嵌入式数据采集系统设计报告3
物联网中的嵌入式系统设计与开发

物联网中的嵌入式系统设计与开发随着物联网技术的不断发展,嵌入式系统在物联网中的应用越来越广泛。
嵌入式系统是指集成了计算机处理器、内存、芯片组和其他硬件组件的微控制器,它可以嵌入到各种设备中,以实现控制、数据采集、通信等功能。
本文将从嵌入式系统设计和开发两个方面入手,探讨其在物联网中的应用。
一、嵌入式系统设计嵌入式系统设计是指根据所需应用场景的需求,对系统进行软硬件结合性设计的工作。
在物联网中,嵌入式系统设计要满足的要求特别多样化,例如:1. 通讯标准:因为物联网设备可以处于任何网络环境中,所以需要设计不同的通讯标准以适应不同的环境。
2. 节能模式:由于设备需要24/7地运行,嵌入式系统设计需要考虑如何降低功耗以延长设备寿命。
3. 数据存储:物联网设备需要大量的数据存储,因此嵌入式系统设计需要考虑数据存储的可靠性、安全性和扩展性。
4. 硬件选型:物联网设备的硬件选型需要同时考虑价格、功耗、稳定性等多个因素。
以上只是物联网嵌入式系统设计时面临的一些挑战,还有很多具体的问题需要深入研究。
二、嵌入式系统开发嵌入式系统开发是指对设计出来的嵌入式系统进行软硬件编程的过程。
通常,嵌入式系统开发可以分为以下两个步骤:1. 软件开发:软件开发是嵌入式系统开发中至关重要的一步。
软件工程师需要编写嵌入式操作系统、驱动程序、中间件等软件,完成设备的功能需求。
2. 硬件开发:硬件开发是嵌入式系统开发中不可或缺的一部分。
硬件工程师需要设计电路板、芯片组、嵌入式处理器等硬件,保证其满足功能需求的前提下,尽可能地降低场地、功耗等成本。
在物联网中,嵌入式系统开发要考虑到设备的低功耗、智能化、高安全性等特点。
因此,开发人员需要采用更佳的编程技术和软件工具,如自适应平台、云平台等,以适应不断变化的市场需求和技术进步。
三、嵌入式系统设计与开发的应用嵌入式系统设计与开发在物联网中有着广泛的应用。
以下是其中的几个方面:1. 智慧城市:智慧城市是利用物联网技术和大数据技术构建的城市管理模式。
基于ARM9的嵌入式网络数据采集系统的开发

以提 供 E h re 的接 入通 道 。在 此选 用 了 DM9 6 E t en t 1 1
常工作 。当需要 使用 服务器 资源 时 ,就从工作 站远 程
登 录到 L n x服 务器 , iu 进行 需要 的操作 。 入式 Ln x 嵌 iu
物理层 接 口芯 片 ,该芯 片提供 MI 接 口和传 统 7 制 I 线
作 者 简介 :林 小 军 (9 9) 男 , 肃 通 渭 人 , 师 。 17一, 甘 讲 工学 硕 士 , 主要 从 事 焊 接 过 程 监 控 及 嵌 入 式 l u i x设 备 的 开 发 研 究 工 作 。 n
・1 2・ 6
机 械 工 程 与 自 动 化
21 0 0年 第 4 期
嵌入 式 L n x网络 数据 采集 系统 由许 多功 能相 似 的终 iu
端组 成 ,这 些终 端都 可 以挂在 同一 条 网络上 。
图 2 ARM 中 心 控 制 模 块 框 图
1 1 1 E h r e 通 信部 分 . . ten t 其 通信 部分 连接 嵌 人式 In x远 程数 据采 集终 端 u i
1 1 ARM 中心 控 制 模 块 .
