数据采集系统设计
第8章 数据采集控制系统的设计
ST3
ALE<='0' START<='0' OE<='0' LOCK<='0' CEN<='0'
图8.4 ADC0809工作时的状态转换图
第8章
数据采集控制系统的设计与分析
2．转换后数据的BCD码转换处理 表8.1是在ADC0809的基准电压(Vref)为5.12 V时， 模拟输入电压与输出电压的对应关系表，其中最小电 压准位是5/28=5/256=0.2 V。 这样，当由ADC0809的D[7..0]收到的数据信号是
转换为8位数字量DATA。
第8章
数据采集控制系统的设计与分析
(2) 输入数据与通过预置按键输入数据采集控制器 内的标准数据相减，求得带极性位的差值±ΔU(数字 量)；差值之绝对值送至DAC0832转换为ΔU，它和特 定的极性判别电路共同输出±ΔU。 (3) 数据采集和处理均在数据采集系统控制器的管
SIGNAL V: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
SIGNAL HB，LB: STD_LOGIC_VECTOR(11 DOWNTO 0); SIGNAL C30，C74，C118: STD_LOGIC;
SIGNAL TEMPA ， TEMPB ， TEMPC: STD_LOGIC_VECTOR(4
第8章
数据采集控制系统的设计与分析
图8.2 数据采集系统总体组成原理图
第8章
数据采集控制系统的设计与分析
8.2.2 A/D转换控制模块ADZHKZ的设计 1．ADC0809模数转换的控制 ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8路模 拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。 ADC0809的分辨率为8位，转换时间约100 μs，含锁存
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。
数据采集及信息集成系统设计与应用
数据采集及信息集成系统设计与应用随着信息化时代的到来，数据已经成为了企业决策和运营的核心资源之一。
数据的采集、整合和利用对于企业的发展至关重要。
在这个背景下，数据采集及信息集成系统应运而生，成为了企业进行数据管理和决策的重要工具之一。
本文将重点讨论数据采集和信息集成系统的设计及应用。
一、数据采集系统数据采集是指将各种形式的数据获取、收集汇集到一起的过程，并组织为可供系统使用的数据。
数据采集系统是指为了获取数据并进行处理的管理和控制系统。
数据采集系统既可以是硬件设备，也可以是软件系统。
在企业应用中，数据采集系统通常包括传感器、数据采集仪器等硬件，以及数据采集软件、数据库等软件系统。
数据采集系统的设计需要考虑到数据来源的多样性、数据传输的可靠性和数据存储的灵活性等因素。
数据采集系统的应用领域非常广泛，例如在工业生产中可以用于获取生产设备的运行状态数据，提供实时监控和预警功能；在电商行业可以用于采集用户的行为数据，进行用户行为分析和个性化推荐；在农业领域可以用于采集农作物的生长状态数据，提供精准的农业生产指导等。
数据采集系统的设计和应用需要根据具体的应用场景进行定制，以满足不同领域对数据需求的多样性和复杂性。
二、信息集成系统信息集成系统是指将来自不同数据源的数据进行整合和融合，形成统一的信息资源，为企业决策和业务运营提供支持的系统。
信息集成系统的核心功能包括数据清洗、数据转换、数据整合和数据分发等。
信息集成系统通常包括数据集成服务器、数据仓库、ETL工具、数据治理工具等组件。
信息集成系统的应用可以帮助企业打破数据孤岛，实现数据资源的共享和集中管理。
将来自不同部门、不同系统的数据进行整合和加工，为企业提供全面、准确的数据支持，提高了企业的决策效率和运营效果。
信息集成系统也可以帮助企业进行数据分析和挖掘，在海量数据中发现有价值的信息和规律，为企业提供决策的科学依据。
在实际应用中，数据采集系统和信息集成系统通常是紧密结合在一起的。
数据采集及信息集成系统设计与应用
数据采集及信息集成系统设计与应用1. 引言1.1 研究背景数据采集及信息集成系统设计与应用是当前信息化领域的一个重要研究方向。
在当今数字化时代，海量的数据涌入各个行业和领域，如何高效地采集和整合这些数据成为了许多组织和企业面临的挑战。
数据采集与信息集成系统的设计与应用，可以帮助组织和企业更好地管理和利用这些数据，提升决策效率、降低成本，从而获取竞争优势。
随着互联网和物联网等技术的不断发展，数据来源愈加多样化和分散化，传统的数据管理方法已经无法满足现代企业的需求。
研究如何设计高效的数据采集系统和信息集成系统成为了当务之急。
通过深入研究数据采集及信息集成系统的设计原理和技术方法，可以为企业提供定制化的数据解决方案，提升数据管理的效率和质量。
本文将对数据采集及信息集成系统设计与应用进行深入探讨，从研究背景、研究意义和研究目的等方面展开分析，希望可以为相关领域的研究者和从业人员提供一定的参考和启发。
1.2 研究意义数据采集及信息集成系统的设计与应用在今天信息化社会具有重要意义。
数据采集系统设计可以帮助实现数据的快速采集和整理，提高数据的质量和准确性，为决策提供可靠的数据支持。
信息集成系统设计可以将来自不同数据源的信息进行整合和分析，帮助用户快速获取所需信息，提高工作效率和决策水平。
数据采集及信息集成系统的应用可以帮助企业优化运营流程，提高生产效率，降低成本，增强竞争力。
