專利名稱：船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船舶機(jī)艙自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采 集嵌入板。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，船舶機(jī)艙自動(dòng) 化的數(shù)據(jù)采集方式不斷變革，徹底改變了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模式。在新的數(shù)據(jù)采 集方式中，電路穩(wěn)定性、電路輸出準(zhǔn)確度、電路板的實(shí)時(shí)性和可靠性、智能處 理等特點(diǎn)都是在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的。因此開發(fā)具有這些特點(diǎn)的新一代船用數(shù)據(jù) 釆集板是本領(lǐng)域的迫切要求。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有電路穩(wěn)定性和電路輸出 準(zhǔn)確度高、實(shí)時(shí)性和可靠性優(yōu)良、智能處理等特點(diǎn)的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種船舶機(jī)艙數(shù) 據(jù)采集嵌入板，包括電源處理電路、嵌入式處理器單元、電壓信號(hào)變換電路、電 壓至電流信號(hào)變換電路以及脈沖量采集電路。電源處理電路為該數(shù)據(jù)采集嵌入板提 供電源。嵌入式處理器單元控制該數(shù)據(jù)采集嵌入板的工作。電壓信號(hào)變換電路包 括模擬量輸出芯片以及運(yùn)算放大器，模擬量輸出芯片接收數(shù)字電壓信號(hào)并輸出模擬 電壓信號(hào)，運(yùn)算放大器連接模擬量輸出芯片以對(duì)該模擬電壓信號(hào)進(jìn)行電壓變換后輸 出。電壓至電流信號(hào)變換電路連接該電壓信號(hào)變換電路，用以將電壓信號(hào)變換電路 所輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。脈沖量采集電路包括光耦隔離模塊和整形模 塊，該光耦隔離模塊接收脈沖量信號(hào)，該整形模塊連接光耦隔離模塊以對(duì)脈沖量信 號(hào)進(jìn)行整形，并輸入給嵌入式處理器單元采集。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)釆集嵌入板中，電源處理電路包括模擬電源和數(shù)字電源。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，嵌入式處理器單元包括主CPU和從 CPU， 二者之間通過SPI串口通信。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，脈沖量采集電路的整形模塊連接到從
CPU,以將整形后的脈沖量信號(hào)輸入給從CPU采集。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，主CPU型號(hào)為L(zhǎng)PC2129，從CPU型 號(hào)為L(zhǎng)PC2102。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，電壓信號(hào)變換電路的模擬量輸出芯片 輸出的電壓信號(hào)為0 5V，運(yùn)算放大器輸出的電壓信號(hào)分別為-5 5V和0 IOV。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，電壓信號(hào)變換電路的模擬量輸出芯片 型號(hào)為AD5320。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，電壓至電流信號(hào)變換電路的包括一電 壓至電流轉(zhuǎn)換芯片AD694，其輸出的是4 20mA電流信號(hào)。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，脈沖量采集電路的整形模塊是史密特 觸發(fā)器。
在上述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板中，還包括雙CAN通訊總線，連接于嵌入 式處理器單元，實(shí)現(xiàn)嵌入式處理器單元與外部的通訊。
本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著 優(yōu)點(diǎn)首先，在電路設(shè)計(jì)中使用了專用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，根據(jù)不同芯片的特性合 理搭建，增強(qiáng)了電路穩(wěn)定性提高了電路輸出準(zhǔn)確度。其次，采用雙嵌入式CPU 的模式提高了電路板的實(shí)時(shí)性和可靠性；第三，使用支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的32 位ARM7TDMI-^"的嵌入式CPU實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集后的就地智能處理；第四， 使用嵌入式技術(shù)大大簡(jiǎn)化了電路，降低了成本，提高了可靠性；第五，應(yīng)用現(xiàn) 場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)取代了大量I/O信號(hào)電纜，只需要兩路冗余總線就可以傳遞大量的 監(jiān)控信息，并且擴(kuò)充了過去由于接線數(shù)量限制而無法傳遞的監(jiān)控信息。


