Система сбора цифровых данных

Изобретение относится к области электронных систем сбора информации. Технический результат - построение системы сбора данных без ограничения числа датчиков с одинаковыми индивидуальными адресами. Система адресного сбора данных, содержащая управляющий микроконтроллер с контроллером шины, датчики, в память которых записаны их индивидуальные адреса, шину из электрических линий данных и синхронизации, соединяющих выводы микроконтроллера с одноименными выводами датчиков, при этом в разрыв линии синхронизации дополнительно введен коммутатор, все сигнальные входы которого соединены с выводом синхронизации микроконтроллера, каждый сигнальный выход коммутатора соединен с соответствующим ему входом синхронизации одного из датчиков, адресный вход коммутатора соединен с выводом порта микроконтроллера. 1 ил.

 

Изобретение относится к электронным распределенным системам сбора цифровых данных.

Известны распределенные системы сбора данных, состоящие из:

- периферийных источников цифровых данных (например, датчиков с цифровым выходом);

- набора сигнальных линий для подачи сигналов управления;

- набора линий данных для передачи данных;

- ЭВМ, управляющей процессами сбора данных.

Запуск процесса сбора данных, определение очередности опроса датчиков и другие управляющие функции осуществляются в таких системах путем двусторонней передачи сигналов по совокупности указанных выше линий (шине) в соответствии с протоколом обмена, то есть с конкретными правилами взаимодействия (интерфейса) микроконтроллера с теми или иными периферийными устройствами. Такие системы принято называть интерфейсными или просто интерфейсами.

В известных системах сбора данных на основе распространенного двухпроводного последовательного интерфейса (так называемой шины I2C) используются две сигнальные линии: линия данных SDA и линия синхронизации SCL, а в процессе сбора данных участвуют два устройства - ведущее и ведомое (см. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. СПб. - 2002. - С. 422). Сигналы синхронизации задает на линию SCL ведущее устройство - в нашем случае ЭВМ с контроллером для управления шиной (микроконтроллер), после чего процесс сбора данных начинается путем задания адреса опрашиваемого устройства.

Чтобы стал возможным сбор данных от нескольких ведомых периферийных устройств (датчиков с выводами для подключения к линии данных и входами синхронизации - см. http://www.robot-electronics.co.uk/i2c-tutorial), каждый датчик должен иметь записанный в его память при изготовлении индивидуальный адрес. В известных системах после подачи на общую для всех датчиков линию синхронизации сигнала синхронизации микроконтроллер задает на общую для всех линию данных индивидуальный адрес конкретного датчика, после чего получает только от него данные по той же линии.

Таким образом, все датчики, подключенные к шине, должны иметь не совпадающие адреса, что является техническим недостатком, ограничивающим возможности конфигурирования системы, содержащей несколько датчиков, поскольку, например, все датчики одного изготовителя имеют, как правило, одинаковые адреса.

Известна система сбора данных из специализированных датчиков с изменяемыми адресами (см. Логан С. Управление несколькими периферийными устройствами по линиям шин SPI, I2C. Компоненты и технологии, 2008, №7, с. 32-39, рис. 3 - прототип).

В системе-прототипе датчики, подключаемые в качестве периферии к шине I2C, снабжены тремя дополнительными адресными контактами. Подав на каждый из этих контактов единичный или нулевой логический сигнал, пользователь может самостоятельно записать в память датчика индивидуальный адрес, выбрав его из восьми заранее заданных адресов.

Однако такого количества различающихся индивидуальных адресов недостаточно, так как число датчиков в современных системах сбора данных может исчисляться сотнями, и среди них обязательно найдутся датчики с одинаковыми адресами, что нарушит работу системы. Это является серьезным техническим недостатком известной системы.

Технический результат изобретения заключается в возможности построения системы сбора данных без ограничения числа датчиков с одинаковыми индивидуальными адресами.

Технический результат достигается тем, что система адресного сбора данных содержит управляющий микроконтроллер с контроллером шины, датчики, в память которых записаны их индивидуальные адреса, шину из электрических линий данных и синхронизации, соединяющих выводы микроконтроллера с одноименными выводами датчиков. В разрыв линии синхронизации дополнительно введен коммутатор, все сигнальные входы которого соединены с выводом синхронизации микроконтроллера, каждый сигнальный выход коммутатора соединен с соответствующим ему входом синхронизации одного из датчиков, адресный вход коммутатора соединен с выводом порта микроконтроллера.

Структурная схема системы представлена на чертеже.

Система содержит микроконтроллер 1 с выводом данных 2, выводом синхронизации 3, выводом порта 4, датчики 5, 6, 7, с выводами данных 8, 9, 10 соответственно и входами синхронизации 11, 12, 13, коммутатор 14 с адресным входом 15, сигнальными входами 16, 17, 18, сигнальными выходами 19, 20, 21. Вывод данных 2 микроконтроллера 1 соединен с одноименными выводами 8, 9, 10 датчиков, а вывод синхронизации 3 - с объединенными сигнальными входами 16, 17, 18 коммутатора 14. Сигнальные выходы 19, 20, 21 коммутатора 14 соединены входами синхронизации 11, 12, 13 датчиков 5, 6, 7 соответственно. Вывод порта 4 микроконтроллера 1 соединен с адресным входом 15 коммутатора 14.

Система работает следующим образом.

На адресный вход 15 коммутатора 14 с вывода порта 4 микроконтроллера 1 подается сигнал выбора того датчика, на вход синхронизации которого через сигнальный выход коммутатора 14 с объединенных выходов 16, 17, 18 перед началом процесса сбора данных должен поступить сигнал синхронизации. После этого микроконтроллер 1 может начать процесс сбора данных, указав адрес выбранного датчика. При этом другие датчики с таким же адресом в обмен не вступят, так как на их входы синхронизации сигнал не поступил, поскольку подача сигнала синхронизации на вывод синхронизации определенного датчика производится через коммутатор 14 поочередно, в порядке, определяемом хранящимся в микроконтроллере протоколом опроса.

