基于单片机的等比例采样器的研制
利用单片机和FPGA器件实现等效和实时采样方式的数字示波器设计
利用单片机和FPGA器件实现等效和实时采样方式的数字示波器设计引言数字示波器自上个世纪七十年代诞生以来,它已成为测试工程师必备的工具之一。
随着近年来电子技术取得突破性的进展,催生了更庞大的数字示波器市场需求。
此外,信号传输在现代工程中是很重要的一个技术环节,但在信号传输中,数字信号将对模拟信号产生干扰,目前采用的解决方法是利用单片机来实现模拟信号和数字信号在单线中的混合传输,而这其中的测试和调试就要求示波器必须能够对数字信号和模拟信号同时进行分析和显示。
因此,这里介绍一种基于等效和实时采样数字示波器的设计。
2 设计方案2.1 采样方案选择实时采样和等效采样相结合的方式,实时采样速率小于 1 MS/s,水平分辨率至少为20点/div,故系统50 kHz以下采用实时采样方式,而50 kHz~10 MHz采用等效时间采样方式,最高等效采样速率可达到200 Ms/s。
2.2 频率测量方案由于该系统测试频率上限为10 MHz。
根据等精度测量和测周法原理,将此频率分为两段。
因此,10 kHz以下频率段,采用测周法;10 kHz以上的频率段,采用等精度测量法,从而缩短测量时间。
2.3 触发方案采用内部软件触发,通过软件设置触发电平,软件设置的施密特触发器参数容易修改,可以很好抑制比较器产生的毛刺。
当所采样值大于该触发电平时,产生一次触发。
该方案可排除硬件产生的毛刺干扰,触发和波形较稳定,且易实现触发电压的调整。
2.4 采样与保持电路方案采用射极跟随器、模拟开关和电容搭建采样与保持电路。
射极跟随器可选用带宽稳定且带动容性负载强的运放,有较多的TI模拟开关,使其速度很容易满足要求,再选用合适的漏电小的聚苯电容即可实现采样与保持电路。
stm单片机adc等效采样编程
stm单片机adc等效采样编程STM32单片机是一种先进的嵌入式系统,具有高性能、低功耗、丰富的外设和强大的开发工具。
其中,ADC(模数转换器)是STM32单片机中一个重要的外设,用于将模拟信号转换为数字信号。
ADC的等效采样是指将模拟信号离散化为一系列等效采样值,并将其以数字形式存储在内存中。
等效采样编程是指如何通过配置ADC外设和相关的寄存器来实现等效采样。
本文将以STM32F103单片机为例,介绍如何进行ADC等效采样编程。
一、ADC简介STM32F103单片机中的ADC是一个具有先进功能的12位模数转换器。
该ADC可以将模拟信号转换为12位数字值,并通过DMA或中断方式将其传送到内存。
二、ADC的配置和初始化在进行ADC等效采样之前,我们首先需要对ADC进行配置和初始化。
以下是ADC的配置和初始化步骤:1. 使能ADC时钟:通过设置RCC寄存器的对应位来使能ADC时钟。
2. 配置GPIO:选择合适的引脚作为模拟输入。
3. 配置ADC模式:选择合适的ADC模式和采样时间。
4. 配置转换序列:选择要转换的通道和转换顺序。
5. 使能ADCDMA:如果要通过DMA方式传输数据,需要使能ADC的DMA功能。
6. 使能ADC:通过设置CR2寄存器的对应位来使能ADC。
以下是一个简单的ADC初始化代码示例:```c// 使能ADC时钟RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;// 配置GPIOGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);// 配置ADC模式ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_SCAN;ADC1->CR2 |= ADC_CR2_CONT;ADC1->SMPR2 |= (ADC_SMPR2_SMP0_0 |ADC_SMPR2_SMP0_1);// 配置转换序列ADC1->SQR1 &= ~ADC_SQR1_L;ADC1->SQR3 |= ADC_SQR3_SQ1_0;// 使能ADCDMAADC1->CR2 |= ADC_CR2_DMA;// 使能ADCADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;```三、开始转换完成ADC的配置和初始化后,我们可以开始进行转换。
51单片机电压电流采样电路设计
51单片机是一种常用的微控制器,广泛应用于各种电子设备中。
