基于物联网的数据采集系统设计
基于物联网的数据采集系统设计
基于物联网的数据采集系统设计哎呀，说起基于物联网的数据采集系统设计，这可真是个有趣又充满挑战的事儿！我记得有一次，我去一家工厂参观，那场景可让我对数据采集系统有了特别深刻的感受。
这家工厂生产各种小零件，以往全靠人工计数和记录生产数量、质量等数据，不仅效率低，还容易出错。
咱们先来说说什么是物联网哈。
简单来讲，物联网就是让各种物品通过网络连接起来，互相“交流”信息。
就像咱们人与人之间聊天一样，只不过这里是物品在传递数据。
在数据采集系统中，传感器可是关键的“小侦探”。
它们就像工厂里那些眼尖的工人，能敏锐地察觉到各种变化。
比如说温度传感器，能实时感知环境温度的细微变化；压力传感器呢，能准确测量出设备承受的压力大小。
这些传感器把收集到的数据，通过网络传送给控制中心，就像是给控制中心“汇报工作”。
那数据怎么传输呢？这就得提到通信技术啦。
有蓝牙、WiFi 、Zigbee 等等。
蓝牙就像短跑健将，短距离传输速度快；WiFi 呢，像是长跑选手，能在较长距离保持稳定传输；Zigbee 则像个灵活的小精灵，适用于设备数量多、数据量小的场景。
有了数据，还得有地方存起来，这时候数据库就登场了。
想象一下数据库是个超级大的仓库，各种各样的数据都整整齐齐地放在里面，等着我们需要的时候去拿出来用。
再说这数据采集系统的设计，得考虑好多方面。
首先得明确采集啥数据，是温度、湿度、光照，还是其他的？就像去菜市场买菜，得先想好买啥，不能瞎买一通。
然后根据采集的数据类型选合适的传感器，这就像给不同的任务选合适的工具。
还有哦，系统的稳定性也特别重要。
要是系统三天两头出故障，那可就麻烦大了。
就像你正开车在路上，车突然熄火了，多耽误事儿啊！所以在设计的时候，得做好各种测试和优化，确保系统能稳定运行。
另外，系统的扩展性也不能忽视。
随着业务的发展，可能需要采集更多类型的数据，或者增加采集点。
这时候，如果系统扩展性不好，那可就得重新大动干戈了，费时费力又费钱。
基于物联网技术的数据采集系统
基于物联网技术的数据采集系统摘要：物联网作为一种新的信息获取方式和信息处理模式，将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界联系起来，改变了人类采集数据的方式，实现了物理世界、计算世界以及人类社会三种世界的连通，它将会对统计数据的采集带来深远影响。
未来的统计数据采集如果能和物联网相结合，为工业统计提供可靠的数据来源，将大大提升统计工作效率和数据质量。
目前很多工业企业统计数据采集还是停留在采用传统的方式收集，不仅很多数据无法通过人工采集得到，比如光、热、电以及一些微量生产要素的投入量等数据，而且通过人工收集到的数据其时效性，完整性和准确性等方面都存在不足。
关键词：物联网技术；数据采集；系统构建1系统的物联网架构按照功能可以将物联网可分为感知层、传输层和应用层，各层的功能和特点如下。
（1）感知层主要是识别物体和采集信息，在对感知层进行设计时首先要明确整个系统的功能，然后采用相应的传感器或者单片机嵌人式之类的感知设备对采集到的信号进行初步处理，同时还可以整合通信模块，具体视系统而定，针对特定环境采用不同的通信模块。
（2）传输层包括所有有线和无线、长距离和短距离、宽带和窄带通讯系统，是物联网的基础设施，该系统中传输层包括GPRS网络和互联网。
（3）应用层主要包括各种集成中间件技术和应用层软件技术以及物联网门户系统，包括服务器程序和各种用户的应用软件。
该系统通过无线感知网络实现对环境的实时温度监控功能，服务器的人机交互程序实现对环境采集温度数据的实时显示，并通过互联网及监控平台完成对外部设备的远程控制。
2基于物联网技术数据采集应用的影响因素2.1企业自身因素的影响不同类型的企业在管理模式上有一定的差别，在进行物联网应用过程中也会有所差异；信息化是物联网技术用于数据采集的基础，是物联网技术在工业统计中应用的基础性影响因素。
单位领导对统计重视程度则体现在是否重视现代科学技术在统计工作中的应用以及统计工作经费投入的多少等，这在很大程度上影响企业实行物联网技术数据采集的可能性。
基于物联网的数据采集系统设计
基于物联网的数据采集系统设计基于物联网的数据采集系统设计
一、引言
1：背景
2：目的和范围
3：参考文献
二、系统概述
1：系统目标
2：功能需求
3：系统架构
三、数据采集模块
1：传感器选择和配置
2：数据采集设备选型
3：采集频率和精度
4：数据传输方式
四、数据传输模块
1：通讯协议选择
2：网络架构设计
3：数据传输安全性考虑五、数据存储和处理模块
1：数据存储选择
2：数据清洗和预处理
3：数据可视化和分析
六、系统安全性考虑
