CN111308933A - 基于fpga的物联网数据采集*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于FPGA的物联网数据采集***，该***包括FPGA处理模块、CAN总线接口模块、USB总线接口模块、串口接口模块、太网总线接口模块、供电模块；其中，所述FPGA处理模块分别与所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接；本发明技术方案通过改进数据采集***，提高***数据采集的效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业现场数据采集技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的物联网数据采集***。
背景技术
在工业控制领域中，为了实现控制层软件与工业现场设备硬件之间的信息交互，使得现有的工业控制***的数据采集方式越来越多样化。
然而现有的物联网数据采集***采集的数据相对单一，通常只能采集以太网接口数据、RS232接口协议，数据采集效率低，同时现有的物联网数据采集***采用CPU处理器，使得***在同一时间只能处理完该接口模块对应的数据后才能处理下一个接口模块的数据，实时性差，数据处理时间长，效率低。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于FPGA的物联网数据采集***，以解决现有的物联网数据采集方式单一的技术问题，本发明通过改进数据采集***，有利于提高***数据采集的效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于FPGA的物联网数据采集***，包括：
FPGA处理模块、CAN总线接口模块、USB总线接口模块、串口接口模块、太网总线接口模块、供电模块；其中，所述FPGA处理模块分别与所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接。
作为优选方案，所述FPGA处理模块包括FPGA电路、调试电路；
所述FPGA电路分别与所述调试电路、所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接。
作为优选方案，所述串口接口模块包括RS422电路，其中，所述RS422电路包括RS422芯片、第一瞬态二极管、第二瞬态二极管、第三瞬态二极管、第四瞬态二极管、第一连接器；
所述RS422芯片的第二端、所述RS422芯片的第三端分别与所述FPGA电路连接；
所述RS422芯片的第五端分别与所述第四瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第四端连接；所述RS422芯片的第六端分别与所述第三瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第三端连接；
所述RS422芯片的第七端分别与所述第二瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第二端连接；所述RS422芯片的第八端分别与所述第一瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第一端连接；
所述第一瞬态二极管的第二端、所述第二瞬态二极管的第二端、所述第三瞬态二极管的第二端和所述第四瞬态二极管的第二端分别接地。
作为优选方案，所述串口接口模块包括RS485电路，其中，所述RS485电路包括RS485芯片、第五瞬态二极管、第六瞬态二极管、第七瞬态二极管、第二连接器；
所述RS485芯片的第一端、所述RS485芯片的第二端、所述RS485芯片的第三端、所述RS485芯片的第四端分别与所述FPGA电路连接；
所述RS485芯片的第六端分别与所述第五瞬态二极管的第一端、所述第七瞬态二极管的第一端和所述第二连接器的第一端连接；
所述RS485芯片的第七端分别与所述第五瞬态二极管的第二端、所述第六瞬态二极管的第一端和所述第二连接器的第二端连接；
所述第六瞬态二极管的第二端、所述第七瞬态二极管的第二端分别接地。
作为优选方案，所述串口接口模块包括RS232电路，其中，所述RS232电路包括RS232芯片、第八瞬态二极管、第九瞬态二极管、第十瞬态二极管、第十一瞬态二极管、第三连接器、第四连接器；
