基于AT89C52单片机的数据采集系统的设计
电子秤的设计毕业设计

摘要摘要智能电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。
它与我们日常生活紧密结合成为一种方便、快捷、称量精确的工具,广泛应用于商业、工厂生厂、集贸市场、超市、大型商场、及零售业等公共场所的信息显示和重量计算。
智能电子称主要以单片机作为中心控制单元,通过称重传感器进行模数转换单元,在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。
该电子称不但计量准确、快速方便,更重要的自动称重、计价功能外,还能自动计算,数字显示,受到广大用户欢迎。
智能电子称由于携带方便,使用简单,对人们生活的影响越来越大。
本系统是针对是电子称的自动称重、自动计价、数据处理进行研究的。
为了阐明用单片机是如何对采样数据进行处理,对数据的采集和转换、计算问题进行了研究。
讨论了单片机控制系统中关键的中断、计算问题,结果表明通过软件设计实现更完善。
本文在给出智能电子称硬件设计的基础上,详细分析了电子称的软件控制方法。
由于单片机控制的电子称结构简单,成本低廉,深受人们的喜爱,本文将对此进行详细讨论。
关键词电子秤;单片机;A/D转换;称重传感器严正长:电子秤设计AbstractIntelligent electronic balance values detection and the modern new-type names of technical comprehensive one body such as conversion technical, computer technology, message handling and digital technology instrument. Its and our close combination of daily life becomes a kind of convenient, shortcut, weighing accurate tool , is applied extensively in commercial, factory raw factory , gathers trade market, supermarket and large scale market , the message of the etc. public place of retail trade shows and weight calculation.Intelligent electronic name passes through name mainly with single flat machine as central control unit, value sensor to carry out modulus conversion unit , it is matching with keyboard , show circuit and powerful software to form. It is accurate that this electron claims to not only measure , fast convenience, more important automatic name may still realize besides heavy, valuation function to remove the peel , completely / hair turns , calculate voluntarily, figure shows , is welcomed by masses of user. Intelligent electronic name since carry convenience, it is more and more big to use the simple influence for that people live.This system aims at is the automatic name of electronic name heavy, automatic valuation and data handling carry out research. To expound to use single flat machine , it is to how to carry out handling for sampling data , is for the collection of data and conversion and calculation problem has studied. Have discussed the suspension of the key in single flat machine control system , calculate problem , show as a result that through software design, realization is perfected more. This text is weighing the foundation of hardware design to intelligent electron , has analysed the software control method of electronic name in detail. Since the electron