基于STM32的数据采集器设计及其在电容器充放电实验中的应用
基于STM32的手持式数据采集器系统设计
基于STM32的手持式数据采集器系统设计作者：张弓来源：《软件导刊》2016年第07期摘要：：随着信息技术的发展，数据采集器在物理实验中的应用越来越广泛。
然而调查研究发现，在数据采集器应用于物理实验教学中，难以开展一些实际生活场景中的探究性实验，较少有在室外进行实地探究的物理实验实例。
结合STM32芯片、传感器技术、蓝牙技术，设计一套成本低、便携的手持式数据采集器系统。
手持式数据采集器系统将“传感器-采集器-移动客户端”三级传输结构集合在一起，摆脱空间的束缚，能独立完成数据的采集、处理、显示和记录，在室外探究性实验以及演示实验现象短暂、信号微弱等实验方面具有较大优势，适合在中学物理教学中推广使用。
关键词关键词：手持式数据采集器；传感器；STM32；物理实验；信息技术DOIDOI：10.11907/rjdk.161262中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2016）0070089020引言数据采集器由采集器、传感器、软件3部分组成，一般与电脑连接，具备收集、储存并分析数据的功能。
其在信息获取、实验过程监控、数据采集和分析等方面显示出巨大的优越性，在生产生活中的应用也十分广泛。
目前，手持式数据采集器的设计及开发较为成熟＼[14＼]，不过大多是为工程技术而设计开发，并没有为实验教学开发设计，价格相对较高，在学校很难推广使用。
在新课标“重视将信息技术应用到物理实验室，加快中学物理实验软件的开发和应用，诸如通过计算机实时测量、处理实验数据，分析实验结果等”的理念指导下，利用数据采集器技术整合物理实验教学是物理教学发展的方向，符合新课标中注重过程与方法的提倡，并具有重要意义。
结合传感器技术、手持示波器开发技术、蓝牙无线传输技术，基于STM32芯片设计一种价格低廉且能便携、实时、准确测量物理量的手持式数据采集器，解决直流信号测量问题，包括电压测量、波形分析等功能供物理教学使用，保证了实验场地不受限制。
stm32电容测量仪实验报告
stm32电容测量仪实验报告
实验目的：
本实验旨在设计并实现一个基于STM32的电容测量仪，通过测量电容值来评估电容器的性能。
实验原理：
电容是一种存储电荷的元件，它由两个导体板之间的绝缘介质组成。
电容的大小与导体板之间的距离和绝缘介质的介电常数有关。
本实验采用了简单的充放电方法来测量电容值。
实验步骤：
1. 搭建电路：将待测电容器与STM32开发板相连，利用STM32的GPIO 口来控制充放电电路。
2. 设计程序：根据测量电容的原理，设计一个程序来控制充放电过程，并测量充电时间和放电时间。
3. 采集数据：通过程序获取充放电时间，并计算出电容值。
4. 显示结果：将测量得到的电容值通过串口或LCD显示出来，以便用户查看。
实验结果与分析：
经过多次实验，我们成功地测量了不同电容器的电容值。
实验结果表明，测量值与实际值之间存在一定的误差，这可能是由于电路中的电
阻和电感等元件的影响导致的。
因此，在实际应用中，我们需要对测量结果进行修正。
实验总结：
通过本实验，我们深入了解了电容测量的原理与方法，并成功地设计并实现了一个基于STM32的电容测量仪。
我们还发现了测量中可能存在的误差，并提出了对测量结果进行修正的建议。
这将有助于我们在实际应用中更准确地测量电容值，并评估电容器的性能。
展望：
在今后的研究中，我们可以进一步改进电容测量仪的设计，提高测量精度，并尝试应用更复杂的测量方法来提高测量效率。
另外，我们还可以将电容测量仪与其他传感器结合起来，构建一个多功能的电子测量系统，以满足不同应用领域的需求。
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。
stm32 电容测量仪 毕业设计
【文章标题：深度探讨STM32电容测量仪的设计与应用】一、引言在现代电子技术领域，STM32单片机是一种非常常见且功能强大的微控制器，并且电容测量仪是电子工程领域中重要的测量仪器之一。
在毕业设计中选择使用STM32单片机设计电容测量仪是具有广泛实用价值和丰富技术含量的设计课题。
本文将深入探讨STM32电容测量仪的设计与应用。
二、STM32单片机的特点1. 引脚数量众多，丰富的外设资源STM32单片机具有丰富的引脚数量和多样的外设资源，且支持多种通信协议，适合用于设计电容测量仪。
2. 高性能的处理器和丰富的存储资源STM32单片机内置高性能处理器和丰富的存储资源，能够满足电容测量仪对数据处理和存储的需求。
3. 成熟的开发生态和丰富的资料支持STM32的开发生态非常成熟，配套有丰富的开发工具和资料支持，为设计电容测量仪提供了便利条件。
三、电容测量仪的原理与设计1. 电容测量原理电容测量仪是通过施加不同的电压或电流信号，来测量被测电容的大小。
利用STM32单片机的ADC模块，采集测量信号，并通过一定的算法计算出被测电容的数值。
2. 设计要点（1）选择合适的电压或电流信号源（2）设计合适的采样电路和ADC接口电路（3）编写数据处理算法和存储功能四、毕业设计中的应用与实现1. 电容测量仪的硬件设计（1）选择STM32单片机作为主控芯片，并搭建外围电路（2）设计精确的参考电压源和采样电路2. 电容测量仪的软件设计（1）编写ADC采样程序（2）编写数据处理算法和显示功能（3）实现对数据的存储和导出功能五、个人观点与总结STM32单片机作为主控芯片的电容测量仪，具有设计灵活、性能稳定、成本低廉等优点，适合在毕业设计中进行研究与实践。
设计与应用STM32电容测量仪，不仅可以提升学生对单片机和电子测量仪器的理解与掌握，同时也具有实际的工程应用意义。
六、结语通过本文的深入探讨，相信读者对STM32电容测量仪的设计与应用有了更深入的了解。
基于STM32数据采集器的设计
基于STM32数据采集器的设计
数据采集技术在工业、航天、军事等方面具有很强的实用性，随着现代科技发展，数据采集技术在众多领域得到了广泛的应用和发展。
同时对数
据采集器的精度、抗干扰能力、安全和通信兼容等方面提出了更高的要求。
