[实用新型]一种无线嵌入式实时多任务多通道测控模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种嵌入式测控模块，特别是一种适合无线实时多任务多通道监测系统中应用的嵌入式测控模块。

背景技术

近年来，嵌入式系统以其体积小、成本低和功能专一等特点在工控领域得到越来越广泛的应用。

现有监测系统大多由前端传感单元、数据采集单元、处理及输出显示单元组成。随着电子技术、微纳传感技术、网络技术等的迅速发展，传感器逐渐向智能化、微型化、网络化等方向发展。传感器的输出不再局限于模拟信号，出现了现场总线的形式(RS-232、RS-485等)输出的数字式智能传感器。现有测控模块多数提供模拟信号输入或逻辑I/O口输入，未能提供与智能传感器相连接的现场总线接口。

测控系统往往须要测量多个传感量、执行多个任务、控制多种现场设备，因此，采用传统的嵌入式8位或16位单片机作为测控系统的核心在很多场合不能满足测控系统对多传感量测量、多任务执行及对多种现场设备控制的需要，这样会影响测控系统的实时性。采用多个嵌入式8位或16位单片机的方案虽然能在一定程度上提高测控系统的实时性，可随之会产生测控模块体积大、功耗高、可靠性下降等问题。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的提出一种可同时采集多路现场总线传感信号，控制多种现场设备、实时性好、集成度高、功耗低的适合于无线实时多任务多通道监测系统中应用的测控模块。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种无线嵌入式实时多任务多通道测控模块，包括多任务主控单元、传感器输入接口、串行口扩展单元、无线通信传输单元、输入输出控制单元、电源供给单元，所述输入输出控制单元与主控单元的通用目的I/O口以及外设相联接，所述串行口扩展单元与输入输出控制单元的外设隔离信号相连接，传感器输入接口与串行口扩展单元相连，无线通信传输单元通过接口与主控单元相连接，所述多任务主控单元的核心为嵌入式控制器，所述外设提供至少一种总线接口，所述传感器输入接口提供至少一种接口。

其中，所述多任务主控单元主要由16/32位ARM控制器、外部RAM、外部FLASH和铁电存储器组成；测控模块的核心是ARM控制器，通过并行总线与外部RAM、外部FLASH相连接，通过I²C总线与铁电存储器相连；所述传感器输入接口提供RS-485接口、RS-232接口和异步串行接口、模拟信号接口等至少一种传感器输入接口，可接入采集多路现场总线传感信号的传感器；所述外设提供SPI总线、异步串行总线、I²C总线、CAN总线和以太网总线等至少一种现场总线接口。

本实用新型的有益效果是：采用嵌入式控制器，利用其16/32位架构，体积小，具有运算处理能力较强、功耗低、外设丰富、可扩展性好、性价比高等优点，提高了测控模块的实时性；测控模块具有多种串行总线、智能传感器输入接口，可同时采集多路现场总线的传感信号、控制多种现场设备实现数字信号的通信与传输，提高了测控模块的可靠性，能够较好地实现多任务、多传感、多通道测控任务。

另外，测量结果可以通过有线、无线等方式传输至控制端；采用太阳能、风能或地热能供电，使模块具备有在野外进行信息采集功能，摆脱了对蓄电池或有线交流或直流电源的依赖，更加节能环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的连接示意图；

图3是串行口扩展单元中一路CH432串口扩展电路原理图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的无线嵌入式实时多任务多通道测控模块，包括多任务主控单元1、传感器输入接口2、串行口扩展单元3、无线通信传输单元4、输入输出控制单元5、电源供给单元6，所述输入输出控制单元5与主控单元1的通用目的I/O口以及外设相联接，所述串行口扩展单元3与输入输出控制单元5的外设隔离信号相连接，传感器输入接口2与串行口扩展单元3相连，无线通信传输单元5通过接口与主控单元1相连接，所述多任务主控单元的核心为嵌入式控制器，所述外设提供至少一种现场总线接口，所述传感器输入接口提供至少一种接口。