计算机实现数据采集系统的设计
计算机数据采集系统设计
计算机数据采集系统设计1、计算机数据采集与分析技术概述；1.1、数据采集计算机处理的对象是数字量，⽽外部世界的⼤部分信息是连续变化的物理量，例如温度、压⼒、位移、速度，要将这些信息送⼊计算机进⾏处理，就必须先把这些连续的物理量离散化，即进⾏量化编码，变成数字量才能实现。
数据采集就是将被测对象的各种参量通过传感器做适当转换后，由⾮电量变换成电量，再经过信号调理、采样、量化、编码和传输等步骤，输⼊计算机进⾏处理或存储记录的过程。
1.2、数据采集系统⽤于数据采集的成套设备称为数据采集系统，计算机是数据采集系统的核⼼，完成对整个采集过程的控制、对采集的数据进⾏处理的任务。
1.3、数据采集分析技术数据采集分析技术的任务主要有三项：把模拟信号转换为计算机能识别的数字信号，送⼊计算机通过计算机进⾏计算和处理，得到有⽤的信息实现对过程或⽬标（某些物理量）的监视与控制2、计算机数据采集电路数据采集系统随着新型传感技术、微电⼦技术和计算机技术的发展⽽得到迅速发展。
由于⽬前数据采集系统⼀般都使⽤计算机进⾏控制，因此数据采集系统有叫做计算机数据采集系统。
数据采集系统包括硬件和软件两⼤部分，硬件部分⼜可分为模拟部分和数字部分。
图2.1是硬件基本组成⽰意图。
下⾯简单介绍⼀下数据采集系统的各个组成部分。
图1.1数据采集系统硬件基本组成1.传感器传感器的作⽤是把⾮电的物理量转变成模拟电量(如电压、电流或频率)，例如使⽤热电偶、热电阻可以获得随温度变化的电压，转速传感器常把转速转换为电脉冲等。
通常把传感器输出到A／D转换器输出的这⼀段信号通道称为模拟通道。
2.放⼤器放⼤器⽤来放⼤和缓冲输⼊信号。
由于传感器输出的信号较⼩，例如常⽤的热电偶输出变化，往往在⼏毫伏到⼉⼗毫伏之间；电阻应变⽚输出电压变化只有⼏个毫伏；⼈体⽣物电信号仅是微伏量级。
因此，需要加以放⼤．以满⾜⼤多数A／D转换器的满量程输⼊5—10 V 的要求。
3.滤波器传感器和电路中的器件常会产⽣噪声，⼈为的发射源也可以通过各种捅合渠道使信号通道感染上噪声．例如⼯频传号可以成为⼀种⼈为的⼲扰顿。
数据采集的设计报告
目录摘要 (3)引言 (5)第一章数据采集系统的概述 (6)1.1 数据采集系统基本概述 (6)1.1.1 数据采集 (6)1.1.2 数据采集系统的分类 (6)1.1.3 数据采集系统的基本功能 (7)1.1.4 数据采集系统的结构形式 (7)第二章数据采集系统整体设计 (8)2.1 硬件设计原则 (8)2.2 软件设计原则 (8)第三章数据采集系统的硬件设计 (9)3.1 系统工作原理 (9)3.2 硬件工作原理 (9)3.2.1 CPU处理核心模块(STC89C52) (9)3.2.2 DS18B20温度传感器模块 (11)3.3 电路设计 (14)3.3.1 CPU处理模块 (14)3.3.2 显示电路 (15)3.3.3 通信电路 (15)3.3.4 复位电路 (15)3.3.5 温度采集电路 (16)3.3.6 晶振电路 (16)3.3.7 警报电路 (17)第四章数据采集系统的软件设计 (18)4.1 汇编语言和Keil C51 (18)4.2 主程序 (19)4.3 各程序 (19)4.3.1 显示子程序 (19)4.3.2 温度子程序 (20)第五章总结 (21)参考文献 (22)附录：程序 (23)摘要本次设计主要基于单片机STC89C52单片机的多点数据采集，该系统由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分是由信号接收、信号采集、AD转换和信号发送四部分组成。
系统以单片机为核心，将被测信号转换为能够被单片机所识别的信号输入单片机实现数据采集。
被测信号一般为模拟数据和数字数据两大类。
主机发送的模拟信号经过AD0809的转换，模拟信号经量化后得到离散的值，即数字信号。
在方案的选择中，主机可以用单片机、ARM、电脑等，采用单片机做主机部分，通信距离会比较短，所以使用上拉电阻通过上拉的作用给信号线提供一个驱动电压，使之传输更稳定，传输距离更远，用来抵消线路中内阻对信号的损耗。
关键词：STC89C52；信号接收；信号采集；A/D转换AbstractThis design is mainly based on single-chip microcontroller STC89C52 multi-point data acquisition, this system is consists of hardware and software components. Hardware part is consists of four parts as signal receiving, signal acquisition, AD transform and signal sending. This System is based on single-chip microcontroller, which is being measured signals converted to what can be single-chip microcontroller identification of the signal input data acquisition.Measured signal is divided into two types of commonly simulation data and digital data.The analog signal sending by the mainframe is changed over through AD0809, then the analog signals via discrete values quantified, namely the digital signal.In the choice of case, mainframe can be MCU, ARM, computers and so on, using the monolithic as the mainframe will make a short communication distance, as the result, we use pull-up resistors to pull through the role of signal lines provide a driving voltage, make transmission more stable, the transmission distance is farther, and offset circuit impedance to signal loss.Key words：STC89C52, signal receiving, signal acquisition, A/D transform引言温度是一种最基本的环境参数，人们的生活与环境的温度息息相关，工业和农业生产中得许多场合对温度有严格的要求，如温室养殖场和冷冻室等，随着科学技术的进步，单片机及相关电子技术飞速发展，应用领域不断拓展，利用单片机和传感器实现对温度的精确测量，提高了生产的自动化程度，成本低廉，应用十分广泛，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