基于上述要求提出了一种基于STM32F101 的数据采集器的设计方案，该数据采集器使用MODBUS 协议作为RS485 通信标准规约，信号调理电路与STM32F101 的AD 采样通道之间均采用硬件隔离保护，可同时采样3 路DC0-5V 电压信号、3 路DC4-20mA 电流信号和6 路开关量输入信号，实验证明本数据采集器具有较高的测量精度，符合工业现场应用需求。
信号采集主要包括电压信号、电流信号、频率信号以及开关量信号，随着现代技术的发展，传感器主要输出标准的电压电流信号，而传感器是将
外部的非电量信号转换成标准的电信号进行输出，本课题所设计的数据采集
器可以同时采集电压、电流、开关量输入输出信号，且每个部分独立工作，
硬件调理电路中均采用信号隔离技术，数据采集器与上位机采用RS485通信，使用MODBUS协议作为通信规约，便于数据采集器与其他工业设备实现数
据共享。
课题设计的基于STM32的数据采集器，使用性价比较高的
STM32F101 作为核心处理器，时钟倍频后处理速度可达36MHz ;内部自带。
stm32电容测量仪实验报告
stm32电容测量仪实验报告实验目的：本实验旨在通过使用STM32单片机设计和制作一个电容测量仪，用于测量电路中的电容值。
实验原理：电容是电子元件中常见的一种被动电子元件，其主要功能是储存电荷。
在电容测量仪中，我们使用了STM32单片机的内部模拟数字转换器（ADC）来测量电容。
ADC将电容的电压信号转换为数字信号，然后通过计算可以得到电容的值。
实验器材：1. STM32F103C8T6开发板2. 电容3. 电阻4. 面包板5. 连接线实验步骤：1. 将STM32开发板插入面包板中，并连接相应的电源线。
2. 将电容和电阻连接在面包板上，组成一个简单的RC电路。
3. 使用连接线将RC电路与STM32开发板的ADC引脚相连。
4. 在STM32开发板上编写程序，配置ADC并进行电容测量。
5. 将程序下载到STM32开发板中，并进行实验测量。
6. 根据实验结果，计算并记录电容的测量值。
实验结果与分析：通过实验测量，我们得到了电容的测量值。
根据测量值和实际电容的理论值进行对比，可以评估测量的准确性和精度。
如果测量值与理论值相差较大，则可能存在测量误差或电路中存在其他因素影响测量结果。
实验结论：本实验成功设计和制作了一个基于STM32的电容测量仪。
通过该仪器可以准确测量电路中的电容值，并可以用于实际的电子电路设计和测试中。
实验结果的准确性和精度对于保证电路正常工作和性能的提升具有重要意义。
拓展：在实际应用中，电容测量仪可以用于故障诊断、质量控制和电路设计等领域。
通过测量电容值，可以判断电容的健康状况，避免因电容老化或损坏引起的电路故障。
此外，电容测量仪还可以用于电路的质量控制，确保电路的性能和可靠性。
在电路设计中，测量电容值可以用于验证设计参数的准确性，并为电路的优化和改进提供参考。
因此，电容测量仪在电子领域具有广泛的应用前景。
基于sTM32的数据采集及存储系统设计
基于sTM32的数据采集及存储系统设计江自强;葛亚炬;张乐年【摘要】This Paper designs a data acquisition and storage system based on STM32 microcontroller platform. STM32 receives the data of seven hole probe and through the UART reads the data of the navigation moduleJY901 by IIC bus; then this data is stored into micro SD card and sent to PC, while the initial data of the seven hole probe is displayed in the OLED LCD. This system can be used to successfully achieve acquisition storage and display of data.%设计了一种基于STM32微控制器平台的数据采集存储及显示系统.STM32通过串口中断接收七孔探针的数据后,再通过IIC总线读取导航模块JY901数据;然后将采集到的数据存储于Micro SD卡中并发向上位机,同时将七孔探针的初始数据显示在OLED液晶屏上.使用该系统成功地实现了数据的采集存储及显示.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】4页(P136-139)【关键词】STM32微控制器;串口通信;IIC总线;SD卡存储【作者】江自强;葛亚炬;张乐年【作者单位】南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016;南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016;南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】TP274在航空领域，各种类飞行器都需要对飞行试验过程中的加速度、角速度、磁场，气压等状态参数进行数据的采集与存储，然后通过离线的方式对这些信息进行综合分析，以完成系统方案的不断改进。
基于STM32F103的RLC充放电系统的设计与应用
基于STM32F103的RLC充放电系统的设计与应用作者：金建黄小平彭霞来源：《电脑知识与技术》2015年第06期摘要：作为智能断路器的信号摄取元件——电流互感器，其转换的线性度和精度直接影响智能断路器产品性能。
为了能在大电流下检测电流互感线圈的性能，该文设计一种基于STM32F103的RLC充放电系统，该系统产生的瞬时脉冲电流作为检测电流。
文中介绍了可控RLC充放电系统的应用背景和工作原理，阐述了系统的总体实现方案，详细分析了系统的硬件电路设计和软件设计。
