基于avr单片机的数据采集系统设计

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基于AVR单片机的电力系统数据采集与通信系统设计

基于AVR单片机的电力系统数据采集与通信系统设计

基于A VR单片机的电力系统数据采集与通信系统设计【摘要】智能化是电力系统发展方向。

随着技术的发展和进步,以及市场对产品的功能和性能的不断提高,使得作为嵌入式系统的核心——单片机,朝着多选择、多功能、高速度、低价格、低功耗、大存储容量和强I/O功能等方向发展。

本次设计采用Atmel 公司的A VR单片机就是这样一种高性能、低功耗和采用精简指令集RISC结构的新型单片机。

【关键词】A VR单片机;数据采集;模块化智能化是电力系统发展方向。

随着网络电子产品等与电力系统的紧密融合,分布式电源、储能装置、智能电器等快速发展,以及云计算、大数据、移动终端等现代信息技术的广泛应用,传统电网向智能电网的全面升级已成必然。

要顺应世界电网发展最新趋势,推广线路智能监控系统、智能调度控制系统、智能互动用电设备成为首要任务,因此需要建设贯穿各领域的高效信息传输的技术,进而加快电网各环节的智能升级改造,全面提高电网智能化水平。

1 本设计系统功能本文基于A VR单片机的数据采集和通信系统的功能,应用两级计算机系统完成,上位机应用普通PC计算机,下位机采用单片机控制,下位机主要完成数据的采集及数据传输给上位机的功能,上、下位机之间以串行数据传输方式进行通信。

双方共同遵守同一个通信协议。

下位机接收到的上位机指令后将采集的数据处理后传给上位机。

上位机在软件的支持下对采集的数据进行分析处理。

本系统分成三个模块组成:模拟量采集模块、开关量、LCD、LED本地显示模块,通过串行口传输给上位机模块。

系统结构图如图1所示。

图1中的5个模拟量用遥控盒上的5个电位器来模拟输入。

经过芯片TLC2543进行模数转换,然后输入到ATmega64L中的PD口。

经过A VR单片机处理后再经PA口输出到液晶显示模块(LCM1)进行本地显示,经PD2口和PD3口输出到MAX232E的RXD和TXD进行RS-232的电平转换,最后通过串行电缆送到上位机。

系统利用遥控盒上8个开关的开和关模拟数字量输入的逻辑―1‖或逻辑―0‖,经过三态双向总线隔离/驱动芯片74HC245,输入到ATmega64L中的PE口。

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

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AVR单片机的温度采集系统设计论文

基于AVR单片机的温度采集系统设计论文

目录摘要 (1)Abstract (2)0 引言 (4)1 课题背景及研究意义 (6)1.1 温度采集系统设计的意义及其应用目的 (6)1.2 AVR单片机简介 (7)1.2.1 AVR单片机的主要特点 (7)1.2.2 AVR系列单片机简介 (8)1.3 ATmega16单片机系统结构 (9)1.3.1 ATmega16简介 (9)1.3.2 ATmega16的总体结构 (9)1.4 温度传感器 (11)1.4.1 数字式温度传感器 (12)1.5 串口概述 (12)1.5.1 串口介绍 (12)1.5.2 串口分类 (13)1.6 protel DXP2004软件基本概念以及使用 (15)1.7 系统方案设计 (17)1.7.1 软件设计方案 (17)2 数字式温度传感器DS18B20软硬件设计 (18)2.1 DS18B20 数字式温度传感器基本特性 (18)2.2 DS18B20测温模块 (21)2.2.1 DS18B20工作方式 (21)2.2.2 DS18B20温度数据 (22)2.2.3 DS18B20在温度采集系统中的应用 (23)3 ATmega16单片机软硬件设计 (24)3.1 ATmega16引脚说明 (24)3.2系统硬件设计 (26)3.2.1 复位线路的设计 (27)3.2.2 晶振电路的设计 (28)3.2.3 AD转换滤波线路的设计 (28)3.2.4 ISP下载接口设计 (29)3.2.6 电源设计 (30)3.2.7总设计图 (31)3.3 软件系统设计 (33)3.3.1 温度采集软件设计 (33)3.3.2 串口软件设计 (35)3.3.3 程序 (40)4.串口 RS232软硬件设计 (45)4.1 USART (45)4.2 串口的组成 (46)4.3 串口电平转换电路MAX232 (47)5 研究总结 (48)参考文献 (51)译文 (53)原文说明 (61)摘要在国民经济各部门,如电力、化工、机械、冶金、农业、医学以及人们的日常生活中,温度采集是十分重要的。

基于AVR单片机大容量数据采集系统的设计

基于AVR单片机大容量数据采集系统的设计

基于AVR单片机大容量数据采集系统的设计0 引言AVR 系列单片机一直以功能强、高可靠性、高速度、低功耗等特点而受到广泛的应用。

但是AVR 单片机自身的存储空间不大,例如在长时间或者高速数据采集系统中,对数据存储空间需求很大,单片机自身的空间难以满足存储要求,所以在大容量数据采集的场合下其作用受到了限制。

因此,在AVR 单片机的基础上外扩一个存储芯片可以解决其存储容量小的问题。

Flash存储器体积小、容量大、并可随机访问,是作为扩展存储芯片的最佳选择。

设计中采用了sumsung 公司生产的NAND 型的K9F5608UOM 芯片作为扩展存储。

1 硬件设计论文设计了5 路A/D 采集电路,介绍了如何在实际的电路中实现大容量数据采集。

设计要求:5 路并行采集电路,A/D 采集精度为12 位,每路的采集速度约为10 k/s,有效采集时间约为10 分钟。

由此我们可以得到所需要的存储空间大小大约为3 M(10×5x10×60K),一般AVR 单片机的数据存储容量是远远达不到的,因此扩展一个FLASH 芯片作为数据存储器。

