一种小型SCU的电路架构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小型SCU的电路架构，包括处理器单元、电源单元、数据信号采集单元，数据保存单元、和通信接口单元，电源单元，数据信号采集单元、数据保存单元和通信接口单元分别与处理器单元连接，数据信号采集单元和通信接口单元与处理器单元连接之间设有隔离芯片。本实用新型专利技术的有益效果：本架构的功能齐全，集成度高，可在有限的尺寸和硬件资源上实现多路、多类型DO、DI、AI、TI、GPS的信号采集或处理；SD卡可用于存储采集到的数据以及当前系统状态等。CR2032纽扣电池为MCU提供断电不间断的实时时钟，可作为向SD卡写入文件和数据项的时间戳，便于历史追溯、维护和故障定位等。对外接口均做电源隔离，也有效的提升了系统的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种小型SCU的电路架构
本技术涉及船舶控制电路架构
，具体来说，涉及一种小型SCU的电路架构。
技术介绍
目前的产品的通常做法，是单一类型的数据采集模块。如图2所示，单一的DO模块、单一的DI模块、单一的AI模块等，尽管可以做到路数很多，但是类型过于单一。而小型船舶数据采集常常是多种类型信号输入输出，而每种类型信号的路数不要求太多。造成了一个系统需要堆叠多个型号的模块来完成，增加了复杂性，降低了效率和可靠性。单一类型的数据采集模块为了降低单个模块的成本，通信接口不够丰富，也不具备SD卡等数据保存保存功能。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种小型SCU的电路架构，能够作为数据采集、信号监测、数据保存和交互的单元，功能全，集成度高，提升了系统的安全性。为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种小型SCU的电路架构，包括处理器单元、电源单元、数据信号采集单元，数据保存单元、和通信接口单元，所述电源单元，数据信号采集单元、数据保存单元和通信接口单元分别与所述处理器单元连接，所述数据信号采集单元和所述通信接口单元与所述处理器单元之间均设有隔离芯片。进一步地，所述电源单元包括第一电源、第一隔离电源模块、第二隔离电源模块和第二电源，所述第一电源连接在有所述电源单元，所述第一隔离电源模块用于对数据信号采集单元供电；所述第二隔离电源模块用于对处理器单元、数据保存单元、通信接口单元供电；所述第二电源连接在所述处理器单元上；所述第一电源为外接24V电源；所述第一隔离电源模块为24V/5V隔离电源模块；所述第二隔离电源模块为24V/3V3隔离电源模块；所述第二电源为CR2032纽扣电池。进一步地于，所述数据信号采集单元包括继电器DO输出、数字信号DI输入、模拟信号AI输入、热电偶测温信号TI输入和GPS信号输入，所述模拟信号AI输入和热电偶测温信号TI输入与所述隔离芯片之间连接有模数转换芯片ADS1118，所述模数转换芯片ADS1118由所述第一隔离电源模块供电。进一步地，所述数据信号采集单元设有4路继电器DO输出、6路数字信号DI输入、6路模拟信号AI输入、6路热电偶测温信号TI输入和1路GPS信号输入。进一步地，所述通信接口单元上设有CAN接口、232接口、422接口和485接口。进一步地，所述通信接口单元可连接用户监测设备。进一步地，所述数据保存单元为SD卡。进一步地，所述隔离芯片为光耦。本技术的有益效果：本架构的功能齐全，集成度高，可在有限的尺寸和硬件资源上实现多路、多类型DO、DI、AI、TI、GPS的信号采集或处理；SD卡可用于存储采集到的数据以及当前系统状态等。CR2032纽扣电池为MCU提供断电不间断的实时时钟，可作为向SD卡写入文件和数据项的时间戳，便于历史追溯、维护和故障定位等。对外接口均做电源隔离，也有效的提升了系统的安全性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本技术实施例所述的一种小型SCU的电路架构的结构示意图；图2是根据本技术实施例所述的单一类型数据采集模块的结构示意图。图中：1、处理器单元；2、电源单元；2-1、第一隔离电源模块；2-2、第二电源；3、数据信号采集单元；4、数据保存单元；5、通信接口单元；6、隔离芯片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，根据本技术实施例所述的一种小型SCU的电路架构，包括处理器单元1、电源单元2、数据信号采集单元3，数据保存单元4、和通信接口单元5，所述电源单元2，数据信号采集单元3、数据保存单元4和通信接口单元5分别与所述处理器单元1连接，所述数据信号采集单元3和所述通信接口单元5与所述处理器单元1之间均设有隔离芯片6。