為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì) 本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明，其中
圖1是本實(shí)用新型的采集板的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是圖1所示采集板的電源部分原理圖。
圖3是圖1所示采集板的電壓信號(hào)輸出電路原理圖。
圖4是AD5320內(nèi)部寄存器的內(nèi)容。 圖5是AD5320的結(jié)構(gòu)框圖。
圖6是圖1所示采集板的電壓至電流轉(zhuǎn)換部分原理圖。 圖7是AD694的多種工作方式。 圖8是AD694的保護(hù)電路。
圖9是圖1所示采集板的脈沖量采集電路原理圖。 圖10是TLP113的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
基于冗余CAN通訊的模擬量輸出和脈沖量采集嵌入板具有使用方便、測(cè) 量精度高、抗千擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集板通過使用電壓輸出 專用集成芯片、放大器芯片和電流輸出集成芯片的電路搭建成功實(shí)現(xiàn)了 0 IOV、 -5 5V的電壓輸出和4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流輸出；采用主從CPU全雙工 SPI串口通訊，實(shí)現(xiàn)了無中斷的脈沖量采集功能；采用嵌入式處理單元和智能 算法，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)循環(huán)采集、參數(shù)自動(dòng)配置的功能；使用冗余雙CAN通訊， 提高了通訊可靠性。
參照?qǐng)Dl所示，本實(shí)用新型的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板IOO主要包括電源 處理電路IIO、電壓信號(hào)變換電路130、電壓至電流信號(hào)變換電路140、脈沖量 采集電路150和嵌入式處理單元120幾個(gè)部分。其中電源處理電路110用于為 整個(gè)電路板提供各種所需的電源信號(hào)。脈沖量采集電路150連接于嵌入式處理 單元120，并采集脈沖量信號(hào)通過SPIO接口給嵌入式處理單元120。電壓信號(hào) 變換電路130從SPI1接口接收來自嵌入式處理單元120的數(shù)字電壓信號(hào)，將其 轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)后輸出。電壓至電流信號(hào)變換電路140連接于電壓信號(hào)變 換電路130，以將至少部分電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需的電流信號(hào)。另外，嵌入式處 理單元120連接兩路CAN總線CAN1和CAN2，以完成與其他船艙內(nèi)其他設(shè) 備的冗余CAN協(xié)議通訊。
下面將具體說明各個(gè)部分所采用的電路。
圖2是圖1所示采集板的電源處理電路原理圖。參照?qǐng)D2所示，電源電路 110采用了光電隔離設(shè)計(jì)，保證了電路板的處理電路供電的穩(wěn)定性，可接收 +30%和-25%的寬幅供電范圍。電源處理電路120還采用了數(shù)字電源和模擬電 源隔離的設(shè)計(jì)，大大提高了模擬信號(hào)變換、輸出和數(shù)模轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定度和精度。
具體地說，用戶現(xiàn)場(chǎng)為24VDC電源，使用現(xiàn)有的DC-DC模塊FKC24D15(圖 2中的U1)可以提供+15V和-15V兩路DC電源。為了使模擬和數(shù)字電源互不干 擾又沒有壓降，采取兩種電路分別產(chǎn)生數(shù)字5V(SV5)和模擬5V(MV5)。為了產(chǎn) 生SV5電源，使用了 7809、 7805三端穩(wěn)壓器。電路中穩(wěn)壓器7809的作用是為 了降低穩(wěn)壓器7805輸入輸出的壓差，如果不經(jīng)過穩(wěn)壓器7809而將芯片 FKC24D15的輸出(+ 15V)直接加載到穩(wěn)壓器7805上，10V的壓差將會(huì)使芯 片發(fā)熱過大而容易損壞。MV5是由可調(diào)參考基準(zhǔn)電壓芯片TL431產(chǎn)生，該芯 片的Ref腳輸出穩(wěn)定的2.5V電壓基準(zhǔn)，通過配置兩個(gè)不同比例的高精度電阻， 可以提供Ref 36V的任意參考電壓，在整個(gè)工作溫度范圍(-40 105°C) Ref 的穩(wěn)定度典型值為0.1%，最低不超0.7%。這樣輸出電壓MV5的穩(wěn)定性在很大 程度上依賴于兩個(gè)外圍電阻比值的穩(wěn)定性，因此選用了兩個(gè)阻值相同的精密電 阻。
如圖2中U2部分電路。P^^2.5V， ^=(1 + &)^￡/7。圖中/ 2 = 100， / 3 = 10Q， 故輸出MV5。
圖2所示電路中電容和電感是起濾波作用的，應(yīng)用過程中常說的"一大并 一小的濾波電容"，這樣的濾波效果比較好，可以得到比較平滑的電壓信號(hào)。 帶有方向的鉭電容濾波效果更好。跳線J8避免SGND與MGND之間產(chǎn)生壓降， 并實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地。