1：数据加密和隐私保护
2：用户身份验证和访问控制 3：系统漏洞和风险评估七、系统部署和维护
1：硬件设备部署
2：软件配置和更新
3：异常监测和故障处理八、性能测试和优化
1：数据采集和传输速度测试
2：系统响应时间优化
3：并发用户支持能力测试
九、经济和可行性分析
1：系统建设成本估算
2：维护和运营成本估算
3： ROI分析和可行性评估
十、项目计划和风险管理
1：项目进度计划
2：风险识别和评估
3：风险应对措施
附：附件列表
1：设备清单
2：网络拓扑图
3：数据处理流程示意图
法律名词及注释：
1：物联网：指物理对象通过电子标签、红外传感器等装置实现信息互联的网络系统。
2：数据隐私：指个人或组织的敏感信息，在物联网环境中的私密性保护。
3：通讯协议：指不同设备之间进行数据传输的规范和约定。
基于物联网的环境自动监控数据采集与传输系统架构设计与功能实现
高环境 自动监控 的数据传 输有效率和数据质量 ，为环境监管提供可 靠的决策 支持 。
【 关键词 】物联 网；环境 自动监控 ；数据 采集与传 输
中图分 类号 ：Ｘ ３ ２ ． ０ ２ ９
文献标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ５ ２（ ２ ０ １ ３） ０ ４ — ０ ０ ５ ３ — ０ ５
系统 可 同 时 向 国家 、省 、市 、县 环保 业 务 部 门
和多级 、多个环境 监控 中心转 发原始环境 自动监测 数 轻环境监控 中心 的计算 负载 ，也使得环境监 测业务统 计更加科 学。 据 ，实现 某一点位 自动监测 数据 的统 一性 ，也就是 说
不管哪一 级环境监 管部 门、被 监控企业 或公众 ，在 任
汪先 锋
基 于 物 联 网 的 环 境 自动 监 控数 据 采 集 与 传 输 系统 架构 设 计 与 功 能 实 现
・ ５ ５・
３ ． １数据统一 采集 与传输
与传输 ，能通 过 自身 的计算 能力 ，相互协作 统计 出本 区域 的环境 污染状 况 （ 比如 大气排 放状况 ） ，能 够减
引 言 近年 来 ，我 国大 力 加强 环 境 监管 业 务 中 的信 息
． 设 计 思 路 化建 设 ，在 环 境 质量 监 控 、污 染 源 自动 监 控 、环 境 １
应 急 等 方 面做 出 了大量 的探 索 和努 力 。随着 信 息 技 针 对环境 自动监控需要 实现对本地 区大范 围内多 术 和 环 境监 管 业 务 的深 入 整合 和发 展 ，我们 研 究 和 级 、多层 次 、多 种类环 境要 素质 量进行 自动连续 的 、 设 计 了基 于 物 联 网 的环 境 自动 监 控数 据 采集 与传 输 实 时的 、全天候 的监测 与监控这一 特点 ，本文就基 于 系 统 总体 架 构 。该 设 计将 实 现 “ 物 物 相连 ” 的数据 物联 网的环境数据采集 与传 输 ，提 出了设计 允许多种 采 集 与传 输 设 备 纳人 环 保 物联 网系 统 。数据 采 集 与 类 型环境要素 自动监 测设备 和多类 型环境监测传感 器 传 输 系 统 与 各 类 自动 监 测 设 备 之 间能 够 互 相 通 信 、 接人 ，支持 多种数据传输 方式 、多协议 多 目标数据通
基于物联网技术的数据采集系统的研究报告
基于物联网技术的数据采集系统的研究报告物联网技术的数据采集系统是一种利用多种可编程网络接口来获取数据的方式。
它是现代物联网中不可缺少的一部分，在其他传感器、节点或控制器之间实施数据传输时尤为重要。
本文研究提出一种基于物联网技术的数据采集系统，旨在收集来自各种源的数据，并将其存入数据库中。
本文首先对此有关话题进行概述，简要介绍了相关的技术概念、关键技术和架构，然后对相关的技术进行了深入的探索，分析了关键技术的性能特点，例如协议、网络接口、中央处理器、M2M通信、信息安全和储存设备以及相关联的应用程序等。
在此基础上，本文提出了一种基于物联网技术的数据采集系统，由多个组件组成，包括云服务、私有网络、应用程序和数据存储设备。
最后，本文给出了一个具体的实现示例，用以验证所提出的基于物联网技术的数据采集系统的可行性和效率。
经过上述研究，物联网技术数据采集系统可以有效地降低设备之间的距离，极大地提高了数据传输的速度和可靠性。
它提供了一种轻松、安全地管理设备间数据交换的方法，大幅度提高了生产力。
它也使得物联网系统更加容易实施，不仅仅是用户，而且是制造商可以享受这样的好处。
物联网技术数据采集系统为企业提供了一种更有效、低成本的解决方案，既有利于市场，也有利于技术更新。
因此，未来有必要开展更多的研究，以深入研究物联网技术数据采集系统的建设和应用。