of single flat machine control weighs structure, is simple, cost is cheap, receive deeply people like , this text will carry out detailed discussion for this.KeywordsIntelligence electronic weighing ; MCU;A/D converter;weighing sensor ;目录目录摘要........................................................................................................ I Abstract .................................................................................................... I I 绪论.. (1)1. 智能电子秤系统的概况 (2)1.1 电子秤的发展史 (2)1.2 智能电子秤应用范围 (2)1.3智能电子秤的研究动态 (2)2.智能电子秤的工作原理 (4)2.1 智能电子秤性能及技术要求 (4)2.2 工作原理 (4)2.3 基本结构 (4)3 智能电子秤的硬件设计 (5)3.1信号采集电路 (5)3.2 单片机控制系统 (7)3.3键盘显示接口电路 (10)4 智能电子秤的软件设计 (13)4.1主程序设计 (13)4.1.1主程序设计思路 (13)4.1.2 主程序工作原理 (14)4.1.3 主程序流程框图 (15)4.2系统初始化 (16)严正长:电子秤设计4.2.1 AT89C52的初始化 (16)4.2.2 8279的初始化 (18)4.2.3 ICL7109的初始化 (18)4.3 A/D转换结果处理程序 (18)4.3.1 A/D转换过程 (18)4.3.2采样数据处理 (19)4.4 键盘与显示处理程序 (19)4.4.2 键盘模块 (20)4.5数据处理程序 (23)4.5.1 重量输出 (23)4.5.2 置零 (23)5机械部分 (25)5.1设计原理 (25)5.2各个零部件的作用 (27)结论 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录一系统主程序 (32)华东交通大学毕业设计绪论随着科学技术和经济的发展,出售商品品种的增加,需要称量物品的设备也需要更新换代,人们对称重装置的要求也越,电子称重装置推广,从而进入到传感器,电子学和微处理机领域、使得称重装置变成为电子仪器。
毕业设计166基于AT89C52的液位检测系统

毕业设计166基于AT89C52的液位检测系统一、引言液位检测是工业生产过程中常见的一项重要任务,它在许多领域都有着广泛的应用,如化工、石油、医药等。
传统的液位检测方法存在着精度不高、操作复杂等问题,为了解决这些问题,本文设计了一种基于AT89C52的液位检测系统。
二、系统设计1.硬件设计本系统的硬件部分主要包括AT89C52单片机、液位传感器、LCD显示屏和电源模块。
其中,AT89C52单片机作为系统的核心控制单元,负责采集传感器数据、处理信号以及控制LCD显示屏的显示。
液位传感器采用了压阻式液位传感器,它可以通过测量液体压力的变化来实现液位的测量。
该传感器通过模拟电压信号输出,需要通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号,然后输入到AT89C52单片机。
LCD显示屏用于实时显示液位的数值,方便操作员监控液位变化情况。
2.软件设计本系统的软件设计主要包括系统初始化、数据采集和数据处理等部分。
系统初始化主要包括对AT89C52单片机的引脚进行初始化设置,包括液位传感器的引脚和AD转换器的引脚。
同时,还需要对LCD显示屏进行初始化设置,包括显示模式、显示位置等。
数据采集部分通过AD转换器将液位传感器输出的模拟信号转换为数字信号,并存储到单片机的内部存储器中。
采集的数据包括液位的高度、液位的百分比等信息。
数据处理部分主要包括对采集到的数据进行处理,并根据设定的液位阈值进行报警。
当液位超过设定阈值时,系统会通过蜂鸣器发出警报信号,并在LCD显示屏上显示警告信息。
三、实验结果经过实验验证,本系统能够准确地测量液位的变化,并根据设定的阈值进行报警。
当液位超过设定阈值时,系统能够及时发出警报信号,确保液位的安全。
四、总结本文设计了一种基于AT89C52的液位检测系统,经过实验验证,系统能够准确地测量液位的变化,并根据设定的阈值进行报警。
该系统具有操作简便、精度高等优点,可广泛应用于各种工业生产领域中。
毕业论文基于AT89C52单片机最小系统设计(可编辑)

毕业论文基于AT89C52单片机最小系统设计摘要MCS-52单片机的内部虽已集成了很多资源,但这类单片机内部的各种资源都是折中配置的,在实际许多应用中,基本型MSC-52单片机的资源显得缺乏,针对这个问题,本文首先通过对主要部件方案论证,选取合理可用的部件,其次详述了通过对单片机进行扩展外围设计一个能满足广泛应用要求的单片机通用系统,并重点介绍了单片机扩展原理,系统硬件原理图的设计过程与说明和软件的设计过程,同时也简要介绍了硬件制作工艺等环节。
