毕业设计论文 (基于单片机的数据采集系统设计)含源代码(2)
基于单片机的数据采集系统设计本科生
基于单片机的数据采集系统设计本科生摘要:数据采集系统是信息技术广泛应用于各个领域的一项重要技术。
本文介绍了基于单片机的数据采集系统的设计过程和实施方法。
该系统使用单片机作为主控芯片,通过传感器采集环境中的数据,并通过通信接口将数据传输给上位机进行分析和处理。
本文详细介绍了系统的硬件设计和软件实现,同时对系统的性能进行了测试和分析。
实验结果表明,该系统具有较高的数据采集效率和较好的稳定性,可以在各个领域中广泛应用。
1.引言随着科技的不断发展,数据采集系统已经被广泛应用于各个领域,如工业自动化、环境监测、医疗健康等。
数据采集系统的设计对于实现数据的准确采集、处理和分析具有重要意义。
基于单片机的数据采集系统由于其成本低、体积小和易于实现等特点被广泛应用。
本文主要介绍了一种基于单片机的数据采集系统的设计和实施过程。
2.系统硬件设计2.1主控芯片的选择本系统使用单片机作为主控芯片,根据具体的应用需求选择合适的单片机。
主控芯片需要具备较强的处理能力、丰富的接口和良好的稳定性。
常见的单片机有AVR单片机和51单片机等,本文选择AVR单片机进行设计。
2.2传感器的选择与接口设计根据实际应用需求,选择合适的传感器,并设计相应的接口电路连接到主控芯片。
传感器可以是光电传感器、温湿度传感器、气体传感器等。
通过传感器可以实时采集环境中的各种数据,并通过接口电路将数据传输给主控芯片。
2.3数据存储和传输设计为了实现数据的存储和传输,需要设计相应的存储器和通信接口。
可以使用EEPROM作为数据存储介质,通过串口通信或无线通信将数据传输给上位机进行后续处理。
同时,为了保证数据的稳定传输和防止数据丢失,可以设计相应的纠错机制和重发机制。
3.系统软件实现3.1系统初始化在系统初始化过程中,需要对主控芯片和传感器进行初始化,包括引脚设置、时钟配置、中断设置等。
3.2数据采集和处理在数据采集和处理过程中,主控芯片通过接口电路和传感器进行数据采集,并对采集到的数据进行预处理和滤波处理,以确保数据的准确性和可靠性。
基于单片机的数据采集系统的设计
论文题目:基于单片机的数据采集系统的设计摘要本文介绍了基于单片机的数据采集的硬件设计和软件设计,数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带,它的存在具有着非常重要的作用。
本文介绍的重点是数据采集系统,而该系统硬件部分的重心在于单片机。
数据采集与通信控制采用了模块化的设计,数据采集与通信控制采用了单片机AT89C52来实现,硬件部分是以单片机为核心,还包括A/D模数转换模块,显示模块和串行接口部分。
本系统下位机负责数据采集并应答主机的命令。
8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换,实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换,并将转换后的数据通过串行口RS-485传输到上位机,由上位机负责数据的接受、处理和显示,并用LED数码显示器来显示所采集的结果。
软件部分应用VC++编写控制软件,对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。
关键词:数据采集AT89C52ADC0809RS-485AbstractThis article describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system.The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine8051to carry out. The part of hardware’s core is AT89C52, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface.Slave machine is responsible for data acquisition and answering the host machine.8roads were measured the electric voltage to pass the in general use mold-few conversion of ADC0809,the realization carries on the conversion that imitates to measure the numeral to measure towards the data that collect .Then send the data to the host machine through RS-485,the host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with VC++. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like data-acquisition treatment,data-display anddata-communication ect.Keyword:data acquisition AT89C52ADC0809RS-485目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1研究背景及其目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3该课题研究的主要内容 (3)2数据采集总体设计 (4)2.1系统设计的基本要求 (4)2.2数据采集系统结构功能及简介 (4)3硬件部分 (6)3.1单片机基本模块 (6)3.2 A/D转换模块 (9)3.3键盘模块 (12)3.4LED数码管显示模块 (13).3.5通信模块 (17)4软件部分 (20)4.1简介KeilUvision2 (20)4.2下位机部分程序设计 (24)5上位机简介 (29)6结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录1总原理图 (33)附录2程序清单 (35)1绪论1.1研究背景及其目的意义近年来,数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注,数据采集系统也有了迅速的发展,它可以广泛的应用于各种领域。
单片机毕业设计(论文)