AR 中心 控制模 块 控制 整个数 据 的采集 、传输 。 M 从 采集 系统 传 输 过 来 的数 据 保 存 在 Na df s n l h中 以 a
收 稿 日期 :2 0 一22 ;修 回 日期 :2 1 —22 09l —8 0 00 —0
1 系统硬 件设计
AT9 R 2 0处理 器 、 TAG 接 口、网络模 块 、 1 M9 O J 4MB
No a h、 3 B dr m 、 6 B n a h、USB r Fl s 2M S a 4M Na d Fl s
嵌入式实践小车报告(2篇)

第1篇一、项目背景随着科技的不断发展,嵌入式系统在各个领域的应用越来越广泛。
嵌入式系统具有体积小、功耗低、可靠性高等特点,已成为现代电子设备的核心技术。
为了提高嵌入式系统的开发能力和实践能力,我们选择了一个具有代表性的项目——嵌入式实践小车,通过该项目来学习和掌握嵌入式系统的设计、开发和应用。
二、项目目标1. 熟悉嵌入式系统的基本原理和开发流程;2. 掌握嵌入式系统的硬件设计、软件编程和调试技巧;3. 培养团队合作能力和项目实践能力;4. 提高嵌入式系统的应用能力和创新意识。
三、项目内容1. 硬件设计(1)微控制器:选用STM32F103系列微控制器作为主控芯片,具有高性能、低功耗等特点。
(2)传感器:包括超声波传感器、红外传感器、光电传感器等,用于检测周围环境,实现避障功能。
(3)电机驱动:采用L298N电机驱动模块,实现对两个直流电机的驱动。
(4)电源模块:选用锂电池作为电源,通过DC-DC转换器为各个模块供电。
(5)其他模块:包括无线通信模块、显示模块等。
2. 软件设计(1)操作系统:采用FreeRTOS实时操作系统,实现任务调度、资源管理和中断处理等功能。
(2)驱动程序:编写超声波传感器、红外传感器、光电传感器等驱动程序,实现数据的采集和处理。
(3)应用程序:编写避障、循线、跟随等应用程序,实现小车的自主控制。
(4)通信程序:编写无线通信程序,实现小车与上位机的数据传输。
3. 调试与优化(1)硬件调试:检查电路连接、电源供应、信号传输等,确保硬件正常工作。
(2)软件调试:使用Keil uVision软件进行编译、调试,检查程序逻辑、数据传输等。
(3)性能优化:针对实际应用场景,对程序进行优化,提高小车的运行速度和稳定性。
四、项目成果1. 完成了嵌入式实践小车的硬件设计、软件编程和调试工作;2. 小车能够实现避障、循线、跟随等功能,具有较高的自主控制能力;3. 项目成果通过了教师评审,得到了肯定。
嵌入式远程数据采集系统

需 要 。 随 着 网 络 技 术 的 不 断 发 展 和 网 络 的 普 及 , 嵌 入 式 计 算 以及
机 技 术 的 应用 , 种新 的数 据 采 集 方 式 — —嵌 入 式 远 程 数 据 采 集 一 技 术 应 运 而 生 。这 种 数 据 采 集 方 式 的 优 点 是 : 终 端 设 备 的 管 理 使 走 向集 中 , 网 络 模 式 、 据 流 管 理 更 为 合 理 , 具 有 实 时 、 地 其 数 更 实 性 , 以 随 时 随地 通 过 Itme 监 控 更 大 范 围 的 终 端 设 备 , 可 取 可 ne t 并 代 大量 前 置 P C。 一
散 的 现 场数 据 采 集 后 传 送 到 数 据 服 务 器 进行 集 中 处理 。 文 在 讨 论 嵌 入 式 技 术 原 理 的基 础 上 , 细 分 析 了嵌 入 式远 程数 据 采 本 详
集 系统 的 功 能组 成 及 其 广 泛 的 应 用 领 域 。
【 关键 词 】嵌 入 式
数据 采 集
络 功 能 要 求 , 且 还 具 有 体 积 小 、 耗 低 、 本 低 、 定 可 靠 等 优 而 能 成 稳
点。 DS 0 0 8 C4 0是 另 外 一 款 嵌 入 式 处 理 器 , 是 M A ( 公 司 生 它 )I M
产 的 网 络单 片机 ,是 与 8 1 P 兼 容 的高 度 集 成 的 网络 微 控 制 X5 C U 器 , 支 持 1 MB的 连 续 内存 的 2 比特 的 地 址 配 置 , 大 系 统 时 能 6 4 最
远 程 网络
