在远程数据采集与传输系统中的应用
煤矿用远程数据采集与传输系统的设计与实现
１ 引 言
随 着 我 国 工业 的 飞速 发 展 以及 与世 界 先 进 工
单片机 ， 经处 理 后输 出与称 重 信号 成 正 比的脉 冲 信 号 。 中 Ａ Ｄ转 换器 采用 Ａ Ｉ 司 的 Ａ ７ ０ ， 其 ／ Ｄ公 Ｄ ７ ５ 它具
有 一 转 换技 术 。 有 ２ ３个 模 拟 通道 ， 置数 字 △ 具 ～ 内 滤 波器 ； 干扰 性强 、 辨率 高 、 定 性好 ， 抗 分 稳 是理 想 的 重量 信 号检 测 Ａ Ｄ转换 器日 图 ｌ为采集 系统硬 件 ／ 。
维普资讯
一
３一 ０
《 国外 电 子元 器件）０７年 第 ９期 ２０ ２０ ０７年 ９月
●应 用 与 设 计
煤矿 用远程 数据 采集 与 传输 系统 的设计 与实 现
雷张伟 ，李 丽宏 ，李牡 丹
（ 太原 理 工 大学 信 息 工程 学 院 ， 山西 太原 ０ ０ ２ ） ３ ０ ４
摘 要 ： 绍 了煤矿 用远 程数据 采 集与传 输 系统的 工作 原理 和 软硬件 实现 方法， 出 了改善 数据 远 程 介 提
传 输方 式的措 施 。 场试 验数 据表 明， 现 该远 程数据 采 集 与传输 系统性 能稳 定 ， 抗干扰 能 力 强 。 具有 一
定 的 实用价值
关 键
煤 矿 用 电子 皮 带秤 系统 有 重 量 和 速度 两 大 输
系统 软件 分 为 系统 初始 化 （ 门 狗 、 时 器 、 看 定 中 断 ）Ａ ７０ 、 Ｄ ７ ５初始 化和 主程序 。 中 Ａ ７ ０ 其 Ｄ ７ ５初始 化
要 对 ８个 寄存 器 进行 初 始化 设 置 ，实现 校 准模 式 ， 增 益 、 波 、 出更 新率 、 入极 性 及 缓 冲模 式 等 的 滤 输 输 设 置｝ ３ ＿ 系统 软件 流程 图如 图 ２所 示 ， 。其 以下给 出 了
物联网技术在控制系统领域的应用及优势
物联网技术在控制系统领域的应用及优势近年来，随着物联网技术的日益发展，它在各个领域展现出了广泛的应用，其中包括了控制系统领域。
物联网技术在控制系统领域的应用可以帮助企业实现智能化设备管理和生产流程控制，并且具有多种优势。
一、物联网技术在控制系统领域的应用物联网技术是基于物理设备、传感器、软件和网络的技术体系，通过设备之间的互联和信息交互实现数据采集、传输和分析，以实现智能化管理。
在控制系统领域，物联网技术可应用于投资、操作和生产过程的各个阶段。
比如:1. 质量控制在生产流程中需要进行质量控制，物联网技术可以通过传感器和设备的数据采集、分析和反馈，快速掌握信号变化，从而实现实时监测和错误修正。
2. 设备维护企业为了保持设备在高效稳定的状态下运作，需要对设备进行维护。
物联网技术可以通过监测设备的运行状况，得出设备寿命和维护周期的数据，从而帮助企业做出更科学合理的设备维护计划。
3. 远距离控制传统的控制系统通常只能实现单一的控制功能。
而物联网技术可以实现一个设备的集中控制，通过网络对设备进行远程控制。
比如，在线监测仪器和设备、运行参数监测和控制、以及发出警报并通报技术员等等。
二、物联网技术在控制系统领域的优势物联网技术在控制系统领域的应用，为企业带来了许多相关的优势。
主要有以下几个方面:1. 数据采集与传输速度更快通过物联网技术建立的设备网络，可以实现设备数据的实时监测和快速反馈，从而加快反应速度，降低错误发生的概率，同时优化生产和管理。
2. 更加经济有效物联网技术可以实现对设备进行远程监测和控制，不仅不需要人工干预，而且可以实现对生产的全程追踪。
比如通过识别出设备故障原因，自动转移到备件上防止因故障等待修复的情况直至此。
这些功能可以使企业生产流程变得更加高效，节省人力和物力成本。
3. 精准度更高物联网技术在控制系统领域的应用，在数据采集和传输的过程中采用了多种传感技术，可以实现精细化的管理和控制，产生高质量的数据，从而使决策更加明智。
