数据采集与处理系统毕业设计论文[2
数据采集系统论文
1绪论1.1课题的背景及研究意义随着数字化时代的来临，数字信号处理技术已经渗透到人们生活的方方面面，化工、医学、工业及科研的各个领域中，都必须对相应的信号进行检测和处理。
人们通常根据采样定理将传感器送来的模拟信号转换为数字信号，再对这些数字信号进行处理。
数据采集可以说是数字信号处理的核心，数据采集的好坏直接影响接下来的工作。
数据采集的目的在于检测电量或物理量，例如电压、电流、温度、压力、液位等。
一个完整的数据采集系统应该包括传感器、信号调理、数据处理芯片和软件等。
社会的发展和科技的进步使数字信号处理技术智能型越来越高，实时性也越来越好，数据采集的精度和速度也越来越高，对数据采集系统提出了更高的要求。
例如雷达测量系统、航天导航、医学影像等很多场合都需要进行高精度的数据采集。
在这些需要高精度测量的系统中测量结果可谓失之毫厘谬以千里。
除了对数据采集的基功能外，还必须针对不同行业领域、不同采集环境实现多种功能模式、多种量程范围、多种控制方法等。
另外，随着电子技术的飞速发展，便携式解决方案在数据采集中开始占据越来越大的比重，并越来越多的开始倾向于低电压、低功耗、微型化设计。
因此数据采集仪表的种类越来越得多，更新速度也越来越快。
通用的数据采集系统不能满足专门的场合，这就迫使许多公司开发出各种专用的数据采集系统。
1.2国内外研究现状及发展趋势传统的数据采集系统主要采用数据采集卡。
近年来，数据采集系统速度以及数字信号处理技术得到飞速发展，同时USB技术、以太网技术及无线通讯等技术在数据采集系统中的应用使其接口方式得到了拓展，便携式数据采集系统越来越受到用户的亲睐。
单片机、ARM、DSP、FPGA多种微处理器的应用使数据采集卡市场百家齐放。
目前国内的数据采集卡市场主要有国外公司主导，高速和高精度方面尤为突出。
日本东京测器研究所生产的TDS-150便携式数据记录仪是一种静态数据采集仪，测量通道达50个，具有休眠间隔定时和数据存储功能，可进行长期自动测量，配有USB和RS-233端口，可读取各种测量设置和测量数据并传输到电脑里。
数据采集系统设计论文
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。
基于Matlab的数据采集系统设计毕业论文
基于MATLAB的数据采集系统设计摘要： MATLAB具备高性能的数值计算和可视化的科学工程计算功能，支持解释性语言输入，编程实现简单，具有丰富的数学函数功能支持，并拥有功能强大的数据采集工具箱，支持声卡。
声卡作为MATLAB的数据采集卡相对于常规的数据采集卡，具有价钱低廉、开发简单和系统便捷等优势。
本文研究了一种将两者结合进行数据采集的设计办法。
在文章里具体介绍了该课题的背景,当今数据采集系统的结构和特点，介绍了MATLAB及其数据采集工具箱, 利用声卡的A/D、D/A转换技术和MATLAB的功能,提出了一种高性价比的基于声卡的数据采集与分析方案。
并详细分析和阐述了利用MATLAB语言编程实现该数据采集与分析系统的过程和办法。
在文章的最后则提供了一些应用该系统采集数据的实例。
关键词：基于MATLAB；基于声卡；数据采集The System Design Of Data Acquisition Based On TheMATLABAbstract：MATLAB has the function of high-performance numerical computation and visual scientific engineering computing. It supports explanatory language input and the sound card, contains rich mathematical functions and has powerful data acquisition toolbox with simple programming. As the MATLAB data collection card, the sound card, compared to the conventional data collection card, endows with a low price, simple development and convenient system. This paper has discussed a design that combines the two kinds to conduct data collection.This paper has specifically introduced the background of this topic, the structure and the characteristics of nowadays data collection system. It has also introduced MATLAB and its data collection toolbox. By using the A/D, D/A conversion technique of the sound card and the function of MATLAB, I have presented a cost-effective data collection and