整个数据控制采集系统由三大模块组成,分别是MAX1304 模数转化芯片构成的数据采集模块、K9F4G08UOM 存储芯片构成数据存储模块以及Atm-ega16L 芯片组成的系统控制模块。

系统设计构架见图1。

1.1 系统控制芯片介绍ATmage16L 是ATMEL 公司在2002 年第一季度推出的一款AVR 单片机,采用RISC 指令系统,Havard 结构设计,具有接近1MIPS/MHz 的高速处理能力,具有16 k 字节的在线编程FLASH,512 字节的EEPROM 数据存储器,32 个可编程双向I/O 口可传送地址和数据。

芯片引脚见图2。

1.2 A/D 芯片接口设计MAX1304 是MAXIM 公司推出的可编程12 位精。

基于AVR单片机的数据采集系统设计

基于AVR单片机的数据采集系统设计
接 口 的 DA 输 出 芯 片 。
关键词 : 数据 采集
US AV t b B R Mal a
Байду номын сангаас
本文介绍 了一套基于 Mal 环 境下的 A R单片机数 tb a V 据采集系统 。使用 A VR系列的单片机 中的 A me a6作 T g1 为微控制器 , 高了系统运行速度 。同时它 内部带有 8通 提 道独立 的 l 0位精度 A/ 口, D接 工作于降噪声模式 , 增强 了 抗干扰能力并 降低 了成本 。信号采集结果通过 US B接 口 直接送入 ma a l f b的工作空间并使用 mal t b的 GU 界面显 a I 示 , 于信号的分析与处理 。 便 l 整体硬 件方案框图 基于 A VR单片机 的数据采集系统 工作 原理 结构 图如 下图 l 所示 。进行数据采集时其工作流程为 : 被测信 号经 过 运 放 进 行 l l 大 后 , 模 拟 信 号 输 入 通 道 输 入 , 到 :放 从 送 A me a6的 A T g1 DC模 块 , C 模 块 内嵌 在 A R 单 片 机 内 AD V 部 , 以通 过 编 程 实 现 A 可 DC转 换 ; 换 结束 以后 把 结 果 发 转 送 到 P US D1 DI B 2的数 据 缓 冲 区 中 ;当 P US D1 收 DI B 2接 到上位机发 出的读数据请求 时, 就把数据发送到 P C机端 ; 而 D AC部分就是 当接收到上机发来 的 DAC转 换请 求命 令 和转换数据 时,A me a6就会 启动 ,控制 D 芯片 T g1 A T V5 1 , 始 进 行 D L 67 开 AC 转换 。其 中系 统 中 A DC 电 路 含 4路 输 入 , DAC电路 含 2路 输 出 , A 且 DC的 前 两 路输 入 增 益可 通 过 反馈 电 阻值 来 调 节 。

基于AVR单片机的智能仪表信号采集与显示系统设计

基于AVR单片机的智能仪表信号采集与显示系统设计

欢迎光临本刊网站h tt p://www.e ic.co 图3内模控制对于经过反馈精确线性化的采用内模控制,可以取内部模型Gm(x)为:Gm(x)=1/s001/s(13)内模控制器可取为:Gc(s)=F(s)#G-1m(s)=sE1s+1sE2s+1(14)其中,F(x)=1E1s+11E2s+1为滤波器,为限制高频噪声,通常通过适当选取滤波时间常数,使得控制器的高、低频增益的比值满足下述条件:|GC(])/GC(0)|[20。

3仿真分析对所设计的单元机组非线性内模控制系统进行仿真检验,将滤波时间常数取为[E1=20,E2=10],仿真过程在t=0时刻,系统稳定在平衡工作点:x01=1819175,x02=1715。

1)在t=200s时,x1受到幅值为1的阶跃扰动;在t=500s时,燃料量调节阶跃扰动,汽包压力变为17.9175M P a。

系统的输出响应如图4、图5(虚线为机组模型输出响应)。

图4汽包压力图5主蒸汽压力2)在t=200s时,受到幅值为1的阶跃扰动;在t=500s时,汽轮机调节门阶跃扰动,主蒸汽压力变为18.5M P a。

系统的输出响应如图6、图7(虚线为机组模型输出响应)。

从图中的可以看出,应用反馈精确线性化方法的非线性内模控制结构具有强的鲁棒性和很好的解耦效果。

图6汽包压力图7主蒸汽压力4结束语针对机组非线性模型的多变量内模控制的仿真实验可以得到以下结论:1)反馈线性化方法可以有效抵消单元机组被控对象中非线性因素的影响,同时实现了输入/输出信号间的完全解耦;2)内模控制对于经过反馈线性化以后的伪线性系统的控制具有较强的鲁棒性和良好的动态性能;3)内模控制其结构简单、可调参数与系统动/静态性能的对应关系明确,可实现性较强;4)本文采用的模型满足状态反馈线性化的条件,对于不满足状态反馈线性化条件的非线性模型一般要进行相应的变换。

t参考文献[1]刘吉臻.协调控制与给水全程控制[M].北京:水利电力出版社,1995.[2]曾德良,刘吉臻.汽包锅炉的动态模型结构与负荷/压力增量预测模型[J].中国电机工程学报,2000,20(12):75-79.[3]曾德良,赵征,陈彦桥,等.500M W机组锅炉模型及实验分析[J].中国电机工程学报,2003,23(5):149-152.[4]葛友,李春文.反馈线性化方法在锅炉一汽轮机系统控制中的应用[J].清华大学学报,200,l4l(7):125-128.[5]王东.锅炉一汽轮机系统的逆系统控制方法[J].自动化与仪器仪表,2001,(1):12-13,19.[6]房方,刘吉臻,谭文.单元机组协调系统的非线性内模控制[J].中国电机工程学报,2004,24(4):195-199.[7]徐志强。