Lora技术在物联网数据采集中的实际应用案例
Lora技术在物联网数据采集中的实际应用案例引言：物联网作为现代信息技术中的一个重要领域，正在改变我们的生活和工作方式。
在物联网系统中，数据的采集是至关重要的一环。
而Lora技术作为一种低功耗、长距离、大容量的通信技术，被广泛应用于物联网数据采集中。
本文将通过实际应用案例，介绍Lora技术在物联网数据采集中的实用性和优势。
案例一：农业物联网中的土壤湿度监测在农业领域，保持适宜的土壤湿度对于作物生长至关重要。
传统的土壤湿度监测方法需要人工采集数据，不仅费时费力，而且无法实时监测。
而借助Lora技术，可以实现自动化、实时的土壤湿度监测，极大地提高了农作物的生长效率。
Lora传感器设备埋入土壤中，定时或定量采集土壤湿度数据，并通过Lora网关传输到云端。
农户可以通过手机App或者电脑端实时监测土壤湿度数据，从而根据实际需要灌溉或施肥，实现精细化管理，提高农作物的产量和质量。
这种方式不仅减轻了农民的劳动强度，还降低了浪费资源的可能性。
案例二：城市智能照明系统随着城市化进程的加速，城市的节能和管理问题日益凸显。
而智能化照明系统正是一个解决方案。
借助Lora技术，可以实现城市智能照明系统中的数据采集与控制。
在城市街道灯杆中安装Lora模块，通过无线通信方式实现灯杆之间的互联互通。
通过灯杆上的传感器采集环境数据，比如人流量、亮度等信息，并通过Lora网关传输到云端。
城市管理部门可以通过远程监测系统对照明系统进行集中控制，实现智能调光和智能节能。
同时，Lora技术的长距离传输能力也为城市管理部门提供了便利。
灯杆间的距离较远，而Lora技术可以覆盖较大的通信距离，避免了频繁增设中继器的成本和工程难度。
这种方式不仅提高了城市照明系统的能效，同时也提升了城市管理的智能化水平。
案例三：智能家居中的环境监测智能家居是物联网应用的一个重要领域。
借助Lora技术，可以实现智能家居中的环境监测，提升家居的舒适度和安全性。
在智能家居中，可以安装各种传感器，比如温湿度传感器、CO2传感器等，采集室内环境数据。
如何使用LoRa进行远程数据采集和监控
如何使用LoRa进行远程数据采集和监控引言：随着物联网技术的快速发展，远程数据采集和监控在各行各业都具备了重要的意义。
而LoRa（Long Range）作为一种新兴的远程通信技术，因其低功耗、长距离通信和大规模连接的优势，成为很多应用场景下的首选。
本文将探讨如何使用LoRa进行远程数据采集和监控，希望能为读者提供一些有用的指导和参考。
一、LoRa技术简介LoRa技术是一种低功耗的远程无线通信技术，基于全球开放的ISM频段，以长距离、低功耗和广域网的特点而闻名。
它通过使用扩频调制和接收信号的可以达到非常低的信噪比，实现了远程数据传输和通信覆盖范围广的目标。
与传统的GPRS、3G和4G通信技术相比，LoRa具有更低的功耗和更高的传输距离，能够满足远程数据采集和监控的需求。
二、远程数据采集与传输1. 传感器和节点设备远程数据采集的第一步是选择合适的传感器和节点设备。
传感器负责将实际环境中的各种参数转换为电信号，如温度、湿度、压力等。
节点设备则负责收集传感器产生的数据，并通过LoRa技术将其传输到远程服务器或者云端平台。
2. LoRa通信模块LoRa通信模块是连接传感器和节点设备的重要组成部分。
它通过接收传感器产生的数据，并通过LoRa协议进行编码和压缩，实现数据的传输和通信。
LoRa通信模块具有低功耗、长距离和高抗干扰性的特点，能够在复杂的环境中稳定运行。
3. 网关和服务器在远程数据采集和监控系统中，网关和服务器起到桥梁的作用。
网关负责将从节点设备中采集到的数据通过互联网传输到服务器，而服务器则负责接收并处理这些数据，并提供相应的服务和功能，如数据存储、实时监控和远程控制等。
三、LoRa远程监控系统1. 数据传输与存储LoRa远程监控系统的核心是数据传输与存储。