analysis design based on the sound card, and analyzed and described thoroughly the course and methods of data collection and analysis system by using MATLAB language programming. Finally, this paper has provided some examples which have applied this data collection system.Key words: Based on MATLAB; Based on sound card; DAQ目录1绪论 0课题背景 0数据采集系统的历史与发展 0采集和采样方式 (1)2数据采集系统结构 (2)系统结构 (2)系统的特点和性能指标 (3)系统分辨率 (4)系统精度 (4)采集速率 (4)动态范围 (4)系统常见的几种结构形式 (4)多通道共享采样/保持器和 A/D 转换器数据采集系统 (5)多通道同步数据采集系统 (5)多通道并行数据采集系统 (6)分布式数据采集系统 (6)3 MATLAB及声卡 (7)MATLAB 简介 (7)数据采集工具箱及声卡简介 (7)MATLAB在数据采集中的应用 (8)4系统设计方案 (9)系统结构设计 (9)系统功能设计 (10)系统设计实现 (10)声音信号采集的硬件配置 (10)数据采集 (11)数据分析 (12)应用实例 (12)5结语 (15)[参考文献] (16)附录 (17)致谢 (19)1绪论课题背景数据就是科学实验、检验、统计等所获得的和用于科学研究、技术设计、查证、决策等的数值，是实验、测量、等的结果，常以数量的形式给出，用于作为结论的论据。
毕业设计(论文)-数据采集系统设计[管理资料]
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目录摘要第１章引言 (3)第２章研华ADAM模块简介 (4)ADAM4017模拟量输入模块 (4)ADAM-4520 隔离转换器 (4)RS-232接口和RS-485接口 (5)第3章监控组态软件概述 (7)组态与监控组态软件 (7) (7) (8) (10)第4章数据采集系统的总体结构 (12)数据采集系统的硬件结构 (12)数据采集系统的监控界面设计 (13)通讯组态 (13)画面组态 (19)第5章结论 (24)参考文献 (26)致谢 (27)摘要文章介绍了以数据采集模块，通讯模块和监控组态软件为基础的多通道模拟量数据采集系统。
系统采用研华ADAM40178通道A/D模块进行现场数据的采集，通过研华ADAM4520模块传输到计算机，利用组态王软件对数据进行分析处理,并实时显示数据。
本系统数据库技术、计算机图形接口技术于一体, 实现了系统的动态显示、报警、数据记录, 并提供友好的人机界面, 可靠性高、可维护性强。
关键词：数据采集系统；ADAM4017；ADAM4520；组态王软件AbstractThis article introduced a data acquisition system based on data acquisition module，communication module and monitoring and control configuration use YanHua ADAM4017 PLC to make acquisition of those field we use YanHua ADAM4520 module to transmite to the computer making data processing and analysis with Kingview softwre and at the same time ，displaying the data. This system includes control technology，database technology and computer graphics interface technology，it achieves dynamic display and warning，data records. In addition，our system provides friendly man-machine interface with advantages such as high reliability and good maintainability.Keywords：data acquisition system，ADAM4017，ADAM4520，Kingview softwre第一章引言本文所论述设计的数据采集系统是由ADAM4017数据采集模块，ADAM4520通讯模块和组态王软件组成。
数据采集与处理技术论文
数据采集与处理技术课程论文物联网游戏开发平台专业班级：2010级测控技术与仪器2班姓名：胡浩鹏选课序号：26学号：2220101464信息科学技术学院摘要传统计算机网络游戏经过多年的发展已成为互联网产业的主导产业之一。
尤其是中国的网络游戏产业规模已经在玩家人数和产业规模上已位居世界前列。
而且网络游戏已经成为当代青少年主要娱乐方式之一。
但是网络游戏带来的负面影响不容忽视。
