数据采集设计

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基于STM32F103单片机的数据采集系统设计

基于STM32F103单片机的数据采集系统设计

基于STM32F103单片机的数据采集系统设计本文。

在现代科技快速发展的时代背景下,数据采集系统作为信息获取的重要手段之一,已经成为各行业必备的工具之一。

STM32F103单片机作为一款性能稳定、功能强大的微控制器,被广泛应用于各种数据采集系统中。

本文将以STM32F103单片机为基础,探讨其在数据采集系统中的设计原理、实现方法以及应用案例,旨在为同行业研究者提供参考和借鉴。

一、STM32F103单片机概述STM32F103单片机是意法半导体公司推出的一款32位MCU,采用ARM Cortex-M3内核,工作频率高达72MHz,具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点。

在各种嵌入式系统中,STM32F103单片机的应用十分广泛,特别适用于需要较高计算性能和功耗要求低的场景。

二、数据采集系统概述数据采集系统是一种用于采集、处理和传输数据的系统,通常由传感器、数据采集设备、数据处理单元和通信模块等组成。

在工业控制、环境监测、医疗诊断等领域,数据采集系统扮演着重要角色,能够实时监测各种参数并进行数据分析,为决策提供数据支持。

三、STM32F103单片机在数据采集系统中的应用1. 数据采集系统设计原理数据采集系统的设计原理包括数据采集、数据处理和数据传输等环节。

在STM32F103单片机中,可以通过外设接口如ADC、UART等模块实现数据的采集和传输,通过中断和定时器等功能实现数据的处理和分析,从而构建完整的数据采集系统。

2. 数据采集系统实现方法基于STM32F103单片机的数据采集系统的实现方法主要包括硬件设计和软件编程两个方面。

在硬件设计方面,需要根据具体需求选择合适的传感器和外设接口,设计电路连接和布局;在软件编程方面,需要利用STM32CubeMX等工具进行初始化配置,编写相应的驱动程序和应用程序,实现数据的采集、处理和传输。

3. 数据采集系统应用案例以环境监测系统为例,我们可以利用STM32F103单片机搭建一个实时监测空气质量的数据采集系统。

企业大数据采集、分析与管理系统设计报告

企业大数据采集、分析与管理系统设计报告

企业大数据采集、分析与管理系统设计报告在当今数字化时代,企业面临着海量的数据,如何有效地采集、分析和管理这些数据,以提取有价值的信息,支持决策制定和业务优化,成为了企业发展的关键。

本报告将详细阐述一套企业大数据采集、分析与管理系统的设计方案。

一、系统需求分析企业在运营过程中会产生各种各样的数据,包括销售数据、客户数据、生产数据、财务数据等。

这些数据来源广泛,格式多样,且增长迅速。

因此,系统需要具备以下功能:1、数据采集功能能够从不同的数据源,如数据库、文件、网络接口等,高效地采集数据,并进行数据清洗和转换,确保数据的质量和一致性。

2、数据分析功能提供丰富的数据分析工具和算法,如数据挖掘、统计分析、机器学习等,帮助企业发现数据中的潜在模式和趋势,为决策提供支持。

3、数据管理功能包括数据存储、数据备份、数据安全控制等,确保数据的完整性和安全性,同时支持数据的快速检索和访问。

4、可视化展示功能以直观的图表和报表形式展示数据分析结果,便于企业管理层和业务人员理解和使用。

二、系统架构设计为了满足上述需求,系统采用了分层架构,包括数据源层、数据采集层、数据存储层、数据分析层和数据展示层。

1、数据源层包含企业内部的各种业务系统,如 ERP、CRM、SCM 等,以及外部的数据源,如市场调研数据、社交媒体数据等。

2、数据采集层负责从数据源中抽取数据,并进行初步的清洗和转换。

采用分布式采集框架,提高数据采集的效率和可靠性。

3、数据存储层使用大规模分布式数据库,如 Hadoop 生态系统中的 HDFS、HBase 等,以及关系型数据库,如 MySQL、Oracle 等,根据数据的特点和访问需求进行合理存储。

4、数据分析层基于大数据分析平台,如 Spark、Flink 等,运用各种数据分析算法和模型,进行数据处理和分析。

5、数据展示层通过前端开发框架,如 Vuejs、React 等,构建可视化界面,将分析结果以清晰直观的方式呈现给用户。

119. 测控技术中的数据采集系统如何设计?

119. 测控技术中的数据采集系统如何设计?

