基于单片机的高分辨率多通道数据采集系统

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基于单片机的超高速宽带数据采集系统的设计

基于单片机的超高速宽带数据采集系统的设计
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东 莞 理 工 学 院 学 报
V0 9 No l 1
2 0 雌年6 月
JU N LO O G U NISIU EO E H 0』c O R A FDONGG A TT T FT c I)Y DN N E旦 N (!
Jn 20 u 0 2
这样 存储 器 不能装 满 一个 周期 的 lO z O H 信号 , 因此 , 我们 在这 个 数 据采 集 系统 中 , 据 根 输入信 号 频率 高低 ,采 用不 同 的采样 频 率。 此 系统采样 频 率分 为 5档 :2 z 0 z MH 、1MH 、
5 MHz 8 MH 、 0 MH 。以往 的 做法 是 , 做 一个 高频 振荡 器 , 后通 过 频 率合成 , 生 0 、0 z 10 z 先 然 产 频率 更高 的采 样 信号 。有 幸 的是 , 在 , 现 超高 频 晶体振 荡 器 的的 品种 很多 , 1 z到 几 从 MH
, 、 出使 能 端 O ,输 E以及 复位 端 蕊 复位 时 , 写指针 指 向起始 位 置 。 读 当输 出使 能端 O E 为低 , IO输 出数据 线被 激 活 , 电平则 使输 出处 于高 阻状 态 。另外 , 芯 片还 有可 编 FF 高 该 程几 乎空 、 乎满 标 志位 , 系统 未使用 。 几 此 计算 机接 口采 用 增强 型并 行 口 E P E P与标 准并 行 口兼 容 , 能够通 过数 据线 双 P,P 且 向传送 数 据 ,速率 可 达 50 2 字节 / ,应用 时 , P 0 K~ M s 在 C机 系统 的 C O M S中选择 含 有 E P模 式 的选项 , 选择 E P协议 的类 型 E P . P 再 P P 17或 E P19, P . 并将 并 行 口的地 址设 置 为

51单片机数据采集系统

51单片机数据采集系统

课程设计报告书设计任务书一、设计任务1一秒钟采集一次。

2把INO口采集的电压值放入30H单元中。

3做出原理图。

4画出流程图并写出所要运行的程序。

二、设计方案及工作原理方案: 1. 采用8051和ADC0809构成一个8通道数据采集系统。

2. 能够顺序采集各个通道的信号。

3. 采集信号的动态范围:0~5V。

4. 每个通道的采样速率:100 SPS。

5.在面包板上完成电路,将采样数据送入单片机20h~27h存储单元。

6.编写相应的单片机采集程序,到达规定的性能。

工作原理:通过一个A/D转换器循环采样模拟电压,每隔一定时间去采样一次,一次按顺序采样信号。

A/D转换器芯片AD0809将采样到的模拟信号转换为数字信号,转换完成后,CPU读取数据转换结果,并将结果送入外设即CRT/LED显示,显示电压路数和数据值。

目录第一章系统设计要求和解决方案第二章硬件系统第三章软件系统第四章实现的功能第五章缺点及可能的解决方法第六章心得体会附录一参考文献附录二硬件原理图附录三程序流程图第一章系统设计要求和解决方案根据系统基本要求,将本系统划分为如下几个部分:●信号调理电路●8路模拟信号的产生与A/D转换器●发送端的数据采集与传输控制器●人机通道的接口电路●数据传输接口电路数据采集与传输系统一般由信号调理电路,多路开关,采样保持电路,A/D,单片机,电平转换接口,接收端(单片机、PC或其它设备)组成。