嵌入式處理器單元120采用冗余式設(shè)計(jì)。具體地說，主CPU單元采用了 飛利浦公司最新研發(fā)的基于32位的ARM7處理器LPC2129。該芯片采用64腳封 裝、功耗低、硬件資源多，包括多個(gè)32位定時(shí)器、4路10位ADC、 2路CAN、 PWM通道、46個(gè)GPIO以及多達(dá)9個(gè)外部中斷，它特別適用于汽車、工業(yè)控制 應(yīng)用以及醫(yī)療系統(tǒng)和容錯(cuò)維護(hù)總線。由于內(nèi)置了兩路符合CAN2.0B的CAN總線 通道，它也非常適合于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器以及基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊的各
種應(yīng)用。主要特性為32位ARM7TDMI-S核，超小LQFP64封裝；16 kB片內(nèi)靜 態(tài)RAM; 256 kB片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，128位寬度接口/加速器可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 60MHz工作頻率；通過片內(nèi)boot裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)編程(ISP)和在應(yīng)用編 程(IAP) ; 512字節(jié)行編程時(shí)間為lms;單扇區(qū)或整片擦除時(shí)間為400ms; EmbeddedlCE-RT可實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)和觀察點(diǎn)；當(dāng)使用片內(nèi)RealMonitor軟件對(duì)前臺(tái)任 務(wù)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，中斷服務(wù)程序可繼續(xù)運(yùn)行；嵌入式跟蹤宏單元(ETM)支持對(duì) 執(zhí)行代碼進(jìn)行無干擾的高速實(shí)時(shí)跟蹤；2個(gè)互連的C緒接口，帶有先進(jìn)的驗(yàn)收 濾波器；4路10位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間低至2.44u s;多個(gè)串行接口，包括 2個(gè)16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UART、高速12(:接口 (400 kbit/s)和2個(gè)SPI接口；通 過片內(nèi)PLL(鎖相環(huán))可實(shí)現(xiàn)最大為60MHz的CPU操作頻率；向量中斷控制器； 可配置優(yōu)先級(jí)和向量地址；2個(gè)32位定時(shí)器(帶4路捕獲和4路比較通道)、 P麗單元(6路輸出)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和看門狗；多達(dá)46個(gè)通用I/0口 (可承受5V 電壓)，9個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷引腳；片內(nèi)晶振頻率范圍1 30MHz ; 2個(gè)低功耗模式空閑和掉電；通過外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒；可 通過個(gè)別使能/禁止外部功能來優(yōu)化功耗。
主CPU的LPC2129的128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位 代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用16位 Thumb模式將代碼規(guī)模降低超過30%，而性能的損失卻很小。使用該CPU大 大提高了運(yùn)算速度，經(jīng)過跳頻可達(dá)到60MHZ的主頻。由于硬件資源的豐富， 保證了處理軟件的復(fù)雜功能，如數(shù)字濾波、擬合運(yùn)算、最小二乘計(jì)算、線性化、 通訊診斷等的順利實(shí)現(xiàn)。
從CPU單元采用了飛利浦公司最新研發(fā)的基于32位的ARM7處理器 LPC2102。該芯片采用48腳封裝、高性能、低功耗，包括2個(gè)32位定時(shí)器、2 個(gè)16位定時(shí)器、8路10位ADC、具有多達(dá)13個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷管 腳的32條高速GPI0線。較小的封裝和很低的功耗使LPC2102特別適用于訪問 控制和P0S機(jī)等小型應(yīng)用中；由于內(nèi)置了寬范圍的串行通訊接口，該芯片也非 常適合于通訊網(wǎng)關(guān)和協(xié)議轉(zhuǎn)換器。主要特性32位ARM7TDMI-S核，超小LQFP48 封裝；4kB片內(nèi)靜態(tài)RAM。 16 kB片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，128位寬度接口/加 速器可實(shí)現(xiàn)高達(dá)70 MHz工作頻率；通過片內(nèi)boot裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)編程