西南交通大学本科毕业设计(论文)基于单片机的多通道数据监测系统A multi-channel data detection system based onMCU年级:学号:姓名:专业:机械电子工程指导老师:2014 年8 月院系机械工程学院专业机械电子工程年级 2010级姓名题目基于单片机的多通道数据监测系统指导教师评语指导教师 (签章)评阅人评语评阅人 (签章) 成绩答辩委员会主任 (签章)年月日毕业设计(论文)任务书班级茅机学生姓名学号 20101426 发题日期: 2014 年 3 月 5 日完成日期: 6 月 10 日题目基于单片机的多通道数据监测系统1、本论文的目的、意义温度压力液位流量是工业自动化常见控制参量,实现其监测与控制是基础性工作,也是机械电子工程专业学生必须掌握的基础内容。
本课题要求学生综合利用所学知识,培养动手能力,在前人工作基础上,改进完善,实现多通道模拟工业温度压力液位信号采集和处理显示,实现上下限报警和电磁继电器和开关通断控制。
该课题对于机电测控实验中心完善实验建设具备价值。
2、学生应完成的任务(1)查阅收集资料、熟悉设计原始资料、完成相关不少于10000个字符的外文资料翻译。
(2)完成毕业实习调研以及实习报告的撰写。
(3)现有温度压力液位流量监测与控制系统调研和资料搜集。
(4)多路参量监测与控制系统方案设计。
(5)接口电路板制作和加工。
(6)实验程序设计与调试。
(7)完整程序和实物一套。
(8)整理完成不少于24000字的毕业论文。
3、论文各部分内容及时间分配:(共 12 周)第一部分调研准备和资料搜集(2周)第二部分方案设计和元器件采购(2周)第三部分硬件制作(3周)第四部分软件调试(3周)第五部分系统集成,撰写毕业论文(1周)评阅及答辩评阅答辩(1周)备注指导教师:年月日审批人:年月日摘要随着电子计算机信息技术的不断发展和完善,采用单片机实现的数据采集系统的应用越来越多。
基于单片机的简单数字采集系统设计
I
基于单片机的简单ห้องสมุดไป่ตู้字采集系统设计
A Simple Digital Acquisition System Design Based On MCU Abstract
Data Acquisition System referred to DAS (Data Acquisition System), refers to the temperature, pressure, flow, displacement, such as simulation of a collection, quantitative converted into digital, so as to provide computer storage, processing, display or print device. Digital Acquisition System Acquisition System is the most common type, with the rapid development of SCM technology, the object through the MCU control has increasingly become an important future development direction. The key is to complete the design of specific signals (such as temperature, flow, etc.) simulation of the collection, processing and display.
毕业设计--基于单片机的高速数据采集系统设计
目录1.绪论 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 数据采集技术的发展历程和现状 (1)1.3 本文的研究内容 (2)1。
4 系统设计涉及的理论分析 (2)2.系统设计 (4)2.1方案选择 (4)2。
2系统框图 (5)3.单元电路设计 (6)3.1信号调理电路 (6)3.2高速A/D模块 (7)3。
3 FPGA模块设计 (8)3。
4MCU模块设计 (8)3.5数据采集通道总体原理图 (9)3.6硬件电路总体设计 (9)4。
软件设计 (10)4。
1 信号采集与存储控制电路工作原理 (10)4.2 信号采集与存储控制电路的FPGA实现 (11)4.3 原理图中的各底层模块采用VHDL语言编写 (12)4。
3。
1三态缓冲器模块TS8 (12)4.3。
2分频器模块fredivid (13)4.3.3地址锁存器模块dlatch8 (14)4。
3.4地址计数器模块addrcount (15)4.3.5双口RAM模块lpm_ram_dp (16)4.4 数据显示模块设计 (18)4。
4.1 主程序 (18)4。
4。
2 INT0中断服务程序 (19)4。
4.3 INT1中断服务程序 (19)4。
5软件仿真 (20)4.5.1三态缓冲器模块TS8 (20)4。
5.2分频器模块fredivid (20)4。
5。
3地址锁存器模块dlatch8 (20)4.5。
4地址计数器模块addrcount (21)5。
系统调试 (21)5.1 单片机子系统调试 (21)5。
2 FPGA子系统调试 (22)5.3 高速A/D模块的调试 (22)6 总结 (22)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (25)高速数据采集系统设计摘要:随着数字技术的飞速发展,高速数据采集系统也迅速地得到了广泛的应用.在生产过程中,应用这一系统可以对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高生产质量,降低成本提供了信息和手段。
在科学研究中,应用数据采集系统可以获取大量的动态数据,是研究瞬间物理过程的有力工具,为科学活动提供了重要的手段.而当前我国对高速数据采集系统的研究开发都处于起步阶段,因此,开发出高速数据采集系统就显得尤为重要了。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计摘要:本篇设计主要以STM32单片机为核心,设计了一个多路数据采集系统。
该系统能够实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示,并通过串口与上位机进行通信,实现数据上传和控制。
设计中使用了STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集,使用GPIO口实现数字量信号的采集,通过串口与上位机进行通信。
经过实验验证,该系统能够稳定地采集多路数据,并实现远程数据传输和控制功能,具有较高的可靠性和实用性。
关键词:STM32单片机,数据采集,模拟量信号,数字量信号,上位机通信一、引言随着科技的发展,数据采集系统在工业控制、环境监测、生物医学等领域得到了广泛的应用。
数据采集系统可以将现实世界中的模拟量信号和数字量信号转换为数字信号,并进行处理和存储。
针对这一需求,本文设计了一个基于STM32单片机的多路数据采集系统。