通过LoRa技术，采集到的数据可以通过无线方式传输到远程服务器，实现实时监控和数据存储。
在服务器端，可以使用数据库等方式来存储和管理这些数据，以便后续的分析和处理。
串口422的应用场景
串口422的应用场景RS-422是一种工业标准的通信接口，它在许多应用场景中得到广泛应用。
以下是RS-422串口的一些常见应用：1.远程数据采集系统：在自动化和遥测系统中，RS-422常用于将多个传感器或设备连接到中央计算机或其他控制器，以实现数据的远程传输。
2.工业自动化：工厂自动化系统中使用RS-422来控制机器人、生产线和其他设备，由于其长距离传输能力和抗干扰性能，特别适合恶劣环境下的工业应用。
3.监控系统：如隧道监控、风力发电场监控等需要进行远距离数据传输和控制的场合，RS-422可以提供稳定的通信。
4.楼宇自动化：建筑物内部的能源管理系统、安全系统、HVAC（暖通空调）控制系统等可能采用RS-422作为通信手段。
5.交通运输：铁路、地铁、公路交通等系统的信号传输和控制设备中也常常使用RS-422接口。
6.电力行业：电力变电站的SCADA（数据采集与监视控制系统）会用到RS-422接口来连接各类测量设备和保护装置。
7.安防系统：闭路电视监控系统中的视频分配器、矩阵切换器等设备通常支持RS-422通信。
8.DSP设计：在数字信号处理器（DSP）的设计中，RS-422可用于连接各种外围设备，如A/D转换器、D/A转换器、电机驱动器等。
9.Modbus网关：RS-422串口服务器如ZLAN5143-422可以作为Modbus协议的网关，允许传统的RS-422设备通过网络与其他设备交互。
10.大型机房管理：数据中心或服务器机房的环境监控和电源管理系统可能会采用RS-422通信。
11.远程访问终端：RS-422还可以用于连接远程访问终端设备（RAT），这些设备允许用户从远离主机的位置访问主机系统。
RS-422因为其良好的噪声抑制能力、远距离传输特性和多点通信能力，成为许多工业和商业应用的理想选择。
基于LabView远程数据采集与传输系统的设计与实现
．．．— —
图１ 数据采集程序框 图
图 ２数据发送 流程序框图 ４２客户端的设计 ． 客户端主要完成数据接收 ， 并提供接 口用于数据的相关后续处理。 其流程为： 设置客户端链接地址， 连接参数 ； 检测网络连接情况及状 态； 读取数据 ； 标度变换及将数据存储在 Ｅ ｃｌ ｘｅ 中。图 ３ 是接收端数据和标 度转换程序框图。
２ Ｌ ｂ ｅ 介 绍 、 ａ Ｖｉ ｗ
Ｌｂ ｉ ａ Ｖｅ ｗ的程序由前面板 （ ｏｔ ｎ ） ｆ ｎ ａｅ 和流程图 （ｌ ｋ ｉ ｒ ｐ １ ｂ ｃｄ ｇ ｍ） 部 ｏ ａａ 分组成 ， 整个程序是基于多线程 的设计 ， 前面板和流程图各 占 一个线 用 程。前面板是 Ｌ ｂ ｉ ａＶｅ ｗ程序 的图形用户接 口， 此接 口集成了用 户输 入 ， 并显示程序的输出 ， 相当于传统仪器的面板 。 流程图包含虚拟仪器程序 的图形 化源代码 ， 编程控制 和定义在前 面板上的输人和输 出功能。 在虚 拟仪器设计 中， 从控制模板 中选取所需的控制及 显示对象 构建 出仪器 的操作 面板 ；在功能模板 中选取适当的功能模块 并进行必要 的连接与 设置 ， 制作控制流程 图， 完成所设计 仪器 应具有的功能 ， 程序的模块化 与层 次化更为直观。 ３ Ｄ ｔ ｏ ｋ ｔ 、 ａａｓ ｃ ｅ 技术 Ｄ ｔｓｃ ｅ 与 ｗｗＷ 浏 览 器 一 样 通 过 Ｕ Ｌ来 定 义．ａａｏｋｔ ａａ ｏｋｔ Ｒ Ｄ ｔＳｃｅ 数据源和数据 目 的地 ， 这些数据资源可以是 Ｄ Ｔ ，Ｐ ， ｌ ， ｉ 等形 Ｓ Ｐ Ｃ ｇ＇ Ｆ ｅ Ｏ Ｐ ｌ 式。