實(shí)施例中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用TDM模式。此外，本實(shí)施例的ADAU1977芯片還:e，集成4個(gè)高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，采用Σ-Δ架構(gòu);f，40引腳LFCSP(Lead Frame ChipScale Package，引腳架構(gòu)芯片級(jí)封裝)封裝。
[0058]本實(shí)施例中的傳感器調(diào)理電路302，完成多種多路傳感器信號(hào)的信號(hào)調(diào)理及通道轉(zhuǎn)化。該傳感器調(diào)理電路302包括:傳感器通道切換部分以及信號(hào)調(diào)理部分，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。
[0059]本實(shí)施例中，便攜數(shù)據(jù)采集終端包括有多個(gè)傳感器，傳感器類型包括icp( —種自帶電量放大器或電壓放大器的加速度傳感器)傳感器，mic (話筒式聲音)傳感器等多種類型，因此，本實(shí)施例的傳感器調(diào)理電路302分為三部分，包括:信號(hào)處理模塊(單電源解決方案)、信號(hào)切換模塊、和傳感器供電模塊。
[0060]其中，當(dāng)icp傳感器工作時(shí)，通過信號(hào)切換模塊打開icp傳感器的傳感器供電模塊，關(guān)閉mic傳感器的傳感器供電模塊，停止mic傳感器的供電。此時(shí)，傳感器調(diào)理電路302控制icp傳感器采集音頻信號(hào)，然后通過信號(hào)處理模塊進(jìn)入ADAU1977芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)mic傳感器工作時(shí)，則通過信號(hào)切換模塊打開mic傳感器的傳感器供電模塊，關(guān)閉icp傳感器的傳感器供電模塊。此時(shí)，傳感器調(diào)理電路302控制mic傳感器采集音頻信號(hào)，然后通過信號(hào)處理模塊進(jìn)入ADAU1977芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0061]其中，信號(hào)處理模塊可以實(shí)現(xiàn)采樣電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換到ADAU1977可輸入的標(biāo)準(zhǔn)范圍。
[0062]本實(shí)施例的傳感器調(diào)理電路302的電路設(shè)計(jì)體積更小，低功耗低電壓芯片硬件功耗更低，進(jìn)一步提高了便攜數(shù)據(jù)采集終端的便攜性。
[0063]本實(shí)施例中，音頻數(shù)據(jù)通訊采用以太網(wǎng)WIFI接口，便攜數(shù)據(jù)采集終端中設(shè)置有無線WIFI模塊。數(shù)據(jù)及參數(shù)控制均通過以太網(wǎng)WIFI接口傳入高速無線WIFI模塊進(jìn)行無線傳輸，進(jìn)而與客戶端建立APP連接。
[0064]此外，本實(shí)施例的便攜數(shù)據(jù)采集終端還具有SD卡存儲(chǔ)接口 308用以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，LCD顯示接口 310用以連接IXD顯示屏以顯示數(shù)據(jù)。
[0065]由上可見，本實(shí)施例的便攜數(shù)據(jù)采集終端的硬件集成度高，具有高性能MCU、多通道高性能音頻解碼芯片、獨(dú)立設(shè)計(jì)傳感器信號(hào)調(diào)理電路。
[0066]使用本實(shí)施例的便攜數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的流程如圖4所示，該流程包括:
[0067]步驟402，初始化各硬件驅(qū)動(dòng)，包括:ADAU1977、以太網(wǎng)接口、IXD顯示接口、建立SD卡文件系統(tǒng)，置位傳感器調(diào)理電路、初始化按鍵等等。
[0068]步驟404，調(diào)用默認(rèn)參數(shù)配置文件，完成各硬件的具體參數(shù)配置，包括:ADAU1977芯片寄存器參數(shù)配置等。
[0069]步驟406，接收通訊命令，打開監(jiān)控傳感器輸入，進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣。并按照命令完成指定動(dòng)作如本地存儲(chǔ)或者通訊上傳。
[0070]具體地，可以包括:
[0071]傳感器采集音頻信號(hào)，傳送給傳感器調(diào)理電路；傳感器調(diào)理電路對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后，傳送給ADAU1977芯片；ADAU1977芯片將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；然后，通過TDM(I2S)接口送入STM32F429(主控CPU)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，生成各通道采樣數(shù)據(jù)；接著，STM32F429將生成的采樣數(shù)據(jù)送入以太網(wǎng)接口，通過無線WIFI模塊發(fā)送給客戶端，如手機(jī)系統(tǒng)或平板系統(tǒng)中的應(yīng)用，進(jìn)行后續(xù)處理。
[0072]便攜數(shù)據(jù)采集終端與客戶端采用(基于UDP協(xié)議完成實(shí)時(shí)通訊的)自定義通訊接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及參數(shù)命令雙向傳輸。采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐ㄓ嵏袷揭约皹?biāo)準(zhǔn)CRC效驗(yàn)保證通訊正常。
[0073]步驟408，等待接收其他命令，如關(guān)機(jī)或進(jìn)入其他模式休眠等。
[0074]本實(shí)施例中，底層數(shù)據(jù)大量應(yīng)用DMA通道，以保證大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性傳輸；使用高速數(shù)據(jù)鏈接接口，包括10/100M以太網(wǎng)，50M WIFI接口，保證數(shù)據(jù)處理能滿足設(shè)計(jì)需求；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通過大容量高速SD卡實(shí)現(xiàn)，接口用全速SD1模式，速度高達(dá)10Mbit便攜數(shù)據(jù)采集終端，并且采用文件系統(tǒng)方式進(jìn)行實(shí)時(shí)管理存儲(chǔ)。
[0075]通過本實(shí)施例的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其中的傳感器調(diào)理電路能夠有效地控制相應(yīng)的傳感器采集音頻信息并進(jìn)行信號(hào)調(diào)整，音頻解碼芯片與處理器后續(xù)能夠?qū)鞲衅髡{(diào)理電路處理過的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，并最終生成采樣數(shù)據(jù)。音頻解碼芯片與處理器滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，使得數(shù)據(jù)采集終端從整體上大大減小了體積，便于攜帶，有效滿足了被采集數(shù)據(jù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要移動(dòng)的需求，使得數(shù)據(jù)采集更為方便。
