多路数据采集与控制系统

合集下载

多路数据采集系统设计

摘要

在日常科研和生活中，出于安全、方便等方面的需要，在很多工程及研究领域都需要用到数据采集器的产品。多路数据采集器是集计算机技术、电子技术一体化高科技产品，具有安全性高，使用方便等优点。经过不断的发展，单片机以其体积小、功能强和价格低廉的优点，广泛地应用于家电、工业过程控制、仪器仪表、智能武器、航空和空间飞行器等领域。本文以单片机的功能、特性和使用方法为基础，介绍了多路数据采集系统的工作原理和特点，硬件电路设计，软件的设计和调试，以及PCB 板的具体制作。本文从经济实用的角度出发，以ATMEL 公司所生产的89 系列单片机AT89S52为核心设计多路数据采集系统。该系统包含系统硬件和软件两大部分。硬件部分包含单片机主控电路、模数转换电路、显示电路。系统软件设计包含多路数据采集主程序、温度采集子程序。在程序设计时使用单片机C语言，并用Keil C51 软件进行编译和软硬件仿真。在硬件电路制作过程中，使用Protel 99SE 设计制作PCB 板，然后分别对各部分电路焊接，再进行性能和功能测试。该数据采集系统具有数据采集、数据处理、数据显示等功能，其结构简单、成本低，具有一定的市场前景。

关键词：主控电路；温度采集；电压采集；显示电路；制作调制

Abstract

In daily scientific research and life,Stemming from safe, is convenient and so on the aspect need,All need to use in very many projects and the research area to the data acquisition product。The multichannel data acquisition is collection computer technology, the electronic technology integration high tech product,Has the security to be high,Merit and so on easy to operate。After unceasing development,The monolithic integrated circuit by its volume small, the function is strong and the price inexpensive merit，Widely applies in the electrical appliances, domain and so on commercial run control, instrument measuring appliance, intelligent weapon, aviation and spatial flight vehicle。Widely applies in the electrical appliances, domain and so on commercial run control, instrument measuring appliance, intelligent weapon, aviation and spatial flight vehicle，Introduced the multichannel data acquisition system principle of work and the characteristic，Hardware circuit design,Software design and debugging，As well as PCB board concrete manufacture。This article embarks from the economical practical angle，89 series monolithic integrated circuits AT89S52 produces which by ATMEL Corporation is the core design multichannel data acquisition system.This system contains the system hardware and the software two major part.The hardware partially contains the monolithic integrated circuit host to control the electric circuit, the a/d conversion electric circuit, the display circuit. The system software design contains the multichannel data acquisition master routine, the temperature gathering subroutine。When programming uses the monolithic integrated circuit C language，And software carries on the translation and the software and hardware simulation with Keil the C51。In hardware electric circuit manufacture process,Uses Protel the 99SE design to manufacture the PCB board，Then separately to each part of electric circuits welding，Again carries on the performance and the function test。This data acquisition system has function and so on data acquisition, data processing, data display，Its structure simple, the cost is low,Has the certain market prospect