数据采集和信息集成系统设计与应用也对促进数据共享和协作有着重要的推动作用，实现各方信息的互通互联，促进信息资源的有效利用和共享。
研究数据采集及信息集成系统的设计与应用具有重要意义，能够推动信息技术的发展，解决实际问题，促进社会进步和经济发展。
1.3 研究目的本研究的目的是针对数据采集及信息集成系统设计与应用进行深入探讨，通过系统地分析和研究，揭示该领域存在的问题和挑战，并探索解决方案。
我们旨在通过数据采集系统设计和信息集成系统设计的研究，提高数据采集和信息集成的效率和精度，为实际应用提供更加可靠的支持和保障。
数据采集系统设计A
中断管理模块主要74LS138来完成，74LS138为3-8译码器，可以产生8片选，但是在这个程序中只要用四个片选，即200-207、208-20F、210-217、218-21F。74LS138其工作原理如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平。可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
关键词：8253，8255，AD0809，数据采集，查询，上位机通信
一、设计方案
1、采用8253，8255，AD0809设计一个8通道的数据采集系统。
2、能够顺序的采样各个通道。
3、采样信号的动态范围为0-5V。
4、采样速率为25us。
5、采样数据存入8086芯片。
主要部分
1、I/O接口芯片
2、计数器
本设计的基本思路是：根据设计指标，首先从整体上规划好整个系统的功能和性能，然后再对系统进行划分，将比较复杂的系统分解为多个相对独立的子系统，特别注意对各个子系统与系统、子系统与子系统之间的接口关系进行精心设计以及技术指标的合理分解，然后再由子系统到部件、部件到具体元器件的选项和调试。各部件或子系统各自完成后再进行系统联调，直接完成总体目标。
方式2： 双向I/O方式，只有A口可以工作在这种方式，该I/O线即可输入又可输出，此时C口有5条线被规定为A口和外围设备的双向联络线，C口剩下的三条线可作为B口方式1的联络线，也可以和B口一起方式0的I/O线。
然后根据在程序中是设置的那种工作方式去与74LS245进行连接。在程序中我所使用的是B口输入，A口输出的输出方式。在这个模块中最主要的就是去怎样设置好输入与输出端口。这就要要求我们在对8255A进行初始化的时候就要考虑清楚这个问题。
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。
数据采集系统软件的设计
数据采集系统软件的设计一主程序开发模块通信主线程的主要功能是对各个通信子线程进行调度和管理。
启动通信主线程：AfxBeginThread(ThreadMainCommunication, GetSafeHwnd());变量m_com_usable 为可用的串口个数。
S_comnum=CreateSemaphore(NULL,m_com_usable,m_com_usable,NULL);然后再用下面的语句为每个可用的串口创建一个对应的子通信线程，主要代码如下所示：for(ii=0;ii<32;ii++)//最多三十二个串口{ThreadID[ii]=ii;if(m_comst[ii].com_status==1)///如果该串口的状态为可用的{m_comst[ii].telephone.Empty();hThread[ii]=AfxBeginThread(ThreadRead,&&ThreadID[ii]);// 创建一个对应的子通信线程} }二多串口多线程开发模块三 TCP/IP多线程通信开发模块主程序：通信主线程的主要功能是对各个通信(串口和TCP/IP)子线程进行调度和管理;多串口多线程开发模块：每个子通信线程对应一个串口，每个子通信线程负责通过对应的串口进行数据的读写；主程序中的主线程通过向子线程依次传递不同的数据从而使一个串口依次与不同的设备进行连接。
希望使用信号量和互斥变量，用多线程并行的方式通过多个串口进行并行通信。
这种多串口多线程通信方法，使多个串口能并行通信和数据传输；TCP/IP多线程通信开发模块（客户端和服务端）串口传过来的数据可以通过TCP/IP传给客户端或服务端；或这个模块也可以单独与其他客户端和服务端进行连接接收他们的数据；四 LOG开发模块五数据库开发模块六不同设备以及不同协议开发各自的协议模块，而且互不干扰；七对不同串口以及不同协议可以进行有效控制八加密安全管理模块九系统采用c++ for linux or java十数据库采用Oracle;本例子是本人Linux下基于TCP多线程Socket编程的第二个例子，本例子是用C++实现的服务器采用了面向对象的多线程，用到了队列与链表，信号量(操作系统中叫PV操作)本例子中的队列与链表源代码在前面可以找到，这里就不多贴了此系统所支持的自定义命令跟上个例子相同,就里就不多说明了头文件Thread.h代码，里面就一个抽象类(抽象类没有自己的实例，一定要被子类所继承) #ifndef THREAD_H_INCLUDED#define THREAD_H_INCLUDEDclass Thread{public:void ThreadEnter();protected:virtual void Start() = 0;virtual void Initialize(){}};#endif // THREAD_H_INCLUDEDThread.cpp代码:#include "Thread.h"void Thread::ThreadEnter(){Start();}以下为服务器主要头文件Server.h代码：#ifndef SERVER_H_INCLUDED#define SERVER_H_INCLUDED#include "Thread.h"#include "LinkList.h"#include "ThreadQueue.h"#include <netinet/in.