所述RS232芯片的第七端分别与所述第九瞬态二极管的第一端、所述第四连接器的第三端连接；所述RS232芯片的第八端分别与所述第八瞬态二极管的第一端、所述第四连接器的第二端连接；
所述RS232芯片的第十三端分别与所述第十瞬态二极管的第一端、所述第三连接器的第三端连接；所述RS232芯片的第十四端分别与所述第十一瞬态二极管的第一端、所述第三连接器连接的第二端连接；
所述RS232芯片的第九端、所述RS232芯片的第十端、所述RS232芯片的第十一端、所述RS232芯片的第十二端分别与所述FPGA电路连接；
所述第八瞬态二极管的第二端、所述第九瞬态二极管的第二端、所述第十瞬态二极管的第二端、所述第十一瞬态二极管的第二端分别接地。
作为优选方案，所述CAN总线接口模块包括CAN总线芯片、共模电感、第一贴片电感、第二贴片电感、第一通用二极管、第二通用二极管、第三通用二极管、第四通用二极管、第五通用二极管、第六通用二极管、第十二瞬态二极管、第一放电管、第二放电管、第一电阻、第一电容、第五连接器；
其中，所述CAN总线芯片的第四端、所述CAN总线芯片的第五端分别与所述FPGA电路连接；所述CAN总线芯片的第十五端与所述共模电感的第二端连接；所述CAN总线芯片的第十七端与所述共模电感的第一端连接；
所述共模电感的第三端通过所述第二贴片电感分别与所述第三通用二极管的第一端、所述第四通用二极管的第一端、所述第二放电管的第一端、所述第五连接器的第二端连接；
所述共模电感的第四端通过所述第一贴片电感分别与所述第一通用二极管的第一端、所述第二通用二极管的第一端、所述第一放电管的第一端、所述第五连接器的第一端连接；
所述第一通用二极管的第二端分别与所述第五通用二极管的第一端、所述第十二瞬态二极管的第一端、所述第三通用二极管的第二端连接；
所述第二通用二极管的第二端分别与所述第六通用二极管的第一端、所述第十二瞬态二极管的第二端、所述第四通用二极管的第二端连接；
所述第一放电管的第二端分别与所述第二放电管的第二端、所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第五连接器的第三端连接；
所述第五通用二极管的第二端、所述第六通用二极管的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端分别接地。
作为优选方案，所述USB总线接口模块包括USB芯片、第六连接器；
所述USB芯片的第一端、所述USB芯片的第三端分别与所述第六连接器连接；所述USB芯片的第四端、所述USB芯片的第六端分别与所述FPGA电路连接。
作为优选方案，所述太网总线接口模块包括以太网通信芯片、以太网变压器、第一存储芯片；
所述以太网通信芯片的第三端、所述以太网通信芯片的第四端、所述以太网通信芯片的第六端、所述以太网通信芯片的第七端分别与所述以太网变压器连接；
所述以太网通信芯片的第十一端、所述以太网通信芯片的第十二端、所述以太网通信芯片的第十三端分别与所述第一存储芯片连接；
所述以太网通信芯片的第十七端、所述以太网通信芯片的第十八端、所述以太网通信芯片的第十九端、所述以太网通信芯片的第二十端、所述以太网通信芯片的第二十四端、所述以太网通信芯片的第二十七端分别与所述FPGA电路连接。
作为优选方案，所述基于FPGA的物联网数据采集***，还包括存储模块，所述存储模块包括SD卡座；
所述SD卡座的第一端、所述SD卡座的第二端、所述SD卡座的第五端、所述SD卡座的第七端分别与所述FPGA电路连接。
作为优选方案，所述基于FPGA的物联网数据采集***，还包括扩展RAM模块，所述RAM模块包括与所述FPGA电路连接的第二存储芯片。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的基于FPGA的物联网数据采集***，包括FPGA处理模块、CAN总线接口模块、USB总线接口模块、串口接口模块、太网总线接口模块、供电模块；其中，所述FPGA处理模块分别与所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接。相比于现有技术中采用CPU处理模块来处理物联网数据，本发明技术方案能够采集TCP/IP协议，CAN协议、USB网络协议和串口通信协议，数据采集效率高，同时以太网总线接口模块、CAN总线接口模块、USB总线接口模块、串口接口模块均与FPGA处理模块连接，有利于实现各模块信息的共享，提高信息的传输效率，且本发明技术方案采用FPGA处理模块，能够同时处理以太网总线接口模块的数据、CAN总线接口模块的数据、USB总线接口模块的数据、串口接口模块的数据，且各数据之间互不干扰，进一步提高***数据的采集效率。