关键词：智能断路器；STM32F103；电流互感器；瞬时脉冲电流中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）06-0224-04Design and Application of RLC Charge and Discharge System Based on STM32F103JIN Jian， HUAN Xiao-ping， PENG Xia（Anhui Xinhua University， Hefei 230000， China）Abstract： Current transformer as a signal acquisition components of intelligent circuit breaker， the linearity and precision of conversion is direct impact on the performance of the intelligent circuit breaker. In order to test the performance of the current mutual inductance coil in the high-current conditions， our design a RLC charge and discharge system based on STM32F103 in the paper， the system produces transient pulse current as a test current. In the paper， the background and work principle of the RLC charge and discharge system was introduced， the overall implementation of the system was described， the design of hardware and software of system were given in detail.Key words： intelligent circuit breaker； STM32F103； current transformer； transient pulse current随着智能电网技术的发展，智能断路器也逐步代替传统断路器成为低压配电系统中的重要保护元件之一。
基于STM32电力数据采集系统的设计_张旭
系统采用 5. 6 英寸的彩色液晶显示器实现本地实时 监控, 并提供良好的人机交互功能。利用 ST M32F103ZE 的 FSM C 模块控制液晶显示器, 即将液晶作为外部存储设 备来使用, 配置好读写及控制信号的时序, 指定指针即可 实现对液晶的读写访问。利用这种方式, 不仅简化了对液 晶的操作, 只需指定读写数据指针方可完成操作, 而且提 高了访问速度, 同时, 有效避免了用端口模拟时序访问液 晶产生的/ 拉幕0现象[ 8] 。 2. 4 RS485 通信模块设计
Abstract: T his paper intr oduced alow- po wer- consumption and high- perfor mance electric pow er data acquisition system based o n ST M 32, and ex patiated o n it s operat ional principle and the har dw are and softw are desig n. ST M 32ps abundant function modules helped the system t o realize mult-i channel synchro no us analog ue- to- digital conversions by using the ADC embedded in ST M 32 without any ex pansio n of A SIC chips, and then the flex ible static memor y contro ller ( F SM C) was used to ext end the N AN D FL A SH to sto re data. Besides, the adv anced and standar d inter face of ST M 32 w as ut ilized for the R S485 remote communication base on M ODBU S pro toco l. T his system ov ercame the disadvantag es o f traditional elect ric pow er data co llect ors such as the restr icted sto rag e space and co mmunication interfaces, lo w pr ecision and bad r ea-l time ca pability. T he pr act ical o per ation att ested fo r the impr oved r ea-l time per formance and reliabilit y of t he system w hich w as of low co st, small vo lume, and f riendly human- co mputer inter action. Keywords: ST M 32; electric pow er data acquisition; A / D co nv ersion; telecommunication
基于STM32的电力数据采集系统的设计和实现
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Ｓ ＇ Ｉ ％ ｔ ３ 钥始 他
