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　　數據采集技術在工業、航天、軍事等方面具有很強的實用性，隨著現代科技發展，數據采集技術在眾多領域得到了廣泛的應用和發展。同時對數據采集器的精度、抗干擾能力、安全和通信兼容等方面提出了更高的要求。基于上述要求提出了一種基于STM32F101的數據采集器的設計方案，該數據采集器使用 MODBUS協議作為RS485通信標準規約，信號調理電路與STM32F101的AD采樣通道之間均采用硬件隔離保護，可同時采樣3路DC0-5V電壓信號、3路DC4-20mA電流信號和6路開關量輸入信號，實驗證明本數據采集器具有較高的測量精度，符合工業現場應用需求。

　　信號采集主要包括電壓信號、電流信號、頻率信號以及開關量信號，隨著現代技術的發展，傳感器主要輸出標準的電壓電流信號，而傳感器是將外部的非電量信號轉換成標準的電信號進行輸出，本課題所設計的數據采集器可以同時采集電壓、電流、開關量輸入輸出信號，且每個部分獨立工作，硬件調理電路中均采用信號隔離技術，數據采集器與上位機采用RS485通信，使用MODBUS協議作為通信規約，便于數據采集器與其他工業設備實現數據共享。

　　數據采集器，使用性價比較高的STM32F101作為核心處理器，時鐘倍頻后處理速度可達36MHz;內部自帶12位AD轉換通道，保證數據采樣和處理的速度和精度。

　　數據采集器工作原理

　　數據采集器具有標準的電壓、電流以及開關量輸入信號采樣接口。模擬量信號采樣接口電路，使用HCNR201線性光耦進行信號隔離。電壓信號接口可輸入 DC0-5V信號，輸入的電壓信號經過電壓信號調理電路對信號進行濾波、隔離和限幅后送入STM32F101的AD采樣通道;電流信號接口可輸入 4-20mA信號，輸入的電流信號通過精密采樣電阻，將電流信號轉換成電壓信號，然后再將轉換的電壓信號送入電壓信號調理電路進行處理，最后再送入AD采樣通道;開關量輸入接口采用光耦進行隔離，實現光電轉換和隔離保護。STM32F101將采樣的數據進行軟件處理后，再通過RS485通信接口將數據上傳至上位機或者其他設備，完成數據采集處理和通信的功能。