传统网络游戏不但会带来残忍、色情、贪婪、嫉妒、愤怒、懒惰、自闭等青少年心理问题；而且长期坐在计算机前会引发生理健康问题。
高速物联网与IPv6协议的逐步普及，使得互联网逐步从计算机迈向更加轻巧、便携的移动设备。
双核平板电脑等移动设备处理能力已经能够满足普通游戏需要。
本文基于高性能双核平板电脑人机交互性能，通过相关传感设备将网络游戏移植到便携移动设备，创造一种将户外环境、人体运动、游戏娱乐与网络传输相结合的多位一体的游戏模式，根本上改变传统网络游戏在生理上和心理上造成的不良影响，促进一个物联网游戏时代的到来。
本文在Android操作系统的基础，借助平板电脑传感器数据采集系统以及Eclipse编译环境，设计一种游戏开发平台，改变网络游戏的形式，改善传统网络游戏带来的不良影响。
关键词：物联网；网络游戏；传感器；移动设备AbstractTraditional Internet computer games have developed into one of the leading industry among the Internet industry, especially in China where the scale of it has ranked the first place in number and industrial size. In addition, the Internet computer games have taken up large amount of free time of adolescents.However, it is ineligible of the negative psychological effect brought about by Internet computer games such as cruel, pornography, avarice, jealousy, anger, indolence and autistic as well as physical effect caused by chronic sitting in front of a computer.Thanks to the popularized Internet of Things and IPv6 agreement, some portable mobile devices are able to connect to the Internet such as Dual-core Tablet PC whose capacity and ability has met the demand of Internet computer games. Based on Dual-core Tablet PC and the Human-computer interaction sensors of it, this dissertation aims to transplant Internet computer games into mobile devices to create a system consists of outdoor environment, human movement, games and network transmission.Android system, Human-computer interaction sensors, and Eclipse are used to develop the games platform.Keywords: Internet of Things，Internet Computer Games, Sensors, Mobile Device目录1.绪论 (5)1)电子游戏的重新思考 (5)2)中国网络游戏产业发展现状 (7)3)中国物联网技术发展现状 (8)4)物联网游戏的未来 (9)2.基础知识 (10)1)云计算技术 (10)2)现代传感器与人机交互 (10)3.数据采集 (12)1)多功能传感网系统 (12)2)模糊模式识别与射频识别 (13)4.数据处理 (14)1)数据分布式处理（云计算） (14)5.结论 (14)6.参考文献 (15)物联网游戏开发平台1.绪论1)电子游戏的重新思考电子游戏在1970年代开始以一种商业娱乐媒体被引入，此后的40年内获得了长足的发展，已经成为娱乐产业重要的组成部分。
毕业论文：数据采集系统
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。
数据采集与处理论文
摘要随着科学技术的发展和微型计算机技术的广泛应用，数据采集监测已成为日益重要的检测技术。
在现代工业中，多路数据采集已被广泛应用于工业和农业等等场合，因此对数据采集系统的许多方面，如采样率、分辨率、存储深度、数字信号处理速度、抗干扰能力等方面提出了越来越高的要求。
目前常用的方式是在PC机中安装数据采集卡，它采集速率高，数据传输速度快，但是安装不方便，价格高，所以设计一种安装方便、价格低的实用数据采集系统很有必要。
结合单片机的相关知识本论文设计和完成了基于ATmega16A VR单片机的多路数据采集系统的设计。
系统可以采集多路信号，如电压、电流、频率和开关量等，在显示模块上准确显示，可以经过改进应用在监控多路温度、湿度和压力等场合。
系统的实现是利用MEGA16自带ADC转换的强大功能，将模拟量等数据采集并传送到主机，然后送到12864液晶显示器上显示。