计算机控制课程设计数据采集系统设计正文
1 引言数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。
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。
数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。
数据采集是工、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。
在科学研究中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。
随着计算机在工业控制领域的不断推广应用，将模拟信号转换成数字信号已经成为计算机控制系统中不可缺少的重要环节，因此数据采集系统有着更加重要的意义。
本次的课程设计中，我通过查阅有关资料，确定了系统设计方案，并设计了硬件电路图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。
最后利用Protel绘制了电路原理图，Keil编写源代码。
本课程设计采用89C51系列单片机，设计的系统由硬件和软件两部分构成，硬件部分主要完成数据采集，软件部分完成数据处理和显示。
数据采集采用AD0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，采样的周期由可编程定时/计数器8253控制。
完成采样的数据后输入单片机内部进行处理，并送到LED显示。
软件部分用Keil 软件编程，操作简单，具有良好的人机交互界面。
程序部分负责对整个系统控制和管理，采用了汇编语言进行了判别通道、数据采集处理、数据显示、数据通信等程序设计，具有较好的可读性。
使系统实现了通过一个A/D转换器采样一个模拟电压，每隔一定时间去采样一次，每次相隔的时间由定时器/计数器芯片8253控制，采样的结果送入A/D转换器芯片0809，转换完成后，把转换好的数字信号送入并行接口芯片8255，然后由中断控制器向CPU发出中断请求，在CPU控制下把8225中的数字送入外设即CRT/LED 显示。
多路数据采集系统设计
多路数据采集系统设计多路数据采集系统是一种用于采集多个信号源数据的系统。
它通常由采集器、信号源、传输线路、收集器和处理器等组成。
在多路数据采集系统中，采集器是一个关键组件，它负责接收和处理来自多个信号源的数据。
采集器可以是硬件设备，也可以是软件程序。
硬件采集器通常具有多个输入端口，可以同时接收多个信号源的数据，并将其转换为数字信号。
而软件采集器则可以通过计算机的输入设备接收数据。
采集器还可以进行数据处理和存储，以确保数据的质量和实时性。
信号源是指传感器、仪器仪表或其他设备，它们产生或接收数据并将其传输到采集器。
信号源可以是各种类型的传感器，例如温度传感器、压力传感器、光传感器等。
传输线路是将信号源和采集器连接起来的通道，可以是有线连接或无线连接。
其中，有线连接通常使用数据线或网络电缆，而无线连接通常使用无线电或红外线进行信号传输。
收集器是一个用于接收和存储来自采集器的数据的设备。
它可以是计算机、数据存储设备或远程服务器等。
收集器通常具有大容量存储设备，以便可以保存大量的数据。
它还可以进行数据压缩和加密，以确保数据的安全性和可靠性。
处理器是对采集的数据进行处理和分析的设备。
处理器可以是计算机、嵌入式系统或专用的数据处理设备。
它负责对数据进行处理、转换和分析，以提取有用的信息。
处理器还可以根据用户的需求进行实时监测和报警，以及生成报表和图表等输出。
多路数据采集系统广泛应用于各个领域，例如工业自动化、环境监测、医疗健康等。
在工业自动化领域，多路数据采集系统可以用于监测生产设备的运行状态和产品质量，实现智能化控制和优化生产过程。
在环境监测领域，多路数据采集系统可以用于监测空气质量、水质和土壤等环境参数，以提供科学依据和决策支持。
在医疗健康领域，多路数据采集系统可以用于监测患者的生理参数，例如心率、血压和血糖等，以帮助医生进行诊断和治疗。
总之，多路数据采集系统是一种实时监测和数据处理的工具，它可以帮助我们获得准确的数据和有用的信息，以支持决策和优化。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用，数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计，以其低成本、高效率、易扩展等特点，受到了广泛关注和应用。
本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。
本文将首先介绍系统的整体架构，包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。
然后，详细阐述各个模块的工作原理和实现技术，包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。
本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现，如数据传输速度、传输距离、功耗等，并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。
文章将总结该系统设计的优点与不足，并对未来发展方向进行展望，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、单片机基础知识单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点，因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。
单片机按照其内部结构可以分为多种类型，例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。
