脉冲式电表的数据采集器设计毕业论文
脉冲式采集记录系统的设计与实现
脉冲式采集记录系统的设计与实现黄玉学;刘明波【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2009(030)022【摘要】Aimed at the signal character of modern radar and the idiographic requirement of the acquisition and recording system of pulse-record system, at the base of detailed analyzing about the particular characters of pulse' s acquiring and recording, it brings forward a way which is propitious to pulse-record system, and at the base of this, finishes the design, compliment and test of the system. The system can accommodate the signal timing of pulse-radar which works in statuses of distance-detecting with m-code and avoiding blind-area, adapts the ways of abrupt acquiring and continuous transfers or storage, finishes the high-speed acquiring, transfers and storage of objective echo-signal with200MHz abrupt sampling rate.%针对现代脉冲雷达信号特点和脉冲式采集记录系统的具体需求,在详细分析了脉冲式采集与记录特性的基础上,提出了一种适合于脉冲雷达中频信号高速采集记录系统的实现方案,在此基础上完成了系统的设计与实现,并进行了有效的测试.系统能够适应脉冲雷达伪码测距和避盲时的信号时序关系,以脉冲突发式采集,连续性传榆与存储的方式,完成了200MHz突发采样速率下的目标回波信号的高速采集、传榆与存储.【总页数】5页(P5261-5265)【作者】黄玉学;刘明波【作者单位】中国卫星海上测控部,江苏,江阴,214431;中国卫星海上测控部,江苏,江阴,214431【正文语种】中文【中图分类】TM935.37;TP311.11【相关文献】1.基于AFDX的高速数据采集记录系统设计与实现 [J], 翟正军;羊昌燕;易川;焦航2.VSP数据采集与记录系统主控软件的设计与实现 [J], 程涛;宋克柱;曹平3.深拖式地震数据采集记录系统软件设计与实现 [J], 宋山;张正炳;裴彦良;吴爱平4.基于红外图像采集技术的车载预警记录系统设计与实现 [J], 许美珏;李庆;陈刚5.基于镜像口抓包的数据采集记录系统设计与实现 [J], 程翔;任磊;张绍泽;李苑青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电气工程及其自动化专业毕业论文
电气工程及其自动化专业毕业论文I 电力载波通信抄表集中器硬件设计摘要随着我国电力事业的迅速发展，传统的用电抄收管理方式己经不能满足市场需求。
本文在大量收集查阅国内外有关远程抄表系统资料、深入用户及用电管理部门广泛调研的基础上，提出了一种采用低压电力线载波通信技术的远程自动抄表系统。
该系统具有三层网络结构，即上位机管理系统、集中器和载波电表。
重点分析研究了集中器及其与各组成部分的通信。
由于我国低压电力线上存在的高削减、高噪声、高变形，必须采用特殊的通信技术。
本文首先分析了高频信号在电力线中的传输特性；重点讨论了扩频通信技术在电力线载波通信中的应用；深入研究了以扩频调制解调技术通信技术为基础的、高性能的电力线载波专用MODEM芯片SSC P300的内部工作原理。
在此基础上，采用SSC P300实现了远程抄表系统中集中器与终端载波电表之间可靠的数据传输。
集中器是连接上位机与终端载波电表之间的枢纽，起着上传下达的作用。
根据中华人民共和国电力行业标准规定的集中器的主要功能及性能指标要求，本文重点研究设计了集中器的硬件系统。
其中硬件系统主要包括主控制器、外部扩展数据存储器、时钟模块、看门狗模块、上位机通信接口电路以及电力线载波通信电路及其外围电路等。