多路数据采集系统最多可采集8路模拟数据，通过键盘可以选择采集相应的数据。
另外，本装置还可以通过RS232接口与电脑连接，数据送到电脑后可以显示在屏幕上，有广大的应用前景。
关键词：单片机; 液晶显示器; 电位器; 数据采集ABSTRACTWith the development of science and technology and the range of micro-computer technology applications becoming wider and wider, data collection has become increasingly important to monitor the detection technology. In modern industry, multi-channel data acquisition has been widely used in industry and agriculture, and so on. So the demand in many areasof the data collection system, such as the sampling rate, resolution, memory depth, digital signal processing speed, anti-interference capability is geting increasingly high.Now the commonly used method is to install data acquisition cards in PC, these cards have a high rate of collection and data transmission .But it is not convenient to install.So it is necessary to design a inexpensive and practical data acquisition system .With the knowledge of MCU I have designed and completed a thesis on ATmega16 A VR microcontroller chip to control the multi-channel data acquisition system design. The purpose of this design is collecting multiple signals, such as voltage, current, frequency and volume switch, accurately display module that can be improved in the application of multi-monitor temperature, humidity and pressure, and other occasions. its own system using the power of conversion, data acquisition and will be sent it to the host,then to 12864 LCD display.At most it can get up to 8 channels to collect information,which canrely on the keyboard to choice a kind of idea. In addition, the device can also connect RS232 interface with the computer. Data can display on the screen after senting back to computer. There are a majority of the application.Keywords: MCU; Liquid crystal display; Potentiometers; Data acquisition目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2数据采集技术与特点 (1)1.2.1 数据采集技术分析 (1)1.2.2数据采集的的特点 (2)1.3数据采集技术的发展状况 (2)第2章系统总体方案设计 (3)2.1系统方案论证 (3)2.1.1电源模块的选择 (3)2.1.2显示模块的选择 (3)2.1.3键盘模块的选择 (3)2.2系统总体方案设计 (4)第3章系统硬件设计 (5)3.1总体设计部分 (5)3.2硬件电路设计部分 (6)3.2.1 MEGA16单片机 (6)3.2.2输入电路设计 (6)3.2.3 12864液晶显示电路设计 (7)3.2.4 MAX232和串行口插座电路设计 (8)第4章系统软件设计 (10)4.1软件设计思想 (10)4.2主程序设计 (10)结论 (11)参考文献 (11)基于ATmega16A VR单片机的多路数据采集系统第1章绪论1.1 课题研究的背景及意义数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。
