基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及工業生產數據采集裝置技術領域，尤其涉及一種基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統，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、模擬信號調理電路、LCD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍牙模塊；所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調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牙模塊與所述上位機連接。下位機和上位機基于藍牙無線技術進行數據通信，解決了上下位機之間采用有線方式數據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】
基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及工業生產數據采集裝置技術領域，尤其涉及一種基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統。
【背景技術】
[0002]隨著現代工業4.0時代的到來，工業生產現場中模擬信號量的數據采集及分析處理工作是現代工業生產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的飛速發展，人們對數據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融入到現代數據采集系統中，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，傳統的數據采集系統有兩種設計方案。第一種是采用單微控制器構建的數據采集系統，第二種是基于微控制器+PC機(工控機)構建的數據采集系統。其中第一種設計方案由于采用單微控制器進行設計，所以，只能進行簡單的數據采集和控制工作，而對于更為復雜的數據分析處理工作而言，通常難以勝任。第二種設計方案由于基于上下位機設計模式，所以，對下位機實時采樣數據的分析處理統計等較為復雜的工作可以交給上位機PC(工控機)進行處理。這種設計方案適用于上位機和下位機安裝位置固定的數據采集應用場合，而對于下位機和上位機安放位置不固定、工作環境惡劣、布線復雜的數據采集應用來說，通常難以勝任。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統，解決上、下位機之間采用有線方式數據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]本實用新型為實現上述目的，采用以下技術方案:
[0006]—種基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統，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、模擬信號調理電路、LCD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍牙模塊；
[0007]所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調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據采集；
[0008]所述IXD顯示屏、鍵盤分別與所述嵌入式微控制器MSP432連接，用于顯示數據信息及調整數據信息；
[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通過所述藍牙模塊與所述上位機連接。
[0011]優選地，所述上位機為平板電腦或智能手機或掌上電腦。
[0012]優選地，所述模擬信號調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建，具有體積小、功耗低、成本低、便于攜帶、安裝及維護等優點。
[0014]2、下位機和上位機基于藍牙無線技術進行數據通信，解決了上下位機之間采用有線方式數據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、上位機應用軟件具用通訊參數設置、通道參數設置(各通道名稱、單位、報警上下限、標定系數等)、采樣數據存儲、采樣數據濾波、采樣數據文本顯示、波形顯示(單個波形和全景波形)、采樣數據波形回放、采樣數據報警和記錄等功能，能夠滿足多種用戶的功能需求。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。如圖1所示，一種基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統，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、模擬信號調理電路、LCD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍牙模塊;所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調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據采集，所述模擬信號調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，用于顯示數據信息及調整數據信息;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通過所述藍牙模塊與所述上位機連接。
[0020]該數據采集系統，以超低功耗嵌入式微控制器MSP432作為下位機的控制核心，夕卜加模擬信號調理、簡易LCD顯示器、鍵盤、藍牙通訊及電池供電等硬件功能模塊，組成智能數據采集前端，實現模擬前端信號量的數據采集；以智能手機或者平板電腦等移動終端作為上位機，基于藍牙無線通訊協議和Android軟件開發平臺，編制上位機應用軟件，實現數據采集控制命令的發送以及實時采樣數據的接收、處理、存儲、顯示、分析、統計等工作。該數據采集系統適用于工業生產現場模擬量信號的實時采集，特別是一些環境惡劣、布線不易、網電源供電不方便的工業生產現場，為其提供一種簡便有效的數據采集方式。
[0021 ]由于本系統包括下位機和上位機兩大部分，為了確保該系統能夠穩定、可靠運行，數據通信數據正確、抗干擾性強，所以，對每一部分的軟硬件首先采用模塊化設計思想進行設計，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集成開發環境下進行開發與調試。具體方法是通過JTAG對下位機數據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。上位機數據采集分析處理軟件的基于Android移動終端開發平臺進行設計，并對各個軟件設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，然后再進行集成聯調。最終確保整個系統能夠穩定、可靠運行，能夠實現系統的預期設計功能。
[0022]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，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視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統，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、模擬信號調理電路、IXD顯示屏、鍵盤、電源模塊以及藍牙模塊； 所述模擬信號采集接口通過所述模擬信號調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據采集； 所述LCD顯示屏、鍵盤分別與所述嵌入式微控制器MSP432連接，用于顯示數據信息及調整數據信息； 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通過所述藍牙模塊與所述上位機連接。2.根據權利要求1所述的基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統，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.根據權利要求1所述的基于藍牙和移動終端的便攜式數據采集系統，其特征在于:所述模擬信號調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】天津中德職業技術學院