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制 的 第一 步 本 文 介 绍 了一 种 基 于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ ｌ ０ ３芯 片 的 智 能 柱
上 开 关控 制 器的数 据 采 集 部 分 ． 系统 要 求 采集 ８路 信 号 的测
设墨， ４ Ｄ ． Ｃ为连续｛ Ｉ ｌ 式， 通遍寰 盘
ｖ ｏ ｉ （ １ Ｍ ＹＤＭ Ａ Ｃｏ ｎ ｆ ｉ ｇ （ ｖ ｏ ｉ （ １ ） ／ ／ 中 断 初 始 化 函 数
—
其 中 信 号 采 集 包 括 ８路 信 号 ． Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ１ ０ ３ Ｚ Ｅ ｑ ’包 含 有 ３ 个 ＡＩ ） Ｃ， 可 以 实现 １ ６路 外 部 信 号 的 测 量 ： 信 号 采 集 完成后 ． 输 入 信 号 的数 据 通 过 芯 片 内部 的 ＤＭＡ 控 制 器 输 入 到 芯 片 内部 ＲＡＭ 暂 存 ； 由 于 在 一 个 周 期 内采 集 的 是 离散 的 数 据 ． 为 了 获
为ｓ ，Ｔ Ｌ Ｍ ３ 触发 Ａ Ｄ Ｃ｝ ｛ 损
量， 已 经 用 于 实 际 产品 ， 具 有 良好 的性 能 和 经 济 效 益 、
１ 总体设 计
本 产 品 需要 采 集 的 数 据 包括 模 拟 量 和 数 字 开 关 量 ． 整体 的 硬 件 设 计 包括 以 下 几 个部 分
｛
ＤＭ Ａ Ｉ ｎｉ ｔ Ｓ ｔ ｍ（ ｑ ｕｌ ’ ｅ ． Ｉ ） Ｍ Ａ Ｄｉ ｌ ｌ＝ Ｉ ） ＭＡ １ ｝ １ １ ｛Ｐ ｅＩ ｉ ｐ ｈｅ ｔ ’ ａ ｌ
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— 一 一
得 信 号 的精 确 模 型 ， 需 要 对 采 集 的 离散 数 据 进 行 傅 里 叶 变换 ． 进 而 获 得 信 号 整 体 的精 确 参数 ．这 实际 上 是 一 个 数 字 滤 波 的
基于STM32的电能表采集器的设计
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图 ２ 晶振 电路连接
图 ３ 调试接 口 ＪＴＡＧ的连接 电路
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２０１６正
兴义 民族 师范 学 院学报
第 １期
２．人 机界 面模 块 在 人 机界 面模块 中 ，包 含键 盘 和液 晶显 示部 分 ， 本 设 计 采 用 了 一 块 ５Ｖ 供 电 的 液 晶 模 块 ＳＭＣ２００４Ａ。ＳＭＣ２００４Ａ的 主要 技术 参 数 是 ：显 示 容量是 ２０×４个字符 ，工作 电压是 ４．８Ｖ一５．２Ｖ，工 作电流是 ２．０ｍＡ，最佳工作电压是 ５．０Ｖ，故对其 ＋５．０Ｖ电．压 即可
摘 要 ：传统 电能表数据采集方式 已经越来越不能适应现代社会的发展 ，必须对采集过程进行智能 化改造。基于 ＳＴＭ３２微处理 器和无线传感网络的采集器设计，实现 了抄表的 自动化 ，具有成本低 、功耗 小、准确 性 高、实时性 强等优 点 。
关 键词 ：ＳＴＭ３２，采 集 器 ，无 线传 感器 文章编 号 ：１００９－－０６７３（２ｏ１６）０１．＿ｏ１１２— ０４ 中 图分类 号 ：ＴＭ９３３．４ 文献标 识码 ：Ａ
Ｔｈｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍ ｅｔｅｒｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ ３２
ＬＩ Ｈｏｎｇ－ｂｏ Ｌｉ Ｇｕｏ－ｌｉａｎｇ
（Ｘｉｎｇｙｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｘｉｎｇｙｉ，Ｇｕｉｚｈｏｕ ５６２４００，Ｃｈｉｎａ）
基于以上问题 ，提出了基于 ＳＴＭ３２的智能电 能表采集器设计方案 ，不用专门安排人员去抄表 ，
在 管 理 部 门 的监 控 中 心 就 能 实 现 自动 采 集 和 控 制 ，从 而实现 了电能表 数据 的智 能化 采集 ，具有 实 时采集 、声光报警 、液晶显示 、无线传输 和智能控 制等功能 ，既能为用户提供便捷 、安全的服务 ，又 能为电能管理部门节省运营成本 ，提高管理效率 。
基于STM32电力数据采集系统的设计分析
基于STM32电力数据采集系统的设计分析摘要STM32电力数据采集系统中包含了丰富的功能模块，不需要外扩芯片，可利用其自带的ADC系统，对输入信号予以多通道的同步模数转换，并运用具备较强灵活性的FSMC扩展NAND FLASH数据，结合标准的通信接口，实现远程通信。
该种系统的精确度较高，存储空间较大，具备较强实时性，且成本低廉，有较强应用优势。
关键词STM32电力数据采集系统；设计；分析前言在我国社会经济的迅速发展之下，各行业对电力的需求不断增加。
基于此，就需要对电力供应状况予以高效管理，并优化电力数据的采集系统，以提升电力供需管理科学性。
本文主要对STM32电力数据采集系统设计进行分析，以期实现高效数据管理。
1 概述分析STM32是一种基于ARM、Cortex处理器内核的闪存微控制器，其实时性较强，且数字信号处理较快，集低功耗与低电压于一身，开发相对简易，且具备高集成度。
本次研究主要由模拟量、开关量的采集模块，以及通讯模块、上位机人机交换模块构成。
其中，电压、电流模拟信号，在经过信号与电路调理之后，经过模数转换器ADC转换为相应的数字信号，之后再由STM32予以数据处理，并通过I/0口输入开关量信号，运用中断、查询形式予以读取。
2 系统设计2.1 硬件设计（1）片上资源。
本次研究系统主要运用增强型闪存微控制器的STM32F103ZE为整体系统的控制核心，其中，Cortex-M3的性能较高，且具有实时性、低功耗性等特征，价格相对低廉。
该芯片的最高工作频率达到72MHz 左右，且片上有丰富的资源，能够有效简化系统硬件，并降低系统功耗[1]。
而STM32F103ZE 12位ADC是一种逐次逼近型的模数转换器，其各个通道的转换，不仅可以连续、多次进行，而且能够以扫描、间断等模式进行。