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#define MSG_SIZE 1024#define BACKLOG 10#define PORT 8001class Server : public Thread{public:Server();~Server();public:void Start();void Initialize();void SendMessage(Server* serer);static void* SendMessageThread(void* param);void ReadMessage(Server* server);static void* ReadMessageThread(void* param);private:int sock_fd,new_fds[BACKLOG],new_fd;struct sockaddr_in serv_addr,dest_addr;pthread_mutex_t mutex;pthread_t pth_r,pth_s;sem_t sem_r,sem_s;int thread_cout;LinkList list;ThreadQueue queue;DataType *pData;};#endif // SERVER_H_INCLUDED以下为Thread.h实现的Thread.cpp代码：#include "Server.h"#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <strings.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <arpa/inet.h>#include <iostream>#include <string>using namespace std;//------------------------------------------------------------------ Server::Server(){pthread_mutex_init(&mutex,NULL);sem_init(&sem_r,0,10);sem_init(&sem_s,0,0);}//------------------------------------------------------------------ void Server::Initialize(){sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock_fd < 0){perror("socket fail!" );exit(-1);}serv_addr.sin_family = AF_INET;serv_addr.sin_port = ntohs(PORT);serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;bzero(&(serv_addr.sin_zero), 8);if (bind(sock_fd, (struct sockaddr*) &serv_addr,sizeof(struct sockaddr)) < 0){perror("bind fail! ");exit(-1);}if(listen(sock_fd,BACKLOG) < 0){perror("listen fail!" );exit(-1);}cout << "listenning......" << endl;socklen_t sin_size = sizeof(dest_addr);while(1){if(thread_cout == BACKLOG - 1){return;}new_fd = accept(sock_fd,(struct sockaddr *)&dest_addr,&sin_size); if(new_fd < 0){perror("accept fail!" );exit(-1);}cout << "\nA client has connected to me "<< inet_ntoa(dest_addr.sin_addr)<< ":" << ntohs(dest_addr.sin_port)<< endl;pthread_mutex_lock(&mutex);thread_cout++;list.InsertNode(thread_cout,new_fd);pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_create(&pth_r,NULL,ReadMessageThread,this);}}//------------------------------------------------------------------ void Server::Start(){pthread_create(&pth_s,NULL,SendMessageThread,this);Initialize();}//------------------------------------------------------------------ void Server::ReadMessage(Server* server){int fd = server->new_fd;char buf[MSG_SIZE];int len;/*pthread_mutex_lock(&mutex);int count = thread_cout - 1;pthread_mutex_unlock(&mutex);*/while(1){sem_wait(&sem_r);if ((len = read(fd, buf, MSG_SIZE)) == -1){perror("read fail!");pthread_exit(NULL);}else if (len == 0){cout << "Current client has disconnected to me" << endl; //cout << "close fd = " << fd << endl;close(fd);list.DeleteNode(fd);pthread_exit(NULL);}//cout << "read fd = " << fd << endl;buf[len] = '\0';DataType *data = new DataType();data->fd = fd;strcpy(data->buff,buf);cout << "\nRECEIVE: " << buf<< " receive fd = " << fd << endl;//pthread_mutex_lock(&mutex);queue.EnterQueue(data);//pthread_mutex_unlock(&mutex);//delete data;sem_post(&sem_s);}}//------------------------------------------------------------------void* Server::ReadMessageThread(void* param){Server* server = (Server *)param;server->ReadMessage(server);return NULL;}//------------------------------------------------------------------void Server::SendMessage(Server* server){while(1){sem_wait(&sem_s);int list_len = list.GetLength();int tNewfd,tReceivefd;//pthread_mutex_lock(&mutex);pData = queue.OutQueue();//int queue_len = queue.Queuelength();//pthread_mutex_unlock(&mutex);tReceivefd = pData->fd;//cout << "Received fd = " << tReceivefd << endl;pthread_mutex_lock(&mutex);for(int i = 1; i <= list_len; i++){list.GetNodeData(i,tNewfd);//cout << "New fd = " << tNewfd << endl;//if(queue_len != 0)//{if(tNewfd != tReceivefd){write(tNewfd,pData->buff,sizeof(pData->buff));cout << "Send to client successful! fd = " << tNewfd << endl;; }//}}delete pData;pthread_mutex_unlock(&mutex);sem_post(&sem_r);}}//------------------------------------------------------------------ void* Server::SendMessageThread(void* param){Server* server = (Server *)param;server->SendMessage(server);return NULL;}//------------------------------------------------------------------ Server::~Server(){close(sock_fd);pthread_join(pth_r,NULL);pthread_join(pth_s,NULL);}//------------------------------------------------------------------以下为主文件main.cpp代码：#include "Server.h"int main(void){Server* server = new Server();server->ThreadEnter();return 0;} <!--v:3.2-->基于多线程技术实现多串口的实时通信邓林涛（江西赣粤高速公路股份有限公司江西南昌 330000）摘要:介绍了采用一种通过基于多线程的多串口实时通信方式实现在现代加工制造业中对多台数控设备进行集中控制的方法。
高速数据采集与实时处理系统的设计与实现
高速数据采集与实时处理系统的设计与实现随着科技不断发展，数据在我们生活中的地位越来越重要。