基于AVR单片机智能数据采集的研究

基于AVR单片机智能数据采集的研究

基于AVR单片机智能数据采集的研究A VR单片机是Atmel 公司1997 年推出的RISC 单片机。

RISC(精简指令系统计算机)是相对于CISC(复杂指令系统计算机)而言的。

RISC 并非只是简单地去减少指令,而是通过使计算机的结构更加简单合理而提高运算速度的。

RISC 优先选取使用频率最高的简单指令,避免复杂指令:并固定指令宽度,减少指令格式和寻址方式的种类,从而缩短指令周期,提高运行速度。

由于A VR 采用了RESC 的这种结构,使A VR系列单片机都具备了1MIPS/MHz(百万条指令每秒/兆赫兹)的高速处理能力。

本文主要论述IIC总线以及无线传输的数据采集。

标签:A VR;IIC;无线传输;数据采集随着网络技术及通信技术的飞速发展,短距离无线通信以其特有的抗干扰能力,高可靠性,安全性好,受地理条件限制少。

安装简便灵活的优点,在许多领域都有广阔的应用前景。

甚至在一些特殊的应用领域,单片机通信不能采用有线数据传输方式,只能采用短距离的无线数据传输方式。

随着无线通信市场的不断发展,各大半导体厂商都推测出了自己短距离无线通信芯片和网络解决方案,也出现了许多无线通信协议。

如蓝牙技术。

Zigbee等无线协议。

基于nRF401的无线数据传输模块是一种超小型,低功耗,高速率的无线收发数据传输模块,nRF401所用频段为433MHZISM频段,是真正的单片UHF无线收发一体芯片。

系统的数据采集部分即控制器的前向通道大都采用智能传感器,温度传感器可采用目前比较流行的数字温度传感器DS18B20,用以采集环境比较恶劣的现场温度,DS18B20通过单线接口发送或接收信息,因此在中央微处理器和DS18B20之间仅需一条连接线.对于采集电压信号,可采用单片机的AD转换或者采用数字电压表进行电压测量并将数据传给单片机,测量电流可采用电流互感器将交流信号采样得到,并通过电流互感器产生一定比值的交流小信号,可以简单的串联一个电阻,电阻两端得到交流电压,通过加法器电路将电压抬高,得到直流电压量,并通过AD转换输入给单片机。

基于AVR单片机的数据采集器设计

基于AVR单片机的数据采集器设计
长 足 的进步 , 将计 算机 技术 融入 到数 据 采集 技 术 中
器 的准 确度 , 本文 提 出采用 双斜 式积 分 和 自动 量程
转 换技 术 相 结 合 的方 法 实 现 A/ D转 换 , 目前 常 较
去 也是一 种趋 势 。因 为数据 采集 器 要求 功 耗低 、 抗 干 扰能力 强 、 速度 快 等 , AVR 单 片 机 性 能优 越 、 而 功 能强大 , 符合 上述 特 点 , 做数 据 采集 器 的 C U 比 P
l g t i ia n o d r t c i v h o e o a a c l c i n Usn r c s o to ft e mir c n r 1 r S o o d g t li r e o a h e e t e r l fd t o l to . e i g p e ie c n r l h c o o t o l ’ o e a a o n u s p o o t n lt h i e o t o v r in i t e al d a a y i ft e r t a ac lto s n l g i p ti r p r i a o t e t fis c n e so o a d t i n l ss o h o e i l l u a i n o m n e c c
D转换 器 , 转换 器 的精度 很大 程度 影 响 了数 字 转换
的准确 度 , 且 电路需要 搭 配专 门 的译码 和 锁存 电 并 路把 模 拟信号 转换 成合适 的数字 信 号 , 这样 就使 系
统 的 电路 设计 相对 复杂 。因此 , 了提 高数 据采 集 为
别是 准确 性 、 实时性 、 自动化 程度 、 可靠性 等方 面有

基于AVR单片机的数据采集系统设计

基于AVR单片机的数据采集系统设计

本文介绍了一套基于Matlab 环境下的AVR 单片机数据采集系统,其特点是成本低,采集数据速度快,实时性好。

本采集系统使用了带有10位分辨率AD 的微型处理器,接口电路采用USB 接口,DA 输出电路采用spi 关键词:摘要:李向江樊京(南阳理工学院南阳473004)基于AVR 单片机的数据采集系统设计信息技术与网络服务本文介绍了一套基于Matlab 环境下的A VR 单片机数据采集系统。

使用A VR 系列的单片机中的ATmega16作为微控制器,提高了系统运行速度。

同时它内部带有8通道独立的10位精度A/D 接口,工作于降噪声模式,增强了抗干扰能力并降低了成本。

信号采集结果通过USB 接口直接送入matlab 的工作空间并使用matlab 的GUI 界面显示,便于信号的分析与处理。

1整体硬件方案框图基于A VR 单片机的数据采集系统工作原理结构图如下图1所示。

进行数据采集时其工作流程为:被测信号经过运放进行1:1放大后,从模拟信号输入通道输入,送到ATmega16的ADC 模块,ADC 模块内嵌在A VR 单片机内部,可以通过编程实现ADC 转换;转换结束以后把结果发送到PDIUSBD12的数据缓冲区中;当PDIUSBD12接收到上位机发出的读数据请求时,就把数据发送到PC 机端;而DAC 部分就是当接收到上机发来的DAC 转换请求命令和转换数据时,ATmega16就会启动,控制DA 芯片TLV5617,开始进行DAC 转换。