1 引 言
嵌入式开发工作总结范文(3篇)

第1篇一、前言嵌入式系统作为一种广泛应用于各个领域的计算机系统,具有专用性、实时性、资源受限、高可靠性以及成本效益等特点。
随着科技的飞速发展,嵌入式系统在各个行业中的应用越来越广泛,嵌入式开发工程师的需求也日益增加。
本文将从以下几个方面对自己在嵌入式开发工作中的经历进行总结,以期为同行提供借鉴。
二、嵌入式开发基础知识1. 嵌入式系统概述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,其主要特点包括:(1)专用性:针对特定应用进行优化,以满足特定功能需求。
(2)实时性:在规定的时间内迅速响应输入信号,保证实时性能。
(3)资源受限:有限的计算能力、内存和电源。
(4)高可靠性:在无人工干预的环境下稳定工作。
(5)成本效益:确保性价比的高效。
2. 嵌入式系统硬件嵌入式系统硬件主要包括微处理器、存储器、输入输出接口、电源等。
以下是一些常见的嵌入式系统硬件:(1)微处理器:如ARM、MIPS、AVR等。
(2)存储器:如SRAM、ROM、Flash等。
(3)输入输出接口:如GPIO、SPI、I2C、UART等。
(4)电源:如电池、线性电源、开关电源等。
3. 嵌入式系统软件嵌入式系统软件主要包括操作系统、中间件、应用软件等。
以下是一些常见的嵌入式系统软件:(1)操作系统:如RTOS、Linux、VxWorks等。
(2)中间件:如通信协议栈、图形界面库等。
(3)应用软件:如驱动程序、应用程序等。
三、嵌入式开发流程1. 需求分析在嵌入式开发过程中,首先需要对项目需求进行分析,明确项目的功能、性能、可靠性等方面的要求。
需求分析是嵌入式开发的基础,对后续的开发工作具有重要指导意义。
2. 硬件设计根据需求分析结果,进行硬件设计,包括选择合适的微处理器、存储器、输入输出接口等硬件设备,并进行电路设计、PCB设计等。
3. 软件设计根据硬件设计结果,进行软件设计,包括操作系统选择、中间件选择、应用软件设计等。
4. 编程实现根据软件设计结果,进行编程实现,包括编写驱动程序、应用程序等。
基于DOC的嵌入式远程数据采集系统开发

基于 D OC的嵌入式远程数据 采集系统开发
洪 艳 伟
( 山 师 范 学 院 计 算机 科 学 学 院 四 ) 乐 山 64 0 ) 乐 1 1 100
【摘要 】 片上磁盘( i On i. Ds Ch 简称 D ) k p OC A有体积小、 存储容量大等特点. 非常适合用于嵌入式系统。本文介绍了如何开发一
地址 ,s / 指定采 用 的固件 映象 文件 , 此为 dc1. b 在 o54 x 。 e 用 户可 以将 D OC作 为 系统 中唯 一 的磁 盘 , 由它 自举 引导
操作系统和所有其它的应用程序及文件。 这样一个嵌入式系统
就可 以脱 离对 磁盘 的依 赖 了 。
在上面安装了 D OC的固件驱动之后 , 上面 D盘 即为挂载
a q it n s s m b s d o O n o u e n ti t s .h eh d d e o d p n n te d k n o . e rci l a i c u i y t a e n D C i i rd c d i h h iT e m to o s n t e e d o h i s a y m r I i a v r pat a w y wt si o e s t s es s e ts y c h h he c n y n w c s. i -f i c dl - t g i e a o o
Ho g a - e n Y nw i
(h c o l f o ue S i c, e h nN r l n est i u nL sa 10 0 T eS h o o C mp tr c n e L sa oma i ri Sc a e h n6 4 0 ) e U v y h
实验指导书基于STM32的嵌入式系统原理与设计.docx
实验指导书(实验)课程名称:基于STM32的嵌入式系统设计实验实验一电路板焊接与调试-•实验简介完成实验板上部分兀件的焊接,焊接完成后进行基本测试。