系统框图如图1-1所示1.1 信号采集分析被测电压为0~5V 直流电压,可通过电位器调节产生。

1.1.1 信号采集多路数据采集系统多采用共享数据采集通道的结构形式。

数据采集方式选择程序控制数据采集。

程序控制数据采集,由硬件和软件两部分组成。

,据不同的采集需要,在程序存储器中,存放若干种信号采集程序,选择相应的采集程序进行采集工作,还可通过编新的程序,以满足不同采样任务的要求。

如图1-3所示。

程序控制数据采集的采样通道地址可随意选择,控制多路传输门开启的通道地址码由存储器中读出的指令确定。

基于单片机技术的数据采集系统的设计

基于单片机技术的数据采集系统的设计
24 ;单 片机 ;数据 采 集 ;串行 通信
De i n o a a a q iii n s se a e n sg f d t c u sto y t m b s d o sn l h p c m p t r t c m o o y i g e cup o -l i- u e e h l g t n
Ab ta t T e p p r i t d c s t e h r w r e in a d te s f ae d s fa d t c u s in s se sr c : h a e nr u e h a d a e d sg n ot r e i o aa a q i t y tm o h w n g io b s d o ige c i - o u e c n lg .AT 9 5 U n L 2 4 D c i r s n t i s s m . a e n s l —h p c mp trt h oo y n e 8 C MC a d T C 5 3 M hp ae u e i s y t 1 d h e T e w oe s se C e dvd d it aa a q i t n t n mi ig mo ue a d d t i ly mo ue n d t h h l y tm a b iie no d t c s i r s t n d l n a d s a d l .I a n u io a t a p a
2 0 年第 2 08 1期
中 图 分 类 号 : ̄ 7 1 '4 2 文献标识码 : A 文章编号 : 0 1 9—25 (0 81 —00 —0 0 5220 )2 05 3
基 于 单 片机 技 术 的数 据 采 集 系统 的 设计
尹海宏 ,陈 雷

基于单片机的多线程数据采集系统设计

基于单片机的多线程数据采集系统设计

6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFO RM TI ON 2008N O .15SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON 信息技术随着单片机技术的发展,其高稳定性和高信价比的到了个广范的认可,越来越多的应用在数据采集系统和监测系统。

我国工业自动化程度的迅速发展,对数据采集系统要求也越来越高,由原来的单一数据采集逐渐扩展到多数据的采集,如对工业生产设备的电流、电压、温度、压力、流量等数据的采集。

数据采集的准确、快速关系到生产安全及产品的质量。

数据采集系统有很多种实施方案,本文介绍采用SST89C58单片机作为中心控制单元,应用串行A/D 转换芯片完成多路数据采集,利用RS232串口驱动芯片完成单片机与PC 的数据交换,这样用户可以在上位机上利用本系统提供的数据处理平台对数据进行查询、分析、绘图和远程监控等,本系统可以是工作人对生产设备的运行监测和故障排查。

1硬件实现本系统有上位机(PC)和下位机(单片机)组成。

多线程数据采集系统的工作是:传感器将被测信号的物理量转换成电信号,经过信号调节(滤波),抑制干扰噪声信号的高频分量,经过采样器,将信号的采样值转化为数字信号,再通过接口电路将数据送到单片机中进行处理。

对于P C 机器的要求根据需要而定一般应选择处理速度快、存储量大、性能稳定。

应尽量选择品牌机器,在实际应用中品牌机器的稳定性还是的到认可的。

如果PC 一旦出现问题那对数据采集系统的影响很大,对生产安全和产品的质量都有很大的影响。

操作软件选择组态王,工业控制组态软件是一种可以各种数据采集卡等设备中实时采集数据,发出控制命令并监控系统运行是否正常的软件包,组态软件能充分利用W i ndow s 强大的图形编辑功能,以动画方式显示监控设备的运行状态,方便地构成监控画面和实现控制功能,并可以生成报表,立时数据库等。

系统采用组态王6.5作为监控软件开发平台,组态王是运行在W i ndo ws 2000/XP/NT,由工程浏览器T ouchm a k 和画面行系统T ouc hvi e w 两部分组成。