[0076]需要說明的是，對(duì)于前述的方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作并不一定是本發(fā)明所必需的。
[0077]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，包括:傳感器、滿足第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的處理器、滿足第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的音頻解碼芯片、和傳感器調(diào)理電路； 其中， 所述傳感器調(diào)理電路，用于控制所述傳感器采集音頻信號(hào)，以及對(duì)所述傳感器采集到的音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理； 所述音頻解碼芯片，用于將信號(hào)調(diào)理后的所述音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸給所述處理器； 所述處理器，用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，生成采樣數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述滿足第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的處理器包括: 內(nèi)置滿足設(shè)定容量標(biāo)準(zhǔn)的RAM和/或FLASH芯片、主頻滿足設(shè)定頻率、運(yùn)行電壓滿足設(shè)定電壓、具有多通道通訊接口、且具有多通道DMA的處理器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于， 所述滿足設(shè)定容量標(biāo)準(zhǔn)的RAM和/或FLASH芯片為容量大于等于256KB的RAM和/或容量大于等于2MB的FLASH芯片； 或者， 所述主頻滿足設(shè)定頻率為主頻大于等于180DMIPS ; 或者， 所述運(yùn)行電壓滿足設(shè)定電壓為運(yùn)行電壓小于等于3.3V ; 或者， 所述多通道通訊接口包括以下至少之一的通訊接口:i2c，i2s，usart, usb2.0hs otg,can，SD10,以太網(wǎng) MAC。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述處理器還包括: 內(nèi)置的lcd-tft接口。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于， 所述處理器被封裝為BGA。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述滿足第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的音頻解碼芯片包括: ADC滿足設(shè)定動(dòng)態(tài)范圍和設(shè)定采樣速率、采用I2C/SPI控制和TDM模式的音頻解碼芯片。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述ADC滿足設(shè)定動(dòng)態(tài)范圍和設(shè)定采樣速率、采用I2C/SPI控制和TDM模式的音頻解碼芯片為: ADC動(dòng)態(tài)范圍大于等于109dB、具有8kHz至192kHz采樣速率的24位ADC、采用I2C/SPI控制、采用TDM模式的音頻解碼芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述傳感器調(diào)理電路包括: 傳感器供電模塊，用于向所述傳感器供電； 信號(hào)切換模塊，用于控制所述傳感器供電模塊向待采集音頻信號(hào)的所述傳感器供電，以使所述待采集音頻信號(hào)的傳感器進(jìn)行音頻信號(hào)采集； 信號(hào)處理模塊，用于將所述傳感器采集的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述音頻解碼芯片可接受的音頻信號(hào)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述便攜數(shù)據(jù)采集終端還包括音頻數(shù)據(jù)通訊接口 ；所述音頻數(shù)據(jù)通訊接口為WIFI接口，所述音頻數(shù)據(jù)通訊接口用于與客戶端建立連接并通訊。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于， 所述處理器，還用于通過所述便攜數(shù)據(jù)采集終端的通訊接口，將所述采樣數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端，以使所述客戶端使用選擇的分析算法對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成分析結(jié)果數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種便攜數(shù)據(jù)采集終端，包括：傳感器、滿足第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的處理器、滿足第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的音頻解碼芯片、和傳感器調(diào)理電路；其中，所述傳感器調(diào)理電路，用于控制所述傳感器采集音頻信號(hào)，以及對(duì)所述傳感器采集到的音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；所述音頻解碼芯片，用于將信號(hào)調(diào)理后的所述音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸給所述處理器；所述處理器，用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，生成采樣數(shù)據(jù)。通過本發(fā)明的便攜數(shù)據(jù)采集終端，使得數(shù)據(jù)采集終端從整體上大大減小了體積，便于攜帶，有效滿足了被采集數(shù)據(jù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要移動(dòng)的需求，使得數(shù)據(jù)采集更為方便。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN105005246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510493983
【發(fā)明人】邢優(yōu)勝, 李寶江
【申請(qǐng)人】恒信大友（北京）科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日