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目录
第1章前言
数据采集技术介绍 3
4
第2章数据采集系统总体功能介绍和说明 .6
系统实现的功能 6
系统各部分的功能 7
信号调理部分 8
数据处理部分 10
第3章数据采集系统硬件设计 14
主要芯片介绍 14
8051AH的功能特点 14
ADC0809的功能特点 18
DS12887的功能特点 20
功能模块电路设计 24
数据采集模块电路设计 24
查询打印模块电路设计 29
第4章数据采集系统软件设计 31
33
42
,打印功能的实现 46
第5章误差分析 51
第6章结束语 52
致谢 53
参考文献 54
附录 55
数据采集系统的设计
摘要:面对大量的数据,人工处理已远远无法满足时代的要求,依靠微电子技术来实现数据的采集、存储和显示,成为适应时代步伐的唯一有效捷径。本系统采用模数转换、微处理器、存储器等芯片来实现8路数据的采集,将采集的信号进行存储,按时间上传到上位机PC,通过不同模式的选择进行数据采集、查询、打印和显示等。在文中较系统的介绍了从模拟信号到数字信号的转换过程和讨论了转换过程中的技术参数等问题,在文中最后还进行了系统存在的一些误差分析。
关键词:单片机,数据,采集,打印,查询,上位机通信
ABSTRACT
KEY WORDS: signal chip puter 、acquisition、muncation
第1章前言
数据采集技术研究信息数据的采集、传输、存储、处理以及控制等,它是信息科学的一个重要分支。在智能仪器,信号处理以及工业自动化控制领域,都存在数据的测量与控制问题。将外部世界存在的温度、压力、流量、电流、电压、流速、开关量、位移以及角度等模拟量转换为数字信号,再将收集到的数据显示、处理、传输与记录的这一过程即称为“数据采集”,相应的系统即为数据采集系统(DAS)。
数据采集技术已在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、振动工程、无损检测、语声处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广的应用。
随着科学和技术的需要,在速度、分辨率、精度、接口能力、软件设计以及抗干扰能力等方面向现代数据采集技术提出了越来越高的要求。可以预言:随着大规模集成电路技术与计算机科学技术的发展,数据采集技术的应用领域更为广阔
20世纪90年代后期,各国的单片机和外围芯片大量涌入我国,各种开发工具和软件应有尽有,大大提高了我。目前,单片机正在过程控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器以及网络技术等领域中发挥着重要的控制作用。
面对大量的数据,人工处理已远远无法满足时代的要求,依靠微电子技术来实现数据的采集、存储和显示、查询,成为适应时代步伐的唯一有效的出路。设计以单片机为核心的数据采集、存储和显示、查询、打印系统,可以把传感器信号经过处理后,进行控制和存储传给上位机PC,以满足远程控制和无人工作站的建立。
数据采集和自动控制技术广泛地渗透到化工、轻工、热工、电力、水力、能源、环保、航空、航天、机械制造和精密仪器等各个领域,需求广泛。一个数据采集系统通常可用两种方法实现,一种是利用传统的数据采集系统设计方法,另一种是利用现有的一些数据采集系统芯片(即处理器)为核心构成。
对于传统的数据采集系统设,它的硬件一般由传感器、信号调理电路、多路开关、采样保持电路、模数转换电路、微处理器、存储器等组成。而对于利用数据采集芯片的系统,由于芯片集成了A/D转换、闪速/电擦除存储器、定时/计数器等电路,加上它的高转换速度和高精度,能大大降低系统开发时间和成本、缩小设备体积、提高系统可靠性和电气性能指标,较适合于设计低功耗、便携式的数据采集系统。在一个数据采集系统中A/D转换又是十分重要的环节。它的精度会直接影响到整个采集系统的精度。本文将利用传统的数据采集系统设计方法,以实现不同传感器信号的处理。用单片机来对系统进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高采集数据的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
第2章数据采集系统总体功能介绍和说明
在检测系统中,各个组成部分是以信息流的过程来划分的。检测时,首先获取被测量的信息,并通过信息的转换把获得的信息变换为电量,然后进行一系列的处理,再用指示仪或显示仪将信息输出,或由计算机对数据进行处理,最后把信息输送给执行机构。所以一个检测系统主要分为信息的获得、信息的转换、信息的处理和信息的输出等几个部分。