在很多电子设备中,需要对电压和电流进行采样和测量,以确保设备正常运行和安全使用。
设计一个稳定、精准的电压电流采样电路对于电子设备的正常运行至关重要。
本文将介绍51单片机电压电流采样电路的设计原理、实现方法和相关注意事项,希望能够为初学者提供一些帮助。
一、设计原理1.1 电压采样原理电压采样是通过模数转换器(ADC)将模拟电压信号转换为数字信号的过程。
在51单片机中,有多个模拟输入引脚可以用于电压采样。
通过选择合适的参考电压和采样精度,可以实现对不同电压范围的准确采样。
1.2 电流采样原理电流采样通常需要借助电流传感器或电流互感器来实现。
通过将电流信号转换为与之成正比的电压信号,然后使用ADC进行采样,可以实现对电流的准确测量。
二、电压采样电路设计2.1 电压采样电路原理图在设计电压采样电路时,需要考虑信噪比、采样精度和参考电压的稳定性。
一般来说,可以通过电阻分压网络将被测电压信号转换为微控制器可以接受的范围内的电压信号。
2.2 电压采样电路实现在实际设计中,可以选择合适的电阻数值和参考电压,使得被测电压在不损失精度的前提下可以被精准采样。
还需要注意电源滤波和去耦电容的设置,以提高电路的稳定性和抗干扰能力。
三、电流采样电路设计3.1 电流采样电路原理图电流采样电路通常需要借助电流传感器或电流互感器来实现。
在设计电流采样电路时,需要考虑到电流传感器的灵敏度、线性度和频率特性,以确保采样的准确性和稳定性。
3.2 电流采样电路实现在实际设计中,需要根据被测电流的范围和精度要求选择合适的电流传感器,并通过运算放大器等电路将电流信号转换为微控制器可以接受的范围内的电压信号。
还需要注意电流传感器的电源和接地,以确保电路的正常工作。
四、电压电流采样电路的综合设计4.1 电压电流采样电路整体连接在设计完成电压和电流采样电路后,需要将两者连接到51单片机的模拟输入引脚,并编写相应的程序进行数据采集和处理。
基于单片机的数据采集卡的设计
入 信 号 由 单 片 机 3睇 的 六 分 频 晶 振 频 率 得 到 2 z 钟 。 用 0 MH 时 A C89 D 0 0  ̄足了模拟信号A D / 转换的需要 。 单片机控制模块 主要 由A 8C 2 T 9 5及附加 电路组成 。A 8C 2 T 9 5是单 片C S 位 ,8 MO 8 通道 多路逐 次逼近转换 器 ,可与微机 兼容 。其存储 器 容量 为8 的普通 型的二 倍 ,扩展 运 用具 有灵活 的设计空 问 , 制 K 控 精 度高 ,性能稳定。P 作 为信 号的输入端 口.P端作 为控制选择信 O 2 号 的路径 ,P .— 3 端 口作 为四位L D 3 P. o 3 E 数码管显 示控制 ,P 端 为输 l 出 ,用 T ,WR 为选 择单 路, 1 作 循环 和通道 选择 ,R 曦 上 电复位 电 s 路 , 9 5采用 内部 时钟 方式 ,故在X A 1 X A 2 8C2 T L , T L 引脚外接 一振荡 电路 ,A E D 00提供2 z L 为A C 89 MH 的频率 ’ 。
换 、数据 处理及显 示控制 等组成 ,电路原理 图如 图2 / 转换 由集 。A D 成电路0 0 完 成。0 0 具有8 模拟输入端 口 ,地址线 ( 3 2 脚 ) 89 89 路 2~5 可决 定对哪一路模拟 输入作A D / 转换 。2 脚 为地址 锁存控制 ,当输入 2
PP N 分别控制。 A 8 C 2 片机的时钟 信号通 常有两种形式 T 9 5单 :一 种是内部时钟 方 式 ,另 一 种 是 外 部 时 钟 方 式 内 部 时 钟 方 式 是 在 单 片 机 的 X A 1 T L  ̄脚 外接石 英晶体 ,就构 成了 自激振 荡并在单 片机 T L 和X A 2 J I
基于单片机的等精度数字测频装置的原理及实现
其中 Ä®’ 为计数器 ®’ 产生的量化误差 Œ最大为 ? ‘ 个 ´Ã "在实际设计中 Œ选择适当的时标周期 ´Ã 和 闸门宽度 ´Ç 可使 ®’ 始终足够大 Œ 并在 ÆØ的全频段 范围内得到足够多的有效位数的显示结果 "
“ 基于单片机的等精度数字测频方案
- £³ • •‘ 系列单片机具有两个 ‘– 位的定时器• 计数器 ´‘ 和 ´• Œ它们可分别代替图 ’ 中的计数器 ®‘ 和 ®’ › 单片机的外部中断功能可方便地实现闸门开 关与被测信号的跳变沿同步 › 利用单片机的数据运 算能力可编制相应的乘除法程序 Œ 并实现测量结果 的等精度显示 "
