全文摘要
一种低功耗多功能数据采集器，包括主控板，与所述主控板相连的有无线通讯板、3.3V电源、摄像头和IO接口板，所述IO接口板连接有外部传感器，所述3.3V电源给主控板供电，摄像头和外部传感器收集现场环境情况通过IO接口板传输至主控板，再通过无线通讯板将主控板的数据信息传输至用户终端。本实用新型采用MSP432单片机作为主控芯片，并配有IO接口板，通过对MSP432单片机进行内部配置，可实现多参数配置连接，提高系统的可维护性，功耗低，满足在野外长时间进行采集系统工作的需求。
主设计要求
1.一种低功耗多功能数据采集器，包括主控板，所述主控板上插接有无线通讯板，与所述无线通讯板和主控板同时连接的还有IO接口板，其特征在于：所述主控板上设置有主控电路，所述主控电路连接有GSM继电器电路和IO继电器电路，所述主控电路还连接有GSM模块接口电路和IO模块接口电路，所述GSM模块接口电路插接有外部GSM网络，所述IO模块接口电路插接所述IO接口板。
设计方案
1.一种低功耗多功能数据采集器，包括主控板，所述主控板上插接有无线通讯板，与所述无线通讯板和主控板同时连接的还有IO接口板，其特征在于：所述主控板上设置有主控电路，所述主控电路连接有GSM继电器电路和IO继电器电路，所述主控电路还连接有GSM模块接口电路和IO模块接口电路，所述GSM模块接口电路插接有外部GSM网络，所述IO模块接口电路插接所述IO接口板。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗多功能数据采集器，其特征在于：所述的主控电路上还连接有电源板接口电路、存储电路、复位电路、摄像头继电器电路和摄像头接口电路，所述电源板接口电路连接有3.3V高电平电源，所述摄像头接口电路连接有外部摄像头，用以拍摄现场采集环境。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗多功能数据采集器，其特征在于：所述的IO接口板上设置有主控模块接口电路，所述主控模块接口电路用于和所述的IO模块接口电路相连以起到连接IO接口板和主控板的作用，所述主控模块接口电路连接有8路AD采集电路、2路DI光耦电路、2路RS485传输电路和12路AD分压电路。
4.根据权利要求3所述的一种低功耗多功能数据采集器，其特征在于：所述的8路AD采集电路连接有AD采集端子，所述AD采集端子连接外部传感器，用于将传感器采集的数据通过所述8路AD采集电路传输至主控电路中。
5.根据权利要求3所述的一种低功耗多功能数据采集器，其特征在于：所述的2路DI光耦电路连接有DI端子，所述DI端子连接外部脉冲开关，用于给所述主控电路提供脉冲信号。
6.根据权利要求3所述的一种低功耗多功能数据采集器，其特征在于：所述的2路RS485传输电路连接有RS485端子，所述RS485端子连接外部RS485网络。
7.根据权利要求4所述的一种低功耗多功能数据采集器，其特征在于：所述的12路AD分压电路连接有AD分压端子，所述AD分压端子连接所述外部传感器，用于对传感器的预留电压的采集。
8.根据权利要求4所述的一种低功耗多功能数据采集器，其特征在于：所述的主控模块接口电路还连接有传感器供电电路，所述传感器供电电路接有12V高电平电压，所述传感器供电电路的插口接有所述外部传感器。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及数据采集设备技术领域，尤其是一种低功耗多功能数据采集器。
背景技术
数据采集器，即传感器，传感器主要用于对现场进行实时数据的采集，再配上外围电路组成可以实现即时显示、实时采集、自动传输等功能的设备。但现有的数据采集器在满足实时传输数据的同时功率消耗较大，如果数据采集器处于野外工作时，会由于功耗大，而发生电量不足而终止采集工作的情况，假若突然终止采集系统，会导致野外采集工作无法继续，更严重者，还会影响整个系统的运行。
所以，为了弥补数据采集器在野外使用功耗大的缺陷，就需设计一种低功耗的多功能数据采集器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种功耗低且具有摄像数据传输功能的数据采集器。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种低功耗多功能数据采集器，包括主控板，所述主控板上插接有无线通讯板，与所述无线通讯板和主控板同时连接的还有IO接口板，所述主控板上设置有主控电路，所述主控电路连接有GSM继电器电路和IO继电器电路，所述主控电路还连接有GSM模块接口电路和IO模块接口电路，所述GSM模块接口电路插接有外部GSM网络，所述IO模块接口电路插接所述IO接口板。