在本技术的一个具体实施例中，所述电源单元2包括第一电源、第一隔离电源模块2-1、第二隔离电源模块和第二电源2-2，所述第一电源连接在有所述电源单元2，所述第一隔离电源模块用于对数据信号采集单元3供电；所述第二隔离电源模块用于对处理器单元1、数据保存单元4、通信接口单元5供电；所述第二电源2-2连接在所述处理器单元1上；所述第一电源为外接24V电源；所述第一隔离电源模块2-1为24V/5V隔离电源模块；所述第二隔离电源模块为24V/3V3隔离电源模块；所述第二电源2-2为CR2032纽扣电池。在本技术的一个具体实施例中，所述数据信号采集单元3包括继电器DO输出、数字信号DI输入、模拟信号AI输入、热电偶测温信号TI输入和GPS信号输入，所述模拟信号AI输入和热电偶测温信号TI输入与所述隔离芯片6之间连接有模数转换芯片ADS1118，所述模数转换芯片ADS1118由第一隔离电源模块2-1供电。在本技术的一个具体实施例中，所述数据信号采集单元3设有4路继电器DO输出、6路数字信号DI输入、6路模拟信号AI输入、6路热电偶测温信号TI输入和1路GPS信号输入。在本技术的一个具体实施例中，所述通信接口单元5上设有CAN接口、232接口、422接口和485接口。在本技术的一个具体实施例中，所述通信接口单元5可连接用户监测设备。在本技术的一个具体实施例中，所述数据保存单元4为SD卡。在本技术的一个具体实施例中，所述隔离芯片6为光耦。为了方便理解本技术的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本技术的上述技术方案进行详细说明。在具体使用时，根据本技术所述的一种小型SCU的电路架构，主要包括处理器单元1、电源单元2、数据信号采集单元3、数据保存单元4和通信接口单元5。处理器单元1采用的是STM32F407，具备SD卡接口、CAN接口及其他所需外设的微处理器，处理器作为整个电路的核心部分，主要完成外设的控制、数据采集和运算、数据保存、对外通信等任务。电源单元2中的外接24V电源用于板上电源模块的供电、继电器的供电、以及对板外其他设备的供电等。24V/5V隔离电源模块用于对模拟信号的采集电路供电。24V/3V3隔离电源模块用于对处理器单元1、SD卡、通信电路等供电。CR2032纽扣电池作为处理器单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型SCU的电路架构，其特征在于，包括处理器单元（1）、电源单元（2）、数据信号采集单元（3），数据保存单元（4）、和通信接口单元（5），所述电源单元（2），数据信号采集单元（3）、数据保存单元（4）和通信接口单元（5）分别与所述处理器单元（1）连接，所述数据信号采集单元（3）和所述通信接口单元（5）与所述处理器单元（1）之间均设有隔离芯片（6），所述电源单元（2）包括第一电源、第一隔离电源模块（2-1）、第二隔离电源模块和第二电源（2-2），所述第一电源连接在有所述电源单元（2），所述第一隔离电源模块用于对数据信号采集单元（3）供电；所述第二隔离电源模块用于对处理器单元（1）、数据保存单元（4）、通信接口单元（5）供电；所述第二电源（2-2）连接在所述处理器单元（1）上。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型SCU的电路架构，其特征在于，包括处理器单元（1）、电源单元（2）、数据信号采集单元（3），数据保存单元（4）、和通信接口单元（5），所述电源单元（2），数据信号采集单元（3）、数据保存单元（4）和通信接口单元（5）分别与所述处理器单元（1）连接，所述数据信号采集单元（3）和所述通信接口单元（5）与所述处理器单元（1）之间均设有隔离芯片（6），所述电源单元（2）包括第一电源、第一隔离电源模块（2-1）、第二隔离电源模块和第二电源（2-2），所述第一电源连接在有所述电源单元（2），所述第一隔离电源模块用于对数据信号采集单元（3）供电；所述第二隔离电源模块用于对处理器单元（1）、数据保存单元（4）、通信接口单元（5）供电；所述第二电源（2-2）连接在所述处理器单元（1）上。


2.根据权利要求1所述的一种小型SCU的电路架构，其特征在于，所述第一电源为外接24V电源；所述第一隔离电源模块（2-1）为24V/5V隔离电源模块；所述第二隔离电源模块为24V/3V3隔离电源模块；所述第二电源（2-2）为CR2032纽扣电池。


3.根据权利要求1所述的一种小型SCU的电路架构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔月雷，汪毅，芦刚，杨智育，胡殊，
申请(专利权)人：中船重工远舟北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11