119. 测控技术中的数据采集系统如何设计?119、测控技术中的数据采集系统如何设计?在测控技术领域,数据采集系统是获取和处理各种物理量、环境参数等信息的关键环节。

它就像是一双敏锐的眼睛,能够捕捉到我们所需的各种数据,并将其转化为有价值的信息,为后续的分析、控制和决策提供坚实的基础。

那么,如何设计一个高效、准确且可靠的数据采集系统呢?首先,我们需要明确数据采集系统的需求和目标。

这包括要采集哪些类型的数据,比如温度、压力、湿度、电流、电压等等;采集的频率是多少,是每秒采集几次还是每分钟采集几次;数据的精度要求有多高,是精确到小数点后几位;以及数据的存储和传输方式等。

只有清楚地了解这些需求,才能为后续的设计工作指明方向。

在确定了需求之后,接下来就是选择合适的传感器。

传感器是数据采集系统的“触角”,它负责将物理量转化为电信号。

不同的传感器适用于不同的测量对象和测量范围。

例如,测量温度可以使用热电偶、热敏电阻或红外传感器;测量压力可以使用应变式压力传感器、电容式压力传感器等。

在选择传感器时,需要考虑测量范围、精度、响应时间、稳定性、可靠性以及成本等因素。

同时,还要确保传感器能够与后续的信号调理电路和数据采集设备兼容。

信号调理电路是数据采集系统中的重要组成部分。

传感器输出的电信号往往比较微弱、含有噪声或者是非标准的信号形式,需要经过信号调理电路进行放大、滤波、线性化等处理,以提高信号的质量和可用性。

放大电路可以将微弱的信号放大到合适的幅度,便于后续的处理;滤波电路可以去除信号中的噪声和干扰,提高信号的纯度;线性化电路则可以将非线性的传感器输出信号转换为线性信号,方便后续的计算和分析。

数据采集设备是将调理后的信号转换为数字信号并进行存储和处理的关键部件。

常见的数据采集设备有数据采集卡、单片机、嵌入式系统等。

数据采集卡通常安装在计算机中,通过计算机的软件进行控制和数据处理;单片机和嵌入式系统则具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,适用于一些对体积和功耗有严格要求的场合。

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案数据采集系统是指通过一定的手段和工具,从各种数据源中采集和提取数据,并将其存储、分析和应用的一套系统。