二、设计思路本系统的设计思路是通过STM32单片机实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示,并通过串口与上位机进行通信,实现数据上传和控制。
该系统采用了模块化设计方法,将系统分为采集模块、显示模块和通信模块。
1.采集模块采集模块通过STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集,通过GPIO口实现数字量信号的采集。
通过在程序中设置采样频率和采样精度,可以对不同类型的信号进行稳定和准确的采集。
2.显示模块显示模块通过LCD显示屏显示采集到的数据。
通过程序设计,可以实现数据的实时显示和曲线绘制,使得用户可以直观地观察到采集数据的变化。
3.通信模块通信模块通过串口与上位机进行通信。
上位机通过串口发送控制命令给STM32单片机,实现对系统的远程控制。
同时,STM32单片机可以将采集到的数据通过串口发送给上位机,实现数据的远程传输。
三、实验结果与分析通过实验验证,本系统能够稳定地采集多路模拟量和数字量信号,并通过串口与上位机进行通信。
系统能够将采集到的数据实时显示在LCD屏幕上,并通过串口传输给上位机。
基于C51单片机的多路数据采集系统设计毕业设计论文
基于单片机的多路数据采集系统设计The Design Of Multi-channel Data Acquisition System BasedOn SCM毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书图3.1 主机部分电路原理图。
(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。
基于单片机的数据采集系统的设计
题目:基于单片机的数据采集系统的设计专业:机械设计制造及其自动化姓名:(签名)___________指导教师:(签名)___________本文介绍了基于单片机的数据采集系统的工作原理和结构,针对制动器使用过程中摩擦材料需凭经验定期更换,无法准确判断其失效程度的现状,设计了对制动器制动时的磨损量可以进行测量的硬件和软件系统,该系统利用位移传感器进行检测,通过单片机进行数据处理和分析,实现了摩擦材料位移量(磨损量)在线检测及存贮,当位移超出[1]范围时,发出报警信号0单片机数据采集智能检测系统的研制成功,将解决长期以来依据经验更换摩擦材料的问题,为制动器更换摩擦材料提供了一个比较科学的依据,有效地减少不必要的人力和材料的浪费,降低了安全隐患,提高了机器运行的可靠性,具有十分重要应用价值⑵关键字:单片机;磨损;数据采集Subject:Design of Data acquisition system based on single chipAbstractThis article describes has based on sin gle tablets mach ine of data acquisiti on system of work prin ciple and structure , for brake using process in the frictio n material required with experie nee regularly replaced , cannot accurate judgme nt its failure degree of status , desig n the amount of wear and tear on brakes braking can measure of hardware and software systems, the system using displacement sensor for detection , by single tablets machine for data processing and analysis , implementation has friction material displacement volume wear volume on li ne detect ion and the storage ,whe n the displaceme nt goes out of scope , issued alarm sig nal .Intelligent detection system of SCM data acquisition is successful, will solve the problem of friction materials has long been based on experienee to be replaced, for the replaceme nt of brake frict ion material providi ng a more scie ntific basis, effectively reduc ing the unn ecessary waste of man power and materials, reduces security risks, improve the reliability of the mach ine runnin g, is of great value.Keywords : SCM ; wear; data acquisition目录1绪论 (1)1.1数据采集技术的分类 (1)1.2数据采集 (2)1.3信息提取 (3)1.4本文的主要工作 (4)2基于单片机的数据采集系统的工作原理 (6)2.1系统构架和工作原理 (6)2.2基本要求 (6)2.3数据采集系统的历史与发展 (7)3检测系统硬件设计 (10)3.1单片机的选择 (10)3.2位移传感器的选择 (14)4基于单片机的数据采集的检测系统方案设计 (16)4.1位移的检测方法 (16)4.2如何实现位移的测量 (18)4.3位移线性化的分段依据 (20)5检测系统软件设计 (22)5.1 A/D 转换的子程序 (22)5.2参数在SPI_EEPRO中存放的地址设置 (23)5.3通讯协议 (24)5.3.1 什么是通讯协议 (24)5.3.2数据帧格式 (24)5.3.3命令及返回格式 (25)5.4各命令的编程 (29)5.3位移传感器的数据线性化 (33)6 结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1绪论数据采集技术主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等问题。
基于单片机的数据采集系统设计