每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口，因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。
在数据采集和无线数据传输系统设计中，单片机通常作为核心控制器，负责数据的采集、处理、存储和传输。
通过编程，单片机可以控制外设进行数据采集，如使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，或者使用传感器接口读取传感器的输出值。
计算机远程数据采集系统的设计与实现
（ ｏ ｅ ｅｏ ａ ｅ ｔ ｓ ｎ ｏ ｕｅ ｃ ｎ ｅＪ ｈ ｕ Ｕｎ ｅｓｙ Ｊ ｈ ｕ４ ６ ０ ， ｈｎ） Ｃ Ｈ ｇ ｆ ｔ ｍａ ｃ ａ ｄＣ ｍｐ ｔ Ｓ ｉ ｃ ，ｉ ｏ ｉ ｒ ｔ， ｉ ｏ １ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｍ ｈ ｉ ｒ ｅ ｓ ｖ ｉ ｓ
需要对大量数据进行现场采集 。 在极端恶劣工作环境下， 数据的测量技术难度大 ， 同时远程数据传送抗 干扰性能也 比较差。 前 ， 月 常
用 的数 据采 集 系 统绝 大部 分是 由 集 成传 感 器 和单 片 机 以 及 通 信 电 路 构 成 的 ， 种 方 式 人 机 界 面不 友好 、 试 期 长 、 改 不 方 便 ， 这 调 修 因
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｉｔ ａ ｎ ｔ ｍ ｅ ；Ｌａ ｄ ：ｖｒｕ ｌｉｓｒ ｕ ｎｔ ｂＶＩ ＥＷ ；Ｒ ｅ ｏｔ ａａＡｃ ｕｉｉ ｏ ｍ ｅ Ｄ ｔ ｑ ｓｔ ｎ ｉ
随着 现 代 控 制 技 术 的发 展， 工 业 控 制 领 域 需 要 对 现 场数 据 进 行 实 时 采 集 、 制 ，例如 在 发 电厂 、 铁 厂 、 工 领 域 的生 产 中都 在 控 钢 化
内 的各 种 仪 器 通 信 总线 标 准 的所 有 功 能 函数 。利 用 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 设 计 的数 据 采 集 系 统 ， 模 拟 采 集 各 种 信 号 ， 以用 功 能 强 大 的 计 算 ａＶ Ｅ 可 可 软 件代 替 某 些 传 统 的 测 量仪 器 ， 而使 测 试 系统 更 为 简 洁 、 活 、 从 灵 方便 ｌ ｌ １ 。 本 文 设 计 了 一 种基 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 的计 算 机 远 程 数 据 采 集 系 统 ，并 对 其 系 统 的组 ａ ＶＥ 成 、 现给 出 了详 细 描 述 。 实 艘
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。
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。
数据采集系统的设计与实现
《汇编语言+微型计算机技术》课程设计报告课设题目数据采集系统的设计与实现系部班级学生姓名学号序号指导教师时间目录一、设计目的 (3)二、设计内容 (3)三、硬件设计及分析 (4)1．总体结构图 (4)2.各部件端口地址设计及分析 (4)3.各部件的组成及工作原理 (5)四、软件设计及分析 (7)1．总体流程图 (7)2.主要程序编写及分析 (8)五、系统调试 (12)1.调试环境介绍 (12)2. 各部件的调试 (13)3.调试方法及结果 (19)六、总结与体会 (20)七、附录 (20)数据采集系统的设计与实现一、设计目的1. 通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《汇编语言程序设计》以及电子技术等课程的内容，为以后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。
2. 主要掌握并行 I/O 接口芯片 8253、8255A、ADC0809 及中断控制芯片 8259A 等可编程器件的使用,掌握译码器 74LS138 的使用。
3. 学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。
4. 掌握微型计算机技术应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。
二、设计内容1．功能要求①利用《微型计算机技术》课程中所学习的可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809 和微机内部的中断控制器8259A（从保留的IRQ2 或IRQ10 端引入）设计一个模拟电压采集系统，并且编程与调试。
②用8253 定时器定时10MS，每次定时10MS 后启动一次模/数转换，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集。
③每次模/数转换结束后，产生一次中断，在中断服务程序中，采集来的数字量被读入微处理器的累加器AL 中，然后通过8255A 输出到8 个LED 发光二极管显示。
2.设计所需器材与工具④微机原理与接口综合仿真实验平台。
⑤可编程芯片8253、8255A 、ADC0809 和译码器芯片74LS138、74LS245 等。
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。
数据采集系统设计(1)
二、运用前置放大器的依据
当传感器输出信号比较小，必须选用前置放大器进行放大。
U
om
ax
100
1 100
9 21.6
1 9
1
31.6V
由上述计算可见，送入A/D转换器的输入规范电压为 0～3.16 V，同时， 由于 电路被接成串联负反馈形式并且采用自举电源，因此0.1 V、 1 V和10 V三挡量程的 输入电阻高达10 000 MΩ。10 V和1000 V挡量程由于接入衰减器，输入阻抗降为10 MΩ。
V6
9 k
＋ 15 V
147 k
V5
1 k
量程标定电路原理
(2) 1V量程。V8、V10导通，此时放大电路被接成串联负反馈放大器，其放大 倍数Af及最大输出电压Uomax分别为
21.6 9 1 Af 9 1 31.6 Uomax 1 31.6 3.16V
(3) 10V量程。Ｖ7、V9导通，放大电路被接成跟随器，放大倍数为1，然后输出 经分压，此时
(1) 0.1 V量程。V8、V6导通，放大电路被接成电压负反馈放大器， 其放大倍 数Af及最大输出电压Uomax分别为
Af
21.6 9 1 31.6 1
Uomax 0.1 31.6 31.6V
100 k
S1.