多路数据自动采集系统的设计与实现

陈鑫钢绍兴天然气投资有限公司，浙江绍兴，３１２０００摘要：在实际生产中，往往有对多路数据进行不问断集中监测的情况发生，这就需要设计一个多路数据的自动采集系统。本文介绍了一
个可同时对多个采样点进行数据读取的主一从机体多路无线数据采集系统。该系统可实现采集数据的自动化分析，而且系统可靠性较高，
整，经过调整的数据通过发送装置发出，发出的数据经过传输介质传递给接受装置，然后再经过信号调理装置进行数据整理，并将信息存储于信宿。此过程就完成了从信息的发送到信息的接受。
３数据接收端的电路设计
数据接收端组成包括无线收发模块、单片机、显示器件、存储器件以及用户输入端。单片机是整个接受端电路模块的核心部分，通过它可以完成数据的处理与转换。～般无线收发模块接受２ＵＳＪ￣压力信号被单片机接收后，在其内部进ｔ￣ｆＡ－号的必要处理，然后处理过的信
号通过显示设备显示给各大用户，同时也可以根据需要把数据存储
到存储器件中。最后用户可以通过用户输入端，用键盘与系统进行交互，嵌入想要某种控制的设计参数，对系统参量进行实时控制。数据接收端的核心部件是ＭＣＵ，它的选型与系统速度有着密切关系，同时也关系到系统的体积与功耗。选用优质的ＭＣＵ能够使整个系统设计复杂度降低很多，而且结构布局更加紧凑。对于信息处理量较大的系统，一般选用１６位ＡＲＭ处理器，如果信息处理量更加巨大，处理器任务十分繁重，且要求系统具有一定速度，一般选如下图１所示。用更高位３２位ＡＲＭ处理器。本系统选用５１系列８位单片机即可胜任信息处理任务。本系统需要实现的功能较多，而且需要实现报警纪录、采样纪录及系统配置参数的存储，因此需要外加两片ＥＥＰＲＯＭ可擦式只读存储器。该存储器通过ＩＩＣ总线与ＭＣＵ通信，可实现存储器的即插即用功能。系统对每次采样数据均以文件形式进行存储，可实现对多个采样点多次采样进行存储，有助于存储空间的合理利用。１数据采集端功能设计图本系统设计是一种基于ＲＦ的无线数据采集系统的设计方案，２无线数据传输模块设计选用的ｎＲＦ４０１芯片能够较好的完成预定任务。同时系统设计较为短距离无线通信具有不受地理条件限制，抗干扰能力强，安全简单，而且所耗成本不高，具有一定的实用性和可扩展性。但系统设性好，安装工艺简易，而且可靠性较高等优点。目前应用较为广泛的计中仍然存在一些需要改进的地方，而且针对实际不同需要，需要短距离无线通信技术包括无线局域网、蓝牙及红外数据传输等。短对系统做相应的改动与调整，有待在实际应用中进一步实验验证。

多路数据采集系统设计

多路数据采集系统设计通常包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计方面，需要考虑以下几个方面：

1. 数据采集模块：根据需要选择合适的模拟输入、数字输入或其他类型的传感器模块，并进行连接。

2. 信号调节：如果传感器输出的信号不符合需求，需要将其进行放大、滤波、隔离或其他调节。

3. 数据转换：将模拟信号转换为数字信号，可以采用模数转换芯片。

4. 多路信号复用：如果同时需要采集多个信号，可以使用多路复用器或多个采集模块。

5. 电源供应：为各个模块提供稳定的电源供应。

6. 通信接口：设计合适的通信接口，如串口、网络接口等，以方便数据传输。

7. 数据存储：选择合适的存储设备，如内存、硬盘、SD卡等，以存储采集到的数据。

软件设计方面，需要考虑以下几个方面：

1. 采集控制：编写控制程序，通过控制硬件模块的工作方式、采样时序和频率等参数，实现多路数据的同时采集。

2. 数据读取：编写数据读取程序，从硬件模块中读取采集到的数据，并进行处理。

3. 数据处理：对采集到的数据进行滤波、校正、分析等处理，以提取有用的信息。

4. 数据存储：将处理后的数据存储到合适的存储设备中，以便后续分析和使用。

5. 用户接口：设计合适的用户界面，以方便用户对系统进行操作和监视。

综上所述，多路数据采集系统设计需要综合考虑硬件和软件两个方面，确保系统能够稳定、高效地采集和处理多路数据。

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

多路数据采集系统设计

摘要

数据采集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。

本系统以AT89S51单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0832为主体，是一款8路数据采集/传输模块，本系统不仅可以采集模拟信号，而且为使传输的距离增长，提高信号的准确性，本设计采用基于MAX232的芯片，可以与PC机通信，将采集数据送入PC机中，从而实现实验数据实时采集、处理、存储与显示。

关键词：AT89S51单片机数据采集A/D转换串口通信

Abstract

Data acquisition is the process of obtaining object information from one or more signal. With the rapid development and popularization of Micro-computer technology, data collection has become increasingly important monitoring technology and is widely used in industry and agriculture and other situation in which temperature. As an indispensible part of the monitoring system, its performance character influences the whole system.

