液晶屏上，数据存储模块(9)对数据进行存储。
2.按照权利要求1所述一种智能无线电压采集仪器，其特征在于：所述16位A/D转换模块(3)型号为ADS1110。
3.按照权利要求1所述一种智能无线电压采集仪器，其特征在于：所述单片机(4)型号为ATMeg16。
4.按照权利要求1所述一种智能无线电压采集仪器，其特征在于：所述上位机(7)的软件***包括配置模块，配置模块对***的采集参数和工作参数进行配置，采集参数包括电压数据采集器的通道设置、采集时间间隔、采集的工作方式、通信格式设置；工作参数配置包括***采集参数加载、存储、显示的控制、蓝牙通信配置和数据存储方式配置。
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