附图说明
图1是本发明提供的基于FPGA的物联网数据采集***的第一实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的FPGA模块的结构示意图；
图3是本发明提供的RS422电路的结构示意图；
图4是本发明提供的RS485电路的结构示意图；
图5是本发明提供的RS232电路的结构示意图；
图6是本发明提供的CAN总线接口模块的结构示意图；
图7是本发明提供的USB总线接口模块的结构示意图；
图8是本发明提供的太网总线接口模块的结构示意图；
图9是本发明提供的存储模块的结构示意图；
图10是本发明提供的扩展RAM模块的结构示意图；
图11是本发明提供的供电模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例：
参见图1，是本发明提供的基于FPGA的物联网数据采集***的一种实施例的结构示意图。该***方法包括：FPGA处理模块1、CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、串口接口模块4、太网总线接口模块5、供电模块6；其中，FPGA处理模块1分别与CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、串口接口模块4、太网总线接口模块5和供电模块6连接。
在本实施例中，CAN总线接口模块2用于接收ISO15765的CAN协议；USB总线接口模块3，用于接收USB网络协议；串口接口模块4，用于接收串口通信协议；太网总线接口模块5，用于接收TCP/IP协议；FPGA处理模块1，用于将接收到的通信协议进行汇总并转换为OPC UA协议，通过以太网端口直接上传到本地服务器或云服务器，从而实现各种设备数据的同一管理；FPGA处理模块1，还用于将OPC UA协议转换为目标协议，并从相关端口发送到设备上，从而实现各设备之间的信息共享，进而实现工业现场数据的一体化；FPGA处理模块1，还可以通过控制相关接口模块来控制与该接口模块连接的设备，从而实现工业现场设备的统一控制和管理。
由上可见，本发明实施例提供的基于FPGA的物联网数据采集***，包括FPGA处理模块1、CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、串口接口模块4、太网总线接口模块5、供电模块6；其中，FPGA处理模块1分别与CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、串口接口模块4、太网总线接口模块5和供电模块6连接。相比于现有技术中采用CPU处理模块来处理物联网数据，本发明技术方案能够采集TCP/IP协议，CAN协议、USB网络协议和串口通信协议，数据采集效率高，同时以太网总线接口模块5、CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、串口接口模块4均与FPGA处理模块1连接，有利于实现各信息的共享，提高信息的传输效率，且本发明技术方案采用FPGA处理模块1，能够同时处理以太网总线接口模块5的数据、CAN总线接口模块2的数据、USB总线接口模块3的数据、串口接口模块4的数据，且各数据之间互不干扰，进一步提高***数据的采集效率。
在其中一种优选实施例中，可参见图2，FPGA处理模块1包括FPGA电路、调试电路；FPGA电路分别与调试电路、CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、串口接口模块4、太网总线接口模块5和供电模块6连接。需说明的是，图中2的第一FPGA芯片U5A、第二FPGA芯片U5B、第三FPGA芯片U5C、第四FPGA芯片U5D、第五FPGA芯片U5E、第六FPGA芯片U5F、第七FPGA芯片U5G、和第八FPGA芯片U5H、第九FPGA芯片U5I和第十FPGA芯片U5J，上述这十个FPGA芯片均为同一个FPGA芯片，为了方便理解，将其划分为几个部分。
在本实施例中，FPGA芯片每个电源管脚都有一个去耦电容(图2中的0.1uF的陶瓷贴片电容)，用于提高芯片的稳定性和抗干扰能力。调试电路为J-Link电路，用于对***中的程序进行调试，并将程序输入到FPGA芯片中。