由于以前科学技术水平的有限数据采集系统并没有来自上位机的支持,因此不管想要采用哪种类型的数据存储器,它的容量都是可计算出,因为不得不进行下一次的数据采集不得不对以前的数据进行覆盖刷新,这不会有利于用户分析整体数据,因此不能准确地掌握生产过程的状态。为了帮助工农业的一些场所需要大量数据采集解决这个问题,本论文是使用主从结构的通信方式进行数据采集,具体的步骤是模拟量是由下位机采集,单片机的主要责任是采集八路数据,再回答由主机发送的命令,上位机的主要任务是对接收的数据进行有效处理和清晰的显示,最后主机与从机之间用的串行口连接。因此,用户可以写上所需的计算机程序,并在文件中的数据的有效的查询和分析,这在长期正常运行,检查工业过程是很有帮助的。
在当今社会计算机技术较快成长的情况下,数据采集技术也有了很好的发展。在生产过程中,因为使用该系统采集记录生产过程中所需要的数据,对提高产品质量降低生产成本起到了很大的作用。在专门进行研究过程中,使用该技术能够取得大量的动态信息。无论在什么应用领域,如若应用该技术工作效率和经济效益就能够得到很大的提高。
第二章数据采集
2.1 数据采集系统
数据采集,也被称为数据获取,主要是应用一种设备,从外在环境采集到一些所需要的资源,然后将这些资源送入到系统的内部。目前数据采集技术已广泛应用在各个领域。
在此系统中要进行模数转换即需要把模拟数据转化为数字数据,完成此任务需要的是AD模数转换器,其需要考虑的指标有:转换速率sps、分辨率bit、输入信号范围、电源电压、输出接口、封装、参考源、输入通道、功耗。AT89C52是此系统的最根本的处理系统,它的功能较为强大,任务也比较繁杂主要是读取数据、处理和逻辑控制,传输数据等一些操作。此设计中使用的单片机是AT89C52。主机和从机之间进行通信主要是由MAX232完成,经过一些对比它的串行口使用的是RS-232-C。该系统显示部分选用了生活中比较常见也应用较多的LED数码管来显示数据。实现此论文需用的系统框图如图2.1所示。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计本文将设计一种基于STM32单片机的多路数据采集系统。
该系统可以实现多个输入信号的采集和处理,在电子仪器、自动化控制、工业检测等领域具有广泛的应用前景。
首先,我们需要选择合适的STM32单片机作为系统的核心处理器。
STM32系列单片机具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等优点,非常适合用于嵌入式数据采集系统的设计。
在选取单片机时,要考虑到系统对于处理速度、存储容量和外设接口的需求,以及预算等因素。
其次,我们需要设计合适的外部电路来连接待采集的信号源。
常用的信号源包括温度传感器、光敏电阻、加速度传感器等。
我们可以使用适当的模拟电路将这些信号转换为STM32单片机能够接收的电平。
此外,还可以考虑使用模数转换芯片来实现对多路模拟信号的高速采集。
接下来,我们需要设计软件算法来对采集到的数据进行处理。
在数据采集系统中,常见的算法包括滤波、数据压缩、数据存储等。
通过滤波算法可以去除噪声,提高信号的质量;数据压缩可以减少数据存储和传输的空间;数据存储可以将采集到的数据保存在存储介质中以供后续分析。
最后,我们需要设计用户界面以便用户能够方便地操作系统。
可以使用LCD屏幕和按键等外设来实现用户界面的设计。
用户界面应该直观简洁,提供友好的操作和显示效果,方便用户进行数据采集和系统设置。
综上所述,基于STM32单片机的多路数据采集系统设计需要考虑到硬件电路和软件算法的设计,以及用户界面的设计。
通过合理的设计和实现,可以实现多路信号的高速采集、滤波处理和存储,为电子仪器、自动化控制和工业检测等领域提供可靠的数据支持。
基于单片机的毕业设计论文
基于单片机的毕业设计论文基于单片机的毕业设计论文毕业设计是每位大学生在完成学业的最后一步,也是展示自己专业水平和创新能力的机会。
在计算机科学和电子工程等相关专业中,基于单片机的毕业设计论文是一种常见的选题。
本文将探讨基于单片机的毕业设计论文的一般结构和内容,以及一些可能的选题方向。
一、引言引言部分是论文的开篇,需要概述论文的背景和目的,以及研究的重要性和意义。
对于基于单片机的毕业设计论文,可以介绍单片机的基本概念和应用领域,以及为什么选择该主题进行研究。
二、文献综述文献综述部分是对相关研究和技术的综合评述。
在基于单片机的毕业设计论文中,可以回顾已有的单片机应用案例和技术文献,分析其优点和不足之处,为自己的研究提供理论依据和参考。
三、问题陈述问题陈述部分是明确研究目标和解决的问题。
在基于单片机的毕业设计论文中,可以提出一个具体的问题,例如如何利用单片机实现智能家居控制系统,或者如何设计一个智能车辆导航系统等。
四、方法与实现方法与实现部分是论文的核心内容,需要详细描述研究方法和实际实现过程。
在基于单片机的毕业设计论文中,可以介绍所选用的单片机型号和开发环境,以及设计和实现的具体步骤。
可以包括电路设计、编程、硬件连接等方面的内容。
五、实验与结果分析实验与结果分析部分是对实际实验结果的展示和分析。
在基于单片机的毕业设计论文中,可以通过实际的实验数据和图表来验证设计的可行性和性能。
同时,还需要对实验结果进行详细的分析和讨论,指出优点和不足之处,并提出改进的建议。
六、总结与展望总结与展望部分是对整个毕业设计论文的总结和未来工作的展望。
在基于单片机的毕业设计论文中,可以总结设计的成果和创新点,以及解决的问题和取得的成果。
同时,还可以展望未来的研究方向和可能的改进空间。
七、参考文献参考文献部分是列出所有在论文中引用的文献和资料,需要按照规定的引用格式进行排版。
基于单片机的毕业设计论文可以涵盖多个领域和应用,例如智能家居、智能交通、物联网等。
基于单片机数据采集系统设计
2.2 系统各部分的功能
要完成这些功能主要依靠传感器、信号处理电路、显示装置、数据处理装置和执行机构等。其具体组成框图如图 1 .2. 1 所示。
被检测的各种参数(温度、流量、压力、位移、速度等)由传感器变换成易于后续处理的电信号。由于传感器输出信号太弱或信号质量不高,应经过前端预处理电路进行放大、滤波等,然后经过数据采集系统转换成数字量,并通过接口送入存储器,经过单片机运算、变换处理后,由数据分配子系统和接口输出到执行机构,由基本系统及其接口输出用于显示、记录、打印或绘制成各种图表、曲线等。此外,其他仪器仪表或系统通过通信子系统及接口完成相互之间的信息交换和互连。所以我们把微机自动检测系统也常称为计算机数据采集系统,或简称为数据采集系统。微机自动检测技术不仅能解决传统的检测技术不能或不易解决的问题,而且能简化电路、增加功能、提高精度和可靠性等,还能实现人脑的部分功能,使自动检测系统具有智能化,实现代替人工自动检测的目的,随着微机自动检测技术的不断发展,自动检测系统会变得更加智能化、多功能化。
第1章 前言
基于单片机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。