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、第一章概述1数据采集和数据处理数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。
数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
比如条码机、扫描仪等都是数据采集工具数据处理系统是指运用计算机处理信息而构成的系统。
其主要功能是将输入的数据信息进行加工、整理，计算各种分析指标，变为易于被人们所接受的信息形式，并将处理后的信息进行有序贮存，随时通过外部设备输给信息使用者。
2系统研究开发的价值和意义经调查,目前数据采集器的市场需求量大，以数据采集器为核心构成的小系统应用广泛，因此开发高性能的数据采集器具有良好的市场前景。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。
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。
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。
本文以实验室数据采集、工业现场数据采集、野外数据采集为主要方向,设计一款结构简单、操作方便、高性价比、具有显示、记录存储功能的数据采集系统。
单片机构成的数据采集处理系统适用于各种现场自动化监测及控制，能够适应油田野外恶劣环境,；具有性能稳定、可靠性高、响应速度快操作简单、费用低廉、等优点。
回放过程的信号可以直观的观察。
它与有线数传相比主要有布线成本低、安装简便、便于移动的优点3．课题的意义及发展状况数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。
相应的系统称为数据采集系统。
从严格意义上说，数据采集系统应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算，以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。
总之，不论在哪个应用领域中，数据的采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益就越大。
数据采集领域正在发生着重要的变化。
首先,分布式控制应用场合中的智能数据采集系统正在发展。
其次,总线兼容型数据采集插件的数量正在增大,与个人计算机兼客的数据采集系统的数量也在增加。
数据处理对数据（包括数值的和非数值的）进行分析和加工的技术过程。
包括对各种原始数据的分析、整理、计算、编辑等的加工和处理。
比数据分析含义广。
随着计算机的日益普及，在计算机应用领域中，数值计算所占比重很小，通过计算机数据处理进行信息管理已成为主要的应用。
如侧绘制图管理、仓库管理、财会管理、交通运输管理，技术情报管理、办公室自动化等。
在地理数据方面既有大量自然环境数据（土地、水、气候、生物等各类资源数据），也有大量社会经济数据（人口、交通、工农业等），常要求进行综合性数据处理。
故需建立地理数据库，系统地整理和存储地理数据减少冗余，发展数据处理软件，充分利用数据库技术进行数据管理和处理。
近年来出现的短时傅立叶变换（STFT）、维纳分布（Wigner-Ville）、小波变换（WT）等时频分析法将信号同时变换到时域和频域，对非稳态信号处理中获得了较好效果。
小波分析方面，国内外近年做了较多的研究工作，如采用小波变换提取齿轮运行中早期故障信号的微弱特征；利用小波包变换算法给出振动信号在部分频带范围的小波包分频带分布；采用半正交3次B样条小波包分析得到了有效区分动静碰摩故障与不平衡不对中复合故障的小波谱能量特征。
在故障的非线性振动特征方面，国内有人进行了故障相关维数、分叉、拟周期、分形等混沌特征的非线性振动理论研究。
这些研究现今仍处于试验阶段，距离工程实用还有相当距离。
4．市场前景数据采集是目前一种流行且实用的技术。
经调查,目前数据采集器的市场需求量大，以数据采集器为核心构成的小系统广泛应用医药、化工、食品、等领域，因此开发高性能的数据采集器具有良好的市场前景第二章系统设计2.1 设计要求以MCS-51单片机系统作为核心器件，采用A/D转换器把模拟信号转换为相应的数字信号，并通过MCS-51系列单片机对数字信号进行一系列的采集与处理并利用Keil C 编译环境对MCS-51进行编程，使其经处理的信号最终在数码管上显示出来。
2.2 设计思想数据采集在科技研究和实际应用中的作用日益重要。
传统的数据采集器采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，而且对于多种不同的信号不宜直接使用。
单片机的数据采集系统具有采集速度快，稳定高，结构简单、操作方便、具有显示、记录存储功能。
同时数据采集在工业和日常生活中越来越必不可小，因此本设计采用MCS-51系列单片机和A/D转换器相关硬软件实现。
MCS—51单片机具有体积小，功能强，性能价格比较高等特点，因此被广泛应用于工业控制和智能化仪器，仪表等领域。
我们设计的数据采集系统以80C31和8155芯片组成，具有性能优良，精度高，可靠性好等特点。
实现一个采集频率高，采集速度快，稳定高的数据采集系统。