关键词：电力线载波，扩频通信技术，集中器，抄表系统Hardware Design of Power Line CommunicationMeter Reading ConcentratorABSTRACTWith the rapid development of power undertaking of our country, the traditional ways of meter reading can not satisfy the demand of market any more. Based on the vast collecting and consulting of the concerned information of the remote meter reading system of the home and abroad and going deep into the consumers and power consumption administrative departments to investigate and research widely, a remote meter reading system adopting carrier communication technology of the low-voltage power line communication (PLC) had been proposed in this paper. It had network structure of three layers，i.e. the computer administrative system，concentrator and carrier meter. And the functions and characteristics of the whole system together with its every component had been analyzed. Because high attenuation，high noise and high distortion exist in the low-voltage power lines of our country ,special communication technology must be adopted.First of all, the transmission characteristic when high-frequency signal was transmitted through power lines was analyzed. Secondly, the application of spread spectrum communication technology to carrier communication of the power line was emphatically discussed. Thirdly，the interior principle of the special MODEM IC SSC P300 adopting Spread-spectrum modem communication technology was deeply studied. Based on this，SSC P300 was selected to the reliable data transmission between the concentrator of the long-distance meter reading system and the terminal signal carrier ammeter. Being the heart of the automatic meter reading system，the concentrator connected the computer with the terminal carrier meter. The hardware system of the concentrator was emphatically designed according to the main functions and the demands for performance targets of the concentrator stated in the power trade standard of PRC. It was mainly composed of MCU external expanded RAM，clock module，watchdog module，the computer communication interface circuit and the PLC communication circuit together with its peripheral circuits·KEYWORDS：carrier power line, spread spectrum communication technology, concentrator, meter reading system目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1电力线载波通信的意义及发展状况 (1)1.2低压电力线通信的特点 (1)1.3国内外研究现状和动态 (2)1.4设计电力载波抄表集中器的目的和意义 (2)1.5课题的可行性分析 (3)1.6本文的主要任务 (3)2 电力线载波通信技术 (4)2.1电力线载波通信中信号传输特性分析[8] (4)2.2常用的低压电力线载波通信技术[13] (5)2.3扩频通信技术 (6)2.3.1扩频通信的工作原理 (6)2.3.2扩频通信的特点[4] (6)2.4电力线载波通信的实现 (7)2.4.1国外的电力线载波专用Modem芯片 (7)3 电力载波抄表系统总体设计 (9)3.1自动抄表系统的组成 (9)4 电力载波抄表集中器的硬件设计 (11)4.1电力线载波远程抄表系统集中器的硬件设计 (11)4.1.1集中器的功能及技术指标[8] (11)4.1.2集中器的结构框图 (11)4.2集中器主控器的设计 (12)4.2.1 主控器的作用[11] (12)4.2.2 主控器的选型[11] (12)4.2.3 单片机W77E58的简单介绍 (13)4.3数据存储器的扩展 (15)4.3.1数据存储器RAM的选择 (15)4.3.2硬件电路设计 (16)4.3.3 存储器的掉电保护 (17)4.4时钟模块 (18)4.4.1设计思想 (18)IV4.4.2 时钟模块的选择[15] (18)4.4.3 时钟模块与单片机的连接[14] (19)4.5电力线载波通信电路设计 (19)4.5.1载波通信芯片SSCP300的发送与接收原理 (20)4.5.2单片机与SSCP300通信的控制工作过程 (23)4.6主控器与MODEM通信接口 (24)4.6.1 MODEM简介 (25)4.6.2 主控器与MODEM通信接口电路 (26)4.7电源电路 (27)4.8本章小结 (28)5 电力线载波抄表系统集中器软件的设计 (29)5.1通信协议的制定 (29)5.2集中器软件设计 (29)5.2.1主程序设计 (30)5.2.2 集中器向上位机的数据传输 (31)5.2.3单片机与扩频芯片SSCP300的数据传输 (32)5.3本章小结 (34)6 结论 (35)6.1总结 (35)6.2结束语 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)电力载波通信抄表集中器硬件设计 11 绪论1.1电力线载波通信的意义及发展状况当今世界，作为输送能源的电力线是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。
电路设计课题研究论文(五篇)：脉冲数显与电压指示电路设计分析、高速数字电路设计技术应用分析…
电路设计课题研究论文（五篇）内容提要：1、脉冲数显与电压指示电路设计分析2、高速数字电路设计技术应用分析3、FPGA下的汽车尾灯控制电路设计4、谈数字逻辑电路课程教学改革5、集成电路领域产业投资若干思考全文总字数：18310 字篇一：脉冲数显与电压指示电路设计分析脉冲数显与电压指示电路设计分析摘要：目前，对脉冲信号的计数主要采用计数器。
文章设计的脉冲数显与电压指示电路包括磁控电路、RS触发器、同步加法计数器、译码驱动器、数码显示电路、权电阻数/模转换电路和电源电路等部分。
当磁钢依次靠近干簧管时，磁控电路产生的一个时间上有先后的负脉冲，被依次送至RS触发器的置“0”端和置“1”端，IC2计数器的脉冲输入端接收RS触发器输出的负向矩形脉冲，当脉冲上升沿到来时，计数器加1，由计数器输出的四位二进制数码，同时送给IC3和权电阻数/模转换电路。
前者经过译码、驱动数码管显示一位十进制数，后者经过IC4-2反相后输出一个与计数结果大小成正比的模拟电压。
随着计数增加1，输出电压相应增加0.1V，电压变化范围为0～1.5V。
关键词：脉冲计数；数码显示；电压指示电路引言脉冲信号应用广泛，如数字脉搏测试仪[1]、压电式种子计数系统[2]、基于MCU+CPLD的新型光栅数显示系统[3]。
对脉冲信号的测量，主要采用计数器，如基于STC89S52的低成本可编程计数器[4]、基于STC89C51单片机的自动计数器[5]、用于脉冲信号测量的数显表[6]、电表脉冲数传仪[7]等。
由磁控电路、RS触发器、计数器、译码驱动器、数码显示电路、权电阻数/模转换电路构成的脉冲数显与电压指示电路，采用的芯片主要为74HC00、74HC161、MC4512B、LM324等。
计数器输送信号给运算放大器及权电阻数/模转换电路，通过调节对应的电阻值就能使电流与该数码的权值成正比，运算放大器对电流进行求和运算，之后经反相器输出一个与计数数值成正比的模拟电压[8]。
基于PL3200的自动抄表系统采集器的设计
基于PL3200的自动抄表系统采集器的设计随着电力市场的不断扩大，当前大量存在的人工抄表这种费时费劲效率低下的方式已远不能满足现代化管理的需要。
为了解决此问题,提高用电管理的水平, 应采纳自动抄表系统，不但可以节省劳动力、提高工作效率，而且可以避开人工抄表存在的误抄及漏抄，避开了各种人为因素的电量、电费损失。
笔者讨论的电力线扩频载波自动抄表系统主要由电能表、数据采集器、集中器、主控站和通信信道组成，系统框图1。
本文主要描述采集器设计。