实验目的及原理掌握STM32F103实验板的基本原理,掌握焊接电路板的基本技能,掌握下载测试程序的基本方法。
原理:详细内容参考教材《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》MCU和周边电路如图为MCU及其周边电路。
图1 MCU及其周边电路1. 唤醒电路,高有效,不按时接220K 电阻下拉。
2. 复位电路,低有效。
带RC 启动复位。
3. 配置启动,用跳线选择B00T1和BOOTO 接高电平或低电平。
4. 高速晶振电路,采用8M 晶振,在STM32内部倍频为72M 。
5. AD 参考电路,采用LC 滤波,可跳线选择直接接VCC 或通过TL431稳压电路产生的参考电压。
6. 后备电池。
可通过跳线选择直接接VCC 或电池。
7. AD 输入,可选择使用RC 滤波,共8路。
&低速晶振电路,选用32. 768kHz 晶振,为产生准确的串口波特率。
USB 转串口电路USB 转串口电路可以方便没有串口的笔记本电脑用户通过USB 接口下载代码到FLASH 中,及进行RS232串行通信。
USB 转串口芯片是CP2102,该芯片稳定性较好。
当其正常工作的时候,灯LED6亮。
该 芯片DP/D+引脚连MINI USB 接口的脚3, DM/D-引脚连MINI USB 接口的脚2,为一对USB 输入输出线。
TXD 与 RXD 引脚接 MCU 的 PA10 (USART1_RX)和 PA9 (USART1_TX)。
I2C 接口电路Jusbm USB图2 USB 转串口接口电路14NCNCNCNCNCNCNCONS.LO(一XE- (一ON 二 N (INHdsfls 二N 二一二乂ON本书选择的EEPROM 是AT24C02是256字节的电可擦出PROM,通过I2C 协议与STM32 进行通信,连接十分简单。
基于ARM的数据采集及显示系统的设计
2 0 年 3 月 01
第 1期
苏 州科 技学 院学 报 ( 工程 技 术 版 )
V 12 o 3 .
N . o1
J u a o u h u Unv ri fS in ea dT c n lg E gn eiga dT c n lg ) o r l f z o ies yo ce c n e h ooy( n ie r n e h oo n S t n y
1 嵌 入式 数 据采 集及 显 示 系 统概 述
11 嵌 入 式 系统 .
根据 I E 国际 电机 工程 师协 会 ) E E( 的定 义 , 入 式 系统 是 “ 嵌 控
制、 监视 或者辅助 装置 、 器和设 备运 行 的装置 ”] 主要 由两大 机 [ 1 。其 模块 组成 : 件平 台 ( 理 器 、 储 器 和输 入/ 出等 ) 硬 处 存 输 和软件 平 台 ( 包括嵌 入式操作 系统和嵌 入式应用 软件 )]如图 1 [ 】 , 所示 。
图 3 系 统 电源 电路
图 4 R C时 钟 电路 T
22 R C时钟 电路 .. 2 T 由于 P A 7 X 2 0内部 R C没 有独 立 的 电源 引脚 供 电 ,当系统 电 源掉 电时 , T T R C将不 能保持 运行 ,所 以在
Mii R 7 nA M2 0核 心板上 扩展 了一 个 R C芯 片 P F 5 3 电路 如 图 4所 示 。P F 5 3是典 型 的 I T C 86 , C 86 C接 口的 R C T 芯 片 , 有极低 功耗 ( 型值 为 O1 A) 具 典 . 。如 图 4所 示 , 由于 P F 5 3的 Ck C 86 lo引脚 为开漏输 出 , 以需 接一 个 所
任务书和开题报告模板——基于STM32环境监测数据采集系统的设计与实现-----环境监测模块设计
[4]廖义奎.Cortex-M3之STM32嵌入式系统设计[M].北京:中国电力出版社,2012:1-417.
[5]蒙博宇.STM32自学笔记[M].北京:北京航空航天大学出版社,2012:1-418.
[7]李文华.ZigBee网络组建技术[M].北京:电子工业出版社,2017:1-236.
[8]陈君华.ZigBee无线传感网工程实践[M].昆明:云南科技出版社,2016:1-300.
