本技術涉及多通道數(shù)據(jù)記錄儀，特別是涉及一種多通道數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)

背景技術：

1、數(shù)據(jù)記錄儀俗稱黑盒子，是實時記錄系統(tǒng)運行信息和控制數(shù)據(jù)的安全保障設備，當需要進行數(shù)據(jù)分析或事故原因調查時，將數(shù)據(jù)取出進行分析，為提高后續(xù)設備運行的可靠性提供重要數(shù)據(jù)。因此在要求高可靠的行業(yè)中多有應用，如特種汽車數(shù)據(jù)記錄，航海船只的數(shù)據(jù)記錄，航空飛行器等，基本都配備數(shù)據(jù)記錄儀。

2、當前，許多數(shù)據(jù)記錄設備普遍采用磁帶或硬盤作為數(shù)據(jù)存儲介質，并配備有備用電池以確保數(shù)據(jù)的連續(xù)記錄。然而，這種設計導致設備體積龐大、重量沉重，不利于在空間和重量受限的應用場景中使用。此外，備用電池長期處于充滿電的狀態(tài)，可能會加速電池老化，從而影響其可靠性和使用壽命。這些因素共同限制了這些數(shù)據(jù)記錄設備在對體積和重量有嚴格要求，以及對數(shù)據(jù)記錄可靠性要求極高的應用中的使用，例如在大量無人機和無人車等現(xiàn)代智能設備中的應用。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，特別創(chuàng)新地提出了一種多通道數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種多通道數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，包括：微控制器、收發(fā)器、存儲器、監(jiān)控系統(tǒng)電壓器、供電模塊，

3、供電模塊分別與監(jiān)控系統(tǒng)電壓器、收發(fā)器相連，為監(jiān)控系統(tǒng)電壓器、收發(fā)器供電；微控制器分別與收發(fā)器、存儲器、監(jiān)控系統(tǒng)電壓器相連，

4、所述收發(fā)器包括rs422收發(fā)器，rs232收發(fā)器，rs485收發(fā)器，can收發(fā)器，canfd收發(fā)器之一或者任意組合。

5、進一步地，供電模塊包括電源多路復用器和線性穩(wěn)壓器，電源多路復用器的電源輸出端與線性穩(wěn)壓器的電源輸入端相連，線性穩(wěn)壓器的電源輸出端輸出的電壓給監(jiān)控系統(tǒng)電壓器和收發(fā)器供電；所述電源多路復用器通過電源適配器供電或usb接口供電。

6、電源多路復用器為數(shù)據(jù)記錄儀提供了一種靈活、可靠且用戶友好的電源解決方案，使其能夠適應多變的使用環(huán)境和電源條件。

7、進一步地，電源多路復用器的電路包括：

8、電源多路復用器u20的狀態(tài)指示端sta與電阻r74的第一端相連，電阻r74的第二端與電源多路復用器u20的輸出端out、電容c74的第一端、有極電容c48的正極、電阻r76的第一端相連，電源多路復用器u20的輸出端out輸出電源vsys；

9、電容c74的第二端、有極電容c48的負極分別與電源地相連；

10、電阻r76的第二端與led指示燈d17的正極相連，led指示燈d17的負極與電源地相連；

11、電源多路復用器u20的數(shù)據(jù)輸入端d1與電源地相連，

12、電源多路復用器u20的輸入電流限制端ilim與電阻r73的第一端相連，電阻r73的第二端與電源地相連；

13、電源多路復用器u20的輸入端in1與電容c73的第一端、usb連接器u8的i/o信號輸出端vbus相連；

14、電源多路復用器u20的輸入端in2、電容c72的第一端接電源vdd5v2，電容c72的第二端與電源地相連。

15、進一步地，有極電容c48為超級電容。

16、進一步地，線性穩(wěn)壓器的電路包括：

17、線性穩(wěn)壓器u55的電源輸入端vin、有極電容c85的正極、電容c62的第一端與電源vsys相連，有極電容c85的負極、電容c62的第二端與電源地相連；

18、線性穩(wěn)壓器u55的可調/接地端adj/gnd與電源地相連；

19、線性穩(wěn)壓器u55的電源輸出端vout與有極電容c78的正極、電容c64的第一端、電容c79的第一端、電阻r75的第一端相連；線性穩(wěn)壓器u55的電源輸出端vout輸出電源vcc3v3；