S1.
△
Hi
1
2
＋∞
9.9 M
Lo
－
100 k
V8 Uo
V9
数据采集系统毕业设计论文
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，并进行了系统存在的一些误差分析。
数据采集系统分为数据采集部分和显示控制部分。
数据采集部分主要负责数据的采集，将从调理电路送过来的信号进行量化，把模拟量变成数字量。
显示部分主要是把采集来的数据进行显示，并控制各通道数据采集的次序，它采用8279作为键盘显示接口器件，用硬件完成对显示器和键盘的扫描，用开关矩阵控制各通道数据采集的次序，用LED进行数据的显示。
关键词：单片机，数据采集，查询，上位机通信ABSTRACTThe face of large amounts of data, manual processing far can not meet the requirements of the times, relying on micro-electronics technology to achieve data acquisition, storage and display, as the pace of the times the only effective shortcut. The system uses analog-digital conversion, microprocessor, memory and other chips to achieve the 8-channel data acquisition, storage signals will be collected by time uploaded to the host computer PC, by the choice of different modes of data capture, query, print and display, etc.. In the paper a more systematic introduction of the analog signals to digital signals from the conversion process and discuss the technical parameters of the conversion process and other issues, in the end, we also conducted a systematic analysis of the existence of a number of errors.Data acquisition system is divided into the data collection and display control section. The data collection is mainly responsible for data collection, sent over from the signal conditioning circuit to quantify, the analog into digital. Showing some of the major is to show the data gathered, and control the order of the channel data acquisition, which uses 8279 as the keyboard and display interface device, complete with hardware, monitor and keyboard scanning, with the switch matrix control the order of the channel data acquisition with LED display data.KEY WORDS: signal chip micro-computer 、acquisition、PC-communcation目录摘要 (I)第1章前言 (4)1.1设计的研究意义 (4)1.2系统的现状和发展趋势 (4)1.3设计的主要任务 (5)第2章数据采集系统总体功能介绍和说明 (6)2.1 系统实现的功能 (6)2.2 系统各部分的功能 (6)2.2.1 信号调理部分 (7)2.2.2 数据处理部分 (9)第3章数据采集系统硬件设计 (12)3.1 主要芯片介绍 (12)3.1.1 8051AH的功能特点 (12)3.1.2 ADC0809的功能特点 (14)3.1.3 LF398芯片介绍 (16)3.2 功能模块电路设计 (17)3.2.1 数据采集模块电路设计 (17)3.2.2 查询打印模块电路设计 (21)第4章数据采集与通信系统软件设计 (23)4.1单片机数据采集的分析与设计 (25)4.2单片机与PC通信的分析与设计 (26)4.3查询，打印功能的实现 (30)第5章误差分析 (29)结束语 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章前言1.1设计的研究意义数据采集系统的任务就是将采集到的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。
计算机数据采集系统的设计及应用
2019年第8期信息与电脑China Computer & Communication网络与通信技术计算机数据采集系统的设计及应用毕建忠（32158部队，河北 张家口 075100）摘 要：随着科学技术的不断发展，各行各业开始促进自身的发展，各行各业的发展离不开数据信息的采集。
事实上人们在进行数据采集时经常会遇到各种困难，需要加强对数据采集的研究，严格进行计算机数据采集系统的设计，并加强数据采集在各领域的应用。