在本实施例中，FPGA芯片可以将接收到的通信协议转化为OPC UA协议并通过以太网端口直接上传到本地服务器或云服务器，FPGA芯片还可以将接收到的通信协议转化为OPC UA协议后，再转换为其他目标协议，并从其他端口发送出去，譬如，USB总线接口模块3连接的第一设备想要获取CAN总线接口模块2连接的第二设备的数据时，FPGA芯片将第二设备发出的ISO15765的CAN协议转化为OPC UA协议，FPGA芯片再将OPC UA协议转换为USB网络协议，通过USB总线接口模块3将该USB网络协议发送到第一设备上，从而实现信息的共享。
在其中一种优选实施例中，请参见图3，串口接口模块4包括RS422电路，用于接收RS422的通信协议；其中，RS422电路包括RS422芯片U1、第一瞬态二极管D1、第二瞬态二极管D2、第三瞬态二极管D3、第四瞬态二极管D4、第一连接器P1；
RS422芯片U1的第二端、RS422芯片U1的第三端分别与FPGA电路连接；RS422芯片U1的第五端分别与第四瞬态二极管D4的第一端和第一连接器P1的第四端连接；RS422芯片U1的第六端分别与第三瞬态二极管D3的第一端和第一连接器P1的第三端连接；RS422芯片U1的第七端分别与第二瞬态二极管D2的第一端和第一连接器P1的第二端连接；RS422芯片U1的第八端分别与第一瞬态二极管D1的第一端和第一连接器P1的第一端连接；第一瞬态二极管D1的第二端、第二瞬态二极管D2的第二端、第三瞬态二极管D3的第二端和第四瞬态二极管D4的第二端分别接地。
在本实施例中，在RS422电路中增加第一瞬态二极管D1、第二瞬态二极管D2、第三瞬态二极管D3、第四瞬态二极管D4这四个瞬态二极管，提高了总线的抗干扰能力。
在其中一种优选实施例中，请参见图4，串口接口模块4包括RS485电路，用于接收RS485的通信协议，其中，RS485电路包括RS485芯片U2、第五瞬态二极管D5、第六瞬态二极管D6、第七瞬态二极管D7、第二连接器P2；
RS485芯片U2的第一端、RS485芯片U2的第二端、RS485芯片U2的第三端、RS485芯片U2的第四端分别与FPGA电路连接；RS485芯片U2的第六端分别与第五瞬态二极管D5的第一端、第七瞬态二极管D7的第一端和第二连接器P2的第一端连接；RS485芯片U2的第七端分别与第五瞬态二极管D5的第二端、第六瞬态二极管D6的第一端和第二连接器P2的第二端连接；第六瞬态二极管D6的第二端、第七瞬态二极管D7的第二端分别接地。
在本实施例中，在RS485电路中增加第五瞬态二极管D5、第六瞬态二极管D6、第七瞬态二极管D7，这三个瞬态二极管，提高了总线的抗干扰能力。
在其中一种优选实施例中，请参见图5，串口接口模块4包括RS232电路，用于接收RS232的通信协议；其中，RS232电路包括RS232芯片U3、第八瞬态二极管D8、第九瞬态二极管D9、第十瞬态二极管D10、第十一瞬态二极管D11、第三连接器P3、第四连接器P4；
RS232芯片U3的第七端分别与第九瞬态二极管D9的第一端、第四连接器P4的第三端连接；RS232芯片U3的第八端分别与第八瞬态二极管D8的第一端、第四连接器P4的第二端连接；RS232芯片U3的第十三端分别与第十瞬态二极管D10的第一端、第三连接器P3的第三端连接；RS232芯片U3的第十四端分别与第十一瞬态二极管D11的第一端、第三连接器P3连接的第二端连接；RS232芯片U3的第九端、RS232芯片U3的第十端、RS232芯片U3的第十一端、RS232芯片U3的第十二端分别与FPGA电路连接，第八瞬态二极管D8的第二端、第九瞬态二极管D9的第二端、第十瞬态二极管D10的第二端、第十一瞬态二极管D11的第二端接地。
在本实施例中，在RS232电路中增加第八瞬态二极管D8、第九瞬态二极管D9、第十瞬态二极管D10、第十一瞬态二极管D11这四个瞬态二极管，提高了总线的抗干扰能力。
在其中一种优选实施例中，请参见图6，CAN总线接口模块2包括CAN总线芯片U4、共模电感LC1、第一贴片电感L1、第二贴片电感L2、第一通用二极管d1、第二通用二极管d2、第三通用二极管d3、第四通用二极管d4、第五通用二极管d5、第六通用二极管d6、第十二瞬态二极管D12、第一放电管G1、第二放电管G2、第一电阻R41、第一电容C58、第五连接器P5；