(ISP)和在應(yīng)用編程(IAP) ; 256字節(jié)編程時(shí)間為lms;單扇區(qū)或整片擦除 時(shí)間為100ms;嵌入式ICERT通過片內(nèi)RealMonitor軟件提供實(shí)時(shí)調(diào)試；8路 10位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間低至2.44us;以及特定的結(jié)果寄存器來最大限度 的減少中斷開銷；多個(gè)串行接口，包括2個(gè)16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UART、 2個(gè)高速 fc接口 (400 kbit/s) 、 SPI和具有緩沖作用和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變功能的SSP。通 過一個(gè)可編程片內(nèi)PLL可實(shí)現(xiàn)最大為70MHz的CPU操作頻率，具有10MHz 25MHz的輸入頻率。向量中斷控制器，可配置優(yōu)先級(jí)和向量地址；2個(gè)32位 定時(shí)器/外部事件計(jì)數(shù)器(帶7路捕獲和7路比較通道)、2個(gè)16位定時(shí)器/ 外部事件計(jì)數(shù)器(帶3路捕獲和7路比較通道)；低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)具 有獨(dú)立的電源和特定的32kHz時(shí)鐘輸入；多達(dá)32個(gè)通用I/0口 (可承受5V電 壓)，多達(dá)13個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷引腳；片內(nèi)晶振頻率范圍l 25MHz ;低功耗模式空閑模式、掉電模式和帶有RTC的掉電模式；通過外部 中斷或RTC將處理器從掉電模式中喚醒；可通過個(gè)別使能/禁止外部功能和外
圍時(shí)鐘分頻來優(yōu)化額外功耗。
圖3是圖1所示采集板的電壓信號(hào)輸出電路原理圖。參照?qǐng)D3所示，先由 模擬量輸出專用芯片AD5320輸出0 5V電壓信號(hào)，再經(jīng)過運(yùn)算放大器對(duì)電壓 信號(hào)進(jìn)行變換，最終輸出-5 5V和0 10V電壓信號(hào)。
具體地說，嵌入式處理單元通過SPI接口 SPI:1向芯片AD5320傳輸兩個(gè)字 節(jié)數(shù)據(jù)，其中包含12個(gè)二進(jìn)制位的電壓輸出碼值。AD5320是CMOS工藝制作 的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，它可以根據(jù)算式按照輸入寄存器中的數(shù)字碼輸出相映的電壓 信號(hào)，輸入寄存器的內(nèi)容如圖4。 AD5320是由數(shù)模轉(zhuǎn)換器和輸出緩沖放大器組 成，因?yàn)闆]有基準(zhǔn)電壓輸入引腳，因此將電源輸入作為基準(zhǔn)。AD5320的結(jié)構(gòu) 框圖如圖5。 AD5320的輸出電壓由下式給出
其中)^,為電源電壓，D為十進(jìn)制的電壓碼值。AD5320的電源電壓是5V， 根據(jù)上式可得AD5320的輸出為0 5V，誤差0.02%。
繼續(xù)參照?qǐng)D3， AD5320的輸出接入兩個(gè)運(yùn)算放大器OP07的輸入。根據(jù)運(yùn) 算放大器的虛短特性，OP07的二腳和三腳的電壓值相等；根據(jù)運(yùn)算放大器的 虛斷特性，OP07二腳的輸入電流為0。在右邊OP07電路中，當(dāng)AD5320輸出
0V時(shí)，由于虛短故V12-0。由于虛斷故R7和R8中電流相等，又由于R7和 R8的電阻值相等，因此VB1^5V;當(dāng)AD5320輸出5V時(shí)，V12=5, VB1=5V。 在左邊OP07電路中，當(dāng)AD5320輸出0 V時(shí)，V22=0，VA1=0;當(dāng)AD5320輸 出5V時(shí)，V22=5， VA1 = 10。兩個(gè)電壓檔經(jīng)過跳線選擇，最后經(jīng)跟隨器跟隨輸 出。電路中的電容都是起濾波作用的。
參照?qǐng)D6所示，其是圖1所示采集板的電壓至電流轉(zhuǎn)換部分原理圖電壓至 電流信號(hào)變換部分。先由上述電壓信號(hào)輸出電路130得到0 10V電壓信號(hào)，此 電壓信號(hào)經(jīng)過芯片AD694，則輸出4 20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。
電流信號(hào)是把0 10V的電壓信號(hào)接入芯片AD694，由AD694轉(zhuǎn)換成4 20mA的電流輸出。AD694是集成的電流傳送器，它有多種輸入輸出情況如圖 7所示。本實(shí)用新型中的電路采用第二種情況，輸入0 10V的電壓信號(hào)，輸出 4 20mA的電流信號(hào)。AD694驅(qū)動(dòng)電阻性負(fù)載時(shí)是穩(wěn)定的，但是負(fù)載是感性的 或是負(fù)載特性不確定時(shí)，就需要在/。w (Pinll)和Com (Pin5)之間加一個(gè) 0.01//f的電容來保證AD694的穩(wěn)定性。另外，當(dāng)AD694驅(qū)動(dòng)容性電阻時(shí)應(yīng)加 保護(hù)電路，如圖8所示。二極管D1、 D2可以防止Pin11的電壓高于R或低于 Com，否則會(huì)損壞AD694。所以0.01//f的電容和二極管Dl、 D2都是必要的。
圖9是圖1所示采集板的脈沖量采集電路原理圖。參照?qǐng)D9，工業(yè)脈沖量 信號(hào)電壓幅值大24V，故先經(jīng)過高速光電耦合隔離模塊TLP113使電壓高低電 平為OV和5V，如圖10。 TLP113的5腳和6腳間接上拉電阻，當(dāng)NPN管導(dǎo)通 時(shí)5腳為0V;當(dāng)NPN管斷開時(shí)5腳被上拉到5V。圖9中TLP113的兩個(gè)電容 是起到濾去雜波作用的。芯片74HC14是史密特觸發(fā)器，為了除去雜波，使信 號(hào)沿陡直，把光耦隔離后的信號(hào)進(jìn)行史密特整形，最后由LPC2102定時(shí)器采集。