(2)从传感器过来的信号较小(常用热电偶的输出变化往往在几毫伏到几是毫伏之间,电阻应变片输出电压的变化只有几个毫伏,人体生物电信号仅是微伏级)。因此需要加以放大才能满足大多数A/D转换器的满量程输入0~5V的要求。此外,某些传感器阻比较大,输出功率较小,这样放大器还起阻抗变换器的作用来缓冲输入信号。由于各类传感器输出信号的情况各不相同,因此需要的放大器种类也很多。例如,为了减少输入信号的共模分量,就采用各种差分放大器、仪用放大器和隔离放大器;为了使不同数量级的输入电压都具有最佳变换,就产生了量程可以变换的程控放大器;为了减少放大器输入的漂移,就产生了斩波为零和激光修正的精密放大器。
毕业设计---基于单片机的数据采集系统设计
摘要本文提出了一种基于多个MCU通信的实时数据采集系统方案,该系统由监控计算机单元,数据处理单元,总线隔离器单元,接收单片机,数据采集单元组成。
数据处理单元与多个现场采集器为点对点的串行通信方式,在数据处理单元内部,各个通道的数据以双CPU并行通行方式进行处理,处理的结果以串行方式送入监控主机;同时在采集单元与处理单元,处理单元与计算机之间采用RS-485总线进行数据的传送;对于采样的数据,通过可编程键盘/显示接口8279芯片对数据进行显示,筛选,转存。
实际运用证明,该方案具有良好的实时性。
[关键词] 数据采集处理系统;单片机(MCU);串行通信;并行通信单片机数据采集系统AbstractThe text brings forward a sort of real-time data collecting system scheme,which is based on multi-MCU corresponding. The system consists of supervising computer cell, data processing cell, overall-insulating cell, incepting SCM and data collection cell. The data processing cell and the multi-field collectors are serial communication which are one point opposite one point. Within the data processing cell, every passage data are processed in double CPU merge-capable transmission fashion. Then, the processing results enter the supervising host computer in strand-capable fashion. At the same time,we transmit data with adopting RS-485 bus between the collection cell and the processing cell, and also between the processing cell and the computer. As to the sampling data, we display the data by programming keyboard /displaying 8279 CMOS chip, as well as filtrating and depositing the data with transferring fashion. Practicality mobilization proves this project has favorable real-time character..Key words: data acquisition and processing system ; Microcontroller unit ;serial data communication ; parallel data communication目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)CATALOG (IV)第一章引言 .................................................................. 11.1 数据采集系统的组成 ......................................................... 11.2 数据采集系统的应用领域及发展前景............................................ 1第二章概述 ................................................................. 32.1 单片机的组成 ............................................................... 32.2 单片机的分类 ............................................................... 32.3 单片机的特点 ............................................................... 52.4 单片机的应用 ............................................................... 62.5 单片机的发展 ............................................................... 6第三章数据采集系统的硬件组成 ................................................... 103.1 集散式数据采集系统的结构.................................................. 103.2 数据处理器 ............................................................... 133.3 3-8译码器................................................................ 173.4 74LS244 隔离器 ........................................................... 193.5 RS-485总线............................................................... 193.6 键盘/显示控制器8279 ...................................................... 213.7 键盘,显示器工作原理 ..................................................... 