以下是一个数据采集系统的设计方案:1. 系统目标和需求分析:明确系统的目标和需求,包括需要采集的数据类型、频率、来源等,以及对数据的存储、处理和分析的要求。

2. 数据源选择和接口设计:根据系统需求,选择适合的数据源,例如数据库、日志文件、API接口等。

设计和开发相应的接口,实现与数据源之间的数据交互。

3. 数据采集和提取:通过编写脚本或使用专业的数据采集工具,从数据源中获取数据,并对数据进行提取、清洗和转换。

4. 数据存储和管理:设计合适的数据存储结构,选择合适的数据库或其他存储方案,将采集到的数据进行存储和管理。

需要考虑数据安全性、可扩展性和性能等方面的要求。

5. 数据处理和分析:根据系统需求,对采集到的数据进行处理和分析。

可以使用数据挖掘、机器学习等技术对数据进行分析和建模,以提供有价值的信息和洞察。

6. 数据应用和展示:根据用户需求,将处理和分析后的数据应用到相应的业务场景中。

设计和开发相应的应用程序或接口,将数据以可视化的形式展示给用户,并提供相应的操作和交互功能。

7. 系统监控和优化:监控系统的运行状态和性能指标,及时发现和解决问题。

对系统进行优化,提高系统的稳定性、可用性和性能。

8. 安全和隐私保护:对系统中的数据进行安全保护,包括数据加密、访问控制等措施,确保数据的机密性和完整性。

同时,遵守相关法律法规,保护用户隐私。

以上是一个数据采集系统的基本设计方案。

根据具体的需求和情况,可能还需要做一些调整和扩展。

设计和开发过程中,需要充分考虑系统的稳定性、可扩展性、性能和安全性等方面的要求,以满足用户的实际需求。

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。

数据采集的设计报告

数据采集的设计报告

目录摘要 (3)引言 (5)第一章数据采集系统的概述 (6)1.1 数据采集系统基本概述 (6)1.1.1 数据采集 (6)1.1.2 数据采集系统的分类 (6)1.1.3 数据采集系统的基本功能 (7)1.1.4 数据采集系统的结构形式 (7)第二章数据采集系统整体设计 (8)2.1 硬件设计原则 (8)2.2 软件设计原则 (8)第三章数据采集系统的硬件设计 (9)3.1 系统工作原理 (9)3.2 硬件工作原理 (9)3.2.1 CPU处理核心模块(STC89C52) (9)3.2.2 DS18B20温度传感器模块 (11)3.3 电路设计 (14)3.3.1 CPU处理模块 (14)3.3.2 显示电路 (15)3.3.3 通信电路 (15)3.3.4 复位电路 (15)3.3.5 温度采集电路 (16)3.3.6 晶振电路 (16)3.3.7 警报电路 (17)第四章数据采集系统的软件设计 (18)4.1 汇编语言和Keil C51 (18)4.2 主程序 (19)4.3 各程序 (19)4.3.1 显示子程序 (19)4.3.2 温度子程序 (20)第五章总结 (21)参考文献 (22)附录:程序 (23)摘要本次设计主要基于单片机STC89C52单片机的多点数据采集,该系统由硬件部分和软件部分组成。

硬件部分是由信号接收、信号采集、AD转换和信号发送四部分组成。

系统以单片机为核心,将被测信号转换为能够被单片机所识别的信号输入单片机实现数据采集。

被测信号一般为模拟数据和数字数据两大类。

主机发送的模拟信号经过AD0809的转换,模拟信号经量化后得到离散的值,即数字信号。

在方案的选择中,主机可以用单片机、ARM、电脑等,采用单片机做主机部分,通信距离会比较短,所以使用上拉电阻通过上拉的作用给信号线提供一个驱动电压,使之传输更稳定,传输距离更远,用来抵消线路中内阻对信号的损耗。

关键词:STC89C52;信号接收;信号采集;A/D转换AbstractThis design is mainly based on single-chip microcontroller STC89C52 multi-point data acquisition, this system is consists of hardware and software components. Hardware part is consists of four parts as signal receiving, signal acquisition, AD transform and signal sending. This System is based on single-chip microcontroller, which is being measured signals converted to what can be single-chip microcontroller identification of the signal input data acquisition.Measured signal is divided into two types of commonly simulation data and digital data.The analog signal sending by the mainframe is changed over through AD0809, then the analog signals via discrete values quantified, namely the digital signal.In the choice of case, mainframe can be MCU, ARM, computers and so on, using the monolithic as the mainframe will make a short communication distance, as the result, we use pull-up resistors to pull through the role of signal lines provide a driving voltage, make transmission more stable, the transmission distance is farther, and offset circuit impedance to signal loss.Key words:STC89C52, signal receiving, signal acquisition, A/D transform引言温度是一种最基本的环境参数,人们的生活与环境的温度息息相关,工业和农业生产中得许多场合对温度有严格的要求,如温室养殖场和冷冻室等,随着科学技术的进步,单片机及相关电子技术飞速发展,应用领域不断拓展,利用单片机和传感器实现对温度的精确测量,提高了生产的自动化程度,成本低廉,应用十分广泛,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

数据采集_设计实验报告

一、实验目的1. 理解数据采集系统的基本原理和组成;2. 掌握数据采集系统的设计方法和步骤;3. 学会使用数据采集设备进行数据采集;4. 分析和解读采集到的数据。

二、实验原理数据采集系统是指将各种物理量、化学量、生物量等转换成数字信号,并存储、处理和分析的系统。

它由数据采集器、信号调理电路、数据传输线路和数据处理软件等组成。

三、实验器材1. 数据采集器:采用USB接口的数据采集器,可连接计算机;2. 信号调理电路:包括放大器、滤波器等;3. 计算机及数据处理软件;4. 模拟信号源:提供不同的模拟信号;5. 连接线及电源。

四、实验步骤1. 数据采集器与计算机连接,打开数据处理软件;2. 设计信号调理电路,对模拟信号进行放大、滤波等处理;3. 将信号调理电路与数据采集器连接,并连接模拟信号源;4. 设置数据采集器参数,如采样频率、分辨率等;5. 采集模拟信号,并将数据保存到计算机;6. 对采集到的数据进行处理和分析。

五、实验内容1. 采集不同频率的正弦信号,分析频率与幅值的关系;2. 采集不同带宽的滤波信号,分析带宽与滤波效果的关系;3. 采集不同放大倍数的信号,分析放大倍数与信号幅值的关系;4. 采集不同温度下的热电偶信号,分析温度与电势的关系。