[9] 韩丹翱;王菲. DHT11数字式温湿度传感器的应用性研究[M]. 北京:电子设计工程 Electronic Design Engineering,2013:88-90.
2.4 能够有效的采集土壤数度数据。
2.5 能够有效的记录采集数据的时间信息。
2.6 能够有效的将采集的环境数据存放到外部的存储器里面。
2.7能够有效的将采集的环境数据通过Zigbee发送到终端设备。
3.成果形式:准确的采集环境数据,并能够按照一定的协议发送给数据终端设备。
二、学生应阅读的参考文献目录
1.选题研究的背景和意义
对于传统的数据采集都是采用传感器现场采集,然后通过显示屏进行显示,采用人工抄表,实现数据的采集以及记录。这种环境监测数据采集的方式,不利于快速发展的智能设备的需求,生产效率非常低。所以我设计一种远程智能环境数据采集系统,对数据进行采集,通过无线发送到终端设备,最后通过wifi送到手机APP显示。这样在药品生产车间,气象站等需要对环境数据进行采集的场所,能够有效的提高环境数据采样的效率和实时性。
[1]王永虹.STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008:1-480.
嵌入式系统的设计和应用
嵌入式系统的设计和应用前言嵌入式系统已经广泛应用于各个领域,如工业自动化、医疗设备、智能家居、交通运输等。
本文将从嵌入式系统的设计流程、硬件与软件的配置,以及典型应用等方面来介绍嵌入式系统。
一、嵌入式系统设计流程嵌入式系统设计流程可以分为五个阶段:需求分析、系统架构设计、模块设计、模块实现以及集成测试。
1. 需求分析需求分析是一个嵌入式系统设计的重要阶段,该阶段的目的是确定系统的功能和性能需求,包括输入和输出设备的定义、数据传输速度、存储容量等需求。
2. 系统架构设计系统架构设计是根据需求分析的结果,将系统分为若干模块,并定义模块之间的接口和数据传输方式。
此阶段的任务是将系统划分为可处理的小模块,以方便实现和测试。
3. 模块设计在模块设计阶段,工程师需要制定每个模块的功能和性能要求,并确定硬件和软件的构成。
这些要求将成为保证系统稳定性、安全性和可靠性的基础。
4. 模块实现在模块实现阶段,需要根据设计规格书来实现硬件和软件,包括面向对象的设计、硬件电路板的设计和制作、软件开发以及程序实现等。
5. 集成测试在集成测试阶段,需要将各个模块进行集成测试,确保它们能够正常地协作运行,并能满足设计规格书中定义的性能和功能需求。
二、硬件与软件的配置嵌入式系统硬件与软件的配置决定了系统的性能和功能,因此需要根据需求来进行合理的配置。
1. 系统硬件配置嵌入式系统硬件配置根据需求来选择适当的单片机或计算机板。
硬件配置包括CPU、内存、接口、传感器、执行器等方面。
硬件配置应该满足系统的性能和功能要求,并且系统的开发和维护成本也需要考虑进去。
2. 系统软件配置嵌入式系统软件配置包括操作系统、设备驱动、应用程序和算法等方面。
需要根据需求,选择适当的开发工具和编程语言来实现软件的开发,例如C、 C++、Python等。
软件配置需要满足系统的性能和功能要求、开发成本等方面的需求。
三、典型应用场景嵌入式系统已经广泛应用于各个领域。
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【8】采集从机ADC1数据
命令帧:3b30323033303230313031304630370D0A== >;02030201010F070D0A
命令帧说明:
3b 3032 3033 3032 3031 3031 3046 3037 0D0A
;
目标网络地址为0x02,发给从机 功能代码0x03,表示查询功能 数据长度为0x02 0x01,表示从ADC1路开始采集 0x01,表示采集1路数据 LRC高字节,数值为0x0F LRC低字节,数值为0x07 回车换
行
主机运行状况截图如下:
截图说明:主机发现请求帧的网络地址不是自己,转发请求帧给从机
从机运行状况截图如下:
上面的buff_com2表示从机从RS232获取主机转发的数据;02030201010F07回车换行
Master-->others部分表示从机对获取得到的转发包进行分析,结果是有效包
接下来others-->master部分表示从机开始采集AD数据
ADC1三次采集平均数据为1.414745,转化为字符串取前三位返回字符串141
