数据采集系统毕业设计论文

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数据采集系统设计论文

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数据采集系统设计论文1系统的构成框架和工作原理通过对电极形状、数目的选择,接地屏蔽层的合理设计和对传感器结构参数的比较优化,最终确定传感器模块采用16极板的ECT系统传感器。

为便于在设计中及时发现错误并改正,提高工作效率,设计了基于FPGA的数据采集系统,该方法能够根据需要实现系统的重构。

另外,为了有效地抑制杂散电容干扰,采用锁相环技术实现相干检测,进一步完成了对C/V转换电路的设计。

计算机成像模块通过接口电路将数据缓存区的数据传输给计算机,采用迭代算法实现对图像的重建。

2传感器模块ECT系统由均匀安装在管道表面的电极对组成,目前常用的有8极板、12极板、16极板等模型,极板数目越多,则可以获得的测量数据就越多,数据源的增多将提高重建图像的显示质量,然而也会引入信噪比降低、边缘效应增大等隐形问题。

综合考虑采用16极板的传感器系统。

3数据采集系统设计和处理模块结合航空发动机实际工作情况,可知此数据采集过程需满足高速率、高精度、大存储量以及对环境适应性强的性能要求,基于以上比较,本文选取FPGA芯片作为核心的逻辑控制器件。

该器件选用Xilinx公司的Spartan—3系列FP-GA芯片,其核心芯片为XC3s500E。

选用LTC1407型A/D转换器,VerilogHDL 语言作为描述语言实现了对整个系统的采样、数据处理等过程的控制,并以XilinxISEDesignSuite13.1软件为平台,仿真验证了这一系统的可行性。

3.1C/V转换电路电容作为一个特殊物理量,测量系统中存在的杂散电容值往往要大于被测电容值,而基于ECT技术的测量系统对微小电容的检测存在一定的局限性,因此,应系统要求,本文选择了抗杂散电容能力较强的物理电路。