针对物联网技术数据采集系统，实验部分，我们从不同方面考察23个变量，包括：交互、安全性、网络接口、协议、中央处理器、M2M通信、信息安全储存设备、应用程序和数据存储设备等。
同时，根据相关数据，我们从用户角度对各个变量进行比较分析，以说明不同变量之间的差异性。
结果发现，在交互方面，物联网技术的数据采集系统以简单的操作步骤，能够有效地实现设备之间的通信；在安全性方面，物联网技术的数据采集系统可以提供数据传输的安全保护，防止网络中存在的黑客攻击；在网络接口方面，物联网技术的数据采集系统支持多种不同的类型的网络接口，可以根据关键应用的要求来动态调整；在协议方面，物联网技术的数据采集系统支持多种多样的协议，为不同类型的终端及应用程序提供有效的数据传输途径；在中央处理器方面，物联网技术的数据采集系统能够提供专业的数据处理引擎，可以有效地使用最新的处理能力；在M2M通信方面，物联网技术的数据采集系统可以支持多种类型的设备之间的通信；在信息安全储存设备方面，物联网技术的数据采集系统可以采用高级的安全加密技术，可以提供全面的安全保障；在应用程序方面，物联网技术的数据采集系统能够提供高效的数据处理能力，有效地增强用户体验；最后，在数据存储设备方面，物联网技术的数据采集系统可以使用业界领先的数据存储技术，可以有效地实现数据的高效存储。
基于物联网的智慧校园管理系统设计与优化
基于物联网的智慧校园管理系统设计与优化智慧校园管理系统是基于物联网技术的应用系统，旨在通过集成各种传感器、设备和互联网技术，实现对校园内各类资源和设施的智能化管理和优化。
本文将介绍基于物联网的智慧校园管理系统的设计与优化。
一、系统设计1. 系统架构基于物联网的智慧校园管理系统主要由以下模块组成：- 传感器节点：安装在校园内各个位置，用于感知环境信息，如温度、湿度、光照等。
- 数据采集与传输模块：负责将传感器节点采集到的数据进行处理和传输到云平台。
- 云平台：接收并存储来自传感器的数据，对数据进行处理和分析，并提供各种管理功能和服务。
- 应用端：提供给校方、教职工和学生使用的移动端应用程序，用于查询和管理校园信息。
2. 功能模块基于物联网的智慧校园管理系统具有以下核心功能模块：- 资源监控与管理：通过传感器节点实时监测校园内的各类资源使用情况，如电力、水资源、人员流动等，并提供数据分析和报表功能，帮助管理员合理规划资源使用和节能减排。
- 安全监测与预警：通过视频监控等技术对校园内的安全情况进行监测和分析，及时发现异常情况并进行预警，保障校园安全。
- 环境指标监测：通过传感器监测校园内的空气质量、噪音水平等环境指标，并及时报警和分析，提供一个良好的学习和工作环境。
- 设备维护与管理：通过传感器对校园内的设备运行状态进行监测，及时发现故障，并提供维护提醒和保养建议，提高设备的可靠性和使用寿命。
- 校园服务与导航：通过移动应用程序提供校园导航、课表查询、活动通知等功能，方便用户获取校园信息和办理相关事务。
二、系统优化1. 数据处理与分析优化为了提高系统的实时性和准确性，可以采用以下优化措施：- 引入边缘计算技术：将数据处理和分析的部分任务放在传感器节点或局域网上，减少数据传输和云平台的负载，提高实时性。
- 数据压缩和采样优化：对传感器采集到的数据进行合理的压缩和采样，减少数据的冗余和传输开销，提高数据传输效率。
基于C的物联网数据采集与分析系统设计
基于C的物联网数据采集与分析系统设计一、引言随着物联网技术的快速发展，越来越多的设备和传感器被连接到互联网上，产生大量的数据。
如何高效地采集和分析这些数据成为了物联网系统设计中的重要问题。
本文将介绍基于C语言的物联网数据采集与分析系统设计，探讨如何利用C语言实现高性能、稳定可靠的数据处理系统。
二、物联网数据采集系统设计在物联网系统中，数据采集是最基础也是最关键的环节之一。
数据采集系统需要能够实时地从各种传感器和设备中读取数据，并将其传输到后台服务器进行进一步处理。
基于C语言的数据采集系统可以通过底层编程实现对硬件的直接控制，提高系统的响应速度和稳定性。
1. 硬件接口设计在设计物联网数据采集系统时，首先需要考虑硬件接口的设计。
C语言可以直接调用操作系统提供的API接口，实现对串口、网络等硬件设备的读写操作。
通过合理设计硬件接口，可以实现对各种传感器和设备的数据采集。
2. 数据缓存与传输为了提高数据采集效率，需要设计合理的数据缓存机制。
C语言可以通过指针和结构体等方式实现高效的数据缓存，减少数据传输过程中的延迟。
同时，利用多线程技术可以实现数据的并行传输，进一步提升系统性能。
三、物联网数据分析系统设计除了数据采集外，数据分析也是物联网系统中至关重要的一环。
通过对采集到的数据进行分析和挖掘，可以发现隐藏在数据背后的规律和价值信息。