基于单片机89C51数据采集系统的的设计[精品文档]
毕业设计(2016届)题目:基于单片机89C51数据采集系统的设计姓名:苏永康学院:物理电气信息学院专业:电气工程与自动化学号:12012242012班级:自动化<2>班指导教师:汤秀芬2016年5月12号摘要数据采集技术是现代一个重要的领域,随着单片机的出现以及快速的在工业中发展,二者的结合并发展已经成为一种趋势。
所以本文设计一个单片机数据采集系统,系统是以单片机AT89C51为控制核心,为了满足A/D转化精度为12位,选用A/D转换器芯片MAX187和多路模拟开关4067设计信号输入电路并完成A/D 转换,此系统能够实现采集最多16路模拟量输入信号,另外一个独立电路是单片机作为主机通过I2C总线控制数字传感器DS1621可实现多点温度采集系统,并将采集到的电压、温度的实时数据通过液晶屏显示然后再通过RS232传输到上位PC机上。
本文设计的系统有效的把A/D转换技术,I2C总线技术和86C51单片机有效的结合起来,实现高速的通信和数据传输。
系统能够与PC机通信,采集数据实时显示。
软件部分采用C语言编程,完成信号输入电路,显示电路,通信电路程序设计。
关键词:数据采集;89C51; MAX187; RS232;ABSTRACTData mining technology is an important area, modern with the emergence of single chip microcomputer and rapid development in the industry, the combination of both and development has become a trend.So in this paper, A single-chip microcomputer data acquisition system design, system based on single chip microcomputer A T89C51 as the control core, in order to satisfy the precision of A/D conversion for 12, choose A/D converter chips MAX187 4067 design and multi-channel analog switch signal input circuit and A/D conversion, this system can realize collection up to 16 analog input signals, A separate circuit is single chip microcomputer as the host through the I2C bus control digital sensor DS1621 multipoint temperature acquisition system can be realized, and the collected real-time data through the LCD display of voltage, temperature, and then through RS232 transmitted to upper PC. System designed in this paper the A/D conversion technology effectively, and 86 c51 I2C bus technology effectively combined, realize the high-speed communication and data transmission. System can communicate with PC, data real-time display. Part software using C language programming, signal input circuit, display circuit, communication circuit design program.Key words: Data acquisition89C51 MAX187RS23目录1.绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内外研究现状 (3)1.3本文主要的工作和内容安排 (3)2.数据采集技术与数据传输 (4)2.1 数据采集技术 (4)2.1.1 数据采集系统数字化理论 (4)2.1.2 数据采集系统各部分作用 (7)2.2数据传输-串行通信 (8)2.2 1 串行通信总线(I2C) (8)2.2.2 串行通信接口标准(RS232C) (9)3.数据采集系统硬件设计 (13)3.1系统硬件EMC设计 (13)3.2 数据采集系统的工作原理框图 (14)3.3中心控制电路—AT89C51单片机 (16)3.4信号输入电路 (20)3.4.1 模拟开关电路4067的简介 (20)3.4.2 模拟-数字(A/D)转换电路-MAX187 (22)3.5数字温度传感器输入电路 (25)3.6 上位机通信电路 (27)3.7显示电路设计 (29)4.数据采集系统的软件设计 (31)4.1 软件开发系统—Keilu Vision4 (31)4.2系统程序设计 (34)4.2.1 主程序流程图 (34)4.2.2初始化流程图 (35)4.2.3子程序流程图 (38)4.2.4 程序调试结果 (42)5.系统仿真 (44)5.1 系统仿真 (44)5.1.1单片机仿真工具protues7.8 (44)5.1.2友善串口调试助手 (45)5.2 系统调试结果与分析 (45)6. 结论和展望 (48)6.1 结论 (49)6.2 展望 (49)参考文献 (51)谢辞 (53)附录1:整体电路结构图 (55)附录2:高精度数据采样系统程序设计 (56)1.绪论1.1 研究背景近些年来,随着各个领域的兴起和发展,数据采集技术开始备受关注,在航天,武器研究,地质研究领域迅速的发展。
(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。
一种基于51单片机的物联网信息采集器的设计与实现
一种基于51单片机的物联网信息采集器的设计与实现.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题,而是在一起就算不说话也不会觉得尴尬。
你在看别人的同时,你也是别人眼中的风景。
要走好明天的路,必须记住昨天走过的路,思索今天正在走着的路。
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一种基于5单片机的物联网信息采集器的1设计与实现ifmainortoncolectlorDesignandiplmementiatonbasedon51SCMntnhiofieretoftngstmiernal奠桂江MOGu-agiinj(广西现代职业技术学院电子电力工程系电子教研室,河池570)400摘要:物联网是新一代信息技术的重要组成部分,以互联网为核心和基础,在互联网基础上的延伸和扩展的网络,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,通过射频识别(FDRI)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识另、定位、跟踪、监控和管理的4种网络。
是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,它将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,人与物智慧对话,使创造一个智慧的世界。
对于现在这样一个高度信息化的社会,信息的获取至关的重要,信息的多元化、丰富性、实时性最为重要。
这就要求我们要有多方面、多渠道及时获取信息的设备一和手段,物联网就很好地突出了它的优势。
关键词:物联网;单片机;无线传输模块;温度传感器;酒精传感器中图分类号:T31P9文献标识码:B文章编号:10—1421)2下)00-390(0o1(-09003Di1.9gJis.090.001()0o:36}.n10-1421.2下.40/s30引言本物联网信息采集器以SC95T8C2为核心,通过控制无线数据传输模块来接收数据并在LD10C62液晶上显示,以SC95T8S2单片机为节点控制中心对由DS821B0温度传感器做成的温度显示模块ll声光报警无无显示模块线传输模块线传输模块节点控制模块STC8S295主机控制模块STC8S295采集器采集到的温度信息,酒精传感器检测器检测到的信息进行处理,通过控制无线数据传输模块发送,实现节点与主控中心之间的通信。