六、实验结果与分析1. 频率与幅值的关系:在信号源频率不变的情况下,采集到的正弦信号的幅值随放大倍数的增大而增大,符合正比关系;2. 带宽与滤波效果的关系:在信号源带宽不变的情况下,滤波器的带宽越大,信号中的噪声成分越少,滤波效果越好;3. 放大倍数与信号幅值的关系:在信号源幅值不变的情况下,采集到的信号幅值随放大倍数的增大而增大,符合正比关系;4. 温度与电势的关系:在热电偶温度不变的情况下,采集到的电势随温度的升高而增大,符合线性关系。

七、实验结论1. 数据采集系统是进行科学实验和工程应用的重要工具,具有广泛的应用前景;2. 在数据采集过程中,信号调理电路的设计对采集结果具有重要影响;3. 通过数据处理软件对采集到的数据进行处理和分析,可以得到有价值的实验结果。

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案1. 引言在当前信息爆炸的时代,数据已成为企业决策和业务发展的重要支撑。

为了能够获得准确、及时、完整的数据,建立一个高效的数据采集系统至关重要。

本文将介绍一个数据采集系统的设计方案,旨在帮助企业快速搭建一个可靠的数据采集系统。

2. 系统架构数据采集系统主要由以下几个模块组成:2.1 数据源模块数据源模块负责与各个数据源进行连接,并提供数据抓取的功能。

根据具体需求,可以包括数据库、文件系统、API等各种数据源。

2.2 数据处理模块数据处理模块负责对采集到的原始数据进行清洗、去重、转换等处理操作,以便后续分析和存储。

2.3 数据存储模块数据存储模块负责将处理后的数据存储到数据库、数据仓库或数据湖等存储介质中,以便后续的数据分析和挖掘。

2.4 监控和日志模块监控和日志模块负责监控系统的运行状态,并记录系统的运行日志,以便后续的故障排查和系统性能优化。

2.5 定时任务模块定时任务模块负责定期执行数据采集任务,可以使用定时调度工具来实现。

3. 系统设计与实现3.1 数据源模块的设计数据源模块可以使用不同的技术栈来实现,例如使用Python的Requests库连接API,使用JDBC或ORM框架连接数据库,使用文件操作库连接文件系统。