基于MSC1210单片机的数据采集系统的设计

基于MSC1210单片机的数据采集系统的设计
集 8路 P 97 2 /0传 感 器 数 据 时 , 由 于 数 据 量 比较 大 , L0 0 1 1 M C 2 0还 是 不 能 完 成 对 数 据 的 存 储 和 处 理 ,所 以 增 加 了 S 11 处 理 能力 很强 的 A M 微 处 理 器 S C 4 0 R 3 4 B X。本 数 据 采 集 系 统具有 高精度 、高可靠性 、容量大 、实用性强等特点 。 1 系统 总 体 结 构
仓库和温室等的通风和空调系统。
数据采 集 工作 时 ,P 9 7 2 /0传 感 器 与 MS 1 1Y L0011 C 20 5 芯 片 连 接 的 方 式 为 : 1 连 接 MS 1 1 脚 C 2 0的 A 。 V。 ,2脚 连 接
MS 11 C 2 0的 A N ,3脚 连 接 MS 1 1 的 A N G D C20 I0一AN I 7的 任何输入引脚。

要 :很 多工 业 控 制领 域 和 家 用 自动 化 都 必 须 进 行 现 场 数 据 采 集 ,然 后 根 据 现 场 采 集 的数 据 进 行 分 析 计
算 ,判 断 现 场 状 况 ,然后 对 现 场进 行 处理 , 实现 工 业 和 家 用设 备 的 自动 控 制 。 本 文提 出 了一 种 以 MS 1 1 C 20单 片
R 一22串行接 口芯 片 MA 32 S 3 X 2 3进行 通信 。系统 的总体方
案构图如图 1 示 。 所
输出值 是 经过 转 化 得 到 的相 应 电 压值 ,其 输 出 值也 正是 MS 11 的 输 人 值 。 P9 7 2 /0 专 为 采 暖 通 风 与 空 调 C20 L0 0 1 1
冲器 、P A ( 编程增益放大 ) G 可 、电压参考 ,且 集成 了高性 能 85 处理器 内核 、Fah存储器和 3 01 l s 2位累加器 、兼容 S I P

基于ATmega128单片机的多功能数据采集系统

基于ATmega128单片机的多功能数据采集系统

种 基 于 CAN 的 开 放 的 现 场 总 线 标 准 。
D vcN t 一 个 开 放 性 的 协 议 ,D vcN t ei e是 e e i e 协 e
A me a 2 L为基 于 A IC结 构 的 8 t g 18 VR R S 位 议 设 计 简 单 ,实现 成本 较 为 低 廉 ,但 对 于 采 用
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设计思路
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基于A m g 18 T e a 单片机的多功能数据采集系统 2
Mut u c in l a a Ac usto y t m a e n AT g 2 lf n to a t q ii n S s e B s d o me a MCU i D i l8
S A 、 5 个 通 用 I 口线 、3 个 通 用 工 作 寄 R M 3 / O 2
为此 ,笔 者 以 At g 18 片 机为 开发 工 mea 2 单

图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 基 于
存 器 、 实时 时 钟 R C、4 灵 活 的 具 有 比较 模 具 ,结合 R 一3 接 口 、C 总 线 和 Dei N t T 个 S2 2 N A vee c
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是 数 字 选 择 开 关 ,具 体 选 择 哪 一 路 由 A,B引 脚的信号决定 , 这个 信 号 由 C U给 出 。 P P C U根 据 门限 比 较器 的输 出 ,判 断 当前 输 出是 否 符 合