3.2A/D转换电路本系统采用的A/D转换电路是一个双通道的模拟信号采集电路,它由可变增益放大器LTC6912—1和A/D转换芯片LTC1407—1两部分组成。

通过外部调节,自主改变可变增益放大器的放大倍数可以为芯片提供合适的电压信号,从而提高整个系统的转换精度。

数据采集系统毕业设计论文

数据采集系统毕业设计论文

数据采集系统毕业设计论文摘要:本论文研究了数据采集系统的设计与实现,旨在构建一个能够高效、准确地采集数据的系统。

本系统基于分布式架构,利用多个数据采集节点进行数据采集,并通过中心节点进行数据整合与分析。

系统使用了先进的数据采集技术和数据处理算法,提高了数据采集的效率和准确性。

实验结果表明,本系统在数据采集速度和准确性方面均具有较好的性能。

关键词:数据采集系统;分布式架构;数据整合;数据分析;数据采集技术;数据处理算法1.引言数据采集是现代科学研究和工业生产中不可或缺的一环。

随着信息化时代的发展,数据采集系统的需求越来越迫切。

本论文旨在设计一个能够高效、准确地采集数据的系统,利用现代的数据采集技术和数据处理算法,提高数据采集的效率和准确性。

2.数据采集系统的设计与实现2.1系统架构设计本系统采用了分布式架构,包括多个数据采集节点和一个中心节点。

数据采集节点负责采集数据并发送到中心节点进行处理和存储。

2.2数据采集技术本系统利用了先进的数据采集技术,包括传感器、网络通信和无线传输技术。

传感器负责采集各类数据,网络通信技术实现了节点之间的信息传递,无线传输技术实现了数据的远程传输。

2.3数据处理算法本系统采用了一系列数据处理算法,包括数据清洗、数据压缩和数据加密等。

数据清洗算法用于去除数据中的噪声和异常值,数据压缩算法用于减小数据的存储空间,数据加密算法用于保护数据的安全性。

3.实验结果与分析本系统经过实验验证,结果表明系统在数据采集速度和准确性方面具有良好的性能。

系统能够实时地采集数据,并能够处理和存储大量的数据。

同时,系统具有较低的误差率和较高的数据采集率。

4.总结与展望本论文主要研究了数据采集系统的设计和实现,旨在构建一个能够高效、准确地采集数据的系统。

通过分布式架构、先进的数据采集技术和数据处理算法,本系统提高了数据采集的效率和准确性。

未来,可以进一步优化系统的性能,提高系统的稳定性和可扩展性。

多路数据采集系统的设计毕业设计

多路数据采集系统的设计毕业设计

多路数据采集系统设计序言随着计算机技术、电磁兼容技术、传感器技术和信息技术的飞速发展和普及,数据采集与处理系统得到了广泛的应用。

例如:在生产过程中,应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高产品质量、降低生产成本提供信息和手段;在科学研究中,应用这一系统可获得大量的动态信号,是研究瞬间物理过程的有力工具,也是获得科学奥秘的重要手段之一。

总之,不论在哪个应用领域,数据采集与处理越及时,工作效率、性能价格比就越高,取得的经济效益就越好。

总之,数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环[1]。

数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环,在医药、化工、食品、等领域的生产过程中,往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及压力等参数。

同时,还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻,将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来,以便进行比较,做出决策,调整控制方案,提高产品的合格率,产生良好的经济效益。

本毕业设计对一种多路数据采集系统进行了初步的研究,该多路数据采集系统能对多路模拟信号进行采集和处理。

系统以89C51为控制单元核心,利用模数转换器AD0809完成模数转换功能,结合单片机RS232串口功能,实现八路信号的采集、存储、显示及与PC机通信等功能,形成了良好的人机界面。

第1章绪论1.1多路数据采集系统介绍随着工、农业的发展,多路数据采集势必将得到越来越多的应用,为适应这一趋势,作这方面的研究就显得十分重要。

在科学研究中,运用数据采集系统可获得大量的动态信息,也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。

总之,不论在哪个应用领域中,数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。

此外,计算机的发展对通信起了巨大的推动作用。

算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统,也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。

数据通信是计算机广泛应用的必然产物[2]。

毕业设计--基于单片机的高速数据采集系统设计

毕业设计--基于单片机的高速数据采集系统设计

目录1.绪论 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 数据采集技术的发展历程和现状 (1)1.3 本文的研究内容 (2)1。

4 系统设计涉及的理论分析 (2)2.系统设计 (4)2.1方案选择 (4)2。

2系统框图 (5)3.单元电路设计 (6)3.1信号调理电路 (6)3.2高速A/D模块 (7)3。

3 FPGA模块设计 (8)3。

4MCU模块设计 (8)3.5数据采集通道总体原理图 (9)3.6硬件电路总体设计 (9)4。

软件设计 (10)4。

1 信号采集与存储控制电路工作原理 (10)4.2 信号采集与存储控制电路的FPGA实现 (11)4.3 原理图中的各底层模块采用VHDL语言编写 (12)4。

3。

1三态缓冲器模块TS8 (12)4.3。

2分频器模块fredivid (13)4.3.3地址锁存器模块dlatch8 (14)4。

3.4地址计数器模块addrcount (15)4.3.5双口RAM模块lpm_ram_dp (16)4.4 数据显示模块设计 (18)4。

4.1 主程序 (18)4。

4。

2 INT0中断服务程序 (19)4。

4.3 INT1中断服务程序 (19)4。

5软件仿真 (20)4.5.1三态缓冲器模块TS8 (20)4。

5.2分频器模块fredivid (20)4。

5。

3地址锁存器模块dlatch8 (20)4.5。

4地址计数器模块addrcount (21)5。

系统调试 (21)5.1 单片机子系统调试 (21)5。

2 FPGA子系统调试 (22)5.3 高速A/D模块的调试 (22)6 总结 (22)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (25)高速数据采集系统设计摘要:随着数字技术的飞速发展,高速数据采集系统也迅速地得到了广泛的应用.在生产过程中,应用这一系统可以对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高生产质量,降低成本提供了信息和手段。