插入到响应帧的数据部分,构造响应帧为
3b30323033303530313031303130343031304530450D0A
然后发送给主机,让主机转发给PC上位机
在主机的调试PC上输出为;02030501010104010E0E回车换行(如上截图)
; 02 03 05 01 01 010401 0E0E
分号 说明这是从机的响应帧 响应帧对应着03的请求功能 数据长度为0x05 是从ADC1开始采集的数据 采集1路AD数据 从机ADC0 采集数据 LRC校
验码
PC上位机响应结果截图如下(响应帧为第2条记录,换行是因为帧中的0x0D0A字符输出为
回车换行)
【9】采集从机ADC2数据
命令帧:3b30323033303230323031304630360D0A== >;02030202010F060D0A
命令帧说明:
3b 3032 3033 3032 3032 3031 3046 3036 0D0A
;
目标网络地址为0x02,发给从机 功能代码0x03,表示查询功能 数据长度为0x02 0x02,表示从ADC2路开始采集 0x01,表示采集1路数据 LRC高字节,数值为0x0F LRC低字节,数值为0x07 回车换
行
主机运行状况截图如下:
截图说明:主机发现请求帧的网络地址不是自己,转发请求帧给从机
从机运行状况截图如下
上面的buff_com2表示从机从RS232获取主机转发的数据;02030202010F06回车换行
Master-->others部分表示从机对获取得到的转发包进行分析,结果是有效包
接下来others-->master部分表示从机开始采集AD数据
ADC2三次采集平均数据为0.465412,转化为字符串取前三位返回字符串046
插入到响应帧的数据部分,构造响应帧为
3b30323033303530313031303030343036304530390D0A
然后发送给主机,让主机转发给PC上位机
在主机的调试PC上输出为;02030502010004060E09回车换行(如上截图)
; 02 03 05 02 01 000406 0E09
分号 说明这是从机的响应帧 响应帧对应着03的请求功能 数据长度为0x05 是从ADC2开始采集的数据 采集1路AD数据 从机ADC2 采集数据 LRC校
验码
PC上位机响应结果截图如下(响应帧为第3条记录,换行是因为帧中的0x0D0A字符输出为
回车换行)
【10】采集从机ADC0,ADC1数据
命令帧:3b30323033303230303032304630370D0A== >;02030200020F070D0A
命令帧说明:
3b 3032 3033 3032 3030 3032 3046 3037 0D0A
;
目标网络地址为0x02,发给从机 功能代码0x03,表示查询功能 数据长度为0x02 0x00,表示从ADC0路开始采集 0x02,表示采集2路数据 LRC高字节,数值为0x0F LRC低字节,数值为0x07 回车换
行
主机运行状况截图如下:
截图说明:主机发现请求帧的网络地址不是自己,转发请求帧给从机
从机运行状况截图如下
上面的buff_com2表示从机从RS232获取主机转发的数据;02030200020F07回车换行
Master-->others部分表示从机对获取得到的转发包进行分析,结果是有效包
接下来others-->master部分表示从机开始采集AD数据
ADC0三次采集平均数据为3.296777,转化为字符串取前三位返回字符串329
ADC1三次采集平均数据为1.413672,转化为字符串取前三位返回字符串141
合并字符串为329141
插入到响应帧的数据部分,构造响应帧为
3b30323033303530313031303030343036304530390D0A
然后发送给主机,让主机转发给PC上位机
在主机的调试PC上输出为;02030500020302090104010D0D回车换行(如上截图)
; 02 03 05 00 02 030209010401 0D0D
分号 说明这是从机的响应帧 响应帧对应着03的请求功能 数据长度为0x05 是从ADC0开始采集的数据 采集2路AD数据 从机ADC0, ADC1 采集数据 LRC校
验码
PC上位机响应结果截图如下(响应帧为第1条记录,换行是因为帧中的0x0D0A字符输出为
回车换行)