有效的方法就是用单片机来实现，以前数据采集器采用模拟电路组成，电路复杂且采集信号速度慢，精确度低，抗干扰性不强。
而采用单片机和相关硬软件组成不但结构简单、操作方便、高性价比、具有显示、记录存储功能，能够适应油田野外恶劣环境,；具有性能稳定、可靠性高、响应速度快操作简单、费用低廉、回放过程的信号可以直观的观察。
在基础理论和专业技术基础上，通过对数字采集器的设计，用十进制数字来显示被测信号。
以精确迅速的特点采集数据并处理，在本设计在实践理论上锻炼提高了自己的综合运用知识水平，为以后的开发及科研工作打下基础。
2.3 方案论证与确定近年来，数据采集与处理的新技术、新方法，直接或间接地引发其革新和变化，实时监控(远程监控)与仿真技术(包括传感器、数据采集、微机芯片数据、可编程控制器PLC、现场总线处理、流程控制、曲线与动画显示、自动故障诊断与报表输出等)把数据采集与处理技术提高到一个崭新的水平。
方案一：采用模拟电路组成，此方法中没有复杂的电子元件，电路易懂，但此方法电路复杂且采集信号速度慢，精确度低，抗干扰性不强。
且不能更方便的处理采集到的数据。
方案二：采用SMS的单片机数据采集系统电路,但由于此芯片的单片机价格昂贵,且适用范围有限,而且对此单片机不怎么了解, SMS单片机与A/D转化器组成的电路处理速度很慢，稳定性较差，实物图链接是线路复杂，与打印机连接时稳定性较差，故放弃此方案。
方案三：用MAX187与MCS-51, A/D转换器组成的电路使用方便,MCS-51种类多,价格便宜,我们对MCS-51系列单片机比较了解，适用范围广，更加适合数据采集与处理系统的应用.实物图连接电路简单，故最终决定使用此方案.2.4 系统框图选用设备：MCS-51单片机一片, A/D转换器, 打印机, LED显示器.共同组成整个系统，通过A/D转换器将模拟信号转换为相应的数字信号，再通过MCS-51对数字信号进行采集和处理，再通过LED显示器显示并通过打印机将处理过的信号打印出来，使用户更直观的看到结果。
第三章系统硬件设计3.1 元器件的选择3.1.1 A/D转换器的选取A/D转换器用于将模拟信号转换为相应的数字信号，它是模拟系统到数字系统的的接口电路。
考虑到本系统的功能多，而芯片的I/O有限，选取MAX187/189。
其特点有引脚数少，集成度高（基本上无需外接其他器件），价格低，易于数字隔离，易于芯片升级，廉价。
MAX187/189芯片引脚及功能MAX187/189是MAXIM公司生产的具有SPI（Serial Peripheral Interface）总线接口的12位逐次逼近式（SAR）A/D转换芯片。
特点如下：①12位逐次逼近式（SAR）串行A/D转换芯片；②转换速度为75 kHz，转换时间为8.5µs；③输入模拟电压：0～5V；④单一+5 V供电；⑤DIP8引脚封装，外接元件简单，使用方便。
MAX187与MAX189的区别在于：MAX187具有内部基准，无需外部提供基准电压，MAX189则需外接电压基准。
MAX187/189芯片引脚如下图所示。
MAX187与MCS-51的连接电路如下图所示。
其中，P1.7为控制片选，P1.6为输入串行移位脉冲，P1.5为接收串行数据端。
MAX187外接4.7 µF退耦电容激活内部电压基准，接+5 V允许使用内部基准。
注意：MAX187/189的片选在转换和读出数据期间必须始终保持低电平。
工作流程：清P1.7，启动MAX187开始A/D转换；读P1.5，等待转换结束；当P1.5变高，转换结束；从P1.6引脚发串行脉冲，从P1.5引脚逐位读取数据。
先将MAX187转换结果存入31H、30H单元，右对齐，31H存高位（高4位补0）。
待显示和打印时再将数据输出。
3.1.2单片机芯片的选择根据实验要求选择MCS51系列 8031芯片即可达到实验目的。
各引脚功能说明如下：8031提供以下标准功能：4k字节闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看们狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两极中断结构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路。
同时，8031可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但震荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
引脚功能说明1. 主电源引脚Vcc（40脚）：接+5V电源正端。
Vss（20脚）：接+5V电源地端。
2. 外接晶体引脚XTAL1（19脚）：接外部石英晶体的一端。
在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。
当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2（18脚）：接外部石英晶体的另一端。
在单片机内部，它是片内振荡器的反相放大器的输出端。
当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端；对于CHMOS单片机，该引脚悬空不接。
输入/输出引脚（1）P0口（39~32脚）：P0.0~P0.7统称为P0口。
在不接片外存储器与不扩展I/O口时，可作为准双向输入/输出口。