ADC0809多路数据采集和控制系统设计说明

3.设计要求
（1）根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。
（2）画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。
（3）用protel软件绘制电路原理图。
（4）软件设计，给出流程图及源代码并加注释。
4.系统总体设计步骤
第一步：信号调理电路
第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器
D0～D7:八位数据输出线，A/D转换结果由这８根线传送给单片机。
OE:允许输出信号。当OE=1时，即为高电平，允许输出锁存器输出数据。
START:启动信号输入端，START为正脉冲，其上升沿清除ADC0808的内部的各寄存器，其下降沿启动A/D开始转换。
EOC:转换完成信号，当EOC上升为高电平时，表明内部A/D转换已完成。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。系统框图如4-1所示
图4-1 总体设计的系统框图
5.硬件系统的设计
5.1信号调理
信号调理的任务：将被测对象的输出信号变换成计算机要求的输入信号。
多路数据采集输入通道的结构图如下图：
串行通信有同步和异步两种工作方式，同步方式传送速度快，但硬件复杂；异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单灵活，适用于数据的随机发送和接受。采用MAX485芯片的转换接口。

谈多路数据采集与处理系统

摘要：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，在电力、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。同时，还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻，将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来，以便进行
比较，做出决策，调整控制方案，提高产品的合格率，产生良好的经济效益。电力系统的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这一趋势，作这方面的探讨就显得十分重要。不论在哪个应用领域中，数据采集与处理将直接影响工作效
率和所取得的经济效益。
关键词：数据采集；数据通信；技术应用
中图分类号：Ｔ２Ｐ７文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９９２１）８—０５４２（０２００４—０４
ＯｎｔｅＭｕｔ－ａｎｌｔｑｉｉｉｎａｄＰｏｅｓｎｙｔｍｈｌｉＣｈｎｅＤａａＡｃｕｓｔｏｎｒｃｓｉｇＳｓｅ
ｃｎｅｓｏｘｒｃｅｎｏｄｒｔｏａｅａｄｍａｅｄｃｉｓｔｄｕｔｔｅｃｎｒｌｒｇａｏｖｒｉｅｔｔｄｉｒｅｃｍｐｒｎｋｅｉｏｏａｊｓｈｏｔｏｒｍ，ｉｃｅｓｅｒｔｏｕｉｅｒｄｃｓｔｎａｏｓｎｏｐｎｒａｅｔａｆａｆｄｐｏｕｔｏｈｅｑｌｉ

RS232多路数据采集系统资源简介

一、硬件资源示意图。

清海电子制作

二、硬件系统资源简介。

1、两路AD采集，串行ADC0832器件，8位精度，步进电压约等于0。02V，采集的电压通

过RS232上传到上位机显示，其中一路电压显示为电流格式（采样电阻为1欧姆，U=IR）。

2、温度采集，18B20采集温度数据上传到上位机显示。

3、24C02铁电数据存储器，可通过上位机向X地址写入Y数据，可读取X地址的数据进行

显示。

4、三只LED灯，可通过上位机直接控制LED的亮与灭，并可以通过定时输出功能设置定时

输出控制LED闪烁，最小设定时间为1秒。

5、两路继电器控制，可通过上位机直接控制每路继电器的通与断，并可以通过定时输出功能

使继电器在设定时间间隔内不停开关切换。

6、MC34063升压备用电源，电路实现将系统供电的5V电源升压至12V，以供电给扩展的其

它电路使用，但负载的电流限制在100MA以下，超载将损坏升压L线圈。

7、MAX232串口，此部分电路负责本系统的数据传输。

三、软件系统资源简介。

1、IO控制界面，可通过上位机按钮直接控制单片机IO所连接的设备，如下图所示：

按钮“Time“可进入以下界面，可通过设定使LED或继电器以设定的时间间隔进行高低电平交替控制。

2、24C02数据读写界面，可通过软件对24C02的某地址进行数据的写入和读出显示，如下图：

3、电压和温度数据采集，可以显示单片机采集的电压和温度数据，如下图所示：

多路数据采集系统

摘要

本系统采用双单片机控制，主机使用美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机C8051F020，从单片机使用STC12C5204AD单片机。实现用从单片机STC12C5204AD利用内部自带的8路AD采集8路数据，同时应答主机发送的命令。在主单片机与从单片机的通