优选的，所述的主控电路上还连接有电源板接口电路、存储电路、复位电路、摄像头继电器电路和摄像头接口电路，所述电源板接口电路连接有3.3V高电平电源，所述摄像头接口电路连接有外部摄像头，用以拍摄现场采集环境。
优选的，所述的IO接口板上设置有主控模块接口电路，所述主控模块接口电路用于和所述的IO模块接口电路相连以起到连接IO接口板和主控板的作用，所述主控模块接口电路连接有8路AD采集电路、2路DI光耦电路、2路RS485传输电路和12路AD分压电路。
优选的，所述的8路AD采集电路连接有AD采集端子，所述AD采集端子连接外部传感器，用于将传感器采集的数据通过所述8路AD采集电路传输至主控电路中。
优选的，所述的2路DI光耦电路连接有DI端子，所述DI端子连接外部脉冲开关，用于给所述主控电路提供脉冲信号。
优选的，所述的2路RS485传输电路连接有RS485端子，所述RS485端子连接外部RS485网络。
优选的，所述的12路AD分压电路连接有AD分压端子，所述AD分压端子连接所述外部传感器，用于对传感器的预留电压的采集。
优选的，所述的主控模块接口电路还连接有传感器供电电路，所述传感器供电电路接有12V高电平电压，所述传感器供电电路的插口接有所述外部传感器。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型采用MSP432单片机作为主控芯片，并配有IO接口板，通过对MSP432单片机进行内部配置，可实现多参数配置连接，提高系统的可维护性，功耗低，满足在野外长时间进行采集系统工作的需求。
2、本实用新型为便于后续功能的添加或删减而设计为模块化结构，主控板、无线通讯板和IO接口板之间为堆叠结构，可以根据现场情况的需求方便拆卸，添加或删减必要程序功能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的主控板的结构示意图；
图3是本实用新型的IO接口板的结构示意图；
图4是本实用新型的主控电路的结构示意图；
图5是本实用新型的GSM继电器电路的电路原理图；
图6是本实用新型的GSM模块接口电路的电路原理图；
图7是本实用新型的IO继电器电路的电路原理图；
图8是本实用新型的IO模块接口电路的电路原理图；
图9是本实用新型的存储电路的电路原理图；
图10是本实用新型的电源板接口电路的电路原理图；
图11是本实用新型的复位电路的电路原理图；
图12是本实用新型的摄像头继电器电路的电路原理图；
图13是本实用新型的摄像头接口电路的电路原理图；
图14是本实用新型的主控模块接口电路的电路原理图；
图15是本实用新型的传感器供电电路的电路原理图；
图16是本实用新型的RS485端子的电路原理图；
图17是本实用新型的DI端子的电路原理图；
图18是本实用新型的AD分压端子的电路原理图；
图19是本实用新型的AD采集端子的电路原理图；
图20是本实用新型的12路AD分压电路的电路原理图；
图21是本实用新型的8路AD采集电路的电路原理图；
图22是本实用新型的2路RS485传输电路的电路原理图；
图23是本实用新型的2路DI光耦电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
如图1所示，本实用新型所述的一种低功耗多功能数据采集器，包括主控板，与所述主控板相连的有无线通讯板、3.3V电源、摄像头和IO接口板，所述IO接口板连接有外部传感器，所述3.3V电源给主控板供电，摄像头和外部传感器收集现场环境情况通过IO接口板传输至主控板，再通过无线通讯板将主控板的数据信息传输至用户终端。
如图2所示为主控板的连接示意图，所述主控板上设置有主控电路，如图4所示为主控电路的电路图，所述主控电路的控制芯片型号为MSP432，所述主控电路连接有GSM继电器电路和IO继电器电路，所述主控电路还连接有GSM模块接口电路和IO模块接口电路，所述GSM模块接口电路插接有外部GSM网络，所述IO模块接口电路插接所述IO接口板。所述的主控电路上还连接有电源板接口电路、存储电路、复位电路、摄像头继电器电路和摄像头接口电路，所述电源板接口电路连接3.3V高电平电源，所述摄像头接口电路连接有外部摄像头，用以拍摄现场采集环境。
如图3所示为IO接口板的连接示意图，所述IO接口板上设置有主控模块接口电路，所述主控模块接口电路用于和所述的IO模块接口电路相连以起到连接IO接口板和主控板的作用，所述主控模块接口电路连接有8路AD采集电路、2路DI光耦电路、2路RS485传输电路和12路AD分压电路。所述的8路AD采集电路连接有AD采集端子，所述AD采集端子连接外部传感器，用于将传感器采集的数据通过所述8路AD采集电路传输至主控电路中。所述的2路DI光耦电路连接有DI端子，所述DI端子连接外部脉冲开关，用于给所述主控电路提供脉冲信号。所述的2路RS485传输电路连接有RS485端子，所述RS485端子连接外部RS485网络。所述的12路AD分压电路连接有AD分压端子，所述AD分压端子连接所述外部传感器，用于对传感器的预留电压的采集。所述的主控模块接口电路还连接有传感器供电电路，所述传感器供电电路接有12V高电平电压，所述传感器供电电路的插口接有所述外部传感器。