CAN总线芯片U4的第四端、CAN总线芯片U4的第五端分别与FPGA电路连接；CAN总线芯片U4的第十五端与共模电感LC1的第二端连接；CAN总线芯片U4的第十七端与共模电感LC1的第一端连接；共模电感LC1的第三端通过第二贴片电感L2分别与第三通用二极管d3的第一端、第四通用二极管d4的第一端、第二放电管G2的第一端、第五连接器P5的第二端连接；共模电感LC1的第四端通过第一贴片电感L1分别与第一通用二极管d1的第一端、第二通用二极管d2的第一端、第一放电管G1的第一端、第五连接器P5的第一端连接；第一通用二极管d1的第二端分别与第五通用二极管d5的第一端、第十二瞬态二极管D12的第一端、第三通用二极管d3的第二端连接；第二通用二极管d2的第二端分别与第六通用二极管d6的第一端、第十二瞬态二极管D12的第二端、第四通用二极管d4的第二端连接；第一放电管G1的第二端分别与第二放电管G2的第二端、第一电阻R41的第一端、第一电容C58的第一端、第五连接器P5的第三端连接；第五通用二极管d5的第二端、第六通用二极管d6的第二端、第一电阻R41的第二端、第一电容C58的第二端接地。
在本实施例中，在CAN总线接口模块2中增加第一通用二极管d1、第二通用二极管d2、第三通用二极管d3、第四通用二极管d4、第五通用二极管d5、第六通用二极管d6、第十二瞬态二极管D12、第一放电管G1、第二放电管G2、第一电阻R41和第一电容C58，对电路进行保护，提高总线抗干扰能力。
在其中一种优选实施例中，请参见图7，USB总线接口模块3包括USB芯片U5、第六连接器P6；USB芯片U5的第一端、USB芯片U5的第三端分别与第六连接器P6连接；USB芯片U5的第四端、USB芯片U5的第六端分别与FPGA电路连接。需说明的是，USB芯片U5采用USBLC6芯片，该芯片是一个瞬态二极管的组合芯片，通过该芯片能够有效提高总线的抗干扰能力。
在其中一种优选实施例中，请参见图8，太网总线接口模块5包括以太网通信芯片U6、以太网变压器U7、第一存储芯片U8；
以太网通信芯片U6的第三端、以太网通信芯片U6的第四端、以太网通信芯片U6的第六端、以太网通信芯片U6的第七端分别与以太网变压器U7连接；以太网通信芯片U6的第十一端、以太网通信芯片U6的第十二端、以太网通信芯片U6的第十三端分别与第一存储芯片U8连接；以太网通信芯片U6的第十七端、以太网通信芯片U6的第十八端、以太网通信芯片U6的第十九端、以太网通信芯片U6的第二十端、以太网通信芯片U6的第二十四端、以太网通信芯片U6的第二十七端分别与FPGA电路连接。
在本实施例中，通过以太网通信芯片U6、以太网变压器U7、第一存储芯片U8、8个0.1uF陶瓷贴片电容、1个25MHz晶振、2个47uF滤波用贴片钽电容、2个20pF晶振起振电容、7个4.7K欧姆贴片电阻、3个510欧姆电阻、4个49.9欧姆贴片电阻、1个10K欧姆贴片电阻、1个6.8K欧姆贴片电阻，提高总线的抗干扰能力。
在其中一种优选实施例中，请参见图9，基于FPGA的物联网数据采集***，还包括存储模块，用于存储***及用户的配置参数，用于掉电保存及上电读取配置参数；其中，存储模块包括SD卡座U9；SD卡座U9的第一端、SD卡座U9的第二端、SD卡座U9的第五端、SD卡座U9的第七端分别与FPGA电路连接。
在其中一种优选实施例中，请参见图10，基于FPGA的物联网数据采集***，还包括扩展RAM模块，扩展RAM模块用于存储***的实时运行数据，提高***的运行效率。其中，RAM模块包括与FPGA电路连接的第二存储芯片U10。需说明的是，图10中由7个去耦电容，用于提高芯片的稳定性和抗干扰能力。
在其中一种优选实施例中，请参见图11，供电模块6包括第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路；其中，第一电源电路包括第一电源转换芯片U11、发光二极管LED2、第十四电容C14、第十五电容C15、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22；
第一电源转换芯片U11的第一端分别与第一电源、发光二极管LED2的第一端、第十四电容C14的第一端、第十五电容C15的第一端连接；第一电源芯片的第二端分别与第十四电容C14的第二端、第十五电容C15的第二端连接；第一电源转换芯片U11的第四端通过第二十电容C20分别与第二十一电容C21的第一端、第二十二电容C22的第一端和地线连接；第一电源转换芯片U11的第五端分别与第二电源、第二十一电容C21的第二端、第二十二电容C22的第二端连接；