其中系统中ADC 电路含4路输入,DAC 电路含2路输出,且ADC 的前两路输入增益可通过反馈电阻值来调节。

AD DAAVR 数据来集板USB 传输操作系统(CPC 机)Matlab 显示面板图1基于AVR 数据采集系统结框图2USB 接口电路USB 接口电路主要是完成上位机和数据采集设备之间的数据传输功能。

它的最大速度能达到12Mb/s ,数据的传输决定权完全由上位机来控制。

基于AVR单片机的自动气象信息采集系统

基于AVR单片机的自动气象信息采集系统

基于A VR单片机的智能气象信息采集系统摘要:本文从气象数据采集的实际出发,对气象数据的采集、传输以及处理过程进行了研究。

提出并设计了一种基于单片机的智能气象数据采集系统,完成了系统的硬件和软件设计。

分别介绍了各个模块的电路图,并给出了系统的硬件原理图和软件设计方案。

该系统以ATMEL公司推出的A VR单片机为核心,构建了针对温、压、湿等基本气象要素的采集系统。

系统采用无线方式将采集到的气象数据传输至上位机,以供显示、分析和储存。

数据采集端由光伏电源供电,满足了长期观测的需要。

关键字:温湿度测量A VR单片机nRF401 RS232-RS485串行通信光伏电源一引言:随着我国经济社会的发展,工农业生产对气象信息的需求日益加大。

农业农情灌溉气象环境指标监测、森林火险气象指标监测、各种突发性灾害性天气的快速响应和现场监控均需要对气象信息进行实时采集和分析。

本系统采用DS18B20、HS1101等高精度传感器,低功耗高性能的ATmega16单片机,数字无线收发芯片NRF401;数据采集端配备光伏电源系统,通过数据采集、传送与处理从而实现全天候检测周遭环境的温度、湿度、气压等气象要素;工作方式灵活,可现场通过1602液晶显示器显示测得数据,也可采用无线通信的方式将数据传送至计算机。

二系统设计系统设计包括数据采集端,数据传输,数据处理,光伏电源四个部分。

系统工作原理概述:上位机定时发出检测指令,下位机通过无线数传模块接收到检测指令后,开始检测气象数据;检测结束后立即再通过无线数传模块把数据发往上位机,然后上位机软件以图形化的界面显示、分析并储存气象数据。

现场显示气象数据时无线数传模块被关闭,下位机即数据采集端独立运行,不依赖于上位机发出的检测指令,依次显示采集到的气象数据。

系统框图:图2.1下位机数据采集原理框图图2.2 上位机数据接收原理框图2.1 数据采集数据采集模块负责完成对气象信息的采集和转换。

以ATMEL公司的AVR单片机ATmega16为核心。

基于AVR单片机的无线数据采集系统

基于AVR单片机的无线数据采集系统

《自动化技术与应用》2007年第26卷第11期130 | T echniques of Automation & Applications 经验交流Technical Communications1 引言当前我国一些地区的电网结构薄弱,很多重要线路如果突然发生故障,仍然需要人工去操作、处理。

即浪费了时间,减少了供电量,同时又损害了客户的经济利益。

根据这种需求,设计了无线数传系统,整个无线数据通信系统是基于RS-232串口通信的一点对多点网络结构。

主控中心调度室工作人员对远方变电站实现了遥测、遥信、遥计、遥控。

2 系统总的框架如图1所示。

基于AVR 单片机的无线数据采集系统姜 平(合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽 合肥 230009)摘 要:针对电力系统的远程数据采集和控制,采用嵌入式单片机ATmega128、数传电台MDS设计的无线数据采集系统,在供、配电系统中得到了广泛的应用。

通过上位机的远程控制及时解决线路故障,确保电网的安全运行,提高供电质量。

介绍了以ATmega128为核心的远控单元的设计、该类型单片机与数传电台的串行通信.介绍了串口通信及C和VB编程方法。

关键词:ATmega128单片机; 数字电台; C和VB语言中图分类号: 文献标识码: 文章编号:1003-7241(2007)11-0130-03The Design of a Digital Acquisition SystemJIANG Ping(HeFei University of Technology, Hefei 230009,China)Abstract: This paper introduces the design and realization of remote control cell cored by built-in single chip AVR, and it alsointroduces a programming method in C and VB language for this system.Key words: ATmega128;digital numbers;C and VB language图1 系统总的结构图收稿日期:2006-10-303 设计思想在具体的应用中,如图1,一个主站作为控制中心,接收各个基站的上传数据。

基于-单片机数据采集系统设计

基于-单片机数据采集系统设计

基于单片机的数据采集系统设计摘要随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了长足的进步,采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。

各种领域都用到了数据采集,在石油勘探、地震数据采集领域已经得到应用。

随着测控技术的迅猛发展,以嵌入式计算机为核心的数据采集系统己经在测控领域中占到了统治地位。

数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。

数据采集系统的主要功能是把模拟信号变成数字信号,并进行分析、处理、存储和显示。

国大大小小很多公司多开发了数据采集器和卡之类的产品,这使信息的数字化提供了极大的方便。

本次毕业设计课题,数据采集器制作,是利用ATMEL公司的89C51单片机和AD0809芯片做一个采集模拟电压信号,转换为数字信号,再由单片机经过串口发送给PC机处理,另外三个数码管LED显示采集的数字信息。