在科学研究中,应用数据采集系统可以获取大量的动态数据,是研究瞬间物理过程的有力工具,为科学活动提供了重要的手段.而当前我国对高速数据采集系统的研究开发都处于起步阶段,因此,开发出高速数据采集系统就显得尤为重要了。

基于蓝牙的无线数据采集系统设计毕业论文

基于蓝牙的无线数据采集系统设计毕业论文

基于蓝牙的无线数据采集系统设计毕业论文目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。

第一章绪论 (2)1.1课题研究相关背景 (2)1.2课题研究的目的及意义 (2)1.3蓝牙技术的发展状况 (3)第二章无线数据采集系统硬件设计 (4)2.1系统的整体设计方案 (4)2.2系统的整体结构 (4)2.3系统的整体功能设计图 (5)第三章温度传感器模块 (6)3.1温度传感器的分类及其型号 (6)3.1.1 接触式温度传感器 (6)3.1.2非接触式温度传感器 (7)3.1.3 常见温度传感器 (8)3.2 温度传感器的选型 (9)第四章 STM32F103处理器 (11)4.1 STM32处理器简介: (11)4.2 STM32重要参数: (12)4.3 STM32性能特点: (12)第五章 TFT彩色液晶显示屏 (12)5.1 TFT LCD介绍 (13)5.2TFT特点 (13)5.3驱动芯片 (13)第六章 HC-05蓝牙模块 (15)6.1HC-05蓝牙模块介绍 (15)6.2 蓝牙配置 (15)第七章无线数据采集系统软件设计 (18)7.1 数据采集部分软件设计与实现 (18)7.2控制部分程序设计及实现 (19)7.3系统的软件调试 (20)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)第一章绪论1.1课题研究相关背景蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。

可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换,蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz 频带,带宽为1Mb/s。

蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。

蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。

如今蓝牙由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,简称SIG)管理。

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计

基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计摘要:本篇设计主要以STM32单片机为核心,设计了一个多路数据采集系统。

该系统能够实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示,并通过串口与上位机进行通信,实现数据上传和控制。

设计中使用了STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集,使用GPIO口实现数字量信号的采集,通过串口与上位机进行通信。

经过实验验证,该系统能够稳定地采集多路数据,并实现远程数据传输和控制功能,具有较高的可靠性和实用性。

关键词:STM32单片机,数据采集,模拟量信号,数字量信号,上位机通信一、引言随着科技的发展,数据采集系统在工业控制、环境监测、生物医学等领域得到了广泛的应用。

数据采集系统可以将现实世界中的模拟量信号和数字量信号转换为数字信号,并进行处理和存储。

针对这一需求,本文设计了一个基于STM32单片机的多路数据采集系统。

二、设计思路本系统的设计思路是通过STM32单片机实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示,并通过串口与上位机进行通信,实现数据上传和控制。

该系统采用了模块化设计方法,将系统分为采集模块、显示模块和通信模块。

1.采集模块采集模块通过STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集,通过GPIO口实现数字量信号的采集。

通过在程序中设置采样频率和采样精度,可以对不同类型的信号进行稳定和准确的采集。

2.显示模块显示模块通过LCD显示屏显示采集到的数据。

通过程序设计,可以实现数据的实时显示和曲线绘制,使得用户可以直观地观察到采集数据的变化。

3.通信模块通信模块通过串口与上位机进行通信。

上位机通过串口发送控制命令给STM32单片机,实现对系统的远程控制。

同时,STM32单片机可以将采集到的数据通过串口发送给上位机,实现数据的远程传输。

三、实验结果与分析通过实验验证,本系统能够稳定地采集多路模拟量和数字量信号,并通过串口与上位机进行通信。

系统能够将采集到的数据实时显示在LCD屏幕上,并通过串口传输给上位机。

多路数据采集系统毕业设计

多路数据采集系统毕业设计

多路数据采集系统毕业设计第一章绪论1.1课题研究背景和意义数据采集是指将位移、流量、温度、压力等模拟量采集、转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示或打印。