23第四章数据采集系统的软件实现 ................................................... 264.1 数据接收器接收,发送数据.................................................. 264.2 数据处理器接收数据 ....................................................... 294.3 主处理器执行中断 ......................................................... 294.4 键盘显示电路 ............................................................. 32结束语 ........................................................................ 39参考文献: .................................................................... 40致谢 ........................................................................... 41附图 ............................................................. 错误!未定义书签。
【精品 毕业论文 毕业设计】基于单片机的数据采集系统
引言我国目前中小型企业在整个工业产业中占相当大的比例,这些企业的监控模式主要为模拟控制系统加以常规仪表为主的数据采集系统。
这种监控模式存在着检修维护工作量大、没有可靠的历史记录等缺点。
而且常规模拟仪表也进入老化淘汰期,设备可靠性明显降低,某些仪表的备品备件也得不到保障,因此中小型企业监控系统的技术改造工作已势在必行。
数据采集系统是从一个或多个信号获取对象信息的过程。
随着微型计算机技术的飞速发展和普及,数据采集监测已成为日益重要的检测技术,广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。
数据采集是工业控制等系统中的重要环节,通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现,作为测控系统不可缺少的部分,数据采集的性能特点直接影响到整个系统。
数据采集系统可以采集的工业运行数据包括电气参数和非电气参数两类。
其中电气参数主要有电流、电压、功率、频率等模拟量,断路器状态、隔离开关位置、继电保护动作信号等开关量以及表示电度的脉冲量等。
而非电气参数种类较多,既可以是采集某些工业中的各种温度、压力、流量等热工信号,也可有水电厂中的水位、流速、流量等水工信号,还可以采集诸如绝缘介质状态、气象环境等其它信号。
本次设计中数据采集系统是基于单片机的测量软硬件来实现灵活的测量显示系统,它主要完成数据信息的采集、A/D转换、标度变换、数据显示及实现报警系统。
随着计算机技术的飞快发展和普及,以数据采集系统为核心的设备也迅速在国内外得到了广泛的应用,现代工业生产和科学研究对数据采集的要求也越来越高。
第1章数据采集系统概述1.1 数据采集系统发展概况数据采集系统起始于20世纪50年代,1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非熟练人员进行操作,并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。
由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性,可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务,因而得到了初步的认可。
基于单片机的毕业论文 2
单片机设计论文院 (系):机械工程学院班级:10机制2班学生姓名:陈艺文导师姓名:海深一、单片机历史单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
1、SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构.“创新模式"获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
2、MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力.它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。
从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素.在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司. Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS—51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。
因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
3、嵌入式系统单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展.因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
单片机也被称为微控制器(Micro controller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域.单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来.最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中.INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳.二、常用单片机芯片简介1、STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强.2、PIC单片机:是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。
基于单片机的简单数字采集系统的设计
基于单片机的简单数字采集系统的设计摘要:单片机系统采集的信号有的是模拟电压信号、模拟电流信号、PWM信号、数字逻辑信号等。
现在,绝大多数传感器输出的信号都是模拟信号量,电流和电压。
所以模拟信号的采集应用最为广泛,处理过程也相对复杂。
相比于模拟信号PWM信号和数字逻辑信号的采集比较直接,单片机能够直接处理这类信号,无需额外的器件进行信号转换。