图1 自动抄表系统框图采集器是自动抄表系统安装在现场的低端设备，其作用是将多台电能表衔接起来，对用户电能表的脉冲举行数据采集处理，接收来自集中器发来的各种操作指令，向集中器回送电能表数据，对违章、欠费用户实施警告和控制。
采集器主要由中心处理单元、数据采集存储单元、载波调制解调单元组成。
本设计是基于51兼容芯片PL3200的，对4路电能表的脉冲举行实时采集、计算，变成各路电表的用电量数据举行保存。
通过RS485串行通讯口可利用外设对系统初始化设置和数据抄录。
初始化设置包括系统编号、电表常数和表底数设置，系统依据这些参数举行电量转换。
系统内配有电源监视器和，保证系统牢靠运行。
同时，还具备或其他方式的通信功能，以便在采集器与外界联系中断时，采纳半自动的方式举行抄表。
PL3200芯片是北京福星晓程公司开发的多功能智能型电能计量芯片。
PL3200是内嵌了805 1命令的高速微处理器芯片，其软件易于开发，具有8/16位双模式ALU，能够8倍速于标准805 1处理器，运行速度快，数据处理能力强。
该芯片还具有两个全双工UART，一个可配置为38kHz的红外通信模式，另一个可配置为RS485通信模式，提供了多种便利的数据传输方式。
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基于FPGA的脉冲信号数据采集卡的设计与实现的开题报告
基于FPGA的脉冲信号数据采集卡的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着科技的发展和应用的深入，脉冲信号（例如雷达信号、激光信号、超声波信号等）的采集和处理在许多领域中扮演着重要的角色，如医学、生物、地质勘探、工业和军事等。
在实际应用中，如何高效准确地采集脉冲信号数据是一个关键问题。
而FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）作为一种高度灵活可配置的数字逻辑网络，已经广泛应用于数据采集和处理领域。
本课题将设计一款基于FPGA的脉冲信号数据采集卡，旨在提高脉冲信号采集的效率和精度，实现快速数据传输和处理，为相关领域的研究和应用提供优秀的数据采集平台。
二、研究内容和技术路线1. FPGA系统设计。
本课题的核心是利用FPGA实现脉冲信号采集卡的系统设计，其中包括FPGA内部逻辑电路和外部接口电路的设计。
本研究将基于高性能低功耗型FPGA芯片，结合Verilog HDL语言进行设计，建立数据收集、处理、传输和控制的流程。
并针对脉冲信号的特点，设计一套高效的数据收集方案，实现快速、连续、准确地采集脉冲信号数据。
2. 驱动电路设计。
为了确保系统的稳定性和可靠性，本研究将对系统中的各种外设进行适配和驱动，包括时钟发生器、采样电路、存储器和数据传输电路等。
3. 软件开发。
本研究将针对不同的用户需求开发相应的软件界面和控制程序，实现数据的显示、存储和处理。
软件开发过程中，可以利用MATLAB等工具进行算法开发和优化，进一步提高系统的性能。
技术路线如下：FPGA系统设计→驱动电路设计→软件开发→系统测试和优化。
三、预期成果和创新点1. 设计一款基于FPGA的脉冲信号数据采集卡，实现连续的高速数据采集、传输和存储功能，可提供高速、可靠、稳定的数据处理平台。
2. 系统硬件设计和软件界面设计合理、简洁、易用，能够满足用户在不同领域的需求。
同时，在系统设计过程中考虑可扩展性和灵活性，方便后续的改进和升级。
远程智能电表抄表系统的设计(论文)开题报告
在远程智能电表抄表设计中，作为电力抄表等非实时系统的主要通道，GPRS技术能满足电力系统远动通信对速度、质量和可靠性等的要求,可以作为远动通信的备用通道,也可以作为电力抄表等非实时系统的主要通道.文中分析了GPRS技术的特点和电力通信网对通道的要求,从技术角度和经济角度对GPRS技术应用于电力通信的可行性进行分析,并给出两种典型应用结构[5].《单片机典型模块设计实例导航》[6]中详细说明了以单片机的功能为模块，以外围器件、相关电路设计的实际应用内容，以实例问答的方式向读者介绍了如何将单片机硬件、程序和外围器件的选择合理地实施到项目开发中。《关于低压用户集中抄表系统综述》[7]中，归纳了低压用户集中抄表系统的基本结构，简要分析由专线、无线电、电力线载波等信道构成的集中抄表系统的发展过程和特点。根据目前试用情况，提出低压电力集中抄表系统推广应用中有待解决的系统规划设计、传输规约和配电网络资源管理等问题。在《三线一表远端抄表系统的研制》[8]介绍一种三表一线远端抄表系统,该系统可以通过一根电话线远端抄取用户的电表读数、水表读数和煤气表读数。本文介绍了该系统的构成原理,并着重介绍了通信系统的组成。《自动抄表系统原理与应用》[9]一书中，对远程自动秒表系统的设备工作原理与系统的构成，低压电力载波自动秒表系统，自动抄表系统的智能表，智能自动抄表硬件系统，远程抄表监控系统软件，典型远程自动抄表系统的应用实例等都作了介绍。半导体技术提供了一种低成本，可靠和低功耗的方法来完成远程自动抄表[10].