同时，该种通道的采样时间能够编程，可以在缩总转化时间的同时，进行多种转换模式的选择，并支持DMA数据传输。
另外，由于本系统采用了定时器触发同步注入模式，因此可以对多路信号予以同步采样。
基于STM32的锂电池充放电系统的设计资料
本次系统使用的电池保护电路是以RT9545芯片以及相对应的外围硬件电路，该芯片外围硬件电路如下图3所示：
图3 RT9545保护电路
电路中的两个MOS管Q1和Q2是用于电池充电和放电的开关，同时也是作为过流检测元件，当芯片在开关两端检测到大的压降时，就会使得MOSFET截止，进而关闭流过电池的电流，从而达到电池保护效果，对于过压和欠压状态的检测是通过对VDD和VSS之间电压的侦测来完成的[5]。当充电电压高于设定的充电阈值时比较器VD1将会变为低电平，VD4输出高电平，此时COUT管脚变为低电平，使Q2的MOSFET处于截止状态，防止电池出现过充；当放电电压低于预先设定的放电阈值时，此时比较器VD2将会变为低电平，VD变为低电平，此时DOUT管脚将会变为低电平，从而使Q1的MOSFET处于截止状态，最终起到过放保护作用；当电流过大时，内部短路电路检测模块将会变为低电平，从而使COUT引脚变为低电平[6]，使得Q2的MOSFET处于截止状态，起到过流保护作用。
3.
该显示屏的硬件原理图如下图7所示：
图7 LCD12864原理图
4 系统软件的设计
本系统软件设计主要是对锂电池状态信息的采集、处理与显示，锂电池的状态信息是STM32F103RBT6通过IIC协议来读取BQ27410内部寄存器的值。
BQ27410的读写时序如下图8所示：
图8BQ27410读写时序
读取内部寄存器的值，要先给BQ27410发送开始信号，然后发送地址，响应后再发送指令，最后读取数据，经过停止信号后完成读的整个过程。对BQ27410写数据时，可以对芯片进行连续写数据，经过开始信号后，向芯片发送地址，再发送指令，响应后发送要写入的值，就完成了写的过程。
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4.99
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基于STM32的数据采集存储系统的设计与实现
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原 创 性 声 明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名： 日期：
分类号：TN431.2
单位代码：10110 学 号：s20110301
基 于
STM32
中 北 大 学
硕 士 学 位 论 文
的 数 据 采 集 存 储 系 统 的 设 计 与 实 现 赵 圣 飞 中 北 大 学
基于 STM32 的数据采集存储系统 的设计与实现
硕士研究生 指导教师 学科专业
赵圣飞 李永红 教授
关于学位论文使用权的说明
本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括： ①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可 以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学 位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位 论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后 遵守此规定)。 签 名： 日期： 日期：
中北大学学位论文 selection, program debugging and downloading and USB interface communication module. Then the software design is discussed in detail, which including the timing control of system, receiving of multiple and uncertain-length serial port data, the realization of special requirements for data encoding and storage, DMA transfer, Ping-pang receiving and storage and USB communication procedure. The PC data reading and analysis software is also introduced. Finally, the analog channel signal calibration, functional testing method and actual flight test situation of the system are also illustrated. The data acquisition and storage system designed in this thesis have been promoted in a certain kind of flight measurement system. After the analysis of the relevant live shell test result, it is manifested that the system designed basically lives up to the demands of related index, which is featured with small size, low power consumption, high reliability, overload resistant and high interference resistant.