基于单片机的简易交流采样
基于单片机的简易交流采样摘要:随着电力系统的快速发展,电网容量不断增大,结构日趋复杂,电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要,而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节,如何快速准确地采集系统中各元件的电参数(电压、电流、功率、频率等)是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于此,此次设计采用单片机AT89C52实现电力监控系统的交流采样,即系统采集的是交流电压和电流,不需变送器进行交直流转换。
模数转换器ADC0809对三相交流电压和电流分时进行模数转换,把得到的数字量送单片机进行数据处理,然后通过LED数码管显示电压和电流的实时值。
关键词:AT89C52单片机;电力参数测量;交流采样;模数转换器目录摘要.....................................................................( ) 1 概述.. (2)1.1 题目的意义 (2)1.2组员所做的工作情况 (2)1.3系统的主要功能 (2)2 硬件电路设计及描述 (3)2.1方案的选择背景及设计思想 (3)2.2原理框图及各功能单元之间的逻辑关系 (4)2.3 系统工作原理 (4)2.4原理电路图及各元器件之间的实际连接关系 (5)2.5元器件清单列表 (5)3软件设计流程及描述 (6)3.1系统模块层次结构图 (6)3.2程序流程图 (8)3.3源程序代码 (9)4 系统组装调试 (13)5 总结 (13)参考文献 (14)概述1.1 题目的意义在微机技术发展初期,电力监控系统普遍采用经过变送器的直流采样方法,即经过变送器整流后的直流量。
这种方法软件设计简单,对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值,因而采样周期短。
由于以上特点,该方法在微机应用初期得到了广泛的应用。
但经过变送器的直流采样方法存在一些问题,如测量精度直接受变送器的精度和稳定性的影响,设备复杂,监控系统造价高等。
基于单片机自动进样系统
基于单片机自动进样系统的硬件设计开题报告1课题的背景和意义进样系统,顾名思义,便是能够添进样品的系统,而自动进样系统便是能够自动完成进样工作的系统。
进样系统在生活中正得到广泛的应用。
例如在现代生活中,大部分色谱工作者每天都在使用着自动进样器。
自动进样器可以减少体力劳动,增加样品处理量,提高日常工作精度[1],大大改善了人们的效率。
随着科研和生产技术的不断发展,优良实验室的规范已经确立,人们对分析测试的要求在样品数量、分析周期、数据准确性、降低工作成本和提高工作效率等方面都提出了更高的标准和要求。
怎样使进样系统更加自动化,提高精度,增加效率也成为了人们首要解决的问题[2]。
在思考中人们想到了单片机。
单片机是一种微型计算机,相当于一个微型大脑。
单片机具有体积小、成本低廉等优点。
可嵌入到运载火箭、舰船、工控系统、仪器仪表、机器人、家用电器、办公自动化设备、金融电子系统、个人信息系统、终端及通信产品中。
单片机的应用范围之广,可以说是上至宇宙飞船,下至儿童玩具[3]。
因此,单片机已成为现代电子系统中最重要的智能化工具。
而自动控制领域便是单片机应用最广泛的一个领域。
面向控制领域的单片机系统越来越深人人们的生活,大到生产领域,小到日用家电,凡是有自动控制要求的地方都会有单片机的身影[4]。
通过使用单片机对自动进样系统的控制,自动进样系统的自动化程度得到了大大的提高,人们对进样系统的控制也日趋简单。
本课题拟研制出一种基于单片机的自动进样系统,可以实现对该系统自动进样的传动控制及定位控制,实现对该系统进样物质(液体)数量的采集及LED 显示,并完成高精度的自动进样操作。
该系统的高度自动化,与高精度能使人们更好的完成一些高精度的进样处理,降低成本,节约时间,这对于与之相关的进样工作具有重大意义。
2 国内外研究历史与现状随着企业生产规模的逐渐扩大,对生产过程的自动化程度要求越来越高,系统控制在向着更加复杂、可靠性以及精确性要求更高的方向发展。