3.2 数据处理模块的设计数据处理模块的设计需要根据具体的业务需求来确定。

常见的处理操作包括数据清洗(去除重复数据、缺失值处理等)、数据转换(格式转换、字段合并等)等。

3.3 数据存储模块的设计数据存储模块可以选择合适的数据库或数据仓库来存储处理后的数据。

常见的选择包括关系型数据库(如MySQL、PostgreSQL)和大数据存储系统(如Hadoop、Spark)等。

3.4 监控和日志模块的设计监控和日志模块可以使用监控工具和日志框架来实现。

监控工具可以监控系统的资源使用情况,例如CPU、内存、磁盘等。

日志框架可以记录系统的运行日志,有助于故障排查和系统性能优化。

精密测试数据采集系统设计

精密测试数据采集系统设计引言:随着科技的发展,各种精密测试设备在不同领域的应用逐渐增加。

精密测试设备能够提供准确、可靠的测试数据,对于提高产品质量和提升生产效率起到至关重要的作用。

为了更好地管理和利用测试数据,需要设计一种精密测试数据采集系统。

一、系统需求分析1.数据采集:系统需要能够对测试数据进行自动采集,并能够实时监测采集状态。

采集到的数据应该包括测试时间、测试结果等信息。

2.数据存储:系统需要提供一个数据库来存储采集到的数据。

数据库应该具备高可靠性和高扩展性,能够及时保存和追踪测试数据。

3.数据管理:4.数据分析:系统需要提供数据分析功能,能够对采集到的数据进行统计和分析。

分析结果应该以图表的形式直观地展示给用户,帮助用户发现问题和改进产品。

5.安全性:系统需要具备一定的安全性,包括用户身份验证、数据备份和恢复等功能。

只有经过身份验证的用户才能够访问系统,并对系统进行相关操作。

二、系统设计方案1.系统架构:采用B/S架构,即浏览器/服务器架构。

用户通过浏览器访问系统,系统部署在服务器上。

这样可以方便用户的访问和管理,减少系统维护成本。

2.数据采集:采用传感器和采集仪表等设备对测试数据进行采集。

采集设备应该能够与系统进行数据交互,将采集到的数据实时传输给系统。

3.数据存储:采用关系型数据库对测试数据进行存储。

数据库可以使用MySQL或Oracle等,根据实际需求选取适合的数据库产品。

数据库应该具备高可靠性和高扩展性,能够满足系统的存储需求。

4.数据管理:5.数据分析:系统应该提供数据统计和图表展示功能,方便用户对测试数据进行分析。

可以使用数据可视化工具,如Echarts或Tableau等,将分析结果以图表的形式直观地展示给用户。

6.安全性:三、系统实施方案1.系统开发:根据需求分析,确定系统的功能和界面设计。

选择合适的开发工具和技术,如Java或PHP开发语言,使用Spring或Laravel等开发框架,实现系统的开发。

微型计算机原理及接口技术课程设计-数据采集系统设计

微型计算机原理及接口技术课程设计-数据采集系统设计是一个综合性的项目,需要考虑到硬件和软件两个方面的内容。

以下是一个简单的数据采集系统设计的课程设计思路:一、硬件设计1. 选择合适的微处理器或微控制器,如8051、ARM等。

2. 确定数据采集模块,如AD转换器、传感器等。

3. 选择适当的数据存储模块,如RAM、EEPROM等。

4. 根据系统需求,设计合理的接口电路,如RS-232、RS-485、I2C、SPI等。

5. 确保电路的稳定性和可靠性,进行必要的抗干扰设计。

二、软件设计1. 编写微处理器或微控制器的程序,包括数据采集、处理、存储等环节。

2. 实现与数据采集模块和存储模块的通信,实现数据的实时传输和存储。

3. 实现系统的初始化、参数设置、结果显示等功能。

4. 进行必要的测试和调试,确保系统的稳定性和准确性。

具体步骤如下:一、系统总体设计1. 根据需求分析,确定系统的总体结构和功能。

2. 确定数据采集模块的类型和参数要求。

3. 确定存储模块的类型和参数要求。

4. 根据硬件选择,确定微处理器或微控制器的型号和参数要求。

二、硬件电路设计1. 根据系统总体结构和功能,设计合理的接口电路。

2. 根据所选硬件,进行必要的抗干扰设计。

3. 制作电路板,进行必要的调试和测试。

三、软件程序设计1. 根据系统总体结构和功能,编写微处理器或微控制器的程序。

2. 实现与数据采集模块和存储模块的通信协议,实现数据的实时传输和存储。

3. 进行必要的测试和调试,确保程序的正确性和稳定性。

四、系统集成和测试1. 将硬件和软件整合在一起,进行系统的集成和测试。

2. 进行性能测试、精度测试、稳定性测试等,确保系统的稳定性和准确性。

3. 编写系统使用手册和故障排除指南,为用户提供必要的支持和服务。

以上是一个简单的数据采集系统设计的思路和步骤,具体的设计过程还需要根据实际情况进行调整和优化。

同时,还需要注意安全性和环保性等方面的要求,确保系统的安全可靠运行。

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Xinjiang Institute of Engineering毕 业 论 文论文题目 微机数据采集系统设计系(部) 电力系学科专业 电力系统自动化班 级 电力12-12-1班姓 名 哈斯特·吾斯满学 号 2012233871指导教师 张海丽二〇一五年六月五日新疆工程学院毕业论文任务书新疆工程学院毕业论文成绩表摘要本文介绍了基于单片机的数据采集的硬件设计和软件设计,数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带,它的存在具有着非常重要的作用。

本文介绍的重点是数据采集系统,而该系统硬件部分的重心在于单片机。

数据采集与通信控制采用了模块化的设计,数据采集与通信控制采用了单片机AT89S52来实现,硬件部分是以单片机为核心,还包括A/D模数转换模块,显示模块,和串行接口部分。

该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。

8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换,实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换,并将转换后的数据通过串行口MAX232传输到上位机,由上位机负责数据的接受、处理和显示,并用LED数码显示器来显示所采集的结果。