关键字:单片机、数据采集、信号处理、AD0809芯片AbstractAlong with the development of information field various technologies, the technology in the aspect of data collection has also gotten rapid advance, gather the informative process of data is now society develop the direction of main stream. Various fields have used data collection , in petroleum exploration and seismic data collection field have gotten application.As measuring to control technical swift development, with embedded computer for key data collection system Ji go through in measure to control field in have taken dominance position. Data collection system is to carry out the data that the collectionon-the-spot goes to to handle , transmits and shows , stock etc. operation. The major function of data collection system is simulated signal become digital signal, and analyse handling , stock and show. Domestic size many companies have developed data collection ware and the product that blocks and so on , this makes the digitlization of information have offered maximum convenience.This graduated design program, data collection ware produce is the only flat machine of 89 C51 that uses the company of ATMEL with AD0809 chip do a collection simulated voltage signal, conversion number word signal passes string mouth again by only flat machine to dispatch to the handling of personal computer, additionally, 3 number pipe LEDs show the digital information of collection.Keyword: Only flat machine、Data is gathered、Handle目录摘要1第一章数据采集器简介51.1 数据采集器概述51.2 目前的数据采集51.2.1 铅笔和纸51.2.2长条图表记录仪61.2.3 PC机插件卡片61.2.4数据采集器61.3数据采集的选择及应用7第二章开发环境82.1画图工具Protel99软件82. 2编程工具KEIL C5192. 3 烧写器11第三章设计过程123.1系统功能及结构简介123.2 硬件芯片选择及功能简介133.2.1 AT89C51 芯片133.2.2 ADC0908 芯片143.2.3 74LS74 芯片163.2.4 MAX232 芯片173.2.5 74LS244 芯片183.3 原理介绍183.4 软件设计213.5 PC机上数据接收软件制作223.6 调试过程253.6系统精度28第四章总结28第五章致30附录一参考文献31附录二外文翻译32附录三程序48第一章数据采集器简介1.1数据采集器概述数据采集系统,正如名字所暗示的,是一种用来采集信息成文件或分析一些现象的产品或过程。

基于AVR单片机的数据采集系统的设计

基于AVR单片机的数据采集系统的设计
总第 1 5卷 1 6 9期
2 0 1 3年 9月
大 众 科 技
Po p u l a r Sc i e n c e & Te c h n o l o g y
V01 . 1 5 No. 9
S e p t e mb e r 2 0 1 3
基于 A V R单 片机 的数据采集系统 的设计
Ab s t r a c t : Th e p a p e r i n t r o d u c e s t h e h a r d wa r e d e s i g n a n d t h e s o f t wa r e d e s i g n o f a d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m b a s e d o n AVR
AVR mi c r o c o n t r o U e r a n d p c i s a c h i e v e d b y u t i l i z i n g he t s c r i m p o r t f u n c t i o n o f CH3 4 0 T c h i p . I n t h e d a t a is d p l a y mo d u l e , at d a i s c o l l e c t e d b y a n d is d p l a y e d i n Vi s u a l s t u io d e n v i r o n me n t . Ke y wo r d s : AVR mi c r o c o n t r o U e r ; at d a a c q u i s i t i o n ; s e r i l a c o mmu n i c a t i o n

基于AVR单片机的电力系统数据采集与通信系统设计

基于AVR单片机的电力系统数据采集与通信系统设计
7 9 . 0 %、 8 7 . O %。
2 ) 利用红外光谱法对 三种离子液体的化学结构进行初步表征 . 在 4 0 0 0 ~ 2 0 0 0 c m 一区域 出现 c — H基 团的伸缩振动 峰. 且分别 出现 1 7 1 1 、
1 2 6 9 c m f C = O基 团的特 征吸收峰) 、 1 2 8 0 c m f P = O基 团的特征 吸收
教育装备 . 2 0 0 8 ( 1 Nhomakorabea ) . [ 3 ] 覃岭 , 李文辉 , 等l 高职( ( C A D / C A M技术应用 》 课程 项 目化教学改 革实践 [ J J _ 职业技术教育 . 2 0 0 9 ( 3 5 ) . 4 ] 孙丽霞. 高职开放式 实验教学模式的探索『 J 1 l 机械职业教育 , 2 o o 6 ( 0 3 ) . 学院传统的学 生学 习课 程考核评定 是以学生的平时 成绩( 考勤 、 [ 5 ] 肖国玲 高职院校开放 实验 室的思考 f J 1 . 机械职业教育 , 2 0 0 5 ( 1 2 ) . 作业 、 操作) 加上期末考试 的成绩来综合评定学生的课 程学 习情况 这 [ [ 6 ] 罗广思. 对高 职 C A D / C A M校本课程开发 的思考 . 中国职业 技术教育 , 2 0 0 4
( 上接第 1 7 9页 ) 2 0 0 0 c m 区域 出现 C — H基 团的 伸 缩 振 动 峰 , 在 3 结 论 3 1 2 2 c m - 处 为芳香环上 C — H基 团的特 征峰 , 2 9 6 1 、 2 8 8 0 c m 处为脂 肪 1 ) 通过实验. 采用一步合成法制备了四种 B r O n s t e d 酸性离子液体 : 链上 c — H基团的特征 峰 : 在 1 5 2 6 、 1 4 6 2 e m 的吸收峰为 C = C 基 团的 [ H m i m 】 C H 3 C O 0 , [ H m i m ] H 2 P O 4 和 [ H m i m ] C 4 H 7 0 2 ,收率 分别 为 8 5 . 5 %、 特征吸收峰 ; 在1 7 1 5 、 1 2 2 0 c m - ・ 的吸收峰 为 C = O 基 团的特征 吸收峰 。