基于STM32电力数据采集系统的设计
0引 言
我国经济的高速发展带动了各行业对电力的大量需 求, 因此, 迫切需要对电力供应进行科学的管理, 电力数据 采集系统作为电力供需管理的基本 环节, 发挥着重要作 用, 电力系统的发展对电力数据采集系统的精确性、实时 性以及可靠性都提出了更高的要求。
传统的电力数据采集系统[ 1] 受限于有限的存储空间 和通信接口, 存在精度不高、实时性差、采集信息量小等缺 点, 已无法满足实际的电力系统调度与管理需要, 本文提 出的基 于 ST M32 的新 型电 力数 据 采集 器 充分 利 用了 STM 32 丰 富的 片 上资 源, 大 大节 约 了 硬件 投 资, 利用 STM 32 具有快速采样的高性能 A DC、先进的电源及时钟 管理、双看门狗等功能, 从而大大增强了系统的实时性与 可靠性, 精度显著提高, 同时功耗大为降低。
系统采用 5. 6 英寸的彩色液晶显示器实现本地实时 监控, 并提供良好的人机交互功能。利用 ST M32F103ZE 的 FSM C 模块控制液晶显示器, 即将液晶作为外部存储设 备来使用, 配置好读写及控制信号的时序, 指定指针即可 实现对液晶的读写访问。利用这种方式, 不仅简化了对液 晶的操作, 只需指定读写数据指针方可完成操作, 而且提 高了访问速度, 同时, 有效避免了用端口模拟时序访问液 晶产生的/ 拉幕0现象[ 8] 。 2. 4 RS485 通信模块设计
端口, 并且通用的 I/ O 可以配置到 16 个 外部中断线上。 开关量输入电路如图 2 所示。开关量信号由 IN 端口输 入, 电容 C 与 电阻 R 构 成一阶 低通 滤波 器滤 除高 频噪 声, 减小 信号的 毛刺, 采 用光耦合 器 T LP521 实 现现场 开关量与 ST M 32 间的 电气隔离, 提高电 绝缘和 抗干扰 能力[ 7] 。
基于STM32的8路数据采集器
基于STM32的8路数据采集器⽬录【摘要】.................................................................................................................................... - 2 -⼀、实验任务及要求........................................................................................................... - 3 -1)实验任务.................................................................................................................................. - 3 -2）实验要求.............................................................................................................................. - 4 -⼆、系统硬件电路设计 ..................................................................................................... - 4 -三、软件功能模块的设计................................................................................................ - 5 -1）AD-DA模块的编写..................................................................................................... - 6 -2）按键、LED程序的嵌⼊............................................................................................ - 7 -3）串⼝程序的设计与加⼊............................................................................................. - 7 -四、遇到的问题及解决⽅案 .......................................................................................... - 8 -五、系统调试顺序 ................................................................................................................ - 8 -六、实验总结及感想.............................................................................. 错误！未定义书签。
基于STM32的电机数据采集系统的设计
现代机械设计方法大作业-基于STM32的电机数据采集系统的设计总体概况由于现有的数据采集卡价格太高，设计出针对电机数据采集系统是有必要的。
STM32是第一个基于ARM cortex-M3内核的微控制器，拥有32位CPU，并行总线结构，嵌套中断向量控制单元，调试系统以及标准的存储映射，是专为实现系统高性能与低功耗并存而设计的，同时它足够低廉的价格也向传统的8位（51）和16位微控制器发起了有力的挑战。
本课题正是基于STM32，使用红外遥控器实现对电机的控制，同时将采集到的电机数据显示到LCD液晶屏上。
从而实现对电机数据采集系统的设计。