软件部分应用VC++编写控制软件,对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。

关键词:数据采集 89C52单片机 ADC0809 MAX232AbstractThis article describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is AT89S52, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface. Slave machine is responsible for data acquisition and answering the host machine.8 roads were measured the electric voltage to pass the in general use mold-few conversion of ADC0809,the realization carries on the conversion that imitates to measure the numeral to measure towards the data that collect .Then send the data to the host machine through MAX232.the host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with VC++. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like data-acquisition treatment,data-display and data-communication ect.Keyword: data acquisition AT89C52 ADC0809 MAX232目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及其目的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 该课题研究的主要内容内容 (3)第二章数据采集 (4)2.1 数据采集系统 (4)2.2 方案论证 (5)2.2.1 A/D模数转换的选择 (5)2.2.2单片机的选择 (6)2.2.3 串行口的选择 (6)2.2.4 显示部分 (6)2.2.5 按键 (6)第三章硬件部分 (8)3.1 主机部分 (8)3.1.1 主机部分原理图设计 (8)3.1.2 单片机 (9)3.1.3 LED数码显示器的应用原理 (12)3.2 从机部分 (13)3.2.1 从机的电路原理图设计 (13)3.2.2 单片机之间的通信 (14)3.2.3 模数转换器ADC0809 (19)第四章软件部分 (22)4.1 简介KeilUvision2 (22)4.2 主机程序设计 (26)4.3 从机部分程序设计 (30)第五章调试结果 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 (36)第一章绪论1.1 研究背景及其目的意义近年来,数据采集及其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,它可以广泛的应用于各种领域。

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,并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。

由于该种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。

大概在60年代后期,国内外就有成套的数据采集设备和系统多属于专用的系统。

[11]20世纪70年代后期,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,因而获得了惊人的发展。

从70年代起,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,一类是工业现场数据采集系统。

[11]20世纪80年代随着计算机的普及应用,数据采集系统得到了很大的发展,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,一类以仪表仪器和采集器、通用接口总线和计算机组成。

这类系统主要应用于实验室,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,这一类在工业现场应用较多。

20世纪80年代后期,数据采集发生了很大的变化,工业计算机、单片机和大规模集成电路的组合,用软件管理,是系统的成本减低,体积变小,功能成倍增加,数据处理能力大大加强。

[11] 20世纪90年代至今,在国际上技术先进的国家,数据采集系统已成功的运用到军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域。

由于集成电路制造技术的不断提高,出现了高性能、高可靠的单片机数据采集系统(DAS)。

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。

该阶段的数据采集系统采用模块式结构,根据不同的应用要求,通过简单的增加和更改模块,并结合系统编程,就可扩展或修改系统,迅速组成一个新的系统。

[11] 尽管现在以微机为核心的可编程数据采集与处理采集技术的发展方向得到了迅速的发展,而且组成一个数据采集系统只需要一块数据采集卡,把它插在微机的扩展槽内并辅以应用软件,就能实现数据采集功能,但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生影响。

相较于数据采集板卡成本和功能的限制,单片机具多功能、高效率、高性能、低电压、低功耗、低价格等优点,而双单片机又具有精度较高、转换速度快、能够对多点同时进行采集,因此能够开发出能满足实际应用要求的、电路结构简单的、可靠性高的数据采集系统。

这就使得以单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了广泛的应用。

1.2 国内外研究现状数据采集系统是通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号,并进行分析、处理、传输、显示、存储和显示。

它起始于20世纪中期,在过去的几十年里,随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了长足的进步,采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。

各种领域都用到了数据采集,在石油勘探、科学实验、飞机飞行、地震数据采集领域已经得到应用。

我国的数字地震观测系统主要采用TDE-124C型TDE-224C型地震数据采集系统。

近年来,又成功研制了动态范围更大、线性度更高、兼容性更强、低功耗可靠性的TDE-324C型地震数据采集系统。

该数据采集对拾震计输出的电信号模拟放大后送至A/D数字化,A/D采用同时采样,采样数据经DSP数字滤波处理后,变成数字地震信号。

该数据采集系统具备24位A/D转化位数,采样率有50HZ、100HZ、200HZ。

[11]由美国PASCO公司生产的“科学工作室”是将数据采集应用于物理实验的崭新系统,它由3部分组成:(1)传感器:利用先进的传感技术可实时采集技术可实时采集物理实验中各物理量的数据;(2)计算机接口:将来自传感器的数据信号输入计算机,采样速率最高为25万次/S;(3)软件:中文及英文的应用软件。

[11]受需求牵引,新一代机载数据采集系统为满足飞行实验应用也在快速地发展。

如爱尔兰ACRA公司2000年研发推出的新一代KAM500机载数据采集系统到了2006年。

本系统采用16位(A/D)模拟数字变换,总采样率达500K/S,同步时间为+/-250ns,可以利用方式组成高达1000通道的大容量的分布式采集系统。

1.3 该课题研究的主要内容内容数据采集技术是信息科学的重要分支之一, 它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等问题。

它是对传感器信号的测量与处理, 以微型计算机等高技术为基础而形成的一门综合应用技术。

数据采集也是从一个或多个信号获取对象信息的过程。

随着微型计算机技术的飞速发展和普及,数据采集监测已成为日益重要的检测技术,广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。

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