[发明专利]一种模拟信号采集与存储装置

说明书

本发明涉及一种模拟信号采集和存储装置，用于外部模拟信号的采集和储存，模拟信号采集和存储装置包括微控制器、模拟电压采集电路、限幅电路、滤波电路、选频电路、液晶显示模块、数据存储模块、电源模块和辅助电路，微控制器分别与液晶显示模块、电源模块、数据存储模块、模拟电压采集电路和辅助电路电性连接，以分别控制其工作，模拟电压采集模块和选频电路电性连接，滤波电路分别和选频电路、限幅电路电性连接。本发明的装置基于STM32单片机，可靠性好、功能简单、精度较高，相比于其他的信号采集装置，易与其他数据滤波算法相结合，实现数据的有效化处理，能应用于各种简单模拟信号采集的环境中。

技术领域

本发明涉及模拟信号采集技术领域，尤其涉及一种模拟信号采集和存储装置。

背景技术

目前，信号采集技术已经有了很大的发展，国内外的模拟信号采集电路也相对比较成熟。但是市场上的模拟信号采集装置的品牌较多，其中美国的NI的数据采集卡电路已经相当成熟，可靠性高，成熟品牌的信号采集卡价格昂贵，结构与功能相对复杂，相对于简单单一的模拟信号采集功能而言，性价比较低。而国内低端品牌的信号采集装置虽然价格低廉，但是存在可靠性差、精度较低的缺点。因此，针对现有技术的以上缺陷，确有必要设计一款性能更优的模拟信号采集装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种模拟信号采集和存储装置，所述模拟信号采集和存储装置基于STM32单片机，可靠性好、功能简单、精度较高，相比于其他的信号采集装置，易与其他数据滤波算法相结合，实现数据的有效化处理，能应用于各种简单模拟信号采集的环境中。

为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种模拟信号采集和存储装置，用于外部模拟信号的采集和储存，所述模拟信号采集和存储装置包括微控制器、模拟电压采集电路、限幅电路、滤波电路、选频电路、液晶显示模块、数据存储模块、电源模块和辅助电路；所述微控制器分别与所述液晶显示模块、所述电源模块、所述数据存储模块、所述模拟电压采集电路和所述辅助电路电性连接，以分别控制其工作，所述模拟电压采集模块和所述选频电路电性连接，所述滤波电路分别和所述选频电路、所述限幅电路电性连接；所述模拟信号首先通过所述限幅电路，对所述模拟信号的幅度进行限制；通过所述限幅电路的所述模拟信号继续通过所述滤波电路，将其中的高频信号进行滤波，留下其中的低频信号；所述模拟信号中留下的低频信号继续通过所述选频电路，将其中特定频率的信号筛选出来；将筛选出来的所述模拟信号继续通过所述模拟电压采集电路进行信号隔离和采集；最后将采集的所述模拟信号输入到所述微控制器中，可转化为数字信号。

进一步地，所述限幅电路由一个双向稳压管构成，所述双向稳压管的一端接入地线、另一端与所述限幅电路的信号输入端相连，所述限幅电路用来限制所述模拟信号的幅度，抑制电流浪涌。

进一步地，所述滤波电路由电阻和电容组成，所述电阻的一端与所述滤波电路的信号输入端相连、另一端与所述电容相连，所述电容的一端依次与所述选频电路的信号输入端和所述电阻相连、另一端与地线相连。

进一步地，所述选频电路由电感、可变电容、可变电阻组成，所述电感与所述可变电阻串联，串联的所述电感与所述可变电阻和所述可变电容并联，所述选频电路的输入端为所述电感和所述可变电容的相连的部分，所述选频电路的输出端为所述电阻和所述可变电容相连的部分。

进一步地，所述模拟电压采集电路由一个运算放大器构成，所述运算放大器的同向输入端为所述模拟电压采集电路的信号输入端，所述运算放大器的反向输入端与所述模拟电压采集电路的信号输出端相连，所述模拟电压采集电路的信号输出端与所述微控制器的ADC信号输入端相连。

进一步地，所述辅助电路包括晶振电路、复位电路以及旁路电容组。

进一步地，所述微控制器为STM32F103微制器。

进一步地，所述液晶显示模块与所述微控制器的IO口相连，用来实时显示采集的数据，方便工作人员进行实时读取和检测数据是否正常。