最后,通过硬件测试和软件调试,该系统具有功能强,效率高等优点,符合大部分单片机应用设计要求并可投入使用关键词 MCS-52单片机,系统硬件原理图,单片机AbstractMCS-52 microcontroller has integrated a lot of internal resources, but such single-chip resources are the various configurations of compromise, in many practical applications, the basic MSC-52 MCU resources it is lack of response to this problem, this paper first of all, the main components of the program through the demonstration, select the components reasonably available, followed by details of the external expansion of single-chip design of a widely used to meet the requirements of general-purpose single-chip systems, and focuses on extension of theprinciple of the single-chip, system hardware schematic diagram and description of the design process and software design process, as well as a brief introduction of the hardware manufacturing process and so on. Finally,Through the hardware test and debug software, the system has a strong functions, high efficiency, in line with the requirements of most single-chip microcomputer application design and put into use.Key Words MCS-52 microcontroller ,system hardware schematic diagram,microcontroller目录摘要IAbstract II1 引言 11.1选题意义 11.2单片机简介 11.3 单片机应用 22系统设计及工作原理 42.1 系统整体方案提示42.2 系统工作原理及整体电图框图 42.3 AT89C52芯片的介绍 53 系统硬件设计113.1 硬件模块设计113.1.1 AT89C52单片机电路113.1.2 指拨开关,按键和显示接口电路的设计123.1.3 独立按键电路的设计143.1.4 蜂鸣器电路定时模块设计153.1.5 LCD液晶显示接口电路的设计153.1.6 A/D转换电路设计173.1.7 EEPROM存储器电路设计173.1.8 RS-232接口电路设计183.1.9 电源电路设计194 系统软件设计204.1 键盘扫描程序的设计204.2显示程序设计23结论25致谢26参考文献27附录 A1.1 28附录 A1.2 291 引言1.1选题意义由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中,MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
基于AT89C52单片机的转速测量系统设计

目录1.1单片机技术课程设计任务书 (3)1.1.1课程设计任务 (3)1.1.2课程设计目的 (3)1.1.3课程设计要求 (3)1.1.4课程设计内容 (3)1.1.5课程设计报告要求 (3)1.1.6课程设计进度表安排 (4)1.1.7课程设计考核办法 (4)1.2总体设计方案(画出一个实现电路功能的大致框图) (5)2.硬件电路(各组成部分电路)设计及其原理说明 (6)2.1转速信号采集 (6)2.2转速信号处理电路 (7)2.3测量系统主机部分设计 (9)2.3.1复位电路 (9)2.3.2晶振电路 (11)2.3.3最小系统的仿真 (12)2.4显示部分设计 (13)3.软件系统设计 (18)3.1语言的选用 (18)3.2主程序初始化 (19)3.2.1定时器的初始化 (19)3.2.2中断允许控制 (20)4.元器件的选择及其相关技术数据,参数的计算 (22)4.1传感器 (22)4.2放大器 (24)4.3单片机AT89C52 (25)4.4LED显示器 (29)5.总体电路原理图及其整个电路的工作原理.............................................. 错误!未定义书签。
5.1总体电路原理图见附表A。
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5.2转速测量系统的原理。
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5.2.1转速测量方法........................................................................ 错误!未定义书签。
5.2.2转速测量原理........................................................................ 错误!未定义书签。