基于ADμC834单片机的高精度数据采集系统设计


2 系统方案设计
数据采集 电路系统 由硬件 和软件两大部分组成。
AI D 公司出品的基于 5 系列的高性能微转换器 , 1 适合
数据采集系统设计。该系列芯片已经广泛应用于航天
软硬件协调完成多路信号选通和 D A转换 、 / 信号处理 及 串口通信的数字信号传输和控制等功能。根据所需 完成 的功 能 及 技 术 指标 , / 转 换 电路 系统 采 用 DA
据总线 , S C 1和/ S C 2为片选 端 ,I 为 串行 数据输入 SN 端 ,O T为 串行数据输 出端 , 0 A 、 2为片内地址 SU A 、 1A 端 ,C V C为 电源 ,S V S为地 。
b2 ) 路独立高分辨率 三 △A D转换器 , 一 / 转换精度
高, 抗干扰强 , 主通道 2 4位 + 辅通道 1 位 ; 6
随着航天科技的飞速发展 , 对捷联惯性测量组合 的设计提出了越来越高的要求 , 例如惯性测量组合数
据精度提高 、 数据处理能力增强、 通信接 口多样化 、 系 统工作智能化等, 传统的设计方法已经很难满足要求。
这就要求在组合 的设计过程中不断引进新技术和新工
艺。在提高陀螺仪和加速度计制造工 艺的同时 , 作为
统为核心 , 利用模拟开关实现多路数据采集 , 采用单片 机内部 的主通道 2 4位 A C A D转换器 ) D (/ 和辅通道
压信号输人 , 通过 A D转换成数字信号 , 由单片机 / 再 对数字信号进行处理 i 同时 , 单片机通过 R - 5接 口 S4 8
与上位计算机进行通信。其 系统方案框图见图 1 。
A p 84单片机 的引脚排列如 图 2 示。AN D, 3 C 所 I1

基于AT89C51单片机的数据采集系统及频谱分析电路

目录摘要 (1)Abstract (2)1.绪论 (3)1.1设计数据采集及其频谱分析电路的意义 (3)1.2数据采集及其频谱分析的主要功能 (3)2.数据采集硬件电路设计 (4)2.1方案选择及设计思想 (4)2.2设计方案的框图 (5)2.3工作原理 (5)2.4电路中主要芯片的引脚对应的功能 (6)2.4.1主控芯片AT89C51 (6)2.5原理图及连接关系 (8)2.5.1数据输入模块 (8)2.5.2模数转换模块 (8)2.5.3 主控电路 (9)3.数据采集软件设计 (11)3.1系统模块层次图 (11)3.2程序流程 (11)3.3程序源代码 (11)4.频谱分析硬件电路设计 (15)4.1方案论证 (15)4.2频谱分析硬件电路设计 (17)4.2.1数据采集 (17)4.2.2运算核心设计 (17)4.2.3控制核心设计 (18)4.2.4示波器显示部分设计 (20)4.2.5供电设计 (21)5.频谱分析软件电路设计 (24)5.1单片机部分 (24)5.2 FPGA部分 (25)5.3 测试说明 (28)5.3.1单频信号的频谱测试 (28)5.3.2调幅信号的频谱测试 (28)5.3.3调频信号的频谱测试 (28)5.3.4信号识别准确度测试 (29)5.3.5测试结果分析 (29)总结 (30)致谢 (32)摘要本毕业设计数据采集部分采用的是单片机AT89C51和模数转换芯片ADC0808采集系统。

用电位器模拟输入电压,经过AT89C51控制ADC0808将输入模拟电压转换成数字信号,频谱分析部分是基于外差原理的数字式频谱分析,系统采用XlinxVIRTEX-II100万门的FPGA,将本振扫频、混频、放大、低通滤波、提取峰值等工作全部通过数字化实现。