如图5所示为GSM继电器电路的电路示意图，其继电器K1的型号为TX2-L2-5V，GSMRELAY SET引脚和GSM RELAY RESET引脚分别连接所述主控电路的P4.0和P4.1引脚，其电源接口连接5V和3.3V高电平。
如图6所示为GSM模块接口电路，其GSM STA、GSM NET、GSM RST和GSM POWER KEY引脚分别连接所述主控电路的P2.4-P2.7引脚。
如图7所示为IO继电器电路，其IO L RELAY SET和IO L RELAY RESET引脚分别连接所述主控电路的P9.0和P9.1引脚。
如图8所示为IO模块接口电路，所述IO模块接口电路连接所述主控电路，起到插排的作用，用于和所述的IO接口板相连。
如图9所示为存储电路，所述TF SPI DO、TF SPI CS#、TF SPI CLK和TF SPI DI引脚连接所述主控电路的P6.2-P6.5引脚，将主控电路中的数据信息存储到TF CARD中。
如图10所示为电源板接口电路，所述电源板接口电路连接3.3V和5V高电平电压，其PWR IO0-PWR IO3分别连接所述主控电路的P3.0、P5.6、P5.7和P6.7引脚，用于给主控电路供电。
如图11所示为复位电路，所述复位电路的MSP432RST N引脚连接所述主控电路的RSTN引脚，SW SMD4为复位按键，用于对主控电路进行功能程序的重置。
如图12和图13所示分别为摄像头继电器电路和摄像头接口电路，所述的摄像头继电器电路连接所述主控电路的P6.0和P6.1引脚，所述的摄像头接口电路连接所述主控电路的P3.2和P3.3引脚，所述摄像头接口电路外连摄像头。
如图14所示为主控模块接口电路，所述主控模块接口电路用于和所述的IO模块接口电路相连，通过串口插接来连接所述主控板和IO接口板。
如图15所示为传感器供电电路，所述传感器供电电路外接12V高电平电压电源，其J6端子连接外部传感器。
如图16-图19所示，均为端子排，分别插接在RS485网络、外部脉冲开关、外部传感器上，为数据采集器与外部检测和开关设备的硬件连接部分。
如图20所示为12路AD分压电路，所述12路AD分压电路连接在所述AD分压端子上。
如图21所示为8路AD采集电路，其控制芯片型号为ADAS3022，和所述AD采集端子相连，用于传输AD信号。
如图22所示为2路RS485传输电路，其控制芯片型号为74ALVC164245,其CH1485P和CH1485K引脚连接所述RS485端子，用于将主控电路连接在RS485网络上实现无线传输功能。
如图23所示为2路DI光耦电路，其控制芯片型号为F0D0531，其DI0和DI1引脚连接DI端子，用于对主控电路实现脉冲信号。
具体实施时，将摄像头插接在主控板上的J8串口，即摄像头接口电路上，将传感器插接在IO板上，无线通讯板为RS485串口通讯，3.3V电压电源供电，摄像头和传感器分别采集现场环境的图像和气象信息，气象信息如温度、湿度等数据，再传输至主控电路中进行数据处理，并将实时的数据信息通过RS485网络无线传输至用户终端进行查看。
本实用新型采用MSP432单片机作为主控芯片，并配有IO接口板，通过对MSP432单片机进行内部配置，可实现多参数配置连接，提高系统的可维护性，功耗低，满足在野外长时间进行采集系统工作的需求。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920802833.8
申请日:2019-05-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:12(天津)
授权编号:CN209785242U
授权时间:20191213
主分类号:G08C17/02
专利分类号:G08C17/02
范畴分类:申请人:天津天航智远科技有限公司
第一申请人:天津天航智远科技有限公司
申请人地址:300000 天津市滨海新区临港经济区泰港工业园1号楼
发明人:祝晓光;刘东方
第一发明人:祝晓光
当前权利人:天津天航智远科技有限公司
代理人:张亚娟
代理机构:11684
代理机构编号:北京沁优知识产权代理事务所(普通合伙) 11684
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计