其 中 Ｄ Ｔ ａ Ｓ ｋｔ ｒ ｓ ｒ ｒ ｏ １是 Ｄ ｔ ｏｋｔ Ｓ Ｐｆ ｔ ｏ ｅ Ｔａ ｆ ｏ ｃ ） ａ Ｓ ｅ 专用 于运行 Ｄ ａｃ ｎ ｅ Ｐ ｔ ｏ ａｃ Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ Ｓｃ ｅ服务器进行数据读写的协仪 ， Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ 在 ａ Ｓ ｅ 传输 中主要 使用 ａｃ Ｄ Ｔ 进行数据源和数据 目的地 的连接。 ＳＰ Ｄ ｔＳｃｅ 由 Ｄ ｔ ｏｋ ａ ｏｋｔ ａ ａａ ｃ ｅ函数 ， ｔ ｏｋｔ ｅｅＭａａｅ，ａ Ｓｃｅ Ｓ Ｄａ Ｓ ｅ Ｓ ｖｒ ｎｇｒ ｔ ｏ ｋｔ ａｃ Ｄａ Ｓｖｒ ｅｅ 组成。其中 Ｄ ｔ ｏｋｔ ｅｅＭａ ａｅ 主要 功能是创建用户组和数 ａ Ｓ ｅ Ｓｖｒ ｎｇ ｒ ａｃ 据项； Ｄ ｔ ｏｋ ｔｅｅ 进行配置； 对 ａ Ｓ ｅ ｖｒ ａｃ Ｓ 设置用户创建数据项和读写数据项 的权 限 ， 增加 网络安 全性； 也可以对多用户读写进行选择 。Ｄ ｔ ｏｋ ｔ ａ Ｓ ｃｅ ａ Ｓ ｖ 主要功能为用户解决 网络通信 问题 ， ｅｅ ｒ 根据 Ｄ ｔ ｏｋｔ ｅｅ ａａｅ ａ Ｓ ｅＳｖｒ ｎｇｒ ａｃ Ｍ 创建的用户组和设定的相应访 问权限同客户程序进行通信 。 Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ Ｓ ｃｅ传输 的数据本身包含很小的头文件 。因此， ａ 数据传输 速 度快， 于网络数据动态传输 。 适 本文利用 Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ Ｓｃｅ 实现各数据采集点与处 理主机 的连接。 ａ ４ Ｌ ｂ ｉｗ中 Ｄ ｔ ｏ ｋ ｔ 、ａ ｖ ｅ ａａｓ ｃｅ 传输的实现 系统 网络模式一般有两种： ／（ ＣＳ 客户机 ， 服务器式 ） Ｂｓ 浏览器 和 ，（ ／ 服务器） 模式。本文设计上采用 Ｃ 通信模式 ， Ｉ ／ Ｓ Ｖ 程序分成两部分 ： 工 作于客户端模式上的计算机 ， 完成数据接收 ， 并提供接 口用 于数据 的相 关后续处理 ； 于服务器端模式计算机 ， 工作 实现数据采集和发送。 系统的硬件组成 ： 计算机 、 数据采集 卡、 传感器 、 信号调理器等 。论 文中采用数据采集卡是美国国家仪 器公司的 Ｕ Ｂ ６ ０ 采集卡 ，传感 Ｓ 一０９ 器是热 电偶温度传感器和信号调理器是 Ｈ — ＷＢ型温度变送器 。 ＢＳ ４１ ． 服务器端 的设计 服 务器端 主要 是 实现 数据 的采 集和 数据 的传 输 。数 据 采集 是 Ｌｂ ｉ ａ Ｖｅ ｗ的核心技术之一 ， 本文采用的 ＤＡ ｍ Ｐ 来实现数据的采集。 Ｑ ｘＡ Ｉ 系统采用输人方式是单端输 入、 采样频率 ２ Ｈ 。其采集子程序如 图 ｌ Ｋ Ｚ 所示 。 采集 的数据经过全局变量将数据传送 给数据发送端程序 。 其数据
浅析gprs远程数据采集通信系统的构成和应用
应用科技浅析G PR S远程数据采集通信系统的构成和应用王莹(江苏海事职业技术学院信息工程系，江苏南京210000)瞒要]G PRS是25代无线通信技术，与传统G SM网络相比具有更高的网络数据传输数率和带宽。
G Pl峪远程数据采集系统在科学研究和生产应用方面具有较多的应用场景和需求。
本文简单分析介绍G P RS了远程数据采集系统的结构，并提出了G P RS远程教据采集系统的应用实例。
9；键词]G P RS；远程教据采集；通信系统随着科技的发展，现代数据处理系统的复杂程度越来越高，很多系统，如气象数据采集、大坝安全监测、水情监测(水位、流速等)、环境监测等，已不再是单个数据或几个数据的处理系统，需要对网点上大量数脯挂行综合处理才能获得结果。
这些网点数据在地理E通常是较分散的。
如何将这些网点数据采集以及如何及时发送到数据中心备处理，这是不少业内人士迫切需要解决的问题。
数据采集系统的研发为远程工业控制及实时现场数据监测提供了一个较好的解决方案。