基于AT89C52的远程温度数据采集系统设计

上位P C 机 显示 和栉制
本系统 D IB0采用直接 V C供电方式,如 图二所示 。 S8 2 C 电源 电压和单片机 电源相 同, 都是 5 电。 中 D IB 0采 v供 其 S8 2
制点通常有一定 的距离, 需要将采集的数据从采集 现场进行
远程传 输, 传统的串 口通 信传输 的最大距 离只有 1m 要完 5, 成远 距离 的传 输, 应采 取新 的方 法 。本文 提 出一种 利用
制 模 块 、数 码 管 显 示 模 块 、S4 5传 输 总 线模 块 、 R-8 R-8/S22 S4 5R一3 转换接口模块、上位 P 机显示和控制模块 C
中图分类号:T2 4 . P 7 +2 文献标识码 : B 文章编号 : 6 1 49 -2 0 )— 1 6 0 1 7 - 7 2 (088 0 0- 3
Ab t c : T e r i l d a s i h h m a s f e l z n a i t n e d t a q i i i n y t m h c u e sr t a h a t c e e l w t t e e n o r a i i g d s a c — a a c u s t o s s e w i h s s
摘
要 : 文提 出一种利 用 D I B0数字式温度传感器作为温度采集工具 , 用单 片机 A 8C 2对它进行 控制, 本 S 82 利 T95 并且通过
Hale Waihona Puke R一 8 S 4 5总线做远程传送将采集到的数据通过 R 一 3 接 口送入 P 机 测温系统 的设计方法。 S 22 C
关键词 :S8 2 单片机 A8C2 温度数据采 集: S 45 D IB0: T95 : R- 8 总线: S 22 R- 3 总线
基于AT89C52的智能避障小车设计

基于AT89C52的智能避障小车设计摘要:智能避障小车是一种基于单片机控制的智能机器人,能够通过传感器感知周围环境,自主避开障碍物并实现自动导航。
本文基于AT89C52单片机,设计了一款简单的智能避障小车,通过详细的硬件设计和软件编程实现了小车的智能避障功能。
实验结果表明,该智能避障小车具有良好的稳定性和灵活性,能够有效地避开障碍物并沿着指定的路线自主行驶。
关键词:AT89C52;智能避障小车;单片机控制;传感器;自动导航二、AT89C52单片机简介AT89C52是一款8位微控制器,由51系列单片机中的一员,采用CMOS工艺制造,具有较高的性能和稳定性。
AT89C52具有4KB的闪存程序存储器、128字节RAM和32个I/O端口,适用于各种嵌入式控制应用。
由于其性能优异且价格低廉,AT89C52在嵌入式系统和智能控制领域得到了广泛应用。
三、智能避障小车硬件设计1. 主控制电路本设计采用AT89C52单片机作为主控制芯片,通过I/O口控制小车的电机驱动和传感器信号的采集。
AT89C52的复位电路、时钟电路和编程电路按照规范连接,保证单片机正常工作。
2. 电机驱动电路小车采用直流电机作为驱动装置,为了实现正转、反转和制动等功能,需要设计一个电机驱动电路。
电机驱动电路采用L298N驱动芯片,能够提供足够的电流和电压给电机,并且通过控制L298N芯片的使能端和控制端,可以实现对电机的控制。
3. 传感器模块为了实现避障功能,小车需要安装多个传感器用于感知周围环境。
本设计采用红外避障传感器模块,能够通过红外线感知前方障碍物的距离,从而实现避障功能。
传感器模块通过模拟信号输出障碍物距离,通过AT89C52的模拟输入端口采集传感器信号。
4. 电源管理电路小车采用锂电池作为电源,并且需要设计一个电源管理电路,用于对电池进行充电和放电管理。
电源管理电路采用锂电池充放电管理芯片,能够对锂电池进行充电保护和放电保护,保证小车电源的安全和稳定。
基于单片机的一氧化碳检测仪的控制系统设计

I 基于单片机的一氧化碳检测仪的控制系统设计摘要一氧化碳检测仪是一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的仪器。
其设计方案基于AT89C52单片机,选择瑞士蒙吧波公司的CO/CF-1000一氧化碳传感器。
系统将传感器的标准信号通过AD0832为核心的A/D转换电路调理后,经由单片机进行数据处理,最后由LCD显示一氧化碳浓度值。
文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。
系统对于采样地点超出规定的一氧化碳容许浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。
同时,操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。
另外,该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理,减少了测量误差,因此,具有较高的测量精度,而且结构简单,性能优良。