智能电表数据采集系统设计与实现
智能电表数据采集系统设计与实现智能电表数据采集系统是一种基于现代信息技术的电能计量设备，它能够采集电力系统中的各种数据，包括电能、电压、电流、功率等，并将这些数据传输到云端，帮助用户实时监控和管理电力系统，提高用电效率，降低能源消耗，达到节能环保的目的。
本文将介绍智能电表数据采集系统的设计和实现过程。
首先，系统主要由两部分组成，一部分是智能电表，另一部分是数据采集模块。
智能电表负责实时采集电力系统中的各种数据，包括电能、电压、电流、功率等，然后将这些数据传输到数据采集模块中进行处理和分析。
数据采集模块可以通过各种通信方式，包括有线通信和无线通信等，将采集到的数据传输到云端，供用户进行查询和分析。
接下来，我们具体介绍系统的设计和实现过程。
首先，智能电表的设计需要考虑采集的数据类型和精度等因素，这将决定电表的硬件配置和软件编程。
硬件配置主要包括电表芯片、传感器、功率分析器、存储器等。
软件设计主要包括电表编程、通信协议、数据处理和分析等。
在硬件配置和软件设计方面，需要根据具体需求进行精细化设计和编程，确保采集的数据能够准确、稳定地传输到数据采集模块中。
其次，数据采集模块的设计需要考虑通信协议、数据解析、存储和传输等因素。
数据采集模块可以通过有线通信方式，包括串口通信和以太网通信等，将采集到的数据传输到云端。
同时，也可以通过无线通信方式，比如GPRS、NB-IoT等，将数据传输到基站或云端。
在数据的解析、存储和传输等方面，也需要根据需求进行精细化设计和编程，确保数据的安全、稳定和高效传输。
最后，为了实现智能电表数据采集系统的高效运行和长期可持续发展，需要考虑一系列的因素，包括系统的维护和升级、采集数据的完整性和可靠性、用户数据的保密和安全等。
这些因素都将对系统的性能和效果产生重要影响，需要高度重视和精心考虑。
综上所述，智能电表数据采集系统是一种基于现代信息技术的电能计量设备，它能够采集电力系统中的各种数据，并将这些数据传输到云端，帮助用户实时监控和管理电力系统，达到节能环保的目的。
基于单片机的脉冲信号采集与处理分析论文
基于单片机的脉冲信号采集与处理分析论文1单片机脉冲信号采集1.1单片机模拟信号采集单片机系统采集器的信号有模拟电压信号、PWM信号和数字规律信号等，其中，应用较广泛的是模拟信号采集。
模拟信号指的是电压和电流，采纳的处理技术主要有模拟量的放大和选通、信号滤波等。
由于单片机测控系统有时需要采集和掌握多路参数，假如对每条路都单独采纳一个较为冗杂且本钱较高的回路，就会对系统的校准造成较大影响，几乎不能实现。
因此，可以选用多路模拟开关，便利多种状况下共用。
但在选择多路模拟开关时，要留意考虑通道数量、数漏电流设计、切换速度、通导电阻、器件封装、开关参数的漂移性和每路电阻的全都性这几点。
信号滤波是为了削减或消退工作过程中的噪声信号，滤波常用的有模拟滤波电路和数字滤波技术，后者在单片机系统中进展较快。
1.2随机脉冲信号采集卡的设计随机脉冲信号采集卡的硬件组成主要有输入输出接口、单片机运行和掌握、复读采集和掌握、信号重放和主机接口掌握这五个电路模块。
该系统的主要硬件电路包括单片机主系统中的随机脉冲放大和限幅电路、脉冲幅度、脉冲宽度测量电路、高速信号采集、存储电路以及由EPLD等构成的掌握信号电路等。
单片机除了负责随机脉冲信号的采集以外，还要将相关的数据与随机脉冲数据组织成一个完好的信号数据结构。
1.3单片机脉冲信号采集优化模式单片机脉冲信号的采集应用必需要做好相关软硬件的应用、采集模式等的剖析预备工作。
在硬件系统中，需要主机板与接口板设备的协作。
在应用软件子系统过程中，要采纳模块化分区结构，确保脉冲信号的有效采集和处理。
在单片机脉冲信号采集过程中，要注意对单片机CPU的选择，确保其与接口板等设备相协调。
优化编制程序结构，使其满意脉冲信号采集的需求。