关键词:采集系统;数字系统;单片机;一、引言在数字技术飞速发展的今天,将各种模拟信号转化为数字信号并进行相应的处理不仅可以提高系统*能还可以充分利用数字信号的各种处理算法来提高系统的灵活*和可靠*。
随着单片机的运算速度的提高,在一些由单片机构成的较小系统中对信号进行实时处理己经成为可能,并且越来越受到人们的重视。
这就要求作为最底层的数据采集系统既要具有很高的采样速率。
又要能提供更丰富的原始数据信息。
系统经常需要采集各种模拟量信号、数字量信号,并对它们进行相应的处理。
二、电路原理在通信过程中,多路信号要传输,为使它们能够区别,选用不同频率的载波信号。
在测量中,通常噪声含有各种频率,将信号调制到某一个载波频率上,只让载波频率为中心的一个很窄的频带内的信号通过,就可以有效的抑制噪声,这一过程称之为调制。
在接收端,对已调制的信号恢复出原来的信号的过程称之解调。
简单的解调方式有非相干解调(检波)。
非相干解调方法是信号通过一个检波二极管,再经过一低通滤波器就可以获得原始的模拟信号,优点是降低接收机成本,提高整机的通信可靠*。
根据题目的基本要求,可将其划分如下几个部分:(一)8路模拟信号采集与通信控制器(二)二进制数字调制器(三)解调器(四)3dB带宽30~50kHz的带通滤波器作为模拟信道(五)时钟频率可变的测试发生器(六)接收断采集结果显示电路系统的原理框图如图1所示。
图1系统原理总图三、电路实现欠压产生原因比较简单,主要是由于蓄电池存电量不足或低温长时间启动时引起的;而过压产生的原因则比较复杂,可分为瞬变*过压和非瞬变*过压两大类。
基于单片机的实验室数据采集系统的设计
基于单片机的实验室数据采集系统的设计
随着科技的不断发展,实验室数据采集系统在科学研究和工程实践中扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍一种。
实验室数据采集系统是指通过传感器将实验室中的数据采集并传输到计算机或其他设备中进行处理和分析的系统。
为了设计一款高效可靠的实验室数据采集系统,我们选择了单片机作为主要控制器。
在本系统中,我们选用了一款性能稳定可靠的单片机作为主控制器,其具有较高的运算速度和良好的扩展性。
同时,我们还选择了多种传感器来采集实验室中的各类数据,如温度、湿度、压力等。
在系统的硬件设计中,我们采用了模块化设计的思路,将主控制器、传感器和通信模块分别设计成独立的模块,以提高系统的可维护性和易扩展性。
同时,我们还采用了多种接口标准,如USB、RS232等,以便于与计算机或其他设备进行数据交互。
在系统的软件设计中,我们采用了嵌入式C语言进行编程。
通过编写相应的程序,我们可以实现数据的采集、存储和传输等功能。
同时,为了提高系统的稳定性和可靠性,我们还加入了异常处理和数据校验等功能。
在实际应用中,该实验室数据采集系统具有很大的应用前景。
它可以广泛应用于各类实验室中,如化学实验室、物理实验室、生物实验室等。
通过采集和分析实验数据,研究人员可以更好地理解实验现象,推动科学研究的进展。
总之,基于单片机的实验室数据采集系统的设计是一个具有挑战性和实用性的工程项目。
通过合理的硬件设计和软件编程,我们可以实现高效可靠的数据采集和处理。
这将为科学研究和工程实践提供强有力的支持,推动科技创新和社会发展。
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基于单片机的毕业论文(设计)题目:基于80C51单片机和TLC2543的多路数据采集系统设计学号:姓名:年级:学院:信息科学技术学院系别:电子通信系专业:指导教师:完成日期:摘要在工业生产和科学技术研究的各行业中,常常利用PC或工控机对各种数据进行采集。
数据采集技术是信息科学的重要分支,是传感器、信号获取、存储与处理等信息技术结合。
本文采用TI公司的11路12位串行模数转换器TLC2543和Philips公司推出的增强型80C51系列单片机P89C51RA2组成多路高精度的数据采集系统。
这个数据采集系统特点是实现低成体积本、高可靠性、多点的数据采集,并且具有易实现、、易编程、移植、小、功耗低等优点。
该系统还可通过USB数据总线接口与PC机进行数据通信,达到在PC机上实时的显示、存储和处理采样数据的目的。
以上所有的特性使得本系统可很好的应用于实验室或工业现场等多种场合的多路数据实时采集。
关键词:TLC2543;A/D转换;数据采集AbstractPC and Industrial PC are often utilized in all walks of life in industrial production and scientific research to acquire various data. Data acquiring technology is an important branch of information science, and it combine transducer, signal obtaining, information storing and processing together. This paper adopts 11 analog input channels and 12-bit -analog-to -digital converter called TLC2543 from TI Company and enhancement mode 80C51 series signal-chip computer called P89C51RA2 from Philips Company to form the multi-function and high-accuracy data gathering. With small size and low power consumption, this kind of data gathering technology is easy to realize, program, and transplant. This system also can carry on data communication with PC through USB data bus interface and PC, and it can finally achieve display, memory, and sample processing. With the characteristics mentioned above this system will be well applied in the laboratory, industry, or other departments where the multi-function real time data acquire technology can be used.Keyword:TLC2543 ; A/D