基于C语言的数据分析系统设计需要充分利用其高效、灵活的特点，实现对大规模数据的快速处理和分析。
1. 数据处理算法在设计物联网数据分析系统时，需要选择合适的数据处理算法。
C语言作为一种高性能、底层语言，可以实现各种复杂的算法和模型。
例如，可以利用C语言实现机器学习算法对大规模数据进行分类和预测，从而为物联网系统提供更智能化的服务。
2. 数据可视化为了更直观地展示数据分析结果，需要设计合适的数据可视化界面。
C语言可以结合图形库或图形界面库，实现各种图表和可视化效果。
通过数据可视化，用户可以更直观地了解数据分析结果，为决策提供参考依据。
基于物联网的智慧家居能源管理系统设计
基于物联网的智慧家居能源管理系统设计智慧家居是指通过物联网技术连接各种智能设备，实现家居设备的远程操控和智能化管理的系统。
其中，智慧家居能源管理系统是智慧家居系统中的重要组成部分，旨在通过合理的能源调控和有效的节能措施，提高能源利用效率，减少能源浪费。
本文将详细介绍基于物联网的智慧家居能源管理系统的设计原理和关键技术。
一、系统架构设计智慧家居能源管理系统主要由以下几个模块组成：数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、能源控制模块和用户界面模块。
1. 数据采集模块：通过传感器实时采集室内温湿度、照明、空调、电器等数据，并将数据进行处理和转换。
2. 数据传输模块：将采集到的数据通过网络传输到云平台，实现与各种终端设备的连接。
3. 数据分析模块：对采集到的数据进行分析和处理，得到能源使用情况、趋势分析等信息。
4. 能源控制模块：根据数据分析结果，智能控制家居设备的使用，调整温度、照明亮度等，实现节能管理。
5. 用户界面模块：提供用户界面，用于用户对系统进行实时监测和控制，包括手机APP、网页端等。
二、关键技术介绍1. 物联网技术：智慧家居能源管理系统基于物联网技术，通过传感器将家居设备的状态数据实时采集，然后通过无线技术传输到云平台。
2. 云计算技术：将采集到的数据上传到云平台，使用云计算技术进行数据存储和处理，实现大规模数据的实时处理和分析。
3. 数据挖掘技术：通过数据挖掘技术，对采集到的数据进行分析，提取能源使用的规律和趋势，并预测未来能源消耗情况。
4. 智能控制技术：根据数据分析结果，智能控制家居设备的运行状态，包括调节温度、照明亮度等，以降低能源消耗。
5. 用户界面设计：设计直观友好的用户界面，方便用户实时监测和控制智慧家居能源管理系统，提供详细的能源使用报告和节能建议。
三、系统优势与应用价值基于物联网的智慧家居能源管理系统具有以下优势和应用价值：1. 省时省力：通过自动化的能源管理，减少人工干预，提高管理效率，帮助用户降低能源的使用成本。
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毕业设计（论文）课题基于物联网技术的数据采集终端的设计学院电子信息工程学院专业（方向）应用电子技术班级电子112学号 *********姓名尹露露完成日期2013-11指导教师束慧基于物联网技术的数据采集终端的设计摘要目前，数据采集一直是工业控制设备的主要组成部分，设计高精度的AD采集终端，对系统的性能很重要，目前随着物联网技术的不断发展，为现场信号采集和传输提供了一种新的方法，本课题在于探索和研究一种基于物联网技术的数据采集终端。
本系统由单片机控制模块、AD采集模块、液晶显示模块、时钟模块、温度模块、无线通讯模块等组成，可实现现场数据的实时准确采集。
关键词：物联网技术，高精度，数据采集，通讯AbstractAt present,?the data acquisition?is the main?part of?industrial control equipment. The performance of AD?acquisition terminal?design of high precision?for the system?is very important. At present,?with the?continuous development of?the Internet of things technology. It provides a?new?methodfor?data acquisition?and transmission. This paper?is to explore?and study?a?IOT based?data acquisition terminal. The system is composed of MCU control module,?AD?data acquisition