基于单片机原理的多功能测量仪的设计毕业设计
基于单片机原理的多功能测量仪的设计毕业设计目录设计总说明 (III)General Design Description (V)一 .绪论 (8)1.1课题的研究背景 (8)1.2测量仪表的简介 (8)1.3 51单片机简介 (9)二.电参数测量的理论依据 (11)2.1交流电流、电压有效值的测量 (11)2.2两相间相位差的测量 (12)2.3 单相有功功率、无功功率、视在功率的测量 (13)2.4 三相有功功率的测量 (13)2.5功率因数的测量 (14)三.方案设计 (14)3.1 使用功能要求 (15)3.2 仪器设计的总体框架和各模块的划分 (16)四.硬件电路设计 (18)4.1信号采集电路 (18)4.1.1 电压信号采集电路 (18)4.1.2 电流信号采集电路 (20)4.2整形电路设计 (20)4.3 A/D转换电路 (21)4.4 74ls138译码器 (31)4.5 A/D转换电路 (33)4.6显示电路设计 (34)4.6.1数码管的介绍 (34)4.6.2数码管结构 (36)4.6.3驱动方式 (36)4.6.4适用范围 (38)4.7 CD4511 (39)4.7.1引脚功能 (39)4.7.2工作范围 (40)4.7.3真值表 (40)4.7.4使用方法 (40)4.7.5锁存功能 (41)4.8 通信接口电路 (43)4.8.1 Rs485特点 (43)4.8.2接口 (43)4.8.3 rs485功能 (44)4.8.4 RS-485通信电路 (45)五.系统软件设计 (46)5.1 程序模块的划分 (46)5.2 结构化程序的设计方法 (46)5.3 软件模块 (47)5.3.1 主程序流程图 (47)5.3.2数据采集子程序 (49)5.3.3数据处理程序 (49)5.3.4 A/D转换程序 (51)5.3.5数码管显示 (52)5.3.6 RS485 (52)六.总结与展望 (54)附录A: 总电路图 (57)附录B: 总的系统框图 (58)附录C: 程序 (59)致谢 (64)基于单片机原理的多功能测量仪的设计设计总说明随着电力系统的快速发展,电网容量不断增大,结构日趋复杂,电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要,而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节,如何快速准确地采集系统中各元件的电参数(电压、电流、功率、功率因数等)是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于MSP430单片机的超低功耗数据采集器设计
3.期刊论文 唐斌武.邬金鹏 智能远传抄表系统技术管理要点分析 -中国高新技术企业2009,""(17)
智能远传抄表系统技术管理是建筑行业的一个难题.文章分析了智能远传抄表系统技术管理各个环节的要点,包括选型原则和试验原则、试验方法、 评审内容、评分标准的制订和供货商的选择要求、安装施工要求、制订智能远传表抄表系统维护、维修管理制度等内容.
零功耗磁敏传感器可 $ 传感器电路 经过试验, 直接接到单片机的捕获端口 90’。当装在煤气表齿轮 上的小磁铁经过传感器表面时产生脉冲信号, 利用单 片机的捕获功能捕获信号。 % 晶振电路 图 * 中提供了高速和低速两个晶 振电路, 可给单片机内部的不同模块输出 & 种不同频 率的时钟。用户可用高速晶体产生频率较高的 "1:; 供给 1$< 以满足高速的数据运算的需要; 也可以在不 需要 1$< 工作时关闭高速晶体; 而对于实时时钟可用 低速晶体产生频率较低的 01:;。
相似文献(8条) 1.期刊论文 张鑫.ZHANG Xin 基于EM78P458单片机的超低功耗数据采集器设计 -电力自动化设备2006,26(7)
介绍了以EM78P458单片机为核心的数据采集器的工作原理、硬软件设计方法.从降低功耗出发,采用零功耗磁敏传感器作为数据采集传感器,单片机平 时处于休眠状态,只有当数据采集、测量数据显示查阅、数据远传时才通过中断唤醒单片机工作,实现了超低功耗系统设计,并给出了系统的实测功耗.通 过扩展串行通信口与上位机通信,实现采集数据的远传.具有成本低、功耗低、精度较高、性能可靠等特点,适用于远传抄表系统中的数据采集.