特别是在工业自动化领域中，高速数据采集和实时处理系统的需求越来越大。
本文将介绍高速数据采集与实时处理系统的设计与实现。
本文主要包括以下几个方面：1. 高速数据采集系统的设计与实现2. 实时数据处理系统的设计与实现3. 系统的测试和性能优化1. 高速数据采集系统的设计与实现高速数据采集是指突破常用采集速度，进行数据采集和传输的一种技术。
在工业自动化控制中，电子元器件的响应速度非常快，因此需要实时采集数据才能更好地对工控设备进行控制和实现数据分析。
以下是高速数据采集系统的设计和实现步骤：1.1 选型硬件和软件首先需要选定采集设备和软件。
在选定硬件时需考虑采集速度、采集量、输入接口以及多通道采集等因素。
对于实时控制系统，应选用高速、稳定且可靠的硬件设备。
软件方面，根据硬件的选择，选用适当的驱动程序。
1.2 电路设计由于需要保证采集器的稳定性和可靠性，因此电路设计十分重要。
在设计电路时，需要特别注意信号放大放大电路的设计和噪声干扰的屏蔽。
在信号传输过程中，信号放大电路应具有高增益，同时应能有效地屏蔽来自外部线路的噪声干扰。
1.3 布线设计由于布线和绝缘的设计将直接影响采集数据的稳定性和准确性，因此需要采用专业的设计技术和规范，确保系统数据的稳定。
1.4 系统调试系统调试是整个设计过程中最重要的环节之一。
在进行系统调试时，应逐一对硬件设备和软件进行测试和校准。
检查系统的分辨率是否满足要求，数据采集是否准确和稳定，软件编程是否准确等等。
只有经过严格的测试和校准，才能确保实时数据采集的准确性和稳定性。
2. 实时数据处理系统的设计与实现2.1 数据处理系统的选择在设计实时数据处理系统时，选择合适的数据处理系统非常重要。
根据实际需要，选择处理器和软件。
处理器的性能要足够强大，以处理高速实时数据。
软件也要适应处理器，为系统提供有效、快速和准确的数据处理。
基于NI-myDAQ的数据采集系统的设计
江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院电子信息学院专业电子信息工程学生姓名赵越班级学号1140302124指导教师张贞凯二零一五年六月江苏科技大学本科毕业论文基于NI myDAQ的数据采集系统的设计Design of data acquisition system based on myDAQ摘要在从前，各种数据采集都是通过人工的方式进行的，所以一直存在很大的局限性，即无法做到对大量的实验数据的分析处理。
随着电子科技的发展,人们可以同时采集大量的信号数据并且通过计算机处理分析这些数据。
虚拟仪器仅是一个程序化的仪器，这种仪器和计算机结合使用，使得人们可以在事先编好的程序下完成对数据的一系列处理分析工作。
本文着重研究了几种典型的基于NI myDAQ的数据采集系统，设计了很多实用的虚拟仪器。
如虚拟数字电压表，它代替了传统的电压表，提高了测量效率和精准度。
连续脉冲序列产生VI，它能够产生任意占空比，任意频率的方波。
在脉冲宽度测量中，可以通过设置计数方式等方便快捷地测量出脉冲序列的宽度。
连续信号采集则是通过DAQmx API 采集信号，执行连续的硬件定时信号采集。
简单的边沿计数VI可以选择计数的方式，方便快捷地统计出一个方波的波峰个数。
同时本文在原有数据采集系统的基础上对部分系统进行升级改进，实现了更加丰富的功能。
关键词：虚拟仪器；LabVIEW；NI myDAQAbstractIn the past, a variety of data acquisition is performed by artificial means, it has a lot of limitations, which can not be done on a large number of experimental data .With the development of electronic technology, people can collect and processing large amounts of signal data and analyze the data through computers .Virtual instrument is only a procedural instrument. It is possible to complete a series of data processing and analysis work in the pre-programmed procedures with the combination of virtual instrument and computers.This paper focuses on some typical data acquisition system based on NI myDAQ and designs many useful virtual instrument. Such as Virtual digital voltmeter, which replaced the traditional voltmeter and improved the efficiency and accuracy. Continuous pulse sequence VI, it can generate a any duty and any frequency square wave. Pulse width measurement can measure the width of