例如SOC单片机嵌入系统，该系统的应用效果良好，是单片微掌握器设备的延长。
采集单片机脉冲信号时，需要单片微掌握器的协作，才能应用多个微处理器协调接口板，实现CCL信号、信号、t信号等的应用。
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脉冲式电表的数据采集器设计毕业论文1 前言本章主要说明设计脉冲式电表的数据采集器的目的、意义、围以及技术要求，在设计过程中遇到的主要问题以及解决方案。
1.1脉冲式电表设计的目的计算机的普及应用为自动化管理及自动控制创造了条件。
如果将目前变电站、供电所及发.电厂使用的感应式电表改造一番，使其能输出电能脉冲，就与计算机配套使用，进行自动检测、自动记录、自动控制。
这样一方面大大减轻变电站值班人员的劳动强度;另一方面还可消除人工记录时的人为错误和计算错误。
1.2数据采集器设计的意义数据采集器属于信息科学的一个重要分支，它是以传感器技术、信号检测和处理技术、电子技术、计算机科学等技术为基础形成的一门综合应用技术学科。
人类从诞生开始就离不开信息活动，但是信息真正成为科学研究对象并发展成为一门科学，确是始自20世纪40年代中期。
发展至今数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。
数据采集是工业控制的基础部分，无论是集中式数字控制系统、集散式控制系统、还是现场总线控制系统，都必须首先将多个地点的诸如温度、湿度。
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。
20世纪80年代后期，数据采集系统发生了极大的变化，工业计算机、单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理使系统的成本降低、体积减小、功能成倍增加、数据处理能力大大加强。
20世纪90年代至今，在国际上，技术先进国家的数据采集技术已经在军事、航空、电子设备、宇航技术及工业等领域被广泛应用。
随着现场总线技术和网络技术的发展，数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展，可靠性不断提高，可以更好地实现生产环节的在线实时数据采集与监控。
而在本文中，脉冲式电表的数据采集器，依旧有着至关重要得作用。
最简单来说，它可以使脉冲式电表的使用变得更加的完善。
1.3脉冲式电表（功能、组成、对比其他类型电表优势）脉冲电能表为综合自动化变电站、远程自动化监测提供了采集电能、负荷监控、数据传输等方面的功能。
脉冲电能表主要由电能测量部件和脉冲装置两大部分组成。
电能测量部件即为感应式电能表；脉冲装置包括脉冲采样信号发生电路和脉冲输出电路两部分。
脉冲电表是通过累积脉冲来计量电能的，脉冲指示灯不会常亮，只会闪烁，而且闪烁快慢根据负荷大小确定。
脉冲电表灵敏度很高，家中电器指示灯亮都会计量电能。
1.4数据采集器（功能、组成、种类及各自优缺点对比）数据采集器具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。
它具有微处理器，数据采集模块，读写存储器（RAM）、键盘、屏幕显示器、与计算机接口、A/D转换接口、D/A转换电路、V/I电路。
数据采集器可分为两种：2.1批处理数据采集器离线式工作，数据批量采集器后，通过USB线或串口数据线跟计算机进行通信。
数据采集器装有一个嵌入式操作系统（各个生产厂家独立研制开发，互不兼容），应用程序需要在操作系统上独立开发。
采集器带独立置存、显示屏及电源。
目前这种数据采集器已经用的很少，主要是缺乏数据处理能力，和移动工作的能力（只能通过USB和电脑有线连接）。