基于AVR单片机的楼宇供暖无线数据采集系统

基于AVR单片机的楼宇供暖无线数据采集系统

基于A VR单片机的楼宇供暖无线数据采集系统摘要:介绍一种基于AVR单片机无线互联技术的楼宇供暖数据采集系统,该系统的监控终端PC与各楼层AVR单片机通过无线信道进行通信,完成对整个管网运行状态的监控。

另外,通过对超声波式流量计误差分析和补偿,提高了管网参数测量的精确度。

关键词:单片机无线互联超声波流量计供暖系统。

Abstract: This paper introduces a building heating data acquisition system based on the A VR microcontroller wireless interconnection technology, whose monitoring terminal PC has communication with A VR microcontroller of each floor through the wireless channel, monitoring of the operational status of the entire pipe network. In addition, it improve the accuracy of the measurement of pipe network parameters by ultrasonic flowmeters error analysis and compensation.Key words: microcontroller wireless interconnection; ultrasonic flowmeter; heating system.引言:在现代化楼宇的集中式供热系统中,如何提高管网运行参数的测量精度和实现集中监控显得尤为重要。

因此利用单片机无线通信技术对各楼层管网运行参数进行控制,一方面提高供暖系统的运行品质,使室内温度更加稳定;另一方面实现供暖系统的远程智能监控,减少整个系统运营成本。

AVR单片机实现两路AD采集数据

AVR单片机实现两路AD采集数据

AVR单片机实现两路AD采集数据#include#include "Data_def.h"#include "Delay.h"#include "12864.h"#define AD_vref 0x40#define N 12void Delay_ms(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=123;y>0;y--);}void ADC_init(){ADMUX=AD_vref&0xFF;ADCSRA=0x81;}uint read_ADC(uchar num){uint ADDAT;ADMUX=num|(AD_vref&0xFF);ADCSRA|=0x40;//开始AD转换while(!(ADCSRA&0x40));ADDAT=ADCL;ADDAT=ADDAT+ADCH*256;return ADDAT;}ulong filter(uchar num){char count,i,j;uint temp,value_buf[N];uint sum=0;for (count=0;count<n;count++)< p=""> {value_buf[count] =read_ADC(num); Delay_ms(1);}for (j=0;j<n-1;j++)< p="">{for (i=0;i<n-j;i++)< p="">{if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ){temp = value_buf[i];value_buf[i] = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}for(count=1;count<n-1;count++)< p=""> sum+=value_buf[count];return (ulong)(sum/(N-1));}void main(void){uint ADIN1=0,ADIN2=0;uchar t;DDRA=0xFF;PORTA=0xFF;DDRC=0xFF;PORTC=0xFF;DDRF=0x00;PORTF=0x00;LCD_init();ADC_init();Display_str(0,0,"测试AD工作");Display_str(1,0,"一路");Display_str(2,0,"二路");while(1){write_LCD_cmd(0x92);write_LCD_dat(ADIN1/10000+0x30);write_LCD_dat(ADIN1%10000/1000+0x30);write_LCD_cmd(0x93);write_LCD_dat('.');write_LCD_dat(ADIN1%1000/100+0x30); write_LCD_cmd(0x94);write_LCD_dat(ADIN1%100/10+0x30); write_LCD_dat(ADIN1%10+0x30);write_LCD_cmd(0x8A);write_LCD_dat(ADIN2/10000+0x30);write_LCD_dat(ADIN2%10000/1000+0x30); write_LCD_cmd(0x98B);write_LCD_dat('.');write_LCD_dat(ADIN2%1000/100+0x30); write_LCD_cmd(0x8C);write_LCD_dat(ADIN2%100/10+0x30); write_LCD_dat(ADIN2%10+0x30);/*write_LCD_cmd(0x92);write_LCD_dat(ADIN1/1000+0x30);write_LCD_dat(ADIN1%1000/100+0x30); write_LCD_cmd(0x93);write_LCD_dat(ADIN1%100/10+0x30); write_LCD_dat(ADIN1%10+0x30);write_LCD_cmd(0x8A);write_LCD_dat(ADIN2/1000+0x30);write_LCD_dat(ADIN2%1000/100+0x30); write_LCD_cmd(0x8B);write_LCD_dat(ADIN2%100/10+0x30); write_LCD_dat(ADIN2%10+0x30);*/if(t==50){ADIN1=(filter(0)*4.16*1000)/1024;ADIN2=(filter(1)*4.16*1000)/1024;//ADIN1=filter(0);//ADIN2=filter(1);t=0;}t++;if(ADIN1>ADIN2){PORTA=0xF0;}if(ADIN1<adin2)< p="">{PORTA=0x0F;}}}/**********************************************************液晶显示(串行方式)**********************************************************/void SendByte(uchar zdata) // 按照液晶的串口通信协议,发送数据{uchar i;for(i=0; i<8; i++){if((zdata << i) & 0x80){RWL;}else{RWH;}EL;EH;}}void write_LCD_cmd(uchar cmdcode) // 写串口指令{RSL;RSH;SendByte(0xf8);SendByte(cmdcode & 0xf0);SendByte((cmdcode << 4) & 0xf0);Delay_ms(2);}void write_LCD_dat(uchar Dispdata) // 写数据{RSL;RSH;SendByte(0xfa);SendByte(Dispdata & 0xf0);SendByte((Dispdata << 4) & 0xf0);Delay_ms(2);}void Display_str(uchar X,uchar Y,uchar *p)//显示字符串函数{ uint i; //局部循环体控制变量switch(X){case 0:write_LCD_cmd( 0x80 + Y );break; //第一行case 1:write_LCD_cmd( 0x90 + Y );break; //第二行case 2:write_LCD_cmd( 0x88 + Y );break; //第三行case 3:write_LCD_cmd( 0x98 + Y );break; //第四行}for(i=0;p[i]!='\0';i++){write_LCD_dat(p[i]);}}/*uchar read_LCD_dat()//读数据{uchar temp;Read_busy();RS=1;RW=1;temp=LCD_data;E=1;_nop_();_nop_();E=0;return(temp);} *///**********液晶初始化**********//void LCD_init(){PSBL; //串行方式Delay_ms(50);write_LCD_cmd(0x30);//选择基本指令操作Delay_ms(1);write_LCD_cmd(0x30);Delay_ms(1);write_LCD_cmd(0x0C);//显示状态开关:整体显示开,光标显示关,光标显示反白关Delay_ms(1);write_LCD_cmd(0x01); //清除显示DDRAMDelay_ms(20);// write_LCD_cmd(0x06);//启始点设定:光标右移// Delay_ms(1);}</adin2)<></n-1;count++)<></n-j;i++)<></n-1;j++)<></n;count++)<>。