所谓数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模t C,t f田数字被测单元中自动采集信息的过程。
以单片机、D S P、PC机等作为C PU，控制N D转换器件工作，将模拟量转换成数字量。
数据采集之后通常要进行数据处理和数据分析，或者直接进行数字控制。
数据采集是获取信息的基本手段，数据采集技术己渗透到分析仪器、地质勘探、医疗器械、雷达、通信、测控等技术领域。
在数据成功采集之后，还需要将采集到的结果远程传送到数据处理中，泄行适时的分析和处理。
通信系统主要用于g't g'O q远程传输，目的是将现场数据信息传送到客户端，为客户提供信息服务。
随着通信技术和网络技术的发展，在传输手段上有很大的发展，特别是近两年来，G SM、G PS、A D SL、G PR S、D D N、C D M A等新技术的出现为数据传输提供了方便的传输手段。
其中G P R S远程数据采集系统便是综合优势较为突出的一种方法。
远程抄表系统中各种数据通信方式的原理及应用研究
复 出原 始消 息 ， 于 多路 复用 信 号 ， 包括解 除多路 复 对 还 用， 实现 正确 分路 。 通 信系统 按 传 递 消 息 的媒 质 不 同可 以 分成 两 大 类： 一类 是 有 线 通 信 ， 导 线 作 为 传 输 媒 质来 传 递 消 用 息， 载荷 信息 的电磁 波 是沿导 线传输 的 ， 其传输 媒质 为 架 空 明线 、 电缆 、 同轴 电缆 、 波导管 、 缆等 。常用 的有 光 专 用线路 和公 用线 路 如 电话 线 、 线 电视信 号线 、 有 电力 线 载波 通信 、 网络 通 信等 ； 另一 类 是 无线 通 信 ， 电磁 波 在 自由空间传 播 ， 载荷 信 息 的 电磁 波 在 自由空 间 以定 向或无定 向方 式传 递 消息 ， 中 、 、 波通信 ， 如 长 短 微波 通 信 等 。常用 的无线 通 信 包 括 中 、 、 波通 信 ， 波 通 长 短 微 信， 红外 通信 ， 星通信 等 。 卫
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发送端程序
接收端程序
图 2 程序流程图
五、结束语
本系统为了提高系统的智能性、可靠性和实用
性，采用了双单片机控制方法，即在数据采集的远端
和本地均采用单片机控制。远端单片机完成数据的
采集、抽样、平滑和发送，本地单片机完成数据的解
调接收、检验、纠错和数据处理与显示等。采用双单
片机可以保证在高速通信时，仍能对数据进行校验
由单片机 AT89C51 控制 MC14433 对各通道进行 顺序循环数据采集或是对指定的通道进行数据采 集。MC14433 和单片机 AT89C51 的硬件接口电路简 单，MC14433 的 A / D 转换结果是动态分时输出的 CD 码 Q0 ～ Q3、DS1 ～ DS4 可以直接和单片机 AT89C51 的 P1 口相连；DU 和 EOC 相连，以选择连续转换方式， 每次转换结果都送至输出寄存器；AT89C51 读取 A / D 转换结果可以采用中断方式，EOC 端与外部中断 输入端 INT0 相连如图所示，也可以采用查询方式。 采用查询方式时 EOC 端可接入任一 I / O 口或扩展 I / O 口。（软件控制部分见本文第四部分。）
器（VCO）构成的锁相环（PLL）后，在压控振荡器输入
端产生信号，经低通滤波器率初稿次谐波后，再经比
较电路整形后得到数据码流。
为了提高系统的智能性、可靠性和实用性，本系
统也采用另一单片机 AT89C51 控制解调器将接收到
的调制信号进行解调，并由该单片机完成数据的解
调接收、检验、纠错和数据处理等。
4 . PC 机控制模块
内蒙古电大学刊
2005 年第 9 期（总第 73 期）
单片机在远程数据采集与传输系统中的应用
湛洪然