笔者对数据采集进行了简单阐述，对其设计与应用进行了深入分析，希望为各行业更好的应用计算机数据采集系统提供参考。
关键词：计算机；数据采集；工作原理中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2019）08-137-02Design and Application of Computer Data Acquisition SystemBi Jianzhong(Unit 32158, Zhangjiakou Hebei 075100, China)Abstract: With the continuous development of science and technology, all walks of life begin to strengthen their own development, but the development of all walks of life is inseparable from the collection of data information. In fact, people often encounter various difficulties in data collection. This requires strengthening the research of data collection, strictly carrying out the design of computer data collection system, and strengthening the application of data collection in various fields. In this paper, data acquisition is briefly described, and its design and application are analyzed in depth, so as to provide a reference for better application of computer data acquisition system in various industries.Key words: computer; data acquisition; working principle1 计算机数据采集系统的概述1.1 计算机数据采集系统的组成计算机数据采集系统主要包括计算机子系统与智能数据采集系统两部分，其中计算机子系统主要是对收集到的数据信息进行科学合理的分类、存储及数据处理，进而便于人员进行操作。
基于集成电路的高速数据采集系统设计与实现
基于集成电路的高速数据采集系统设计与实现近年来，随着计算机和通信技术的迅速发展，各种数据采集系统已成为现代工业生产和科学研究的重要组成部分。
而在数据采集系统中，高速数据采集系统则备受瞩目。
本文将介绍一种基于集成电路的高速数据采集系统的设计和实现方法，为读者深入了解和掌握该技术提供一个参考。
一、高速数据采集系统的特点高速数据采集系统最为显著的特点是采样速度快，高精度，可实现实时采集和处理。
同时，该系统的数据存储量大，处理速度快，可用于高速数据的传输、处理和存储。
二、基于集成电路的高速数据采集系统的设计原理该高速数据采集系统主要由采样模块、控制处理模块、数据存储模块和接口模块四个部分组成。
其中，采样模块主要负责采集数据；控制处理模块负责控制采集系统参数和实现数据处理；数据存储模块主要用于存储采集的各种数据；接口模块用于实现采集系统与计算机之间的数据传输。
在设计过程中，需要通过适当的硬件设计和软件开发，使得各个模块之间能够良好地协同工作。
具体来说，需要采用高速A/D转换芯片和高速的数据总线技术，实现高速、精准的信号采集和快速的数据传输和处理。
同时，在控制处理模块中，需要引入专业的数据处理算法和控制策略，从而实现高效、准确的数据处理。
三、高速数据采集系统的实现方法基于集成电路的高速数据采集系统的实现方法有以下几个步骤：1. 确定采集数据的类型和采样速度。
根据实际需求，确定采集数据的类型和采样速度，以满足需要的数据精度和采集效率。
2. 选定高速A/D转换芯片和适配器。
根据采集数据类型和采样速度，选择合适的A/D转换芯片和适配器，以保证数据的精度和采样速度。
3. 设计高速数据采集系统的硬件。
根据数据采集的需求，设计高速数据采集系统的硬件，包括电源、采样模块、控制处理模块、数据存储模块和接口模块等。
4. 开发采集系统的软件。
通过开发采集系统的软件，实现数据采集和处理控制等功能，以满足具体数据采集的需求。
5. 测试数据采集系统的性能。
基于单片机实现数据采集的设计
基于单片机实现数据采集的设计摘要：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。
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，它的存在具有非常重要的作用。
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AT89C51 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，和串行接口电路。
本系统能够对8 路模拟量，8 路开关量和1 路脉冲量进行数据采集。
被测数据通过TLC0838 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MAX232 传输到上位机，由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LCD 显示器来显示所采集的结果。