控制方面,有凌阳16位单片机SPCE061A作为控制核心,实现人机接口和最后频谱图的模拟示波器显示。

本论文主要描述了硬件设计部分和软件设计部分,硬件部分更是详细分析了本数据采集及其频谱分析的各个部分的电路原理,以及各个模块之间的线路连接。

(完整版)基于单片机的模拟量数据采集系统设计本科毕业设计

基于单片机的模拟量数据采集系统设计摘要随着计算机技术的飞速发展和普及,数据采集系统也得到了广泛的应用。

微机在通用自动化、信息处理、信息系统等方面得到广泛的应用。

在冶金、化工、医疗等应用场合,需要对很多信号进行采集,预处理,暂存和对上位机的传输。

再由上位机对数据进行分析处理。

本文设计的模拟量采集系统采用上位机、下位机通信方式运行。

由上位机实现对下位机的控制和数据采集的显示,下位机实现模拟量的采集过程。

下位机硬件设计采用AT89C52单片机为控制核心,采用ADC0808将模拟量进行转化为数字量进行采集,完成了模拟量采集系统的硬件设计。

采用RS-232进行串口通信。

结果证明,该设计方法可行,实现了离散量采集系统的自动化,克服了传统数据采集的弊端,应用具有良好的前景和使用价值。

关键词:模拟量采集系统;单片机;通信AbstractAlong with the rapid development of computer technology and popularization, data acquisition system is also widely application. Microcomputer is widely applied in general automation, information processing and information system etc . Signal acquisition, pretreatment, temporary and PC transmission is needed by metallurgy, chemical, medical care and other applications。

The design is a discrete variables acquisition system with upper and lower operating mode. The PC machine controls the lower machine and display the date, and the lower machine realizes data collection. Hardware design of digital machines AT89C52 single-chip design Used for RS-232 serial communication, you can relay through the computer to control the realization of the bright lights out billiards control and manual control switch can monitor. The results proved that the design method is feasible to achieve a billiards automated agency management system to overcome the drawbacks of traditional management methods, the application system; communication目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (3)1.2 课题相关技术 (4)1.3 课题任务及要求 (9)1.4 课题内容及安排 (10)2 系统方案设计 (12)2.1 方案设计原则 (12)2.2 方案设计 (13)3 系统硬件设计与设备选型 (15)3.1 单片机模块 (15)3. 1.1 AT89C52介绍 (16)3.1.2 单片机最小系统 (27)3.2 AD转换模块 (30)3.2.1 AD转换 (30)3.2.2 ADC0808介绍 (30)3.3 输入模块 (35)3.4 串口模块 (36)3.5 电源模块 (41)3.6 设备选型 (43)4 系统软件设计与实现 (44)4.1 软件编程介绍 (45)4.2 系统软件方案设计 (48)4.2.1上位机设计部分 (48)4.2.2 下位机设计部分 (50)5 系统集成与调试 (51)5.1 Keil软件开发平台介绍 (51)5.2 调试分析 (52)5.3 调试步骤 (53)5.4 故障调试及解决方式 (54)5.5 联调结果 (55)结论 (56)社会经济效益分析 (57)参考文献 (59)致谢 (62)附录Ⅰ原理图 (64)附录Ⅱ元器件清单 (65)附录Ⅲ程序清单 (66)1 绪论目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

基于单片机的多路温度采集控制系统的设计

基于单片机的多路温度采集控制系统的设计一、系统设计思路1、系统架构:本系统的所有模块分为两个主要的部分:单片机部分和PC部分。

单片机部分是整个温度控制系统的中心模组,它负责多路温度传感器的信号采集、温度计算和显示,还有一些辅助操作,如温度上下限报警等;PC部分主要实现数据采集、分析、处理、显示等功能,与单片机的交互可通过RS485、USB等接口进行。

2、硬件设计:本系统设计确定采用AT89C52单片机作为系统的处理核心,在系统中应用TLC1543数据采集芯片,采用ADC转换器将多个温度传感器的数据采集,使系统实现多路温度检测同时显示.另外,为了实现数据采集记录,系统可以选用32K字节外部存储封装。

二、系统总控程序设计系统总计程序采用C语言进行编写,根据实际情况,主要分为以下几个主要的模块:(1)初始化模块:初始化包括外设初始化、中断处理程序初始化、定时器初始化、变量初始化等功能。