20、有極電容c78的負極、電容c64的第二端、電容c79的第二端與電源地相連；

21、電阻r75的第二端與led指示燈d16的正極相連，led指示燈d16的負極與電源地相連。

22、進一步地，所述電源適配器為直流轉換器，直流轉換器的電路包括：

23、直流轉換器u56的電源輸入端vin1、電源輸入端vin2、運行狀態(tài)控制端run、二極管d20的負極、電容c82的第一端、電容c83的第一端、電容c81的第一端、電阻r88的第一端與28v的電源相連；

24、二極管d20的正極、電容c82的第二端、電容c83的第二端與電源地相連，電容c81的第二端與電源地相連，

25、電阻r88的第二端與直流轉換器u56的電源輸出端vout1、電源輸出端vout2、電容c80的第一端、電容c84的第一端相連，直流轉換器u56的電源輸出端vout1、電源輸出端vout2輸出電源vdd5v2；

26、電容c80的第二端、電容c84的第二端與電源地相連；

27、直流轉換器u56的開關頻率端rt與電阻r81的第一端相連，電阻r81的第二端與電源地相連；

28、直流轉換器u56的反饋端fb與電阻r82的第一端相連，電阻r82的第二端與電源地相連；

29、直流轉換器u56的操作模式端sync與電阻r83的第一端相連，直流轉換器u56的ss與電容c87的第一端相連；

30、電阻r83的第二端、電容c87的第二端與電源地相連。

31、進一步地，微控制器包括：

32、微控制器u2的電池電壓輸入端vbat、微控制器u2的電源端vdd、電容c32的第一端、電容c33的第一端、電容c34的第一端、電容c35的第一端、電容c36的第一端與電源vcc3v3相連；

33、電容c32的第二端、電容c33的第二端、電容c34的第二端、電容c35的第二端、電容c36的第二端與電源地相連；

34、微控制器u2的參考電壓端vref+與電感l(wèi)12的第一端相連，電感l(wèi)12的第二端與電源vcc3v3相連，

35、微控制器u2的模擬電源的正電壓端vdda與電容c26的第一端、電容c25的第一端、電感l(wèi)3的第一端相連，電感l(wèi)3的第二端與電源vcc3v3相連，

36、微控制器u2的模擬電源的接地端vssa、電容c26的第二端、電容c25的第二端與電源地相連；

37、微控制器u2的第二電源端vcap2與電容c29的第一端相連，微控制器u2的第一電源端vcap1與電容c30的第一端相連，電容c29的第二端、電容c30的第二端與電源地相連；微控制器u2的接地端vss與電源地相連；

38、微控制器u2的晶體振蕩器的時鐘信號輸入端ph0-osc_in與晶體振蕩器y1的第一端與電容c14的第一端，電容c14的第二端與電源地相連，晶體振蕩器y1的第二端、第四端與電源地相連，晶體振蕩器y1的第三端與電容c15的第一端相連，電容c15的第二端與電源地相連；

39、微控制器u2的啟動模式配置端boot0與電阻r24的第一端相連，電阻r24的第二端與電源地相連，

40、微控制器u2的復位端nrst與系統(tǒng)電壓控制器u4的復位控制端相連；當微控制器u2的復位端nrst電壓小于或者等于預設電壓閾值時，系統(tǒng)電壓控制器u4的復位控制端輸出低電平復位。

41、進一步地，存儲器為emmc存儲器，包括：

42、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat0與電阻r3的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

43、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat0與電阻r3的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

44、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat1與電阻r4的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

45、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat2與電阻r5的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

46、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat3與電阻r6的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

47、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat4與電阻r10的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

48、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat5與電阻r2的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

49、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat6與電阻r9的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

50、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)端dat7與電阻r1的第一端、微控制器u2的數(shù)據(jù)傳輸端相連，

51、電阻r1的第二端、電阻r2的第二端、電阻r3的第二端、電阻r4的第二端、電阻r5的第二端、電阻r6的第二端、電阻r7的第二端、電阻r8的第二端、電阻r9的第二端、電阻r10的第二端與電源vccq相連；

52、emmc存儲器u1b的數(shù)據(jù)選通時鐘端rclk/ds與電阻r14的第一端相連，

53、emmc存儲器u1b的時鐘信號端clk與電阻r12的第一端相連，電阻r12的第二端與微控制器u2的時鐘信號端相連，

54、emmc存儲器u1b的控制命令端cmd與電阻r7的第一端相連，emmc存儲器u1b的復位信號端rst_n與電阻r8的第一端、電容c75的第一端相連，電容c75的第二端、電阻r14的第二端與電源地相連；

55、emmc存儲器u1b的電源端vcc/vddf與電容c1的第一端、電容c2的第一端、電容c3的第一端、電感l(wèi)1的第一端相連，電容c1的第二端、電容c2的第二端、電容c3的第二端與電源地相連，電感l(wèi)1的第二端與電源vdd3v3相連；