对脉冲量进行采集时，通过施密特触发器进行整形后再送入单片机。
本文对数据采集系统、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AT89C51 单片机TLC0838 MAX232TP274 ：A ：1003-9082 （2017） 02-0298-01前言数据采集，又称数据获取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。
数据采集技术广泛应用在各个领域。
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。
本文设计的数据采集系统，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。
在该系统中需要将模拟量转换为数据量，而A/D 是将模拟量转换为数字量的器件，他需要考虑的指标有：分辨率、转换时间、转换误差等等。
而单片机是该系统的基本的微处理系统，它完成数据读取、处理及逻辑控制，数据传输等一系列的任务。
本系统对数据采集系统体系结构及功能进行分析，设计并实现采用单片机为核心，扩展电源电路、复位电路、LCD 接口电路等，并配有标准RS-232 串行通信接口。
多通道数据采集系统硬件设计
信息技术推广
控 制逻辑部分 ：控制 与协调各模块之 间的工作
主要组成部分设 计 信 号 调理 电 路
信 号 调理 电 路 的主要 功 能有 以下 三 点 。
（ １） 滤波
数据 采 集系 统 所 工作 的现 场 ，往 往 有很 多 干扰 信号 ， 有 时 幅度 很大 ，甚至 比有 用 信号 还 大 ，这些 干 扰 信号 影 响 到 测量 精 度和 测量 的 可靠 性 ，必 须 将 它滤 除 ，滤 波器 的作 用 就是 滤 除这 些干 扰 ，确 保 测量 的精 度 。 （ ２） 激励信号及辅助装置
本设计通过查阅采集系统相关的资料 ， 提出了多通道 数据采 集 系统 的硬件 电 路设计 方案 。该 电路 实现 了数据 的 采集和 存储 ，并 且存 储器 还带 有掉 电保 护功 能 在读 信号
有 效时 ，能 把存 储器 内 的数据 输 出 ，经 过并 口线传 输到 计 算机上 ，通过数据处理复现其输入模拟信号的波形 。
和多路扫描开关、传感器等组成 。主要功能是将温度、压 力、 流量、 速度等物理量转换为电量进行测试 。 速度较快。 ３ ． 控制系统 ：由计算机、控制器、标准接 口、传感器 输入和控制输出电路组成 。主要功能是进行过程控制 。 ４ ． 存储系统 ：由计算机 、传感器阵列 、系统能源、位
信息技术推广
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ９ ． ０ １ ２
多通道数据采集系统硬件设计
张 军权 姚 舜才
本设计 介绍 了数据采集系统的特点 、功 能、原理和发 展趋势 ，并
分析了系统的基本组成部分 ，以及系统设计时应考虑 的因素 。
OPC数据采集系统的设计与实现
OPC数据采集系统的设计与实现OPC（OLE for Process Control）数据采集系统是一种用于实时数据采集和监控的开放式标准，可以连接各种不同的硬件设备和软件系统。
在本文中，将介绍OPC数据采集系统的设计与实现。
首先，OPC数据采集系统的设计需要考虑以下几个方面。
1.硬件设备选择：根据实际需求和采集目标，选择合适的硬件设备，如传感器、PLC（可编程逻辑控制器）等。
2.数据传输方式：确定数据传输方式，可以选择有线或无线传输，如以太网、Wi-Fi等。
此外，还需要确定数据传输协议，如TCP/IP。
3.系统可扩展性：设计系统时应考虑到后续可能的扩展需求，以便系统能够适应未来的变化。
例如，要能够支持增加更多的设备和传感器。
4.安全性考虑：数据采集系统中的数据可能包含机密性信息，系统设计时应采取一些安全措施，如数据加密和访问权限控制等，以确保数据的安全性。
5.实时性要求：根据实际应用需求，考虑数据采集系统的实时性要求。
一些应用可能对数据的实时性要求较高，需要较低的延迟，而另一些应用则可以容忍较高的延迟。
接下来，介绍OPC数据采集系统的实现过程。
1.硬件设备连接：将选择的传感器、PLC等硬件设备连接到计算机或服务器上，确保连接稳定可靠。
2. 安装OPC服务器：在计算机或服务器上安装OPC服务器软件，如Kepware、OPC Server等。
这些软件可以将硬件设备的数据转换为OPC标准的格式，以便其他软件系统进行读取和使用。
3.配置OPC服务器：在OPC服务器软件中进行相应的配置，将硬件设备与OPC服务器进行绑定，配置相应的IO地址和数据项。
这样，OPC服务器就可以读取和写入硬件设备的数据。
4.开发数据采集应用程序：使用编程语言，如C++、C#等，开发数据采集应用程序。
该应用程序可以通过OPC服务器读取硬件设备的数据，并进行处理和存储。
5.配置通信协议和传输方式：根据实际需求，选择和配置通信协议和传输方式。
嵌入式数据采集和处理系统的设计
嵌入式数据采集和处理系统的设计随着物联网、智能家居、智能城市等概念的兴起，嵌入式系统逐渐成为关注的焦点。
嵌入式系统的一个典型应用就是数据采集和处理，而嵌入式数据采集和处理系统的设计是关键。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统是指嵌入到其他设备中的计算机系统，其具有实时性、可靠性、低功耗等特点，可用于各种领域的应用，比如汽车、医疗、安防、工业自动化等。
嵌入式系统的核心是芯片，包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出(I/O)等模块。
二、数据采集和处理数据采集是指从传感器、设备中获取数据，数据处理是指对采集的数据进行分析、处理、存储等。