基于单片机的数据采集系统设计

基于单片机的数据采集系统设计

学科类:工科学号:100701050216 学校代码:12795密级:公开2014届本科生毕业论文基于单片机的数据采集系统设计院系:电子信息学院专业:电子信息工程姓名:指导教师:答辩日期:二〇一四年五月LED数码显示管是一种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件。

它使用了8个LED显示管,其中7个用于显示字符,1个用来显示小数点,故通常称之为八段发光二极管数码显示器。

对LED数码显示器的控制可以采用按时间向它提供具有一定驱动能力的位选和段选信号。

LED数码显示有动态扫描显示法和静态显示。

在单片机中,为了节省硬件资源,多采用动态扫描显示法。

2.2.5 按键为实现显示指定的通道电压,需要用到单片机的外部中断0和外部中断1来实现跳转,其原理图如下图2-4-1所示,Q11接到外部中断0(P3.2),Q12接到外部中断1(P3.3)。

当按下按键S3时,给P3.2低电平,启动外部中断0;当按下按键S3时,给P3.3低电平,启动外部中断1,编写相应的中断服务程序就可以实现功能。

图 2.2按键原理图第三章硬件部分3.1 主机部分该系统是一个主从式数据采集系统,主机和从机均用单片机实现,它的主机部分负责数据处理和显示,主机和从机之间用RS-232进行通信。

它由AT89C52、MAX232、LED数码显示器组成。

3.1.1 主机部分原理图设计由于主机要对从机有一个命令,所以用到按键,将按键接到单片机AT89C52的P3.4的端口上,按键的一端接地,当P3.4这条I/O线为低电平时,则表示按键处于按下状态。

主机还要负责对采集到的数据进行处理和LED显示,用两个74HC573,一个与单片机AT89C52的P2.7口相连用于位选,一个与单片机AT89C52的P2.6口相连用于段选。

单片机的P0口的8位数据线与用于段选的74HC573的D0~D7相连,用于数码管上具体的数字的显示。

单片机P0口的八位数据线与用于位选的74HC573的D0~D7相连,用于在哪个数码管上显示。

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基于A VR单片机的数据采集系统设计摘要近年来,随着嵌入式微处理器的快速发展,单片机系统得到了广泛的应用。

在医疗、航空、交通、军事技术、工业控制、科学研究等领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,但仅仅具备单片机方面的知识是不够的,还应结合具体的硬件结构以及应用对象的软件特点来设计系统。

本论文的目的就是设计实现一个具有一定实用性的实时数据采集系统。

论文主要论述对土壤内部温度、湿度、压力等数据采集系统的设计与实现。

它的主要功能是完成数据采集、处理、显示、控制以及与PC机之间的通信等。

基于对数据采集系统体系结构及功能要求的分析,本文设计并实现的采集系统采用Atmega64单片机为核心,扩展了电源电路、复位电路、LCD接口电路以及监控电路等,并配有标准RS-232及RS-422串行通信接口。