脈沖量采集電路150采用雙CPU模式，嵌入式處理單元120的兩個(gè)CPU 通過串行接口 SPI進(jìn)行通訊。從CPU采集脈沖信號(hào)，等待主CPU要數(shù)。主CPU 程序運(yùn)行到脈沖量采集時(shí)，向從CPU發(fā)出要數(shù)命令，由此實(shí)現(xiàn)脈沖量采集。其 中要求兩個(gè)CPU時(shí)鐘信號(hào)、通訊模式、傳輸方式達(dá)到一致。
雖然本實(shí)用新型己以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新 型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許 的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于包括電源處理電路，為該數(shù)據(jù)采集嵌入板提供電源；嵌入式處理器單元，控制該數(shù)據(jù)采集嵌入板的工作；電壓信號(hào)變換電路，包括模擬量輸出芯片以及運(yùn)算放大器，模擬量輸出芯片接收數(shù)字電壓信號(hào)并輸出模擬電壓信號(hào)，運(yùn)算放大器連接模擬量輸出芯片以對(duì)該模擬電壓信號(hào)進(jìn)行電壓變換后輸出；電壓至電流信號(hào)變換電路，連接該電壓信號(hào)變換電路，用以將電壓信號(hào)變換電路所輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)；以及脈沖量采集電路，包括光耦隔離模塊和整形模塊，該光耦隔離模塊接收脈沖量信號(hào)，該整形模塊連接光耦隔離模塊以對(duì)脈沖量信號(hào)進(jìn)行整形，并輸入給嵌入式處理器單元采集。
2. 如權(quán)利要求1所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述電源 處理電路包括模擬電源和數(shù)字電源。
3. 如權(quán)利要求1所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述嵌入 式處理器單元包括主CPU和從CPU， 二者通過SPI串口通信。
4. 如權(quán)利要求3所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述脈沖 量采集電路的整形模塊連接到所述從CPU,以將整形后的脈沖量信號(hào)輸入給從 CPU采集。
5. 如權(quán)利要求3所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述主CPU 型號(hào)為L(zhǎng)PC2129，所述從CPU型號(hào)為L(zhǎng)PC2102。
6. 如權(quán)利要求1所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述電壓 信號(hào)變換電路的模擬量輸出芯片輸出的電壓信號(hào)為0 5V，所述運(yùn)算放大器輸出 的電壓信號(hào)分別為-5 5V和0 10V。
7. 如權(quán)利要求1所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述電壓 信號(hào)變換電路的模擬量輸出芯片型號(hào)為AD5320。
8. 如權(quán)利要求1所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述電壓 至電流信號(hào)變換電路的包括一電壓至電流轉(zhuǎn)換芯片AD694，其輸出的是4 20mA 電流信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求1所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，所述脈沖 量采集電路的整形模塊是史密特觸發(fā)器。
10. 如權(quán)利要求1所述的船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，其特征在于，還包括雙CAN通訊總線，連接于嵌入式處理器單元，實(shí)現(xiàn)嵌入式處理器單元與外部的通訊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)采集嵌入板，包括電源處理電路，為該數(shù)據(jù)采集嵌入板提供電源。嵌入式處理器單元，控制該數(shù)據(jù)采集嵌入板的工作。電壓信號(hào)變換電路，包括模擬量輸出芯片以及運(yùn)算放大器，模擬量輸出芯片接收數(shù)字電壓信號(hào)并輸出模擬電壓信號(hào)，運(yùn)算放大器連接模擬量輸出芯片以對(duì)該模擬電壓信號(hào)進(jìn)行電壓變換后輸出。電壓至電流信號(hào)變換電路，連接該電壓信號(hào)變換電路，用以將電壓信號(hào)變換電路所輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。脈沖量采集電路，包括光耦隔離模塊和整形模塊，該光耦隔離模塊接收脈沖量信號(hào)，該整形模塊連接光耦隔離模塊以對(duì)脈沖量信號(hào)進(jìn)行整形，并輸入給嵌入式處理器單元采集。
文檔編號(hào)G06F3/05GK201184970SQ200820057529
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者赟 劉, 健 呂, 孫聚川, 平 張, 晶 李, 鵬 解 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所