数据采集和处理是嵌入式系统中最基本的功能，其能够实现从实时监测到历史数据分析等多种功能，广泛应用于制造业、城市管理、环境监测等领域。
具体实现数据采集和处理的关键就是嵌入式数据采集和处理系统的设计。
三、嵌入式数据采集和处理系统的设计时需要考虑多个方面，包括系统架构、硬件设计、软件设计等。
以下介绍几个方面需要特别注意的地方。
1、系统架构设计系统架构设计是嵌入式数据采集和处理系统设计的基础。
一般而言，嵌入式系统采用分层架构设计，包括硬件层、驱动层、操作系统层、应用层等。
硬件层主要包括CPU、存储器、IO模块等，硬件设计需要根据具体应用需求进行设计。
驱动层是连接硬件和操作系统层的中间层，完成数据采集与处理的信号处理、转换、存储等功能。
操作系统层是基于硬件平台的软件，通常采用轻量级的实时操作系统(RTOS)，如FreeRTOS、uC/OS-II、ThreadX等。
应用层处理具体的业务逻辑，可以根据具体需求开发。
2、硬件设计硬件设计是系统架构中非常重要的一环。
硬件设计包括电路设计、PCB设计等。
对于数据采集，最常用的就是模拟信号采集技术和数字信号采集技术。
模拟信号采集技术是将被测量的物理量转换成模拟电信号，利用模数转换器(ADC)将信号转换成数字信号。
数字信号采集技术直接对数字信号进行采集。
基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计
基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计近年来，随着科技的不断发展，对于数据采集系统的需求越来越大。
数据采集系统能够将各种外部信号转换为数字信号，并传输到电脑中进行处理和分析，广泛应用于工业控制、物联网、仪器仪表及自动化等领域。
本文将介绍一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计方案。
1. 系统硬件设计该多路数据采集系统设计方案的硬件主要包括传感器模块、数据采集模块以及计算机连接模块。
传感器模块：传感器模块负责采集外部信号，并将其转换为电信号。
根据不同的测量需求，选择合适的传感器模块，如温度传感器、湿度传感器等。
数据采集模块：数据采集模块使用单片机作为核心，通过模拟转换器将传感器模块转换得到的电信号转换为数字信号。
具体地，单片机通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过串口通信将数据传输给计算机。
计算机连接模块：计算机连接模块使用串口连接单片机和计算机，通过串口通信实现数据传输。
在计算机上安装LabVIEW应用程序，通过LabVIEW程序来控制和监测数据采集系统。
2. 系统软件设计该多路数据采集系统设计方案的软件主要包括单片机程序设计和LabVIEW程序设计两部分。
单片机程序设计：单片机程序设计主要实现对传感器模块的数据采集和数字信号的转换，然后通过串口通信将数据发送给计算机。
首先，通过单片机的GPIO口读取传感器模块采集的信号，然后使用AD转换器将模拟信号转换为数字信号，最后通过串口通信将采集到的数据发送给计算机。
LabVIEW程序设计：LabVIEW程序设计则主要用于接收串口传输的数据，并进行数据处理和显示。
在LabVIEW中，可以使用串口通信工具箱来进行串口通信的设置。
通过设置串口参数和接收数据的方式，可以实时接收并显示采集到的数据。
同时，LabVIEW也提供了数据处理和分析的功能，可以对采集到的数据进行滤波、变换、绘图等操作。
简易数据采集系统的设计
简易数据采集系统设计题目：二选一1． 设计一个单片机控制的数据采集系统，要求A/D 精度12位，采样频率最高100KHz,输入8路信号，分时复用A/D 芯片，将采集到的波形进行4K 的SRAM 存储，然后通过串行口发送给计算机2． 设计一波形发生电路，计算机通过串行口向板卡发送波形电路，波形存储到板卡上的SRAM 中，然后进行计算机控制的D/A 波形产生，板卡上用单片机进行控制 要求：1． 选择器件，确定具体型号。
2． 画原理图。
3． 根据器件封装画PCB 图。
4． 写出相应的单片机和微机控制程序。
5． 写出详细的原理分析报告。
器件选择：TI 公司生产的8位逐次逼近式模数转换器ADC0809，8051，MAX232 原理图如下：原理报告原理报告：：采集多路模拟信号时，一般用多路模拟开关巡回检测的方式，即一种数据采集的方式。
利用多路开关（MUX ）让多个被测对象共用同一个采集通道，这就是多通道数据采集系统的实质。
当采集高速信号时，A/D 转换器前端还需加采样/保持(S/H)电路。
待测量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波等环节的预处理。
被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D 转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。
如对信号进行放大、衰减、滤波等。
通常希望输入到A/D 转换器的信号能接近A/D 转换器的满量程以保证转换精度，因此在直流电流电源输出端与A/D 转换器之间应接入放大器以满足要求。
本题要求中的被测量为0～5V 直流信号，由于输出电压比较大，满足A/D 转换输入的要求，故可省去放大器，而将电源输出直接连接至A/D 转换器输入端。
关于A/D 转换器的选取： 1.转换时间的选择转换速度是指完成一次A/D 转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。
A/D 转换器型号不同，转换速度差别很大。
通常，8位逐次比较式ADC 的转换时间为100us 左右。