系统软件采用汇编语言编写,为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构。

由于使用该仪器的野外环境多样,干扰严重,在系统的开发实现中,不仅要实现数据采集仪的一般功能,也要保证它的可靠性和安全性。

本文论述了数据采集系统所采取的硬件和软件方面的抗干扰措施,并对与PC机之间的通信实现进行了相应的论述。

关键词嵌入式;数据采集;Atmega64;传感器- I -Design of Data Acquisition System Based on A VRSCMAbstractIn recent years, with the rapid development in embedded microprocessor,the SCM(Single Chip Micyoco)has been widely applied in many fields such as the medical treatment,the aviation,the transportation,the military technique,the industry,the science research,andso on.In this fields,SCM is usually to be used as a core parts,but the knowledge of SCM isn'tenough.We should combine with the structure of concrete hardware and characteristics ofrelevant software to design the system.The purpose of this thesis is to design a practicalreal-time data collection system.This thesis mainly discuss the design and realization of the data collection system whichrefers to the temperature、humidity、pressure inside the soil.The system is mainly used tofinish the data collection、processing、display and the correlative control and communicationwith the PC.On the analysis of the system structure and function requirement,the system inthis thesis adopts the Atmega64 core,expands the power、reset、LCD interface circuit withstandard RS-232 series communicate interface.For the entironment the system in use iscomplex with serious disturb.We should ensure the reliability and security besides the basicfunction in the design of the system.In this thesis we discuss the anti-jamming measuresthrough hardware and software.We talk about the realization of communication with the PC.The software design with assemble language,and adopts modularize framework design.Keywords Embedded System; data collect system; Atmega64;sensors- II -目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 数据采集系统的发展 (1)1.3 课题设计内容 (2)第2章系统总体设计 (3)2.1 系统总体设计框架 (3)2.2 系统主程序设计 (3)2.3 系统主要功能 (5)2.3 本章小结 (5)第3章硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统设计 (6)3.1.1 ATmega64单片机概述 (6)3.1.2 ATmega64单片机引脚功能 (8)3.1.3 系统时钟电路 (10)3.1.4 系统复位电路 (10)3.1.5 系统电源电路 (10)3.2 标准RS-232接口扩展 (11)3.2.1 RS-232接口的机械指标 (11)3.2.2 RS-232接口的电气规范 (12)3.2.3 RS-232接口的电气规范 (12)3.3 标准RS-422接口扩展 (13)3.3.1 MAX485芯片简介 (13)3.3.2 硬件设计 (14)3.4 外存储器扩展 (14)3.4.1 I2C总线简介 (14)3.4.2 AT24C64简介 (15)3.4.3 AT24C64与ATmega64单片机接口连接 (16)3.5 温湿度采集端设计 (16)3.5.1 SHT75的主要性能 (16)3.5.2 硬件设计 (17)3.6 压力采集端设计 (17)3.6.1 ATmega64单片机概述 (17)3.6.2 26PCB压力传感器简介 (18)- III -3.8 显示接口设计 (20)3.8.1 LCD1602简介 (20)3.8.2 硬件设计 (21)3.9 本章小结 (21)第4章软件设计 (22)4.1 软件总体设计框架 (22)4.2 温湿度及压力数据采集模块软件设计 (23)4.3 标准RS-232及RS-422接口扩展软件设计 (24)4.3.1 RS-232接口扩展软件设计 (24)4.3.2 RS-422接口扩展软件设计 (27)4.4 片外存储器扩展软件设计 (28)4.5 键盘及显示模块软件设计 (28)4.5.1 键盘读取程序设计 (28)4.5.2 LCD显示子程序设计 (29)3.6 本章小结 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A (34)附录B (37)附录C (40)附录D (41)- IV -第1章绪论1.1课题背景在实际的生活与工作中,我们常常需要到工作现场和野外进行数据采集及相关的处理,计算机虽然具有强大的数据处理和分析能力,但我们不能把计算机搬到现场,这是因为计算机除了体积大、携带不方便外,更因为它的抗干扰能力差以及对工作环境质量要求高等缺点,使计算机无法在某些环境恶劣的场合下工作。

而单片机以其运算速度快、体积小、成本低、集成度高、抗干扰能力和控制能力强等优点,已经广泛用于智能化仪器仪表、机电一体化产品以及数据采集和过程控制方面。

近年来随着微电子技术的迅速发展和大规模集成电路的出现,特别是高性能单片机的出现,正引起数据采集系统领域内的一场新的技术革命。

数据采集是信号与信息采集学科的一个重要组成部分,也是诸多计算机领域中最为活跃的领域之一。

随着计算机、集成电路等技术的飞速发展,数字采集系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。

我国是农业大国,不同地区的土壤环境有着较大的差异,即使同一地区在不同季节土壤环境也不尽相同,土壤的温湿度及压力对于农作物的正常生长至关重要,准确的了解土壤的温湿度及压力参数就显得尤其重要。

1.2数据采集系统的发展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。

大约在60年代后期,国外就有成套的数据采集设备产品进入市场,此阶段的数据采集设备和系统多属于专用的系统。

20世纪70年代中后期,随着微型机的发展,诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。

由于这种数据采集系统的性能优良,超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统,因此获得了惊人的发展。

从70年代起,数据采集系统发展过程中逐渐分为两类,一类是实验室数据采集系统,另一类是工业现场数据采集系统。

就使用的总线而言,实验室数据采集系统多采用并行总线,工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。

20世纪80年代随着计算机的普及应用,数据采集系统得到了极大的发展,开始出现了通用的数据采集与自动测试系统。

该阶段的数据采集系统主要有两类,一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成。

例如:国际标准ICE625(GPIB)接口总线系统就是一个典型的代表。

这类系统主要用于实验室,在工业生产现场也有一定的应用。

第二类以数据采集卡、标准总线和- 1 -木式结构,把相应的接口卡装在专用的机箱内,然后由一台计算机控制。

第二类系统在工业现场应用较多。

这两种系统中,如果采集测试任务改变,只需将新的仪用电缆接入系统,或将新卡再添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建,显然,这种系统比专用系统灵活得多。

20世纪80年代后期,数据采集系统发生了极大的变化,工业计算机#单片机和大规模集成电路的组合,用软件管理,使系统的成本降低,体积减小,功能成倍增加,数据处理能力大大加强。

20世纪90年代至今,在国际上技术先进的国家,数据采集技术已经在军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域被广泛应用。

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