基于嵌入式系统的智能触发装置及其控制方法

摘要

一种基于嵌入式系统的智能触发装置，包括电源，其中：包括ARM系统板、信号采集模块和信号触发模块，信号采集模块用于完成对多路数据信号的实时采集，并通过I2C数据总线接口向ARM系统板输出；ARM系统板接收实时采集的数据信号，利用内置数据处理模型对多路数据信号进行实时处理，在符合内置触发策略时生成触发数据，通过GPIO接口输出；信号触发模块通过GPIO接口与ARM系统板通信，根据触发数据生成相应的触发信号。实现了多通道数据信号实时采集、同步高效的数据分析和及时的触发信号输出，还包括其控制方法。

主权项

一种基于嵌入式系统的智能触发装置，包括电源，其特征在于：还包括ARM系统板(01)、信号采集模块(02)和信号触发模块(03)，信号采集模块(02)用于完成对多路数据信号的实时采集，并通过I2C数据总线接口向ARM系统板(01)输出；ARM系统板(01)接收实时采集的数据信号，利用内置数据处理模型对多路数据信号进行实时处理，在符合内置触发策略时生成触发数据，通过GPIO接口输出；信号触发模块(03)通过GPIO接口与ARM系统板(01)通信，根据触发数据生成相应的触发信号；所述信号采集模块(02)包括多通道A/D转换装置(021)与I2C总线接口，多通道A/D转换装置(021)，用于同时采集多路实时数据信号，输出采集数据；通过I2C总线接口将采集数据传送至ARM系统板(01)；多通道A/D转换装置(021)包括信号调理装置(211)、模数转换装置(212)和通道选择装置(213)，信号调理装置(211)，将待采集信号源的电压幅值按比例转换为设定幅值范围内的电压信号输出；模数转换装置(212)，将信号调理装置(211)输出的电压信号进行模数转换后作为采集数据输出；通道选择装置(213)，从若干个待采集信号源中选定一个或若干作为信号调理装置(211)的信号输入；所述信号触发模块(03)包括电平驱动装置(031)与GPIO接口，电平驱动装置(031)，通过GPIO接口接收触发数据，将触发数据转换为相应的脉冲信号或模拟信号输出；所述信号触发模块(03)还包括第一触发开关电路(033)，第一触发开关电路(033)通过GPIO接口输入触发信息；所述信号触发模块(03)还包括第二触发开关电路(034)，将输入触发信息直接转换为相应的脉冲信号或模拟信号输出；所述信号采集模块(02)中包括第一模/数转换器(U1)、第二模/数转换器(U2)、第一全差动放大器(U3)、第二全差动放大器(U4)、多路复用器(U5)，第一模/数转换器(U1)的引脚3和引脚4分别通过I2C总线接口的引脚SCL和引脚SDA连接外围系统板(012)的I2C总线接口，第一模/数转换器(U1)的引脚3连接上拉第二十一电阻R21后连接+5V工作电压，第一模/数转换器(U1)的引脚4连接上拉第二十二电阻R22后连接+5V工作电压，第一模/数转换器(U1)的引脚5连接+5V工作电压，第一模/数转换器(U1)的引脚2接地；第二模/数转换器(U2)的引脚3和引脚4分别通过I2C总线接口的引脚SCL和引脚SDA连接外围系统板(012)的I2C总线接口，第二模/数转换器(U2)的引脚3连接上拉第二十一电阻R21后连接+5V工作电压，第二模/数转换器(U2)的引脚4连接上拉第二十二电阻R22后连接+5V工作电压，第二模/数转换器(U2)的引脚5连接+5V工作电压，第二模/数转换器(U2)的引脚2接地；第一全差动放大器(U3)的引脚5连接第一模/数转换器(U1)的引脚6，第一全差动放大器(U3)的引脚4连接第一模/数转换器(U1)的引脚1，第一全差动放大器(U3)的引脚6连接‑12V工作电压，第一全差动放大器(U3)的引脚3连接+12V工作电压，第一全差动放大器(U3)的引脚8串联第一电阻R1后连接多路复用器(U5)的引脚8，第一全差动放大器(U3)的引脚1串联第三电阻R3后接地，第一全差动放大器(U3)的引脚2连接电压基准电路(214)的输出电压，第一全差动放大器(U3)的引脚8和引脚5之间连接第二电阻R2，第一全差动放大器(U3)的引脚1和引脚4之间连接第四电阻R4；第二全差动放大器(U4)的引脚5连接第二模/数转换器(U2)的引脚6，第二全差动放大器(U4)的引脚4连接第二模/数转换器(U2)的引脚1，第二全差动放大器(U4)的引脚6连接‑12V工作电压，第二全差动放大器(U4)的引脚3连接+12V工作电压，第二全差动放大器(U4)的引脚8串联第五电阻R5后连接待采集的信号源，第二全差动放大器(U4)的引脚1串联第七电阻R7后接地，第二全差动放大器(U4)的引脚2连接电压基准电路(214)的输出电压，第二全差动放大器(U4)的引脚8和引脚5之间连接第六电阻R6，第二全差动放大器(U4)的引脚1和引脚4之间连接第八电阻R8；多路复用器(U5)的引脚2连接+12V工作电压，多路复用器(U5)的引脚1、引脚16、引脚15连接外围系统板(012)的GPIO接口，多路复用器(U5)的引脚3连接‑12V工作电压，多路复用器(U5)的引脚13连接+12V工作电压，多路复用器(U5)的引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚12、引脚11、引脚10、引脚9连接待采集的信号源，多路复用器(U5)的引脚14接地。