基于 #$%"!& 单片机的超低功耗数据采集器设计 电电池的极大耗费。对于煤气表来说, 在基表中通电还 会引起安全方面的问题。所以, 本文选用零功耗磁敏传 感器, 它工作时无须使用外加电源, 适用于微功耗仪表, 在远传抄表系统中是一种较好的采集用传感器。 零功耗磁敏传感器是利用韦根德效应制成的, 又 名韦根德传感器, 是利用磁性双稳态功能合金材料中的 磁畴在磁场中的运动特性制作而成的。当外磁场发生 变化时, 磁畴磁化方向瞬间发生翻转, 而当外磁场撤离 后又瞬间恢复到原有的磁化方向, 由此在合金材料周围 的检测线圈中感生出电脉冲信号而实现磁电转换。 !!! 硬件电路设计 基于 "#$%&’(%%) 单片机的数据采集器电路原理 图如图 * 所示。 !!" 软件设计
基于51单片机的数据采集器
重庆大学本科专业综合课程设计论文电类课程设计题目:数据采集的控制系统设计学生:xxx xxx xxx指导教师:x x院系:xx工程学院专业班级:xxxxx3班x x大学2014 年 6 月摘要数据的采集和处理是数字信号处理中十分重要的一个环节,为了设计一个对8路0~5V的模拟电压进行循环采集,超出界线时指示灯闪烁,且能输出控制信号进行调节的数据采集控制系统,本课程设计在参考众多文献后对其进行了设计,系统分为硬件和软件两大部分。
在硬件方面我们采用了单片机89c52芯片为控制核心搭配上数据采集电路、LED数码管显示电路、DAC0800八位数模转换器等实现了模拟电压数据的循环采集和显示功能以及对输出信号的调节功能。
另外的软件部分则用c语言对数据采集、模数转换、数据显示等功能进行了编写。
文中详细介绍了硬件和软件两部分以及总体的情况.关键词:单片机82c52 DAC0800 数据循环采集ABSTRACTThe data acquisition and processing are very important parts of digital signal processing. To design a system to circular acquisitions eight roads 0~ 5V analog voltage and the indicating lights flash when it beyond the limitation, it can also output the control signal to adjust the data acquisition system. Based on the mass literature materials, the curriculum designs this system which divides into two parts, hardware and software. In the Hardware, we use 89c52 microcontroller as the core of control, with a data acquisition circuit, a DAC0800 eight bit digital to analog converter to achieve the goals. Then, in the Software, we use C language to compile the procedure of data acquisition, analog digital conversion and etc. This passage introduces the hardware, software and total situation.Key words: 89c52 microcontroller, DAC0800,Circular acquisitions of data目录第1章引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2数据采集系统的历史与发展现状 (1)第2章数据采集的控制系统的总体设计 (3)2.1系统总体设计框图 (3)2.2系统工作原理 (4)2.3各个部分功能模块介绍 (4)2.3.1 ADC0809 (4)2.3.2 DAC0800 (5)2.3.3 74HC138译码器 (5)2.3.4 三位八段数码管 (6)2.3.5锁存器 (7)2.3.6 74LS74 (8)2.3.7 74LS00 (8)第3章数据采集的控制系统的硬件设计 (9)3.1芯片的选择 (9)3.1.1芯片总体功能及介绍 (9)3.1.4 89c52结构特点 (9)3.1.3芯片各个引脚功能介绍 (10)3.1.4 89c52参数 (12)3.2系统硬件原理图 (13)3.2.1 ADC0809 (13)3.2.2 DAC0800 (14)3.2.3 74HC138 (15)3.2.4 8282锁存器 (16)3.2.5八段数码管 (17)3.2.6 74LS74二分频电路 (17)3.2.7 74LS00 (18)第4章数据采集的控制系统的软件设计 (20)4.1主程序流程图 (20)4.2各子程序流程图 (21)4.2.1中断程序 (21)4.2.2显示程序 (22)4.2.3延时程序 (23)第5章总结 (24)参考文献.... .. (26)附录一设计程序 (27)附录二PCB版图 (39)第1章引言1.1课题背景数据采集是信息学科的重要分支之一,主要是研究信息数据处理及控制等问题[1]。