1 电机的控制在该设计中采用STM32的PWM对电机进行控制。
PWM 是 Pulse Width Modulation 的缩写，中文意思就是脉冲宽度调制，简称脉宽调制。
它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，其控制简单、灵活和动态响应好等优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，其应用领域包括测量，通信，功率控制与变换，电动机控制、伺服控制、调光、开关电源，甚至某些音频放大器，因此研究基于 PWM 技术的正负脉宽数控调制信号发生器具有十分重要的现实意义。
利用STM32的寄存器对PWM的空占比进行设置，从而改变电机转动的速度以及转动的方向。
其中TIMx_ARR寄存器确定频率(周期)、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。
由于STM32提供的电压过小，不能够驱动电机。
所以必须增加电机驱动模块。
我使用的是UNL2003，ULN2003是高耐压、大电流达林顿系列,由七个硅NPN达林顿管组成。
该电路的特点如下: ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS 电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。
从而达到控制电机的目的。
2红外遥控通过红外遥控器与红外接收器对STM32进行控制，可以通过红外遥控器上的按键对STM32的拐角，寄存器进行一些控制，从而达到对电机的遥控控制的目的。
基于STM32数据采集器的设计
基于STM32数据采集器的设计关键字：数据采集STM32 MODBUS RS485数据采集技术在工业、航天、军事等方面具有很强的实用性，随着现代科技发展，数据采集技术在众多领域得到了广泛的应用和发展。
同时对数据采集器的精度、抗干扰能力、安全和通信兼容等方面提出了更高的要求。
基于上述要求提出了一种基于STM32F101 的数据采集器的设计方案，该数据采集器使用MODBUS 协议作为RS485 通信标准规约，信号调理电路与STM32F101 的AD 采样通道之间均采用硬件隔离保护，可同时采样3 路DC0-5V 电压信号、3 路DC4-20mA 电流信号和6 路开关量输入信号，实验证明本数据采集器具有较高的测量精度，符合工业现场应用需求。
信号采集主要包括电压信号、电流信号、频率信号以及开关量信号，随着现代技术的发展，传感器主要输出标准的电压电流信号，而传感器是将外部的非电量信号转换成标准的电信号进行输出，本课题所设计的数据采集器可以同时采集电压、电流、开关量输入输出信号，且每个部分独立工作，硬件调理电路中均采用信号隔离技术，数据采集器与上位机采用RS485通信，使用MODBUS协议作为通信规约，便于数据采集器与其他工业设备实现数据共享。
课题设计的基于STM32的数据采集器，使用性价比较高的STM32F101 作为核心处理器，时钟倍频后处理速度可达36MHz ；内部自带12 位AD 转换通道，保证数据采样和处理的速度和精度。
1 数据采集器工作原理数据采集器具有标准的电压、电流以及开关量输入信号采样接口。
模拟量信号采样接口电路，使用HCNR201线性光耦进行信号隔离。
电压信号接口可输入DC0-5V 信号，输入的电压信号经过电压信号调理电路对信号进行滤波、隔离和限幅后送入STM32F101 的AD 采样通道；电流信号接口可输入4-20mA 信号，输入的电流信号通过精密采样电阻，将电流信号转换成电压信号，然后再将转换的电压信号送入电压信号调理电路进行处理，最后再送入AD 采样通道；开关量输入接口采用光耦进行隔离，实现光电转换和隔离保护。
基于STM32单片机的数据采集系统
基于STＭ32单片机的数据采集系统————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：１课程设计要求基于STM32单片机实现一个数据采集系统,具有数据采集、显示、传输、存储、分析这几个功能。
具体为以下几个功能：一、系统上电启动,4个LEＤ灯闪烁1秒,OＬED屏显示学号、姓名和杭电ＬＯＧＯ,保持1秒后进入主界面,显示系统名称和功能菜单。
通过K１/K2上下选择功能，K3确定进入功能界面。
在所有功能界面，默认K4返回主界面。
二、功能１为系统测试界面,４个LED灯显示流水灯，OLED屏以图形方式显示测试内容，内容包括4个LED灯状态、4个按键状态、ＡＤ采样数据、陀螺仪传感器原始数据。
单页显示不下时通过K1、Ｋ２上下翻页。
LED与按键状态可用图形或图片进行显示，ＡD采样数据以及MＰU605０数据可使用柱状图结合文字显示。
三、功能２为陀螺仪姿态解算界面,OLED显示内容为解算出的ＭPＵ6０50姿态角数据（pｉｔｃh俯仰角、ｒoll横滚角和yaw航向角）,精确0.１°，并能以其中的某个角度控制4个LED灯的亮度（100%-0%亮度可调)。
四、功能3为数据传输界面,除了定时向两个串口发送数据，OLED显示内容为:定时发送时间间隔（0.01-1秒）、发送数据格式、发送计数(累计发送数据帧)、接收字节计数。
可使用K１调整发送时间间隔，Ｋ2切换上传数据格式,K3启动或暂停上传数据。
五、设计安卓移动端AＰＰ软件，能接受单片机通过蓝牙模块上传的数据，并提取出数据帧中的有效数据显示在设备界面中。
显示内容包括:4个LＥD 灯状态、4个按键状态、AD采样数据或采样电压值、陀螺仪6轴原始数据及解算姿态角度。
六、没有安卓设备的同学,可用PC端自编软件替代,接收单片机通过UＳＢ串口上传的数据,完成第五项内容要求。
2 系统方案设计(框图、原理图)硬件系统组成：1.单片机:ＳＴM3２Ｆ10３C8T6，8MHz晶振2.UＳB转串口芯片：PL23０3SＡ3．LＤO电源：AMS1１1７，５V输入3.3V输出4.LＥD×4，加１个电源显示5.按键×４,加1个复位按键６．精密可调电阻10KΩ7.ＩＩC接口６轴陀螺仪传感器:MPＵ-60508.IIC接口0．9６寸1２８ｘ6４点阵单色OLＥD9.ＨC0５蓝牙2.0通信模块系统框图:通过AD软件绘制原理图:软件系统:1.ＳTM32 开发的集成开发环境（ＩDE):KEIＬ(ARＭ)公司提供的MＤK2.采用HAL＋ＳTM３2CｕbeMX 的组合来替代寄存器操作或者使用标准外设库的开发方式3.STM３2 的软件调试下载,常见的方法有串口ISP 下载和调试器(仿真器）下载两种。