讯中,由于传输距离大于RS232 的标准, 故采用国际标准的RS485 差分方式接口。该系统

实现了一种实用型远距离数据采集传送的稳定主控单片机通过串行传输线路对各路数据进

行和显示，并能实现循环采集和选择采集方式进行数据采集。显示采用12864液晶显示器来同时显示地址和相应的数据，让人机界面更加直观。本系统采用RS-485芯片进行通信，通信率高，距离远。通过对系统的调试与使用，系统运行良好，达到了题目所有要求的性能指标。b5E2RGbCAP

关键词：C8051F020多路数据采集RS-485通信电路

一．系统方案论证和选择

根据本题要求自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在

200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。在数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压，第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。主控器通过串行传输线路对

各路数据进行采集和显示。经经对题目任务分析，多路数据采集系统可由下面三种方案来实现：p1EanqFDPw

多路数据采集控制器

1 系统概述

1.1 概述

前端数据采集能够及时获取被控对象和生产过程的有效信息，在某些实时性要求高的场合尤为重要。工业生产过程中，为了清晰地反映出生产过程的详细信息，往往需要获得多个参量的动态数据，这就有必要对被控对象和生产过程进行多路数据采集。

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借口。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。采集器是一种具有现场实时数据采集、处理功能的设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。

由于外界输入的信号都是模拟信号，而计算机只能处理数字信号。所以外界信号要经过数据采集器（A/D转换和D/A转换），才能由计算机处理。而且，由于外界的信号往往不止一路，所以多路数据采集器的设计就显得十分的必要。

1.2 Proteus介绍

Proteus是英国Labcenter Electro-nics公司开发的一款电路仿真软件，软件由两部分组成：一部分是智能原理图输入系统ISIS(Intelligent Schematic Input System)和虚拟系统模型VSM(Virtual Model System)；另一部分是高级布线及编辑软件ARES(Adv-Ancd Routingand Editing Software)也就是PCB.Proteus可以仿真模拟电路及数字电路，也可以仿真模拟数字混合电路。 Proteus可提供30多种元件库，超过8000种模拟、数字元器件。可以按照设计的要求选择不同生产厂家的元器件。此外，对于元器件库中没有的元件，设计者也可以通过软件自己创建。除拥有丰富的元器件外，Proteus还提供了各种虚拟仪器，如常用的电流表，电压表，示波器，计数/定时/频率计，SPI调试器等虚拟终端。支持图形化的分析功能等。Proteus特别适合对嵌入式系统进行软硬件协同设计与仿真，其最大的特点是可以仿真8051，PIA，AVR，ARM等多种系列的处理器。Protues包含强大的调试工具，具有对寄存器和存储器、断点和单步模式IAR C-SPY,Keil、MPLAB等开发工具的源程序进行调试的功能；能够观察代码在仿真硬件上的实时运行效果；对显示，按钮，键盘等外设的交互可视化进行仿真。

数字多路数据采集系统

引言 (1)

第1章绪论 (2)

1.1温度采集的发展现状 (2)

1.2温度采集系统的意义 (2)

第2章系统总体设计 (3)

2.1 系统设计框图 (3)

2.2系统方案选择 (3)

2.2.1 单片机的选择 (3)

2.2.2传感器的选择 (4)

2.3系统部件功能简介 (5)

2.3.1AT89S51功能简介 (5)

2.3.2DB18B20功能简介 (8)

第3章系统电路设计 (8)

3.1电路图 .............................................................................................. 错误！未定义书签。

3.2硬件设计 .......................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2.1晶振电路 (8)

3.2.2复位电路 (8)

3.2.3电源稳压电路 (10)

3.2.4程序下载电路 (10)

3.2.5温度采集电路 (10)

3.2.6温度显示电路 (11)

3.3软件设计 (11)

3.3.1系统主程序设计 (11)

3.3.2程序调试 (13)

结论 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。致谢 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献 . (13)