（2）工业数据采集器数据采集器通过无线网络（WIFI,GPRS或Bluetooth）时时连接到本地应用软件数据库，数据进行时时更新。
数据采集器装有一个WINCE、windows mobile或andrios操作系统，置无线通讯模块（WIFI,GPRS或Bluetooth）。
采集器带独立置存、显示屏及电源。
2.1设计重点脉冲式电表的数据采集器，适用围要广，效率要高，时间要久。
2.2 数据采集器总体结构规划虽然基于CAN线技术的实时运行控制在典型控制系统中已经实现，但是这些控制系统在国诸多领域的运用中，控制功能仍然由上位机完成，没有达到控制功能的彻底分散，如果上位机出现故障，整个控制系统将不能正常工作，系统运行的危险仍然集中在上位机。
没有完全发挥现场总线的优点。
为此，本文将液位控制功能下放给智能数据采集器，真正地做到危险分散化。
实现现代工业控制思想的核心“分散控制，集中监控”。
2.3数据采集器总体功能分析智能数据采集器中数据采集模块，主要完成模拟信号输入到数字信号的转换即将现场传感器(PT100热阻、压力变送器等)测得的信号转化为数字信号后送入单片机，在单片机中经过运算处理后，形成控制信号。
控制信号再经D/A转换器返送至调节阀，通过调节调节阀的开度实现控制。
数据采集器中的CAN通讯模块，主要完成CPU与CAN现场总线之间的数据传输。
即通过CAN通讯模块使不同的数据采集器之间相互通信，并将需要监控的信号送到CAN总线上，总线上其它智能数据采集器或根据事先设计好的验收码和屏蔽码，来判断是否接收该信息。
传送到的信息，可以通过监控软件进行显示、控制、记录。
同时CAN通讯模块还负责将接收的数据和控制参数传送给数据采集器。
即系统的控制参数由CAN通讯模块通过设定。
初始化与PID调节等功能由数据采集模块完成。
同时所有的状态信息在线的通过CAN通讯模块传送至上位机进行监控，并可以根据需要在线修改控制参数。
2.4设计方法数据采集器硬件设计该数据采集器为本安型设计并经防爆和性能测试，由无线通信电路、数字显示电路、自动复位电路、大容量存储电路、电源管理电路和时钟电路组成。
无线通信电路该电路采用FC-201SP 微功率无线数传模块，该模块具有无需申请频点、高抗干扰能力与低误码率、传输性能优良、低功耗、高可靠性，体积小，重量轻等特点。
该电路实现了与井下压力检测主机、地面通信接口之间的数据传输，并通过数据通信指示灯指示数据传输是否正在进行。
数字显示电路四位数码管显示采集器的工作状态，指示数据传输过程中是否有错误数据。
自动复位电路防止单片机死机或跑飞问题，提高数据采集器工作的可靠性和稳定性大容量存储电路该电路采用大容量存储器M25P16 实现数据存储，在该存储器中可存储2 天的压力数据。
M25P16 是一个16Mbit（2M×8）的串行Flash 存储器，有先进的写保护机制，通过高速SPI 兼容总线进行读取。
可以用页编程指令进行页写操作，一次可写1~256 字节。
M25P16 由32 个段组成，每段包括256 页，每页有256 字节。
这样，整个存储器可以被看成由8192 页或2097152 字节构成。
可以用片擦除指令擦除整个存储器，或者用段擦除指令进行段擦除，一次只擦除一段。
电源管理电路该数据采集器由锂电池供电，在使用过程中要不断检测电池的电量，以及时充电。
该电路实现了电量的检测与状态指示。
钟电路该电路采用时钟芯片PCF8563 来实现时钟功能，用于记录数据采集的时间信息。
PCF8563 是低功耗的CMOS 实时时钟日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据通过 I2C 总线接口串行传递，最大总线速度为400Kbits/s，每次读写数据后，嵌的字地址寄存器会自动产生增量。
软件设计软件设计主要完成3个方面的工作：（1）按系统的功能要求编制相应的软件；（2）按器件的操作要求编制相应的软件；（3）计算机对数据处理的相应软件。