the pulse sequence quickly and easily by setting the counting methods. Continuous signal acquisition is to acquire signals by using DAQmx API. Simple Edge Count VI can choose the way of counting, it can count the number of a square wave crest quickly and easily. Meanwhile, based on the original data acquisition system .This paper upgrade part of the system to achieve a richer function.Keywords: Virtual instrument; LabVIEW,; NI myDAQ目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 虚拟仪器 (2)1.3.1 虚拟仪器产生的背景 (2)1.3.2 虚拟仪器的概念 (3)1.3.3 虚拟仪器的开发语言 (3)1.4 本文的主要结构 (4)第二章 DAQ简介 (5)2.1 数据采集卡的硬件简介 (5)2.2 数据采集卡的软件简介 (6)2.3 设置NI myDAQ设备 (6)2.4 本章小结 (10)第三章 LabVIEW简介 (11)3.1 LabVIEW和G语言的概述 (11)3.2 LabVIEW编程环境 (12)3.2.1 启动界面 (13)3.2.2 前面板 (13)3.2.3 程序框图 (14)3.3 浅谈G语言 (16)3.3.1 G 语言简介 (16)3.3.2 G 语言的特色——数据流 (18)3.3.3 G 语言的基本结构 (20)3.4 LabVIEW界面设计 (23)3.5 本章小结 (23)第四章基于NI myDAQ的数据采集系统 (24)4.1 虚拟数字电压表 (24)4.1.1 电压表的前面板布置 (24)4.1.2 电压表的程序框图 (24)4.1.3 测试过程 (25)4.1.4 测试结果 (25)4.2 连续信号采集 (26)4.2.1 程序框图的设计 (26)4.2.2 系统前面板的布置 (26)4.2.3 测试过程 (27)4.2.4 测试结果 (27)4.3 简单的边沿计数 (27)4.3.1 程序框图的设计 (27)4.3.2 系统前面板的布置 (28)4.3.3 测试过程 (28)4.3.4 测试结果 (29)4.4 脉冲宽度测量 (29)4.4.1 程序框图的设计 (29)4.4.2 系统前面板布置 (30)4.4.3 测试过程 (30)4.4.4 测试结果 (31)4.5 连续脉冲序列产生 (31)4.5.1 程序框图的设计 (31)4.5.2 系统前面板的布置 (32)4.5.3 测试过程 (32)4.5.4 测试结果 (33)4.6 本章小结 (33)本文总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论本章主要讲述了基于NI MyDAQ的数据采集系统设计的背景和意义，国内外所设计的数据采集系统的开发现状以及尚未解决的问题，随后简要提及了虚拟仪器的基本知识，最后列出本文的主要结构。
数据采集及信息集成系统设计与应用
数据采集及信息集成系统设计与应用一、引言随着信息技术的不断发展和普及，各行各业的数据量都在不断增加，如何高效地采集和整合各种数据成为了企业和组织面临的重要问题。
数据采集及信息集成系统的设计与应用，对于提高数据处理效率和信息化水平具有重要意义。
本文将重点讨论数据采集及信息集成系统的设计原理和应用实践。
二、数据采集系统设计原理1. 数据采集系统概述数据采集系统是指将目标数据源中的数据转换成计算机能够处理的数据格式，并实现数据的传输和存储。
数据采集系统通常包括数据源接入、数据抽取和数据传输等环节。
在设计数据采集系统时，需要考虑数据源种类、数据格式、数据量、数据更新频率等因素。
2. 数据源接入数据源接入是指将数据采集系统与各种数据源进行连接和通信的过程。
数据源可能来自数据库、文件、传感器、网络接口等多种形式。
在设计数据源接入环节时，需要考虑数据源类型的多样性和连接稳定性，选择合适的接入方式进行数据采集。
3. 数据抽取数据抽取是指从数据源中提取数据的过程，通常包括数据过滤、数据转换和数据加载等步骤。
在设计数据抽取环节时，需要考虑如何高效地提取数据、对数据进行预处理和清洗，并将数据转换成目标格式。
4. 数据传输数据传输是指将采集到的数据传输到目标系统或存储介质的过程。
数据传输需要考虑数据传输的安全性、稳定性和效率，可以选择网络传输、文件传输或其他方式进行数据传输。
三、信息集成系统设计原理1. 信息集成系统概述信息集成系统是指将不同数据源中的数据进行整合和统一管理的系统。
信息集成系统可以将分散的数据整合成统一的数据视图，并提供统一的数据访问接口。
信息集成系统通常包括数据集成、数据存储和数据访问等部分。
3. 数据存储数据存储是指存储整合后的数据的过程，可以选择关系数据库、数据仓库、大数据存储等形式进行数据存储。
在设计数据存储环节时，需要考虑数据存储的安全性、容量和性能。