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条倾斜程 度不 同的直 线． 由数学 图像 中“ 斜 率” 知 识 可
１ 问题 的 提 出 “ 了解 电 容 器 ” 选 自粤教 版 高 中 物 理 选 修 ３ —１ ］ ， 根 据 《 普通 高中物理新课程 标准 （ 实 验） 》 要求 ， 电容器 和 电容 ２ 个 概 念 是 本 节 课 的 教学 重 点 ． 电容 器 是 高 中 生 接 触 的 第 一
上位机界面 （ 图２ ） 简 洁直观 ， 操 作简便 ， 首 先在 “ 控 制
区” 选 择 串 口连 接 数 据 采 集 器 和 上 位 机 平 台 ． 教 师 可 手 持 数据 采集器通过板 上“ 开 始／ 暂 停” 按 键遥 控实 验 ， 扩 展 了
教师的活动范围 ， 方便 进行课 堂 互动． 采 集 到 的 信 号 将 在
板为 硬件开 发平 台 ， Ｋ ｅ ｌ ｌ Ｃ为软件 编程平 台 ， 在 此 基 础 上
条过原点的直线． 更换 电容 器并 对其 进行 充放 电 ， 得 到 另
一
添 加 精 密 电流 传 感 器 扩 展 微 小 电 流 采速 精 密 采 集 电 压 ０ ］ 或 电 流值． 实验 时 ， 在 数
图 ２
比值 法 定 义 电容 做 准 备 ． ２ 实 验 平 台 设 计 传 统 实 验 中通 过小 灯 泡 、 检 流 计 及 电 压 表 的 变 化 获 取 对电容器充放 电过程 的定 性认 识＿ ４ ］ ． 然 而实 际实 验 中 ， 回
路电流微弱导致小 灯泡亮度变化不 明显 ， 且 电 表 指 针 偏 转 迅速 ， 学生无法看清其变化． 因此 ， 本 实 验 中 加 入 电 阻 延 长 充 放 电时 间 ， 利用数 据采 集器 的 电流采 集端 、 电 压 采 集 端 分 别 代 替 检 流计 、 电压 表 接 入 电路 ． 电容 器 充 放 电 实 验 平 台 如 图 １所 示 ． 其 中， 数 据 采 集
个 非 线 性 电学 元 件 ， 电容 器 充 放 电 实 验 对 促 进 学 生 建 构 电 容器 、 电容概念至关重要 ， 对学生概括 能力 、 抽 象 思 维 能 力 水 平 提 出 了较 高要 求 ２ ］ ． 是本节课 教学 难点之 一． 其 中， 了
解 电容 器 充 放 电 过 程 呈 现 的 特 殊 暂 态 变 化 有 助 于 学 生 学 习 后 续 交 变 电流 知 识 ．
知， 对 于不 同 的 电 容 器 ， Ｑ ／ Ｕ ｃ为 不 同 的 定 值 ． 在 此 引 入 一
个演示实验先得到 Ｑ 、 之间的关系 ， 从 学 生 已 有 的 数 学
实 验 中存 在 的 实验 现象 短 暂 、 信 号 微 弱 难 以观 察 ｌ ＿ ２ 这 一 难
题． 实 验 中 完 整 记 录 电容 器 充 放 电 的 瞬 间 变 化 过 程 ， 提 供
实 时 的 图像 ， 能 够 帮 助 学 生 定 性 了 解 电容 器 的 工 作 过 程 实
验； 拟 合 物 理 量 之 间 的变 化 规 律 ， 进行 半定量 分析 ， 为 运 用
“ 绘 图区” 显 示 出来 ， 在“ 图像存 储 回放 区” 可 查 看 历 史 图
像， 便于教师讲解 或总结．
本 文 将 自行 研 发 的基 于 Ｓ ＴＭ３ ２的 数 据 采 集 器 应 用 于 电容 器 充 放 电 实 验 中 ， 通 过实 时采 集实 验数 据 ， 克 服 传 统
回放 区
（ 华 南 师 范 大 学 物 理 与 电信 工程 学 院 ， 广 东 广 州 ５ １ ０ ０ ０ ６ ）
摘 要 ：在 探 究 电容 器 充 放 电 暂 态 过 程 实 验 中 ， 利用基 于 Ｓ ＴＭ３ ２的 数 据 采 集 器 ， 捕 捉 瞬 变 的 充 放 电现 象 并 将 其
可视 化 ， 利 用 实 时 的 图像 帮助 学 生 了解 电容 器 工 作 过 程 中各 物理 量 的 变 化 规 律 ， 为运 用 比值 法定 义 电 容作 铺 垫． 关 键 词 ：电容 器 ； 充 放 电实 验 ； 数据采集器 ； Ｓ Ｔ Ｍ３ ２
器 以入 门级 嵌 入 式 系 统 ＡＬ Ｉ Ｅ Ｎ ＴＥ Ｋ Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ Ｏ ３ Ｒ Ｂ开 发
３ 电 容 器 充 放 电 实 验 控制数据采集器开始采集 ， 对 电容 器 进 行 充 电 、 放 电， 学生由 ｊ — ｔ 图（ 图２ ） 可 知 回 路 中产 生 了方 向 相 反 的 电 流 ， 迅速增大而后又减小为 ０ ． 针 对 学 生 存 在 的“ 电 容 器 充 放 电 的电流为什么是短暂的 、 变化的” 这 一 困惑 ， 引 导 他 们 由 关 注实验现象深入到关注现象本质 ， 通 过 回 顾 产 生 电 流 的 微 观过程． 结合 Ｕ ｃ— ｔ图 、 Ｑ— ｔ图 ， 以“ 电 流 如 何 产 生 ？ 电 荷 量如何累积？电势差如何形成？能量如何转换 ？ ” ４个 问题 为 主 线逐 步 了 解 电 容 器 的工 作 过 程 ． 此过程中 ， Ｑ、 呈 现 相 似 的 变化 ， 作 Ｑ一 图得 到 一
第 ３ ５卷 第 ３期
２ ０１ ４正
物 理
教 师
Ｖｏ １ ． ３５ Ｎｏ ．３
（ ２Ｏ １ ４）
Ｐ Ｈ Ｙ ＳＩ ＣＳ Ｔ ＥＡ Ｃ Ｈ Ｅ Ｒ
基于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２的数 据 采 集器 设 计 及 其 在 电容 器 充放 电 实验 中的应 用
许 婉 燕 吴 先 球 谢 元 栋