数据采集技术是信息科学的一个重要组成部分,信号处理技术、计算机技术,传感器技术是现代检测技术的基础。

数据采集技术则正是这些技术的先导,也是信息进行可靠传输,正确处理的基础。

在工业生产中,对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,这样能提高产品的质量、降低成本。

在科学实验中,对应用数据进行实时采集,这样获得大量的动态信息,是研究物理过程动态变化的有效手段,也是获取科学奥秘的重要手段之一。

设计数据采集系统目的,就是把传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号,并把数字信号送入计算机,计算机将计算得到的数据加以利用观察,这样就实现对某些物理量的监视,数据采集系统性能的好坏,取决于它的精度和速度,在精度保证的条件下提高采样速度,满足实时采集、实时处理和实时控制的要求[1]。

数据采集常用的方式有在PC机,也可以在工控机内安装数据采集卡,如RS-422卡、RS-485卡及A/D卡;或专门的采集设备,包括PCI、PXI、PCMCIA、USB,无线以及火线FireWire接口等,可用于台式PC机、便携式电脑以及联网的应用系统中[2]。

数据采集系统起始于20世纪50年代,1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非成熟人员进行操作,并且测试任务是测试设备高速自动完成的。

近年来,数据采集及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,数据采集系统也朝着微型化、小型化、便携式,低电压、低功耗发展。

当前市场出售的小型数据采集器相当于一个功能齐全计算机。

这些数据采集器功能强大,能够实现实时数据采集、处理的自动化设备。

具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能[;不仅能保证现场数据的实时性、真实性、有效性、可用性,而且能很方便输入计算机,应用在各个领域。