4. 数据访问数据访问是指用户对整合后的数据进行查询和分析的过程，通常需要提供统一的数据访问接口，方便用户对数据进行访问。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业论文论文题目：数据采集系统设计摘要数据采集技术是以模拟信号处理、数字化、数字信号处理和计算机等高科技为基础而形成的一门综合技术，是联系模拟世界和数字世界的桥梁。
数据采集系统的核心部分主要是靠单片机来实现的，在任何单片机测控制系统中，都是从尽量快速、尽量准确、尽量为完整地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必不可少的桥梁起着非常重要的作用。
本系统是运用VB编制上位机数据处理及显示程序，上位机通过命令可以控制下位机进行连续数据采集和单次数据采集，并可以通过命令停止下位机的数据采集。
本文是Atmega8515单片机的一种应用，其主要功能就是实现一路模拟量从一个终端到另一个终端的采集、传输，这种系统在工业控制，智能仪表中广泛应用。
关键词：单片机数据采集系统模拟量AbstractData collection technology is analog signal processing, digital, digital signal processing and high-tech computer-based form of an integrated technology, it is a bridge which contacts simulated world and the digital world.Data Acquisition System core microcontroller is mainly achieved in single-chip computer test control system, it begins from completing access to the data in digital form as rapid and as accurately as possible, data acquisition system as a communication with the digital domain simulation domain of the essential bridge plays a very important role.Keywords : Single-chip computer Data acquisition system Analog目录第一章绪论 (1)第二章系统总体设计方案 (4)2.1系统设计要求 (4)2.2系统总体方案 (4)第三章系统硬件电路设计 (5)3.1A TMEGA8515单片机最小系统 (5)3.1.1A TMEGA8515简介 (5)3.2显示器接口电路 (9)3.3键盘接口电路 (13)3.4A/D转换器接口电路 (14)3.5D/A转换器接口电路 (16)3.6串口通信接口电路 (18)第四章系统软件设计 (20)4.1下位机软件设计 (20)4.2上位机软件设计 (32)结论 (37)参考文献 (37)致谢 (39)第一章绪论数据采集系统正如名字所暗示的，是一种用采集信息成文件或分析一些现象的产品或过程，在最简单的形式中，技术人员将烤箱的温度记录在一张纸上就是数据采集。
随着技术的发展，通过电子设备，这个过程已经得到简化和变得比较精确。
数据采集系统在工业测控以及试验室研究方面的应用非常广泛，随着科学技术的发展，数据采集技术被普遍认为是现代科学研究和技术发展的一个重要方面。
数据采集系统向高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展，在多个领域有着广泛的应用。
它是工业、农业控制系统中至关重要的一环，在医药、化工、食品、等领域的生产过程中，往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及压力等参数。
同时，还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻，将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来，以便进行比较，做出决策，调整控制方案，提高产品的合格率，产生良好的经济效益。
随着工农业的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这一趋势，作这方面的研究就显得十分重要。
数据采集系统一般由数据采集、数据处理、处理结果的实现与保存三个部分构成。
数据采集指被测信号经过放大、滤波、A/D 转换，并将转换后的数据送入计算机。
这里要考虑干扰抑制、带通选择、转换准确度、采样/保持及与计算机接口等问题。
数据处理指由计算机系统根据不同的要求对采集的原始数据进行各种数学运算。
处理结果的实现与保存指处理后的结果在X-Y绘图仪、电平记录器或CRT上浮现出来，或者将数据存入磁盘形成文件保存起来，或通过线路送到远地。
数据采集技术是以模拟信号处理、数字化、数字信号处理和计算机等高科技为基础而形成的一门综合技术，是联系模拟世界和数字世界的桥梁。
它在许多领域得到了广泛的应用。
数字技术促进了上述这些领域的发展，而反过来又对数据采集系统提出了愈来愈高的要求。
数据采集系统的核心部分主要是靠单片机来实现的，在任何单片机测控制系统中，都是从尽量快速、尽量准确、尽量完整地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必不可少的桥梁起着非常重要的作用。