module, LCD module,?clockmodule,?temperature?module,?wireless?communication module. It can realize accurate?real-time?field data.Keywords: Internet of things technology, High precision, Data acquisition, Communication目录引言对于大部分制造业企业，测量仪器的自动数据采集一直是个令人烦恼的事情，即使仪器已经具有RS232/485等接口，但仍然在使用一边测量，一边手工记录到纸张，最后再输入到PC中处理的方式，不但工作繁重，同时也无法保证数据的准确性，常常管理人员得到的数据已经是滞后了一两天的数据；而对于现场的不良产品信息及相关的产量数据，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集更是一大难题。
这就需要设计高精度的AD采集终端，而在许多应用场合，需要的AD采集点多，而且分布广，如何将这些数据采集信号集中到主控，是很多系统设计中遇到的问题，以往采用的是用有线的方式来实现信息传输。
在行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集领域已经发生了重要的变化。
首先，分布式控制应用场合中的智能在国内外已经取得了长足的发展。
其次，总线兼容型数据采集的数量不断增大，与兼容的的数量也在增加。
国内外各种数据采集机的先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。
又随着数字技术的飞速发展，数字化仪器已成为观测技术领域的主流仪器，因而数据采集技术也成为观测技术领域中十分重要的技术环节。
任何计算机测控系统中，都是从尽量快速，尽量准确，尽量完整的获得数字形式的数据开始的，因此，数据采集系统作为沟通模拟域与数字域的桥梁起着非常重要的作用。
70年代初，随着计算机技术及大规模集成电路的发展，特别是微处理器及高速A/D 转换器的出现，数据采集系统结构发生了重大变革。
原来由小规模集成的数字逻辑电路及硬件程序控制器组成的采集系统被微处理器控制的采集系统所代替。
因为由微处理器去完成程序控制，数据处理及大部分逻辑操作，使系统的灵活性和可靠性大大的提高，系统的硬件成本和系统的重建费用大大的降低。
?本课题在于探索和研究一种基于物联网技术的数据采集终端。
重点在于通过无线通讯实现数据的实时的、准确的采集。
1 物联网介绍物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
其英文名称是“The Internet of things”。
由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。
这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
因此，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网是继个人计算机、互联网及移动通信网络之后的全球信息化的第三次浪潮，是传感网、互联网（移动通信）、云计算，以及智能信息处理等信息技术发展到一定阶段，在应用需求和供给创新的双轮驱动下，通过水平分层与垂直整合技术脉络与产业链条而形成的全球性信息系统。
1.1 物联网的原理物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet?of?Things”。
在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。
其实质是利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。
?而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。
在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品的识别，进而通过开放新的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。
?“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。
过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而令一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。
