應用背景
當前,越來越多的領域要求高精度數據采集、A/D轉換以及實時處理功能,尤其是物探分析、環境監測、醫療設備、工業控制等領域。傳統的基于MCU的數據采集、A/D轉換方案,無論是系統體積、系統功耗、系統數據采集精度以及系統處理能力等方面都不盡如人意,因此,迫切需要一種能以較低的功耗和體積,實現高精度的數據采集、高性能的系統處理能力的嵌入式解決方案。
北京恒頤高科技術有限公司作為專業的嵌入式應用開發商和方案提供商,針對行業用戶的不同需求,提供高性價比的系統設計,幫助用戶實現最優的高精度數據采集及網絡傳輸方案。
應用場合
高精度數據采集及網絡傳輸方案適用于以下場合:
*石油、地質勘探行業的數據采集系統
*高速、高精度和多參數綜合測試系統
*環境監測系統
*工業控制領域
方案介紹
該方案采用32位高性能嵌入式ARM處理器,設計靈活、可編程邏輯器件FPGA作為協處理器, 24位高精度的A/D轉換器,并設計多路串口與網絡接口,運行Linux操作系統。面向石油勘探、環境監測、工業控制等行業,對數據進行采集處理和網絡傳輸。
系統結構如圖所示:
ARM通過FPGA控制高精度A/D采樣信號,數據采集過程中通過FPGA內部的比較電路自動調整增益放大器增益倍數,極大提高了對微弱信號的分辨能力。ARM 在系統中的作用主要是將A/D轉換后的數據在傳輸到上位機之前,進行數據整理、標記、打包以及數據預處理,以提高數據精度,同時ARM還要完成對時序、觸發、DMA中斷請求作出相應的處理。
優勢與技術突破
數據采集采用24位精度ADC,由ARM通過FPGA控制,利用FPGA的時序嚴格、速度較快、可編程性好等特點,將可能需要的各種控制和狀態信號引入FPGA,利用FPGA的大容量和現場可編程的特性,根據不同的要求進行現場修改,增大了系統設計的成功率和靈活性。同時,ARM對數據的預處理極大地提高了數據的精度。在PCB布線時認真考慮了濾波、接地和合理的信號走線,提高了數據采集的可靠性。
恒頤成功案例
*石油勘探行業數據采集終端
*環境監測站