converter;data acquisition目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 ........................................................................................................... - 1 -1.1 研究意义 ........................................................................................... - 1 -1.2 研究内容 ........................................................................................... - 1 -2 数据采集系统的构成 ............................................................................... - 2 -3 基于USB的数据采集系统的硬件设计 ................................................. - 3 -3.1系统的原理及其组成 ........................................................................ - 3 -3.2 硬件电路的芯片选择 ..................................................................... - 5 -3.2.1 单片机芯片选择 ..................................................................... - 5 -3.2.2 模—数转换芯片选择 ............................................................. - 6 -3.3 TLC2543和单片机的接口电路设计............................................. - 8 -3.4 电压跟随器的设计 ......................................................................... - 9 -3.5 制作USB数据采集系统电路板 ................................................. - 10 -3.5.1 画原理图 ............................................................................. - 11 -3.5.2 画PCB图............................................................................ - 11 -4 USB数据采集系统软件编程 ................................................................ - 14 -4.1 TLC2543的工作原理................................................................... - 14 -4.1.1 TLC2543的工作过程............................................................ - 14 -4.1.2 接口时序 ............................................................................. - 14 -4.2 采集模块程序设计 ....................................................................... - 16 -4.2.1 A/D转化程序设计 ............................................................. - 17 -5 系统调试 ................................................................................................. - 18 -6 结束语 ..................................................................................................... - 20 - 致谢 ........................................................................................................... - 21 - 参考文献 ....................................................................................................... - 22 - 附录A:A/D转换程序 .............................................................................. - 23 - 附录B:主程序 .......................................................................................... - 26 -1 引言1.1 研究意义在工业生产和科学技术研究的各行业中,常常利用PC或工控机对各种数据进行采集。
数据采集技术是信息科学的重要分支,是传感器、信号获取、存储与处理等信息技术结合。
将外部世界存在的温度、压力、液位等转换为模拟或数字信号,再传送到计算机作进一步处理的这一过程,即“数据采集”。
数据采集已在工农业,医药卫生,生态环境,航天航空,军事,气象等领域得到了广泛的应用,可以通过对信号测量,处理,控制及管理,实现测、控、管的自动化与系统化。
而利用Philips公司推出的增强型80C51单片机系列P89C51RA2和TI公司的11路12位串行模数转换芯片TLC2543组成多路高精度的数据采集系统,很容易就能实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。
并可通过USB数据总线接口与PC 机进行数据通信,在PC机上实时地显示和存储采样数据,本系统可应用于实验室或工业现场等多种场合的多路数据实时采集。