关键词:一氧化碳检测;单片机;数据采集处理系统III目录1前言 (1)1.1一氧化碳的危害 (1)1.2一氧化碳检测仪的种类 (1)1.3课题的背景和意义 (2)2检测仪系统总体设计 (3)3一氧化碳检测仪硬件设计 (4)3.1硬件结构设计 (4)3.2硬件选择与设计 (4)3.2.1 MCU的选择与设计 (4)3.2.2单片机最小系统的实现 (6)3.2.3数据采集系统的选择与设计 (8)3.2.4模数转换的选择与设计 (9)3.2.5按键选择与设计 (10)3.2.6外围扩充存储器的选择与设计 (11)3.2.7时钟芯片选择与设计 (12)3.2.8上拉电阻的选择与设计 (13)3.2.9液晶显示器选择与设计 (14)3.2.10报警电路选择与设计 (16)3.3硬件设计主电路图 (17)4软件设计 (18)4.1软件设计结构的设计 (18)4.2主程序模块的设计 (18)4.3模数转换模块的设计 (19)4.4按键模块的设计 (20)4.5时钟模块的设计 (21)4.6液晶显示模块的设计 (22)5系统仿真 (23)结论 (27)IV致谢 (28)附录 (29)参考文献 (30)1前言1.1一氧化碳的特性及危害一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点﹣199℃,沸点﹣191.5℃。
基于单片机的多路数据采集系统设计-毕业设计

基于单片机的多路数据采集系统设计学生:XXX 指导教师:XXX内容摘要:本设计介绍了基于单片机的数据采集的硬件设计和软件设计,数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带,它的存在具有着非常重要的作用。
本文介绍的重点是数据采集系统,而该系统硬件部分的重心在于单片机。
数据采集与通信控制采用了模块化的设计,数据采集与通信控制采用了单片机AT89S52来实现,硬件部分是以单片机为核心,还包括A/D模数转换模块,显示模块,和串行接口部分。
该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。
8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换,实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换,并将转换后的数据通过串行口MAX232传输到上位机,由上位机负责数据的接受、处理和显示,并用LED数码显示器来显示所采集的结果。
软件部分应用VC++编写控制软件,对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。
关键词:数据采集 89C52单片机 ADC0809 MAX232Data acquisitionAbstract: This article describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is AT89S52, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface. Slave machine is responsible for data acquisition and answering the host machine.8 roads were measured the electric voltage to pass the in general use mold-few conversion of ADC0809,the realization carries on the conversion that imitates to measure the numeral to measure towards the data that collect .Then send the data to the host machine through MAX232.the host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with VC++. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like data-acquisition treatment, data-display and data-communication ect.Keywords:data acquisition AT89C52 ADC0809 MAX232目录前言 (1)1 数据采集 (1)1.1 数据采集系统 (1)1.2 方案论证 (2)1.2.1 A/D模数转换的选择 (2)1.2.2 单片机的选择 (3)1.2.3 串行口的选择 (3)1.2.4 显示部分 (3)1.2.5 按键 (3)2 硬件部分 (5)2.1 主机部分 (5)2.1.2 单片机 (6)2.1.3 LED数码显示器的应用原理 (8)2.2 从机部分 (9)2.2.1 从机的电路原理图设计 (9)2.2.3 模数转换器ADC0809 (12)3 软件部分 (15)3.1 主机程序设计 (15)3.1.1 主程序 (15)3.1.2 向串口发送数据子程序 (16)3.1.3 键盘扫描子程序 (17)3.1.4 LED显示程序 (18)3.1.5 主机串口接受中断子程序 (19)3.2 从机部分程序设计 (20)3.2.1 主程序 (20)3.2.2 从机串口接受中断函数 (20)3.2.3 模数转换子程序ADCON (21)4 调试结果 (22)5 结束语 (22)参考文献: (23)基于单片机的多路数据采集系统设计前言在各种测控系统中,往往需要对一些参数进行测量并送回计算机进行监控及处理,因此多路数据采集系统被广泛应用于各种测控场合。