（天津滨海职业学院机电系，天津 300451）
［摘 要］介绍了一个单片机在远程数据采集系统中应用的实例。该系统采用了双单片机控制数据
的采集与传输，即在数据采集的远端和本地均采用单片机控制。远端单片机完成数据的采集、抽样和发送； 本地单片机完成数据的解调接收、检验、纠错和数据处理等。本系统是一个高性能、高智能化的实用型远程 数据采集系统。
百
D7 21H
D4 十
D3
D0
个
程序清单如下：
— 47 —
内蒙古电大学刊
2005 年第 9 期（总第 73 期）
初始化程序：
INT0： SETB IT0
SETB EA
SETB EX0
……
外中断INT0 中断服务程序：
PT0： MOV
A，P1
JNB
ACC. 4，PT0
JB
ACC. 0，PER
JB
ACC. 2，PP1
和纠错以确保数据的准确性。本系统尤其适合待采
集数据的现场节点较多的情况。
［参考文献］
［1］胡汉才 . 单片机原理及其接口技术［M］. 北京：清华大学 出版社，1996 . ［2］付保川，班建民，奚雪峰 . 远程通信节点的系统测试方 法［J］. 单片机与嵌入式系统应用，2002，6：78 - 80 .
信号的控制下，由于 VCO 工作的连续性，切换过程
可以保证相位连续，这是实现 MSK 调 制 的 重 要 条
件。
在接收方，本系统采用 EXAR 公司的 XR2211 实
现解调。它采用非相干解调方式，其外围电路简单，
并可独立调解中心频率、带宽及输出延时。MSK 信
号通过由 鉴 相 器（ PD）、环 路 滤 波 器（ LF）、压 控 振 荡
［关键词］单片机 数据采集 远程数据传输 调制解调
一、引言
在自动控制技术飞速发展的今天，远程多路测 控系统的越来越广泛地应用在粮库、油田、矿井以及 饭店等需要同时监控多路温度、湿度、瓦斯含量等的 场合。如何将远 程 现 场 的 数 据 采 集 正 确 传 输 至 本 地，是实现远程测控的关键以及核心任务之一。这 里介绍一种单片机控制的高性能、高智能化的实用 型远程数据采集系统。
R0
MOV
@ R0，A
PP6： MOV
A，P1
JNB
ACC. 7，PP6
XCHD A，@ R0
RETI
PER： SETB 10H
RETI
2. 发送端单片机程序流程图
发送端程序由主程序和中断服务程序（包括键
盘中断、定时器中断）组成。主程序在完成初始化工
作后，进入循环显示。主要功能由定时器中断服务
程序完成，并通过按键执行相应的功能（还可以采用
我们用 PC 机作上位机，由它统一调度与哪个
接收节点通信，并向各个节点的单片机下达命令，并
利用 PC 机友好的人机界面显示已被接收节点正确
接收并已经处理过的数据。本系统中，并没有将数
据的解调接收、检验、纠错和数据处理工作全部交给
PC 机来完成，减轻了上位机的工作量。本系统尤其
适合待采集数据的现场节点较多的情况。
3. 数据传输模块 本模块是系统传输的关键部分，本系统的数据 传输方式采用异步传输方式。 在发送方，由一单片机 ATM89C51 控制调制器 首先对采集到的数据进行调制，本系统采用 MSK（最 小频移键控）调制方式。MSK 是移频键控 FSK 的一 种改进形式，其相位始终保持连续变化且两载波的 频率之差始终等于码元速率的 1 / 2。对于给定的频 带，MSK 比 FSK 具 有 更 高 的 比 特 率。 我 们 采 用 EXAR 公司的 XR2206 实现调制。XR2206 由四个功 能模块组成：压 控 振 荡 器（ VCO）、模 拟 加 法 器、正 弦 波发生器和切换开关。外接两个电阻通过切换开关 和 VCO 外部的电容构成 RC 振荡回路，在外部输入
三、各模块的功能与实现