系统的软件要实现双机通讯，以发送命令、接收数据，操作读键。
根据按键的次数，完成不同的工作。
为了避免在无意间碰压按键，只设置一个按键，各种功能的完成是靠按压的次数和时间间隔以及指示灯的配合来完成。
比如当电池电压不足需要更换电池时，可以按住键不放5s，待指示灯亮放开，灯亮3次，灯灭时再按住不放，如此3次，程序部停止读数、存数等操作，处于等待状态，此时可以更换电池，更换完毕再按住3s，系统又重新开始工作，这样程序运行正常，保证读数、存数不会紊乱出错；对器件操作软件主要针对3个器件：实时时钟、闪存。
高性能、低功耗的贴片式时钟芯片是串行数据接口，程序通过单片机的I/O对该芯片进行操作。
初始化后先写入命令字，跟随在输入写命令字节的8个SCLK周期之后，在下8个SCLK周期的上升沿开始输入数据，数据从“0”位开始输入，这时即可把修改的时间参数写入。
读取时钟的数据也是先写命令字，而后跟随在输入读命令字的8个SCLK周期之后，在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。
如果使/RST保持在高电平，输入有额外SCLK周期，则可连续发送数据字节，实现连续多字节读出的功能，其数据也是从“0”位开始输出。
时、分时数据读出后，即按顺序存入闪速存储器中，因为时、分都是2位数，所以占用2个存单元，地址计数器加2。
温度传感器的数据输出线只有(根，所以，也是串行接口式的数据输出。
程序先要对其进行初始化，然后读取温度数据，先读低)位，后读高)位，读出的数据稍微处理即可存入闪存，排在时、分数据的后面。
对闪速存储器的操作，主要是擦除、写、读3种方式。
每种方式操作之前都要写入相关的命令字。
对存储器空间的查询，是在闪存的片外完成，通过单片机的计数单元进行计数，每存入一次数据进行一次计数查询，计满为止。
数据处理的软件是在计算机完成的。
当各种数据传送给计算机时，先把数据存放在数据库中作为原始数据，然后根据需要进行相应的处理。
一般常用的就是时间、温度的显示，按时间查阅、列表、最大值、最小值等等。
在我们进行对比的实验中，还兼有统计方面的程序。
2.5 微处理器的选择及其电路设计在数据采集器中，微处理器是核心，因此，在硬件设计时首先要考虑的是微处理器的选择，然后再确定与之配套的外围设备电路。
2.6 单片机芯片的选择单片机的出现，引起了仪器仪表结构的根本性变革。
以单片机为主体取代传统仪器仪表的常规电子线路，可以容易地将计算机技术与测量控制技术结合在一起组成新一代的“智能仪器”。
在测量控制仪表中采用单片机技术使之成为智能仪器后，能解决许多传统仪表不能或不易解决的难题，同时还能简化仪表电路，提高仪表可靠性，降低仪表成本以及加快新产品的开发速度。
本文研究的数据采集器采用单片机作为微处理器微处理器原则上只要能够满足实时控制调节需要的处理器都可以使用，但考虑到硬件设计的兼容性和成本，可采用80C51系列或兼容的51单片机。
从工厂实际生产的角度来说，最好使用嵌CAN控制器的单片机，可以减少使用成本和占用设备空间的开销但从设计的角度来说，这样设计的系统灵活性欠佳，协议无法有效的扩展和改进。
所以本文最终选择使用美国ATMEL公司的AT89C52单片机，片具有8KB 的可在线编程的Flash存储器，方便调试和系统升级。
2.7微处理器电路设计本文选用的AT89C52单片机是低功耗，高性能，采用CMOS工艺的8位单片机。
它与S-51产品完全兼容；片存储器包含8KB的Flash存储器，可在线编程，擦写次数不少于1000次；具有256字节的片RAM；工作电源电压为4.0～5.5V；全静态时钟为0～24MHz；具有可编程的32根I/O口线；中断系统具有8个中断源；具有可编程串口通信信道；2种低功耗节电工作方式,即空闲模式和掉电模式。