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存档日期:存档编号:本科生毕业设计(论文)论文题目:基于单片机的数据采集系统的设计姓名:学院:专业:班级、学号:指导教师:摘要本文介绍了基于单片机的数据采集的硬件设计和软件设计,数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带,它的存在具有着非常重要的作用。
本文介绍的重点是数据采集系统,而该系统硬件部分的重心在于单片机。
数据采集与通信控制采用了模块化的设计,数据采集与通信控制采用了单片机AT89C52来实现,硬件部分是以单片机为核心,还包括A/D模数转换模块,显示模块和串行接口部分。
本系统下位机负责数据采集并应答主机的命令。
8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换,实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换,并将转换后的数据通过串行口RS-485传输到上位机,由上位机负责数据的接受、处理和显示,并用LED数码显示器来显示所采集的结果。
软件部分应用VC++编写控制软件,对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。
关键词:数据采集AT89C52ADC0809RS-485AbstractThisarticledescribesthehardwaredesignandsoftwaredesignofthedataonwhi chbasedonsignal-chipmicrocomputer.Thedatacollectionsystemisthelinkbetwe enthedigitaldomainandanalogdomain. Ithasanveryimportantfunction. Theintroductivepointofthistextisadatatocollectthesystem.Thehardwareofthesystemfocusesonsignal-chipmicrocomputer.Datacollec tionandcommunicationcontrolusemodulardesign. Thedatacollectedtocontrolwithcorrespondencetoadoptamachine8051tocarryou t.Thepartofhardware’scoreisAT89C52, isalsoincludesA/Dconversionmodule, displaymodule, andtheserialinterface.Slavemachineisresponsiblefordataacquisitionandansweringthehostmachi ne.8roadsweremeasuredtheelectricvoltagetopasstheingeneralusemold-fewconv ersionofADC0809,therealizationcarriesontheconversionthatimitatestomeasure thenumeraltomeasuretowardsthedatathatcollect.Thensendthedatatothehostma chinethroughRS-485,thehostmachineisresponsiblefordataanddisplay, LEDdigitaldisplayisresponsibledisplaythedata. ThesoftwareispartlyprogrammedwithVC++. Thesoftwarecanrealizethefunctionofmonitoringandcontrollingthewholesystem. Itdesignsmuchprogramlikedata-acquisitiontreatment,data-displayanddata-com municationect.Keyword:dataacquisitionAT89C52ADC0809RS-485目录摘要 .............................................. I Abstract............................................ II 1绪论.. (1)1.1研究背景及其目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3该课题研究的主要内容 (3)2数据采集总体设计 (4)2.1系统设计的基本要求 (4)2.2数据采集系统结构功能及简介 (4)3硬件部分 (6)3.1单片机基本模块 (6)3.2 A/D转换模块 (9)3.3键盘模块 (12)3.4LED数码管显示模块 (13).3.5通信模块 (17)4软件部分 (20)4.1简介KeilUvision2 (20)4.2下位机部分程序设计 (24)5上位机简介 (29)6结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录1总原理图 (33)附录2程序清单 (35)1绪论1.1研究背景及其目的意义近年来,数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注,数据采集系统也有了迅速的发展,它可以广泛的应用于各种领域。
数据采集系统起始于20世纪50年代,1956年美国最先在军事上研究的数据采集测试系统,目标是测试过程中不依靠相关的测试文件,由非熟练人员进行操作,并且是由测试设备自动控制高速完成测试任务。