发光二极管LED2的第二端通过第二十电阻接地，需说明的是，第二电源电路和第三电源电路结构与第一电源电路基本相同，区别点在于第二电源电路和第三电源电路的电源转换芯片无需与发光二极管LED2连接。
在本实施例中，供电模块6与FPGA处理模块1连接，具体将供电模块6的第一电源5.0V，第二电源3.3V，第三电源2.5V，第四电源1.2V分别与FPGA处理模块1连接，供电模块6通过FPGA处理模块1实现对FPGA处理模块1、CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、串口接口模块4、太网总线接口模块5、存储模块和扩展RAM模块进行供电。
由上可见，本发明实施例提供的基于FPGA的物联网数据采集***，包括FPGA处理模块1、CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、RS422电路、RS485电路、RS232电路、太网总线接口模块5、供电模块6、存储模块、扩展RAM模块；其中，FPGA处理模块1分别与CAN总线接口模块2、USB总线接口模块3、RS422电路、RS485电路、RS232电路、太网总线接口模块5、供电模块6、存储模块、扩展RAM模块连接。相比于现有的物联网数据采集监控***，本发明各数据采集模块之间的抗干扰能力强，使得且各模块之间互不干扰，进一步提高***数据的采集效率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，包括：FPGA处理模块、CAN总线接口模块、USB总线接口模块、串口接口模块、太网总线接口模块、供电模块；其中，所述FPGA处理模块分别与所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接。
2.如权利要求1所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，所述FPGA处理模块包括FPGA电路、调试电路；
所述FPGA电路分别与所述调试电路、所述CAN总线接口模块、所述USB总线接口模块、所述串口接口模块、所述太网总线接口模块和所述供电模块连接。
3.如权利要求2所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，所述串口接口模块包括RS422电路，其中，所述RS422电路包括RS422芯片、第一瞬态二极管、第二瞬态二极管、第三瞬态二极管、第四瞬态二极管、第一连接器；
所述RS422芯片的第二端、所述RS422芯片的第三端分别与所述FPGA电路连接；
所述RS422芯片的第五端分别与所述第四瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第四端连接；所述RS422芯片的第六端分别与所述第三瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第三端连接；
所述RS422芯片的第七端分别与所述第二瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第二端连接；所述RS422芯片的第八端分别与所述第一瞬态二极管的第一端和所述第一连接器的第一端连接；
所述第一瞬态二极管的第二端、所述第二瞬态二极管的第二端、所述第三瞬态二极管的第二端和所述第四瞬态二极管的第二端分别接地。
4.如权利要求2所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，所述串口接口模块包括RS485电路，其中，所述RS485电路包括RS485芯片、第五瞬态二极管、第六瞬态二极管、第七瞬态二极管、第二连接器；
所述RS485芯片的第一端、所述RS485芯片的第二端、所述RS485芯片的第三端、所述RS485芯片的第四端分别与所述FPGA电路连接；
所述RS485芯片的第六端分别与所述第五瞬态二极管的第一端、所述第七瞬态二极管的第一端和所述第二连接器的第一端连接；
所述RS485芯片的第七端分别与所述第五瞬态二极管的第二端、所述第六瞬态二极管的第一端和所述第二连接器的第二端连接；
所述第六瞬态二极管的第二端、所述第七瞬态二极管的第二端分别接地。
