[实用新型]一种通用串口转换和数据采集卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种串口转换和数据采集卡，具体地说是涉及一种带TCP/IP通讯接口的通用串口转换和数据采集卡。

背景技术

在产品与测试PC机间的数据交换中，经常使用测试设备接收产品异步串行接口输出的数据，测试设备接收到测试数据后，目前一般采用RS-232接口和USB接口两种方案来传输采集的数据，但使用这两种技术方案来传输数据存在如下缺点：①采用RS-232串口传输数据时，传输距离短，数据传输可靠性不高，并且传输速度低，另外也存在RS-232串口在PC机上逐渐被淘汰的问题；②采用USB接口传输数据时，同样也存在传输距离短，数据传输可靠性不高，而且还需要专用的传输线路。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带TCP/IP通讯接口的通用串口转换和数据采集卡，解决了产品与测试PC机间数据交换时，传输距离短，数据传输可靠性不高，传输速度低等问题。

本实用新型通过如下技术方案予以实现。

本实用新型所述的通用串口转换和数据采集卡主要由串口模块、数据采集模块和网卡模块组成，被测产品通过测试接口与串口模块连接用于接收被测产品的测试数据包，串口模块将接收的测试数据包通过其串行口发送给数据采集模块，数据采集模块通过其内置A/D芯片采集产品输出的模拟量和自身电源模拟量，并将串口模块传输过来的数据包通过网卡模块发送给PC机，同时接收PC机发送过来的指令协议包并解码后发送给串口模块。

所述串口模块主要包括UART芯片，UART芯片通过相应的引脚使用RS-422/485协议接收被测产品串口传输的数据包，并将其通过串行口以RS-422/485电平发送给数据采集模块的A/D芯片。

所述数据采集模块主要包括A/D芯片，A/D芯片采集产品输出的模拟量和自身使用的电源模拟量，将模拟量转换为12位或10位的数据，并将转换所得数据通过相应的引脚传输给串口模块的UART芯片和网卡模块的芯片。

所述网卡模块采用全双工工作模式，通过其内部芯片的相应引脚与PC机的网卡连接，将串口模块传输的TCP/IP协议数据包发送给PC机，同时接收PC机发送过来的指令数据并发送给串口模块。

与现有加工技术相比，本实用新型达到了如下技术效果：

(1)通过串口模块、数据采集模块和网卡模块，实现了RS-422/485与网卡之间的接口转换；

(2)内置数据采集通道和集成的UART数据接收通道，增强了数据传输接口的通用性；

(3)采用单片机控制的网卡接口，增加了数据传输距离，提高了产品与测试PC机间的数据传输速度，增强了数据传输的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的组成框图；

图2是本实用新型中串口模块电路原理图；

图3是本实用新型中数据采集模块电路原理图；

图4是本实用新型中网卡模块电路原理图；

图5是本实用新型的测试软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。

图1是本实用新型的组成框图，本实用新型所述的通用串口转换和数据采集卡2主要由串口模块、和网卡模块组成，被测产品1通过测试接口与串口模块连接用于接收被测产品1的测试数据包，串口模块将接收的测试数据包通过其串行口发送给数据采集模块，数据采集模块通过其内置A/D芯片采集产品输出的模拟量和自身电源模拟量，并将串口模块传输过来的数据包通过网卡模块发送给PC机3，同时接收PC机3发送过来的指令协议包并解码后发送给串口模块。

图2是本实用新型中串口模块电路原理图，所述串口模块采用全双工工作模式，主要包括UART芯片，UART芯片通过相应的引脚使用RS-422/485协议接收被测产品1串口传输的数据包，并将其通过串行口以RS-422/485电平发送给数据采集模块的A/D芯片。

图3是本实用新型中数据采集模块电路原理图，所述数据采集模块包括A/D芯片，A/D芯片在UART芯片的控制下，采集产品1输出的模拟量和自身使用的电源模拟量，将模拟量转换为12位或10位的数据，并将转换所得数据通过相应的引脚传输给串口模块的UART芯片和网卡模块的芯片。

图4是本实用新型中网卡模块电路原理图，所述网卡模块采用全双工工作模式，通过其内部芯片的相应引脚与PC机3的网卡连接，将串口模块传输的TCP/IP协议数据包发送给PC机3，同时接收PC机3发送过来的指令数据并发送给串口模块。

图5是本实用新型的底层测试软件流程图，所述底层测试软件实现串口模块、数据采集模块和网卡模块的初始化、网络连接、包重组、数据采集、网卡与串口之间数据转发的功能，采用C语言编制，具体工作流程为：通用串口转换和数据采集卡2上电复位后，在底层测试软件的控制下，首先初始化完成串口模块、数据采集模块和网卡模块，然后建立与PC机3的网络连接，并等待接收网络包，装载在PC机3的应用层测试软件发出测试指令，网卡将测试指令通过TCP/IP协议包发送给通用串口转换和数据采集卡2，该卡的网卡模块接收到测试指令网络包后，在单片机底层测试软件的控制下解码测试指令网络包，得到指令后将该指令通过串口模块转发给被测产品，产品1通过串口发送数据给通用串口转换和数据采集卡2，该卡产生串口中断，在中断程序中接收串口数据并采集模拟量数据，将数据进行包重组，然后发送给网卡。