基于单片机的多通道数据采集器的设计
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上世纪
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1.3
本论文研究的是具有构造简单、性能稳定、造价低廉、便于维护等特点,可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化、智能家居等诸多领域的基于单片机的多通道信号采集系统。在硬件结构上,它主要由单片机(MCU)、A/D转换器、与PC机联接的通信电路、PC机等。在软件结构上,它主要由多路信号采集,PC机与单片机通讯,数据实时动态显示,数据处理及保存等程序。
作为一个整体而言,数据采集系统的发展将受到多方面的影响,比如:测量技术、传感器技术、软件技术、网络技术以及在实践中不断提出的新要求,这些因素都将在很大程度上影响数据采集系统的发展。
测量技术在其发展过程中,会不断产生新的测量需求,对测量数据的多样性及准确性的要求也正在逐步提高。作为信息源头的传感器对计量测试技术的发展有着重要作用。在21世纪,传感器在多功能性和智能性方向的发展仍将对测量技术的发展产生深刻的影响。
当计算机技术应用到各个领域中并取得不俗表现后,测量技术又经历了一场全面数字化的变革。传统的数据采集过程包括了:测、处、管、控四个部分,应用了计算机技术之后,这四个环节的工作在时间和空间上的界限就不再那么明显了,换句话说当数据采集电路通过传感器将测量值采集、量化之后,通过计算机接口传入计算机中利用软件来完成对大量测量数据的处理,而这一切,都因为计算机在数字信号处理方面无可比拟的优势而能够瞬间完成,数据采集硬件和软件的集成也就产生了数据采集系统的概念。
3、现代控制技术应用人工智能技术(模糊逻辑,人工神经网、专家系统、模式识别、遗传算法和小波分析)对生产过程参数进行测量,以提高控制精度,保证品质。
4、传统的工业控制技术主要是对设备和生产过程的控制。今天,除了复杂生产过程仍然是人们研究应用的重要对象以外,现代控制技术的应用已经扩展到企业产品的设计过程、管理过程以及企业间的资源分配和优化,如现代物流、供需链管理、电子商务等。
基于单片机的数据采集卡的设计
1系统概述2设计过程本文主要介绍以单片机89C52为控制核心的数据采集卡(举例:电压)的设计。
介绍了设计的思路,其中包括软件设计和硬件设计。
硬件主要有单片机AT89C52、A/D转换0809芯片、显示元件(数码管)、复位电路、晶振电路及其他元器件。
软件主要包括:初始化程序、主程序、显示子程序、模/数转换测量子程序等。
当一路或多路模拟量通过0809转换器转换以后送到单片机AT89C52进行处理并最终对模拟信号测量结果进行单路或循环数值显示。
与传统的单路采集系统相比,具有准确度高、分辨率高、测量速度快、输入阻抗高、抗干扰能力强等特点。
(1)系统框图(图1)。
(2)工作原理。
该数据采集卡(温度)的设计电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成,电路原理图如图2。
A/D转换由集成电路0809完成。
0809具有8路模拟输入端口,地址线(23~25脚)可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。
22脚为地址锁存控制,当输入为高电平时,对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制,当输入一个2μs宽高电平脉冲时,就开始A/D转换。
7脚为A/D转换结束标志,当A/D转换时,7脚输出高电平。
9脚为A/D转换数据输出允许控制,当OE脚为高电平时,A/D转换数据从该端口输出。
10脚为0809的时钟输入端,利用单片机30脚的六分频晶振频率得到2MHz时钟。
单片机的P1、P3.0~P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。
P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮,P3.6端口用作单路显示时选择通道。
P0端口作A/D转换数据读入用,P2端口用作0809的A/D转换控制。
(3)硬件设计。
硬件设计包括A/D转换模块、单片机控制模块、显示模块、晶振电路、复位电路。
A/D转换模块主要由ADC0809组成。
IN0~IN7为8路模拟量输入端。
A、B、C为3位地址输入端,受ATC89C52的P2.0,P2.1,P2.2控制,3个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入。