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说， 绝 大 多数 的 信 息 都 是 不 断 变 化 的 物 理 量 ， 诸如， 速度、 位 够 获取 随温 度 变 化 的 电压 ，而 转 速 传 感 器经 常 将 转 速 变 换 成
移、 压 力 以及 温度 等 。 因 此 ， 要 想把 这 些 复 杂 的 数 据 信 息 输 送 至 计 算 机 内部 进 行 处 理 ．事 先就 一 定要 将 这 些 不 断 变化 的物
采 集 系统 已在 工 业 的 诸 多领 域 得 到 应 用 。当前 ， 在 工 业 的检 测 环节 ， 应 用 了较 多 类 型 各 异 的 仪 表 器材 ， 这些仪表器材的使 用
需要 与 计 算 机 进 行 一 定 的 连 接 ． 从 而 实现 对 电压 、 电流 、 功率、
应 用计 算 机 实现 操控 ， 所 以， 数 据 采 集 系统 又 被 称 为 计 算机 数
系统 的 设 计 。
图 １计 算机数据 采集 系统 中的硬件基本构成
１ 概述计算机实现数据 采集及其分析 技术
１ ． １ 计 算机 的数 据采 集
数 字 量 是 计 算 机 需要 处理 对 象 ，然 而 ，对 于外 部 世 界 来
以 下将 主要 介 绍 计 算 机 数 据 采 集 系统 中每 一 构 成要 素 ： （ １ ） 传 感 器 要 素 。它 的主 要 作 用 是 将 非 电 物理 量 转 换 成 为 电流、 电 压 或 者频 率 的模 拟 电量 。 例如 ， 应 用热 电阻 、 热 电偶 能
而人 为 发 射 源将 会 感 染 到 这 种 噪 音 。 滤 波 器 的使 用 可将 噪 音 减弱 ， 提升输入信号的信噪比。
１ ． ２ 关于计算机的数据采集系统
应 用在 数 据 采 集 工 作 的 整 套 设 备 ，我 们 称 之 为 数 据 采 集
系统 。而对 于计 算 机 而言 ， 它居 于 整 个数 据 采 集 系统 中 的核 心
【 关键 词 】 计算机 ； 数据采集系统 ； 科学技术 【 中图分类 号 】 Ｔ Ｐ ３ ９ ２ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ８ — ０ ０ １ ９ — ０ ２
伴 随 着 计 算 机 稳 定 性 和 高 效 性 的 日益提 高 ，计 算 机 数 据 速 发 展 ， 数 据采 集 系统 也 得 到 十 足 发展 。当前数 据 采 集 系统 均
计 算机 实现数 据 采集 系统 的设计
余凌平 （ 福建省建筑材料工业 科学 研究 所， 福建省 福州市 ３ ５ ０ ０ ０ ２ ）
【 摘 要 】 当今 世界科学技术高速发展 ， 具有现代化的控制技术也实现发展。在世界范围 内的工业控制领域都需要对数据信息进行必要的采集
及 控 制 。例 如 ， 化工领域、 钢铁厂房、 发 电工 厂 等 生 产 领 域 都 需 要 进 行 大 量 的数 据 采 集 工 作 。在 面 对 极 端 恶 劣 的 工作 条件 时 ， 相 应 地 也 增加 了信 息采集的难度系数 ， 此外 ， 对于远程数据输送的抗干扰性又相对较差。 当前 ， 较 为常 见 的采 集 数 据 的 系 统 绝 大 多 数 是 由单 片 机 、 集 成 传 感器 等 组 成的。 这 一 传 统 的 方法 具 有 较 多 缺 陷 ， 如设备调试时间较长、 修 改 工 作 比较 复 杂 以 及 人 机 界 面 不 友 好 等 等 。 所以， 要应 用 自动 化 水 平 和 效 率较 高 的新型数据采集设备 ， 这也是科技发展的必然趋势。
（ ２ ） 放大器要素。 放 大 器 的主 要 作 用 是放 大及 缓 冲 输入 信 号。 基 于传 感 器的 输 出信 号 一般 较 小 ， 电 阻 的应 变 片输 出电 压
又仅有几毫伏 ． 人 体 的 生物 电信 号 只是 微 伏 量级 ． 所 以要 将 它 们放大 ． 以 此符 合 多数 Ａ ／ Ｄ 转 换 器 的量 程 输 入 要 求
信 息 唯 有 经 过 一 定 方 式 进 行 处理 ，才 能 变 为 我 们 所 需的 生产
信 息 在 工 业 领 域 的信 息采 集 往 往 要 使 用 到 许 多规 格 、 类型不 同的 器材 ． 且 每 个 器 材 的接 口 、 信 息格 式都不尽相 同 ， 这 就 加
大 了采 集 工 作 的 难 度 。 所 以， 我 们 一 定要 进 行 计 算机 数 据 采 集
相 关 数 据 经 过 传 感 器 做 出相 应 转 换 。 将 非 电量 变成 电 量 ， 然后
通过信号的调整、 采样 、 量化 、 编 码 以及 传 送 等 方 式 ， 最 终 实现
数 据 输 送 计 算 机 内部 进 行 处 理 、 储 存 备 份 的过 程 。
（ ３ ） 滤 波 器要 素 。 电路 内 的元 件 及 传 感 器都 会 出现 噪 音 ，
位 置 ．可 完 成 针 对 整 个 系统 采 集 工作 的控 制 和 采 集 数 据 最 终 处 理 的任 务 。
（ ４ ） 多路 模 拟 开 关要 素 。 数 据 采 集 系统 经 常对 某些 物 理 量
据采集 系统 。 计算机数据采集 系统主要 包含 两大部分： ①硬 件 系统 ； ②软件 系统。此外， 硬件 系统 中又 包含 了数字部分和模
温 度 以及 压 力 等 数 据 的 采 集 和 处理 工作 。 然 而 采 集 到 的 数 据 拟 部 分 。 图 １是硬 件 系统 的基 本 构 成 示 意 图。
理 量 实现 离散 化 ． 具体 来说 就 是 进 行 量 化 编 码 工作 ， 将 它们 转 化 为 数 字 量 的 形 式 。 计 算 机 数 据 采 集 工作 就是 把 所 测 器 输送 到 Ａ ／ Ｄ转 换 器 输 送 的 某段 信 号
通 道 称 为 模 拟 通 道