毕业论文:数据采集系统

毕业论文:数据采集系统
1.1.2多路切换电路
通常被检测的物理量有很多个,如果每一通道都要有放大和ADC几个环节就很不经济。而且电路也复杂。采用模拟多路开关就可以使多个通路共用一个放大器和ADC,采用时间分割法使几个模拟开关通道轮流接通。这样既经济,又使电路简单。模拟多路开关的选择主要考虑导通电阻的要求,截止电阻的要求和速度要求。常用的模拟多路开关有CD4501,CD4066,AD7501,AD7507等。为降低截止通道的负载影响,提高开关速度,降低通道串扰,采用多级模拟多路开关来完成通道切换。
完成任务书所要求的功能的系统框图如下图1-1-5所示 图1-1-5系统框图
1.2方案论证
1.2.1模数转换的选择
A/D转换器的种类很多,就位数来分,有8位,10位,12位和16位等。位数越高分辨率就越高,价格也就越贵。A/D转换器的型号很多,在精度和转换速度上差异很大。
(a)双积分A/D转换器:双积分式是一种间接式A/D转换器,优点是转换精度高,速度快缺点是转换时间长,一般要40~50ms,适用于转换速度不快的场合。
现在市面上的LCD显示器多以模块化形式出现,模块由LCD控制器、LCD驱动器、LCD显示装置三部分组成,它与CPU之间是通过LCD控制器直接进行沟通的,使用方便。
所以在本系统中采用低功耗的SDEC厂生产的2A16DRG0809
2.1.1模数转换器原理介绍
在我们所测控的信号中均是连续变化的物理量,通常需要用计算机对这些信号进行处理,则需要将其转换成数字量,A/D转换器就是为了将连续变化的模拟量转换成计算机能接受的数字量。
(4)信号滤波:几乎所有的数据采集系统都会不同程度的受到来自电源线或机械设备的50Hz噪声干扰,因此大多数信号调理电路包含低通滤波器,最大限度的剔除50Hz或60Hz的噪声。交流信号(如振动)则往往需要防混淆滤波器,防混淆滤波器是一种低通滤波器,具有非常陡峭的截止频率,几乎可以将频率高于采集板输入信号带宽的信号全部剔除;若不除去,这些信号将会错误的显示为数据采集系统输入带宽内的信号。
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数据采集系统分为数据采集部分和显示控制部分。数据采集部分主要负责数据的采集,将从调理电路送过来的信号进行量化,把模拟量变成数字量。显示部分主要是把采集来的数据进行显示,并控制各通道数据采集的次序,它采用8279作为键盘显示接口器件,用硬件完成对显示器和键盘的扫描,用开关矩阵控制各通道数据采集的次序,用LED进行数据的显示。
KEY WORDS:signal chip micro-computer、acquisition、PC-communcation集到的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号,然后送入计算机进行相应的计算和处理,得出所需的数据。并将计算得到的数据进行显示或打印,以便实现对某些物理量的实时监控。在生产生活的各个领域,数据采集系统几乎无处不在,凡是有自动监测及控制的地方都会有数据采集系统的身影出现;从简单到复杂,从空中、地面到地下,凡是能想象到的地方都有使用数据采集系统的需求。因此,对本课题的研究有极其广阔的发展前景和巨大的经济价值。数据采集系统起始于20世纪50年代,由于数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性,可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务,因而得到了初步的认可。到了70年代中后期,数据采集系统发展过程中逐渐分为两类,一类是实验室数据采集系统,另一类是工业现场数据采集系统。就使用的总线而言,实验室数据采集系统多采用并行总线,工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。随着微型机的发展,诞生了采集器、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的性能优良,超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统,因此获得了惊人的发展。随着计算机的普及应用,数据采集系统得到了极大的发展,开始出现了通用的数据采集与自动测试系统,该阶段的数据采集系统主要有两类,一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成。例如,国际标准ICE625(GPIB)接口总线系统就是一个典型的代表。这类系统主要用于实验室,在工业生产现场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成,例如:STD总线系统。这种接口系统采用积木式结构,把相应的接口卡装在专用的机箱内,然后由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中,如果采集测试任务改变,只需将新的仪用 电缆接入系统或将新卡再添加到专用的机箱即可完成硬件平台的重建,显然,这种系统比专用系统灵活得多。
关键词:单片机,数据采集,查询,上位机通信
ABSTRACT
The face of large amounts of data, manual processing far can not meet the requirements of the times, relying on micro-electronics technology to achieve data acquisition, storage and display, as the pace of the times the only effective shortcut. The system uses analog-digital conversion, microprocessor, memory and other chips to achieve the 8-channel data acquisition, storage signals will be collected by time uploaded to the host computer PC, by the choice of different modes of data capture, query, print and display, etc.. In the paper a more systematic introduction of the analog signals to digital signals from the conversion process and discuss the technical parameters of the conversion process and other issues, in the end, we also conducted a systematic analysis of the existence of a number of errors.Data acquisition system is divided into the data collection and display control section. The data collection is mainly responsible for data collection, sent over from the signal conditioning circuit to quantify, the analog into digital. Showing some of the major is to show the data gathered, and control the order of the channel data acquisition, which uses 8279 as the keyboard and display interface device, complete with hardware, monitor and keyboard scanning, with the switch matrix control the order of the channel data acquisition with LED display data.
数据采集系统毕业设计论文
摘要
面对大量的数据,人工处理已远远无法满足时代的要求,依靠微电子技术来实现数据的采集、存储和显示,成为适应时代步伐的唯一有效捷径。本系统采用模数转换、微处理器、存储器等芯片来实现8路数据的采集,将采集的信号进行存储,按时间上传到上位机PC,通过不同模式的选择进行数据采集、查询、打印和显示等。在文中较系统的介绍了从模拟信号到数字信号的转换过程和讨论了转换过程中的技术参数等问题,并进行了系统存在的一些误差分析。
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