由于该种数据采集测试系统具有高速和灵活等特性,可以满足许多传统方法不能完成的数据采集和测试任务,因而得到了人们的初步认可。
大概在60年代后期,国外市场就有成套的数据采集设备出现[1]。
20世纪70年代后期,随着微型机的发展,出现了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。
由于这种数据采集系统优良的性能,超过了传统的专用数据采集系统和自动检测仪表,因而获得了高速的发展。
从70年代起,数据采集系统在以后发展过程中逐渐演变成为两类,一类是工业现场的数据采集系统,另一类是实验室的数据采集系统[2]。
20世纪80年代计算机的高速发展和在生活中的应用,使数据采集系统获得了较快的发展,逐步出现了自动测试系统与通用的数据采集。
那时候的数据采集系统主要分为两类,一类由采集器和通用接口总线、仪表仪器和计算机组成。
这类系统不仅在实验室获得了较多的应用,在工业生产中也有一定程度的应用。
第二类以标准总线、数据采集卡和计算机构成,这一类主要应用于工业现场。
20世纪80年代中后期,数据采集发生了惊人的变化,单片机、大规模集成电路和工业计算机的组合,用软件来完成管理任务,使系统的体积变小,成本降低,功能大大增强,数据处理能力倍增[3]。
自20世纪90年代至今,一些技术先进的国家,数据采集系统已成功的运用到工业、航空电子设备及宇航技术、军事等诸多领域。
随着集成电路制造技术的提高,出现了高性能、可靠性较高的单片机数据采集系统(DAS)。
数据采集技术俨然已经成为一种专门的技术,在工业等领域得到了广泛应用[4]。
该阶段的数据采集系统采用模块化结构,根据不同的应用需求,通过简单的增加和更改模块,并结合系统编程,就可以扩展和修改系统,迅速组成一个新的系统。
尽管现在以微机为核心的可编程数据采集技术的发展方向得到了迅速的发展,而且组成一个数据采集系统只需要一块数据采集卡,把它插在微机的扩展槽内并辅以应用软件,就能实现数据采集的功能,但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生根本性的影响。
相较于数据采集板卡功能和成本的限制,单片机具高效率、高性能、低电压、低功耗、低价格、多功能等优点,而双单片机又具有精度较高、转换速度快、能够对多点同时进行采集,因此能够开发出能满足实际应用要求的、电路结构简单的、可靠性高的数据采集系统。
这就使得以单片机为核心的数据采集系统能在许多领域得到广泛的应用。
1.2国内外研究现状数据采集系统是通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号,并进行分析、处理、传输、显示、存储和显示。
它起始于20世纪中期,在过去的几十年里,随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了长足的进步,采集数据的信息化是目前数据采集技术发展的主流方向。
多数领域都用到了数据采集,在飞机飞行、石油勘探、科学实验、地震数据采集领域已经得到广泛的应用。
我国的数字地震观测系统主要采用TDE-124C型TDE-224C型地震数据采集系统。
近年来,又成功研制了动态范围更大、线性度更高、兼容性更强、低功耗可靠性的TDE-324C型地震数据采集系统。
该数据采集对拾震计输出的电信号模拟放大后送至A/D数字化,A/D采用同时采样,采样数据经DSP数字滤波处理后,变成数字地震信号。
该数据采集系统具备24位A/D转化位数,采样率有50HZ、100HZ、200HZ[5].美国PASCO公司生产的“科学工作室”是数据采集应用于物理实验的崭新系统,它主要由3部分组成:(1)传感器:利用先进的传感技术可实时采集物理实验中各种物理量;(2)计算机接口:将传感器采集到的数据信号输入计算机,采样速率最高为25万次/S;(3)软件:英文及中文的应用软件[6]。
受需求牵引,新一代机载数据采集系统为满足飞行实验应用也在快速地发展。
如爱尔兰ACRA公司2000年研发推出的新一代KAM500机载数据采集系统到了2006年。
该系统采用16位(A/D)模拟数字变换,总采样率达500K/S,同步时间为+/-250ns,可以利用方式组成高达1000通道的大容量的分布式采集系统。
1.3该课题研究的主要内容数据采集技术是信息科学的重要分支之一, 它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等问题。
它是对传感器信号的测量与处理, 以微型计算机等高技术为基础而形成的一门综合应用技术。
数据采集也是从一个或多个信号获取对象信息的过程。
随着微型计算机技术的快速发展和普及应用,数据采集监测技术已成为非常重要的检测技术,被广泛地应用于工农业等需要同时监控压力、温度和湿度等数据的场合。
数据采集是工业控制等系统不可缺少的环节,大多采用一些功能相对独立的专用单片机系统来实现其控制功能。
作为测控系统至关重要的部分,数据采集系统的性能直接影响到整个系统的运转。
传统的基于单片机的数据采集系统就是因为没有上位机的支持,所以无论使用什么样的数据存储器,它都只有有限的存储容量,所以不得不覆盖刷新历史数据,这样一来不利于用户整体分析数据,因而也不能准确地把握生产过程的状况并做出适当的计划。
本系统采用下位机负责模拟数据的采集,单片机负责采集八路数据,并应答主机发送的命令,上位机即主机是负责处理接受过来的数字量的处理及显示,主机和从机之间用RS-485进行通信。
这样用户可以在上位机上编写各种程序对文件中的数据进行有效查询和分析,有利于工业过程的长期正常运行和检查。