5.如权利要求1所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，所述串口接口模块包括RS232电路，其中，所述RS232电路包括RS232芯片、第八瞬态二极管、第九瞬态二极管、第十瞬态二极管、第十一瞬态二极管、第三连接器、第四连接器；
所述RS232芯片的第七端分别与所述第九瞬态二极管的第一端、所述第四连接器的第三端连接；所述RS232芯片的第八端分别与所述第八瞬态二极管的第一端、所述第四连接器的第二端连接；
所述RS232芯片的第十三端分别与所述第十瞬态二极管的第一端、所述第三连接器的第三端连接；所述RS232芯片的第十四端分别与所述第十一瞬态二极管的第一端、所述第三连接器连接的第二端连接；
所述RS232芯片的第九端、所述RS232芯片的第十端、所述RS232芯片的第十一端、所述RS232芯片的第十二端分别与所述FPGA电路连接；
所述第八瞬态二极管的第二端、所述第九瞬态二极管的第二端、所述第十瞬态二极管的第二端、所述第十一瞬态二极管的第二端分别接地。
6.如权利要求1所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，所述CAN总线接口模块包括CAN总线芯片、共模电感、第一贴片电感、第二贴片电感、第一通用二极管、第二通用二极管、第三通用二极管、第四通用二极管、第五通用二极管、第六通用二极管、第十二瞬态二极管、第一放电管、第二放电管、第一电阻、第一电容、第五连接器；
其中，所述CAN总线芯片的第四端、所述CAN总线芯片的第五端分别与所述FPGA电路连接；所述CAN总线芯片的第十五端与所述共模电感的第二端连接；所述CAN总线芯片的第十七端与所述共模电感的第一端连接；
所述共模电感的第三端通过所述第二贴片电感分别与所述第三通用二极管的第一端、所述第四通用二极管的第一端、所述第二放电管的第一端、所述第五连接器的第二端连接；
所述共模电感的第四端通过所述第一贴片电感分别与所述第一通用二极管的第一端、所述第二通用二极管的第一端、所述第一放电管的第一端、所述第五连接器的第一端连接；
所述第一通用二极管的第二端分别与所述第五通用二极管的第一端、所述第十二瞬态二极管的第一端、所述第三通用二极管的第二端连接；
所述第二通用二极管的第二端分别与所述第六通用二极管的第一端、所述第十二瞬态二极管的第二端、所述第四通用二极管的第二端连接；
所述第一放电管的第二端分别与所述第二放电管的第二端、所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第五连接器的第三端连接；
所述第五通用二极管的第二端、所述第六通用二极管的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端分别接地。
7.如权利要求2所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，所述USB总线接口模块包括USB芯片、第六连接器；
所述USB芯片的第一端、所述USB芯片的第三端分别与所述第六连接器连接；所述USB芯片的第四端、所述USB芯片的第六端分别与所述FPGA电路连接。
8.如权利要求2所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，所述太网总线接口模块包括以太网通信芯片、以太网变压器、第一存储芯片；
所述以太网通信芯片的第三端、所述以太网通信芯片的第四端、所述以太网通信芯片的第六端、所述以太网通信芯片的第七端分别与所述以太网变压器连接；
所述以太网通信芯片的第十一端、所述以太网通信芯片的第十二端、所述以太网通信芯片的第十三端分别与所述第一存储芯片连接；
所述以太网通信芯片的第十七端、所述以太网通信芯片的第十八端、所述以太网通信芯片的第十九端、所述以太网通信芯片的第二十端、所述以太网通信芯片的第二十四端、所述以太网通信芯片的第二十七端分别与所述FPGA电路连接。
9.如权利要求2至8任意一项所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块包括SD卡座；
所述SD卡座的第一端、所述SD卡座的第二端、所述SD卡座的第五端、所述SD卡座的第七端分别与所述FPGA电路连接。
10.如权利要求2至8任意一项所述的基于FPGA的物联网数据采集***，其特征在于，还包括扩展RAM模块，所述RAM模块包括与所述FPGA电路连接的第二存储芯片。
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