56、emmc存儲器u1b的電源端vccq/vdd與電容c5的第一端、電容c6的第一端、電容c7的第一端、電容c8的第一端、電容c9的第一端、電容c10的第一端、電感l(wèi)2的第一端相連，電容c5的第二端、電容c6的第二端、電容c7的第二端、電容c8的第二端、電容c9的第二端、電容c10的第二端與電源地相連，電感l(wèi)2的第二端與電源vdd3v3相連。

57、進一步地，監(jiān)控系統(tǒng)電壓器包括：

58、監(jiān)控系統(tǒng)電壓器u4的手動復位端mr與電阻r80的第一端相連，監(jiān)控系統(tǒng)電壓器u4的監(jiān)控電壓端sense、監(jiān)控系統(tǒng)電壓器u4的電源端vdd、電容c76的第一端、電容c77的第一端、電阻r80的第二端與電源vcc3v3相連，當檢測到電源vcc3v3的電壓下降到閾值電壓以下，將觸發(fā)復位。

59、監(jiān)控系統(tǒng)電壓器u4的復位延遲時間端ct與電容c21的第一端相連，

60、電容c76的第二端、電容c77的第二端、電容c21的第二端與電源地相連；

61、監(jiān)控系統(tǒng)電壓器u4的復位端rst與電阻r79的第一端、電容c18的第一端與微控制器u2的復位信號端相連，將檢測到的電源電壓信號傳輸給控制器。電阻r79的第二端與電源vcc3v3相連，電容c18的第二端、監(jiān)控系統(tǒng)電壓器u4的接地端gnd與電源地相連。

62、進一步地，所述多通道數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)通過usb?otg接口與上位機進行數(shù)據(jù)傳輸，usb?otg接口包括：

63、usb收發(fā)器u7的i/o信號輸入端vbus與電阻r33的第一端相連，電阻r33的第二端與電容c40的第一端、usb過噪模塊相連，電容c40的第二端與電源地相連；

64、usb收發(fā)器u7的使能端reg_en、電源端vdd3v3與電容c38的第一端、電容c39的第一端、電感l(wèi)6的第一端相連，電感l(wèi)6的第二端與電源vdd3v3相連；

65、usb收發(fā)器u7的外部時鐘輸出端xo與電阻r35的第一端、晶振x1的第二輸出端x2、電容c43的第一端相連，usb收發(fā)器u7的接地端gnd2、電容c43的第二端與電源地相連；

66、usb收發(fā)器u7的外部時鐘輸入端xi與電容c42的第一端、晶振x1的第一輸出端x1相連，usb收發(fā)器u7的接地端gnd1、電容c42的第二端與電源地相連；

67、usb收發(fā)器u7的電源端vdd1_8_2、電源端vdd1_8_1與電容c45的第一端相連，電容c45的第二端與電源地相連；

68、usb收發(fā)器u7的電源端vdda1_8與電阻r37的第一端相連，電阻r37的第二端與電源地相連。

69、進一步地，usb過噪模塊包括：

70、usb連接器u8的i/o信號輸出端vbus與瞬態(tài)電壓抑制器d19的第五端相連，輸出vbus信號；

71、usb連接器u8的數(shù)據(jù)負端d-與共模濾波器t1的負信號輸出端、瞬態(tài)電壓抑制器d19的第一端相連，

72、usb連接器u8的數(shù)據(jù)正端d+與共模濾波器t1的正信號輸出端、瞬態(tài)電壓抑制器d19的第六端相連；

73、瞬態(tài)電壓抑制器d19的接地端與電源地相連；

74、共模濾波器t1的負信號輸入端與usb收發(fā)器u7的usb差分負信號端dmxl相連；

75、共模濾波器t1的正信號輸入端與usb收發(fā)器u7的usb差分正信號端dp相連。

76、進一步地，rs422收發(fā)器包括：

77、rs422收發(fā)器u12的電源端vcc與電阻r54的第一端、電阻r55的第一端、電容c67的第一端、電容c68的第一端、電阻r50的第一端、電感l(wèi)10的第一端相連，