而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
1.2 物联网技术的应用物联网可以以电子标签和EPC（Electronic?Product?Code,产品电子代码）码为基础，建立在计算机互联网基础上形成实物互联网络，其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。
物联网的系统结构由信息采集系统、PML信息服务器、产品命名服务器(ONS)和应用管理系统四部分组成。
本系统主要研究信息采集系统。
信息采集系统包括产品电子标签、读写器、驻留有信息采集软件的上位机组成，主要完成产品的识别和产品EPC码的采集和处理。
存储有EPC码的电子标签在经过读写器的感应区域时，产品EPC码会自动被读写器捕获，从而实现自动化EPC信息采集，采集的数据将交由上位机信息采集软件进行进一步的处理，如数据校对、数据过滤、数据完整性检查等，这些经过整理的数据可以为上层应用管理系统使用。
本系统就是基于物联网进行数据实时检测，并在检测模块中进行数据处理后再与网络进行数据的交换，来实现数据的实时采集、实时更新，从这些数据的反馈中，我们可以实行自动的控制功能，大大的减少了人力在本系统中的占用量。
2 系统的组成2.1 系统的总体结构基于物联网技术的数据采集终端系统的总体结构如图1 所示，整个数据采集系统我们总共将其分为了六个模块：单片机控制模块、AD采集模块、液晶显示模块、时钟模块、温度模块、无线通讯模块。
这六个模块通过物联网技术进行信息交换，实现通信。
图2-1 系统框图2.2 系统参照标准针对物联网系统的特殊性，确保系统的开放性、可扩展性和灵活性，在设计中参照以下标准。
GB8566-88 计算机软件开发规范GB8567-88 计算机产品开发文件编制指南DL476-92 实时数据通信应用层协议GB/T13729-92 远动终端通用技术条件3 数据采集终端的硬件设计3.1 CPU芯片的选择本系统选用宏晶科技公司的1T单片机STC12C5A32S2，该单片机在传统的8051单片机的基础上开发出来的一代高速、超强抗干扰新型单片机，指令代码完全兼容传统51单片机，具有48K程序存储器；1280个字节RAM；3个时钟输出口；2路PWM；2个串口，很容易实现单片机之间的通信，有内部AD模块，并且可拓展接口，解决的本系统I/O口不够用的问题。
其原理图如图3-1所示。
图3-1 STC12C5A32S2最小系统图3.2 液晶显示模块为了有更好的视觉效果，显示清晰，为了有更好的视觉效果，显示清晰，我们选用KG240128A液晶显示屏，可以不单独提供背光电源,仅使用逻辑电源点亮背光。
可显示内容多，从“感官上”提升视角区间。
原理图如图3-2所示：图3-2 液晶显示3.3 AD采集模块为了保证采集数据的精确性，我们采用了ADS1212U芯片作为AD转换芯片。
ADS12X具有22位分辨率，是高精度、大动态范围的???型A/D转换器。
其差分输入适合直接与传感器或小电压信号相连。
???结构用于保证宽动态范围和22位不失真编码。
在10HZ转换速率时，用低噪的输入放大器可获得20位的有效分辨率。
在10HZ转换速率时，用独特的增强模式可获得16位的有效分辨率。
应用增益可编程的放大器大大增强了转换器动态范围，增益范围为1，2，4，8，16。
转换器包括一个灵活的异步串行接口，该接口是SPI兼容的，其原理图如图3-3所示：图3-3 AD模块原理图另外由于ADS1212U是高精度的AD芯片，为了采集到的数据准确无误，要给AD芯片提供稳定的电源，如图3-4所示：图3-4 电源电路(AD电源)3.4 DS1302时钟模块本系统以分钟、时、日等单位进行数据实时采集并保存，每条记录中都具有时间戳，为此采用时钟芯片DS1302来计时。
DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM 通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作。
原理图3-5所示。
可通过AM/PM 指示决定采用24或12小时格式，DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线1 RES 复位2 I/O 数据线3 SCLK串行时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信DS1302 工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于1mW。