(2)温度采集模块:主要对多路温度传感器的采集、计算并存储等操作,还可以实现温度的报警功能。

(3)录波模块:提供数据的实时采集、数据的存取、数据的滤波处理等功能。

(4)通信模块:主要是用于实现数据透传,采用RS485接口与PC端的上位机联网,可实现远程调试、远程控制等功能。

(5)用户界面模块:实现数据显示功能,可以根据用户的要求显示多路温度传感器检测到的数据。

三、实验检验(1)检查系统硬件的安装是否良好;(2)采用实测温度值与系统运行的实测温度值进行比对;(3)做出多路温度信号的对比,以确定系统读取的数据是否准确;(4)检查温度报警功能是否可以正常使用,也可以调整报警范围,试验报警功能是否可靠;(5)进行通信数据采集的联网检测,确保上位机和系统可以进行实时、准确的通信。

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基于单片机的高分辨率多通道数据采集系统
随着科学技术的不断发展,数据采集系统在各行各业中扮演着越来越重要的角色。

而基于单片机的数据采集系统由于其低成本、易实现、可靠性高等特点,已经成为了研究者和工程师们广泛使用的一种解决方案。

本文将介绍一种基于单片机的高分辨率多通道数据采集系统的设计与制作,该系统具有高分辨率、多通道输入、低成本等特点,能够满足各种数据采集需求。

一、系统设计
1. 系统需求
在设计该高分辨率多通道数据采集系统时,我们首先需要明确系统的需求。

该系统要求能够同时采集多个通道的信号,并且保证较高的分辨率,保证数据的准确性。

为了降低成本和体积,我们选择使用单片机来实现整个数据采集系统,因此系统的设计需要充分考虑单片机的性能和资源限制。

2. 系统架构
基于以上需求,我们设计了如下的系统架构:数据采集模块采集信号后,经过模拟信号处理和模数转换之后,传输给单片机。

单片机通过串口或者其他接口将数据传输到计算机中,由计算机对数据进行进一步处理和分析。

3. 关键技术
在设计该系统时,我们需要解决以下一些关键技术问题:
(1)高分辨率数据采集模块的设计与制作;
(2)多通道信号的采集与处理;
(3)单片机的选型和程序设计。

二、高分辨率数据采集模块的设计与制作
1. 模拟信号处理单元
为了保证高分辨率的数据采集,我们需要设计高质量的模拟信号处理单元。

该单元包括了信号放大、滤波、采样等模块,保证了采集到的模拟信号质量。

我们可以选择一些高性能的模拟信号处理器芯片,来实现这一模块。

2. 模数转换器(ADC)
模数转换器是将模拟信号转换为数字信号的关键部件,为了保证高分辨率的数据采集,我们需要选择高精度、高速度的ADC芯片。

合理的电路设计和布局也是保证ADC性能的重
要因素。

3. 电源设计
在数据采集系统中,稳定的电源是保证系统正常工作的关键因素。

我们需要设计稳压
电源电路,保证模拟信号处理单元和ADC芯片正常工作。

通过以上设计,我们可以制作出一套高分辨率的数据采集模块,并且保证数据的准确
性和稳定性。

三、多通道信号的采集与处理
在数据采集系统中,通常需要同时采集多个信号通道,因此我们需要设计多通道数据
采集接口。

该接口可以通过多路开关等器件实现对多个信号通道的快速切换,保证信号的
同步采集。

在单片机端,我们需要设计缓冲区和中断处理机制,保证每个通道的数据都能够按时
传输给计算机,避免数据丢失。

四、单片机的选型和程序设计
选择合适的单片机非常重要,它需要具备足够的存储空间和计算能力,同时需要有足
够的通信接口和定时器来处理多通道数据的采集和传输。

通过合适的编程和算法设计,我们可以实现对于多通道数据的准确采集和传输。

五、系统实现和性能测试
在完成系统设计和制作之后,我们需要对系统进行性能测试。

一方面需要测试数据采
集模块的精度和稳定性,另一方面需要测试单片机的数据传输性能和处理能力。

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