78、電容c67的第二端、電容c68的第二端與電源地相連，電感l(wèi)10的第二端與電源vcc3v3相連，

79、rs422收發(fā)器u12的接收器輸出端ro與電阻r54的第二端、微控制器u2的rs422信號輸入端相連，

80、rs422收發(fā)器u12的驅動器輸入端di與電阻r55的第二端、微控制器u2的使能信號端相連，

81、rs422收發(fā)器u12的接地端gnd與電源地相連，

82、rs422收發(fā)器u12的雙向數(shù)據(jù)傳輸端a與電阻r50的第二端、電阻r51的第一端、電阻f3的第一端、瞬態(tài)電壓抑制器u13的第二數(shù)據(jù)端i/o2相連，電阻f3的第二端與rs422總線的第一數(shù)據(jù)線相連；

83、rs422收發(fā)器u12的雙向數(shù)據(jù)傳輸端b與電阻r51的第二端、電阻r56的第一端、電阻f4的第一端、瞬態(tài)電壓抑制器u13的第一數(shù)據(jù)端i/o1相連，電阻f4的第二端與rs422總線的第二數(shù)據(jù)線相連；

84、瞬態(tài)電壓抑制器u13的接地端gnd與電源地相連；電阻r56的第二端與電源地相連；

85、rs422收發(fā)器u12的反轉驅動器輸出端z與電阻f5的第一端、瞬態(tài)電壓抑制器u14的第二數(shù)據(jù)端i/o2相連，電阻f5的第二端與rs422總線的第三數(shù)據(jù)線相連；

86、rs422收發(fā)器u12的非反相驅動器輸出端y與瞬態(tài)電壓抑制器u14的第一數(shù)據(jù)端i/o1相連、電阻f6的第一端相連，電阻f5的第二端與rs422總線的第四數(shù)據(jù)線相連；

87、瞬態(tài)電壓抑制器u14的接地端gnd與電源地相連。

88、進一步地，rs232收發(fā)器包括：

89、rs232收發(fā)器的u166的第一個電荷泵電容的正端c1+與電容c91的第一端相連，第一個電荷泵電容的負端c1-與電容c91的第二端相連；

90、rs232收發(fā)器的u166的第二個電荷泵電容的正端c2+與電容c88的第一端相連，第二個電荷泵電容的負端c1-與電容c88的第二端相連；

91、rs232收發(fā)器的u166的第一發(fā)送器信號輸入端t1in與電阻r998的第一端相連，電阻r998的第二端與微控制器u2的rs232信號輸出端相連；

92、rs232收發(fā)器的u166的第一發(fā)送器信號輸出端r1out與電阻r999的第一端相連，電阻r999的第二端與微控制器u2的rs232信號輸入端相連；

93、rs232收發(fā)器的電源端vcc、電容c90的第一端與電源vcc3v3相連；

94、rs232收發(fā)器的倍壓電荷泵電壓端口v+與電容c92的第一端相連，

95、rs232收發(fā)器的反相電荷泵電壓輸出端v-與電容c89的第一端相連，

96、電容c90的第二端、電容c92的第二端、電容c89的第二端與電源地相連。

97、進一步地，rs485收發(fā)器包括：

98、rs485收發(fā)器u15的接收器輸出端ro與電阻r62的第一端、微控制器u2的rs485信號輸入端相連，

99、rs485收發(fā)器u15的驅動器使能端de、接收器使能端/re與電阻r64的第一端、微控制器u2的rs485使能信號端相連，電阻r64的第二端與電源地相連，

100、rs485收發(fā)器u15的驅動器輸入端di與電阻r63的第一端相連，電阻r62的第二端、電阻r63的第二端與rs485收發(fā)器u15的電源端vcc、電阻r57的第一端、電感l(wèi)11的第一端、電容c69的第一端、電容c70的第一端相連，電感l(wèi)11的第二端與電源vcc3v3相連，電容c69的第二端、電容c70的第二端相連與電源地相連，

101、rs485收發(fā)器u15的雙向數(shù)據(jù)傳輸端a與電阻r57的第二端、電阻r60的第一端、電阻f7的第一端、瞬態(tài)電壓抑制器u16的第二數(shù)據(jù)端i/o2相連，電阻f7的第二端與rs485總線的一個數(shù)據(jù)線相連；

102、rs485收發(fā)器u15的雙向數(shù)據(jù)傳輸端b與電阻r60的第二端、電阻r65的第一端相連，瞬態(tài)電壓抑制器u16的第一數(shù)據(jù)端i/o1、電阻f8的第一端相連，電阻f8的第二端與rs485總線的另一個數(shù)據(jù)線相連；

103、電阻r65的第二端與電源地相連，瞬態(tài)電壓抑制器u16的接地端gnd與電源地相連。

104、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型具有多種數(shù)據(jù)接口接入，且具有掉電保護功能，還具備重量輕，體積小，長期工作安全可靠等優(yōu)點。

105、本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。