Система адресного сбора данных, содержащая управляющий микроконтроллер с контроллером шины, датчики, в память которых записаны их индивидуальные адреса, шину из электрических линий данных и синхронизации, соединяющих выводы микроконтроллера с одноименными выводами датчиков, отличающаяся тем, что в разрыв линии синхронизации дополнительно введен коммутатор, все сигнальные входы которого соединены с выводом синхронизации микроконтроллера, каждый сигнальный выход коммутатора соединен с соответствующим ему входом синхронизации одного из датчиков, адресный вход коммутатора соединен с выводом порта микроконтроллера.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к удовлетворению жизненных потребностей человека в части общения с другим человеком, животным либо их образами. Техническим результатом является обеспечение формирования наиболее достоверного человеческого образа, способного к псевдоличностному общению с собеседником при учете возможного состояния образа, выбираемого из результатов, полученных при помощи психологического портрета.

Изобретение относится к контролю и управлению операциями наклонно-направленного бурения. Техническим результатом является повышение производительности и эффективности процесса наклонно направленного бурения.

Изобретение относится к области радиоизмерений и может использоваться для определения характеристик случайного процесса. Достигаемый технический результат - повышение точности определения параметра m случайного процесса с распределением Накагами.

Группа изобретений относится к объединенной системе моделирования земной поверхности. Технический результат – возможность полевым блокам продолжать обновление моделей земной поверхности в своих базах данных, когда они находятся вне связи с центральным сервером.

Группа изобретений относится к сканирующей системе получения изображения. Технический результат - обеспечение выравнивания изображения DR-данных и изображения СТ-данных.

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для оценки предельных режимов электрических систем на основе их расчета в заданном направлении изменения мощностей.

Изобретение относится к разработке медицинских устройств. Техническим результатом является обеспечение обновления медицинского устройства.

Изобретение относится к области бортовых аварийных регистраторов. Технический результат – повышение эксплуатационной надежности за счет обеспечения сохранения максимально возможных по объему записанных в памяти данных в случае потери работоспособности регистратора.

Автоматизированная информационная система учета нефти в автоцистернах предназначена для организации эффективного учета сырой нефти, доставляемой в приемо-сдаточные пункты в автоцистернах, формирования приемо-сдаточной и отчетной документации.

Изобретение относится к летной эксплуатации воздушных судов (ВС) и может быть использовано при разработке автоматизированных систем управления. Способ распределения функций управления ВС заключается в том, что формируют исходные данные, поступают сигналы о состоянии бортовых систем, поступившие сигналы сравнивают с допустимыми значениями.

Изобретение относится к системам и способам обработки информации. Технический результат заключается в увеличении скорости передачи и отображения данных посредством выполнения согласованной передачи данных множеством потоков в соответствии с порядком приоритета данных меду клиентом и сервером и посредством выполнения соответствующей приоритетной обработки кэша в клиенте.

Устройство управления системой кондиционирования воздуха летательного аппарата содержит модуль преобразований и вычислений, модуль силовых команд контура управления расходом воздуха, модуль силовых команд контура регулирования температуры, модуль управления режимами системы кондиционирования воздуха, бортовой вычислительный комплекс, основную и контрольную двунаправленную мультиплексную шину информационного обмена.

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий и может использоваться для проведения полунатурных и стендовых испытаний сложных информационно-управляющих систем на всех этапах жизненного цикла.

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике. Техническим результатом является возможность получения информации о воздушных объектах (ВО) от аналоговых радиолокационных станций (РЛС) и/или подвижных радиовысотомеров (ПРВ), осуществление регистрации, хранения и воспроизведения всех телефонных переговоров.

Изобретение относится к управлению турборежимом первого электронного устройства. Технический результат – повышение скорости обнаружения первым электронным устройством того, что скорость соединения через сеть передачи данных уменьшается, причем такое повышение скорости обнаружения достигается за счет того, что такое обнаружение определяется именно на основании работы второго электронного устройства.

Изобретение относится к области совместного использования информации. Техническим результатом является повышение эффективности управления функционированием устройств.

Изобретение относится к области обработки информации. Техническим результатом является обеспечение координации устройства обработки информации и сопряженного устройства.

Изобретения относятся к синхронизации данных. Технический результат заключается в обеспечении возможности синхронизации данных между Microsoft Outlook и внешним сервером с постоянным обновлением данных.

Изобретение относится к компьютерной технике. Технический результат - эффективное адаптирование к рабочей среде.

Изобретение относится к области приложений на основе интерфейса передачи сообщения (MPI). Техническим результатом является эффективный запуск приложений на основе MPI в гетерогенной среде.

Группа изобретений относится к области электроники и может быть использована для управления временем обращения к памяти. Техническим результатом является уменьшение времени обращения к памяти.

Изобретение относится к области электронных систем сбора информации. Технический результат - построение системы сбора данных без ограничения числа датчиков с одинаковыми индивидуальными адресами. Система адресного сбора данных, содержащая управляющий микроконтроллер с контроллером шины, датчики, в память которых записаны их индивидуальные адреса, шину из электрических линий данных и синхронизации, соединяющих выводы микроконтроллера с одноименными выводами датчиков, при этом в разрыв линии синхронизации дополнительно введен коммутатор, все сигнальные входы которого соединены с выводом синхронизации микроконтроллера, каждый сигнальный выход коммутатора соединен с соответствующим ему входом синхронизации одного из датчиков, адресный вход коммутатора соединен с выводом порта микроконтроллера. 1 ил.

Наверх