1. 信号转换模块 本模块主要由传感器组成，本系统作为一种实 用的远距离测试装置，使用时可以根据用户需要加 入相应的传感器（如，温度传感器、压力传感器、位移 传感器、湿度传感器、光敏传感器、气体传感器等等） 就可以实现相应的信号量到电信号的转换。我们以 采集多路温度信号为例。我们选用 AD590，它是 AD 公司利用 PN 结正向电流与温度的关系制成的电流 输出型两端温度传感器。测温范围为摄氏 - 55 ～ + 150 度。取样电压连接到集成放大器 AD620 的正输 入端，根据实际的测温范围在 AD620 的负输入端加 入合适的偏置电压。值得注意的是 AD590 测量的 是热力学温度 K（即绝对温度），进行数据处理时要 注意。 2. 数据采集模块 本模块由模拟开关、放大电路、A / D 模数转换器 和单片机组成。 模拟开关采用八选一多路模拟开关 CC 4051，可 巡回检测八路被测温度信号，由单片机控制选择开 关通道。 放大电路负责将温度传感器 AD590 感测到的 电流信号进行电流 - 电压转换并放大，作为 A / D 转
11 .
［责任编辑：张建荣］
— 48 —
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及 PC 机之间数据链路的建立与维护。PC 机是系统 的主机，负责向各现场节点发送指令，以实现对现场 节点的远程管理和监控；它通过 RS - 232 口和通信 节点相连，再通过 MODEM 与远程的现场节点相连， 通信距离长，若是通信距离在千米以内还可以通过 RS - 485 或其他总线接口与现场节点相连，本系统 讨论远程节点与 PC 机之间基于 MODEM 的通信。
由于 AT89C51 单片机 输 入 输 出 电 平 为 TTL 电
平，而 PC 机配置的是 RS - 232C 标准串行接口，二者
的电气规范不一致，因此必须进行电平转换。我们
采用 1488 将 TTL 电平转换为 RS - 232C 电平，供电
电压为 ± 12V，而 1489 则是把 RS - 232C 电平转换为
“状态转移法”键控程序设计实现一键多能）。另外，
为了增强系统的抗干扰性，在硬件看门狗的基础上，
还增加了软件陷阱处理，防止程序的“跑飞”。简要
流程图如图 2 左。
3. 接收端单片机程序流程图
接收端程序主要有数据接收和误码测试程序组
成。数据接收程序根据上位机的指示选择不同的波 特率接收数据或测试误码。流程图如图 2 右
［3］第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编 . 北京 理工大学出版社，2003，1：164 - 190 . ［4］朱宇光 . 单片机应用新技术教程［M］. 电子工业出版社， 2000，8 . ［5］叶挺秀 . 电工电子学［M］. 高等教育出版社，1999，9 . ［6］李兰友 . 微机原理与接口技术 . 南开大学出版社，2001，
湛洪然 单片机在远程数据采集与传输系统中的应用
学术研究
换器的输入信 号。 这 部 分 电 路 可 以 选 用 集 成 运 放 OP 07 和精密基准电源 AD584。
A / D 转换器选用双积分 A / D 转换器 MC 14433， 集成运放 OP 07 的输出电压送至 MC 14433 的输入 端，使 之 转 换 为 数 字 信 号。MC 14433 转 换 器 使 用 MC 1403 集成精密基准电源，转换精度为 ± 0 . 05% ， 相当于二进制 11 位，这种 A / D 转换电路自动重复 工作，无需启动信号和外部定时，简化了硬件和软件 的设计，该转换器价格低廉，对于消除共模干扰性能 也特别优越。
TTL 电平，供电电压为 + 5V。
四、主要软件流程图与程序设计
1. 数据采集部分程序清单
当单片机开放中断，允许 INT0 中断申请，并置
为边沿触发方式，执行下列程序后即将 A / D 转换结
果有 AT89C51 控制采集后送入片内 RAM 中。数据
格式为：
Hale Waihona Puke D7D4 D3 D2 D0
20H 符号位 X X 千
SETB 07H
AJMP PP2
PP1： CLR