多路数据采集系统

来源：中国毕业设计网发布日期:2007-01-13

关键词： SPCE061A，RS485

本系统采用双CPU控制，主机与从机的CPU都是使用SPCE061A单片机。从CPU负责采集七路数据，同时应答主CPU发送的命令。主CPU进行数据处理，数据显示，键盘输入，系统报警，语音播报通道的电压值。在主CPU与从CPU的通讯中，采用国际标准的RS485差分方式接口，使通讯的速率和传输距离均大于RS232的标准接口方式，并且用线最少（只要两根）。本系统实现了一种具有语音播报、语音提示的高性能、高智能的实用型远距离多路数据采集系统。

SPCE061A单片机概述

SPCE061A是继m’nSP系列产品SPCE500A等之后凌阳科技推出的又一个16位结构的微控制器。目前有两种封装形式：84引脚的PLCC84封装和80引脚的LQFP80贴片封装。主要性能如下：■16位m’nSP微处理器；

■工作电压：VDD为2.4~3.6V(cpu), VDDH为2.4~5.5V(I/O)；

■CPU时钟：32768Hz~49.152MHz ；

■内置2K字SRAM、内置32K FLASH；

■可编程音频处理；

■32位通用可编程输入/输出端口；

■32768Hz实时时钟，锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号；

■16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)；

■2个10位DAC(数-模转换)输出通道；

■7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道语音模-数转换器；

■声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器自动增益控制(AGC)功能；

多路数据采集系统-课程设计

1. IOUT； 2. IREF； 3. FOUT； 4. GND； 5. RC； 6. UREF； 7. UIN； 8. VCC
V/F变换举例
常用的F/V（V/F）变换器：
2. A/D采集
该转换器工作在远程数据采集端
采用ADC0809，该IC为CMOS集成电路属于逐位逼近比较型的转换器，分辨率为8位，转换时间为0.1ms，数据输出端具有三态输出锁存器，，可与单片机的数据总线直接连接，而且有8路模拟开关，可直接连接8个模拟量，并可程控选择对其中的一个模拟量进行转换
解决方法：
• 在振荡器后加一积分器
•利用积分器的增益k
1
2 f RC
C’ R’ -
Vi
+
Vo
•可得输出电压Vo与R成线性关系：
V0
1 RC
Vm
sin
tdt

Vm
RC
cos
t
Vm cos t Vm RC cos t
2fRC
2RC
•然后对正弦波（余弦波）进行整流、滤波变成直流
（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。

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。

多路数据采集系统的FPGA方案实现

• 170

•

数据采集常见于方方面面，为获取更精确更及时的数据，选用一款高精度24位的具有多路输入的采集芯片并采用FPGA 芯片对采集进行控制和提取采集数据，然后将数据通过串口模块上传至上位机，通过曲线或表格实时显示出来。该采集系统结构简单、体积小、精度高、实时性好、可扩展性好，能与各种高速低速外设进行连接，对有各种电压采集需求的方案设计有积极的参考意义。

1 背景

在民用、工业、军事乃至航空航天等各种领域中，需要对各种环境和设备的温度等参数进行实时监测，这些参数一般都是通过如热电偶和热电阻等温度传感器传将物理量转换成电压表现出来。在技术愈加发达的今天，数据的精确性和实时性要求越来越高，成为各种温度控制场所正常工作的必然要求，也可以实现节能减排的效果。考虑到成本因素，多数采集系统的采集芯片的位数不够，得到的数据与实际误差较大，对精细化采集达不到要求，因此本文选择了一款24位的AD ，并且单片机因其价格低，使用简单，被常用于各种温度控制中心和数据处理中心，但是单片机速度不够快，精度差，时序不精准，易受干扰，甚至可用I/O 口不多，可维护性差，对于以后的系统升级改造造成不便，而FPGA 特别适合高速高精度数据采集的控制，且快速稳定，为此本文采用了Intel 公司的Altera FPGA 芯片作为采集控制中心和数据处理中心，来实现高精度采集的控制，并将采集结果上传至上位机。根据上述，进行了

方案设计和理论分析。

图1 高精度实时采集系统框图

2 总体采集方案设计

根据采集需求，设计了电压采集系统总体框图，如图1所示，FPGA 外接一个存储器以便程序存储。FPGA 对AD 的进行复位和写寄存器操作以配置各种采集参数，并控制AD 采集的开始和停止，在收到采集数据后，通过串口模块上传给上位机进行解析并显示出