由于计算机技术的飞速发展，单片机的发展也十分飞速，其在各个领域中的应用也日益广泛，随着测控系统技术的猛烈发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统已经在测控领域中占到了统治地位。
1、单片机与嵌入式系统嵌入式系统源于计算机的应用，早期嵌入式系统为通用计算机经改装后嵌入到对象体系中的各种电子系统，如舰船的自动驾驶仪，轮机监测系统等。
嵌入式系统首先是一个计算机系统，其次它被嵌入到对象体系中、在对象体系中实现对象要求的数据采集、处理、状态显示、输出控制等功能，由于嵌入在对象体系中，嵌入式系统的计算机没有计算机的独立形式及功能。
单片机完全是按照嵌入式系统要求设计的，因此单片机是最典型的嵌入式系统。
早期的单片机只是按嵌入式应用技术要求设计的计算机单芯片集成，故名单片机。
随后，单片机为满足嵌入式应用要求不断增强其控制功能与外围接口功能，尤其是突出控制功能，因此国际上已将单片机正名为微控制器(MCU，Microcontroller Unit)。
2、单片机构成的现代电子系统将成为主流电子系统单片机是器件级计算机系统，它可以嵌入到任何对象体系中去，实现智能化控制。
小到微型机械，如手表、助听器。
集成器件级的低价位，低到几元、十几元，足以使单片机普及到许多民用家电、电子玩具中去。
单片机构成的现代电子系统已深入到各家各户，正改变我们的生活，如家庭中的音响、电视机、洗衣机、微波炉、电话、防盗系统、空调机等。
单片机革新了原有电子系统，如微波炉采用单片机控制后，可方便地进行时钟设置、程序记忆、功率控制；空调机采用单片机后不但遥控参数设置方便，运行状态自动变换，还可实现变频控制。
目前许多家用电器如VCD、DVD只有单片机出现后才可能实现其功能。
3、嵌入式系统带动了整个电子产业目前电子元器件产业除了微处理器、嵌入式系统器件外，大多是围绕现代电子系统配套的元器件产业，例如满足人机交互用的按键，LED/LCD显示驱动、LED/LCD显示单元、语音集成器件等，满足数据采集通道要求的数字传感器、ADC、数据采集模块、信号调理模块等，满足伺服驱动控制的DAC、固体继电器、步进电机控制器、变频控制单元等，满足通信要求的各种总线驱动器、电平转换器等。
世界电子元器件在嵌入式系统带动下，沿着充分满足嵌入式应用的现代电子系统要求发展。
嵌入式的应用涉及金融、航天、电信、网络、信息家电、医疗、工业控制以及军事各个领域，以至一些学者断言嵌入式技术将成为后PC时代的主宰。
本课题主要是通过A/D转换器TLC0832将模拟量采集到单片机内部，通过处理之后将数据在LCD显示器上显示出来，运用MAX232将采集的数据传送到上位机，并通过专用的软件将数据显示出来；同时，通过键盘可以控制将A/D转换之后的数据再通过D/A转换器TLC5620还原出来，用以驱动外部器件。
第二章系统总体设计方案2.1 系统设计要求1、A/D转换器TLC0832与Atmega8515的接口电路；2、LCD显示器12232F与Atmega8515的接口电路；3、键盘接口电路；4、D/A转换器TLC5620与Atmega8515的接口电路；5、通过键盘可以控制模拟量数据的单次采集和连续数据采集，并将采集的数据在LCD显示器上显示出来，同时，通过键盘控制可以将采集到的数据发送到上位机；6、运用VB编制上位机数据处理及显示程序；7、上位机通过命令可以控制下位机进行连续数据采集和单次数据采集，并可以通过命令停止下位机的数据采集。
2.2 系统总体方案本方案是以Atmega8515单片机为核心，通过TLC0832对模拟信号进行模数转换，转换后的数字信号输入到单片机内部，处理、送显并通过MAX232将数据传输到系统微机之中，系统微机之中通过专用的软件对数据进行处理并显示出来；同时通过键盘控制可以将采集的模拟数据运用D/A转换器TLC5620还原出来，系统的总体设计框图如图2.1所示：图2.1 系统总体框图第三章系统硬件电路设计3.1 Atmega8515单片机最小系统3.1.1 Atmega8515简介在二十世纪九十年代初，ATMEL公司推出全新的精简指令集单片机，简称A VR其具有高性能、低功耗、非易失性存储器、数字集成电路、E2PROM电可擦除技术、闪速存储技术等优秀品质。
与其相比，采用复杂指令集的单片机在效率、速率在指令格式上都比较简洁，更适和在嵌入式系统中使用。
近几年来，随着A VR 单片机不断改进并持续推出新的品种现以形成系列产品。
其性价比更高，在国内外都有广阔的前景。
Atmega8515具有以下特点：⑴8K字节FLASH，256/512字节E2PROM，256/512字节SRAM；⑵32个通用I/O口，32个通用工作寄存器；⑶具有比较模式的灵活的定时器/计数器；⑷内外中断源可编程的UART；⑸可编程的看门狗定时器；⑹SPI 口以及两种可通过软件选择的省电模式工作于空闲模式。
工作于省电模式时，CPU将停止运行，而寄存器、定时器/计数器、看门狗和中断系统继续工作，掉电模式时振荡器停止工作，所有功能都被禁止，而寄存器内容得到保留，只有外部中断或硬件复位才可以退出此状态[5]。
器件是以ATMEL的高密度非易失性内存技术生产的，片内FLASH可以通过SPI接口或通用编程器多次编程。
通过将增强的RISC 8位CPU与FLASH集成在一个芯片内，Atmega 8515为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的方案，具有一整套的编程和系统开发工具宏汇编调试/仿真器在线仿真[4]。
在A VR单片机中，用32个通用寄存器代替累加器，从而避免了传统的累加器和存储器之间的数据传送造成的瓶颈现象。