数据采集系统的设计

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基于物联网的数据采集系统设计

基于物联网的数据采集系统设计

基于物联网的数据采集系统设计哎呀,说起基于物联网的数据采集系统设计,这可真是个有趣又充满挑战的事儿!我记得有一次,我去一家工厂参观,那场景可让我对数据采集系统有了特别深刻的感受。

这家工厂生产各种小零件,以往全靠人工计数和记录生产数量、质量等数据,不仅效率低,还容易出错。

咱们先来说说什么是物联网哈。

简单来讲,物联网就是让各种物品通过网络连接起来,互相“交流”信息。

就像咱们人与人之间聊天一样,只不过这里是物品在传递数据。

在数据采集系统中,传感器可是关键的“小侦探”。

它们就像工厂里那些眼尖的工人,能敏锐地察觉到各种变化。

比如说温度传感器,能实时感知环境温度的细微变化;压力传感器呢,能准确测量出设备承受的压力大小。

这些传感器把收集到的数据,通过网络传送给控制中心,就像是给控制中心“汇报工作”。

那数据怎么传输呢?这就得提到通信技术啦。

有蓝牙、WiFi 、Zigbee 等等。

蓝牙就像短跑健将,短距离传输速度快;WiFi 呢,像是长跑选手,能在较长距离保持稳定传输;Zigbee 则像个灵活的小精灵,适用于设备数量多、数据量小的场景。

有了数据,还得有地方存起来,这时候数据库就登场了。

想象一下数据库是个超级大的仓库,各种各样的数据都整整齐齐地放在里面,等着我们需要的时候去拿出来用。

再说这数据采集系统的设计,得考虑好多方面。

首先得明确采集啥数据,是温度、湿度、光照,还是其他的?就像去菜市场买菜,得先想好买啥,不能瞎买一通。

然后根据采集的数据类型选合适的传感器,这就像给不同的任务选合适的工具。

还有哦,系统的稳定性也特别重要。

要是系统三天两头出故障,那可就麻烦大了。

就像你正开车在路上,车突然熄火了,多耽误事儿啊!所以在设计的时候,得做好各种测试和优化,确保系统能稳定运行。

另外,系统的扩展性也不能忽视。

随着业务的发展,可能需要采集更多类型的数据,或者增加采集点。

这时候,如果系统扩展性不好,那可就得重新大动干戈了,费时费力又费钱。

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案数据采集系统是指通过一定的手段和工具,从各种数据源中采集和提取数据,并将其存储、分析和应用的一套系统。

以下是一个数据采集系统的设计方案:1. 系统目标和需求分析:明确系统的目标和需求,包括需要采集的数据类型、频率、来源等,以及对数据的存储、处理和分析的要求。

2. 数据源选择和接口设计:根据系统需求,选择适合的数据源,例如数据库、日志文件、API接口等。

设计和开发相应的接口,实现与数据源之间的数据交互。

3. 数据采集和提取:通过编写脚本或使用专业的数据采集工具,从数据源中获取数据,并对数据进行提取、清洗和转换。

4. 数据存储和管理:设计合适的数据存储结构,选择合适的数据库或其他存储方案,将采集到的数据进行存储和管理。

需要考虑数据安全性、可扩展性和性能等方面的要求。

5. 数据处理和分析:根据系统需求,对采集到的数据进行处理和分析。

可以使用数据挖掘、机器学习等技术对数据进行分析和建模,以提供有价值的信息和洞察。

6. 数据应用和展示:根据用户需求,将处理和分析后的数据应用到相应的业务场景中。

设计和开发相应的应用程序或接口,将数据以可视化的形式展示给用户,并提供相应的操作和交互功能。

7. 系统监控和优化:监控系统的运行状态和性能指标,及时发现和解决问题。

对系统进行优化,提高系统的稳定性、可用性和性能。

8. 安全和隐私保护:对系统中的数据进行安全保护,包括数据加密、访问控制等措施,确保数据的机密性和完整性。

同时,遵守相关法律法规,保护用户隐私。

以上是一个数据采集系统的基本设计方案。

根据具体的需求和情况,可能还需要做一些调整和扩展。

设计和开发过程中,需要充分考虑系统的稳定性、可扩展性、性能和安全性等方面的要求,以满足用户的实际需求。

智慧数据采集系统设计方案

智慧数据采集系统设计方案

智慧数据采集系统设计方案智慧数据采集系统(Intelligent Data Acquisition System)是一个集数据采集、传输、存储、处理和应用于一体的系统。

它利用各类传感器、网络通信技术和数据分析算法,能够实时地获取、处理和管理各种类型的数据,以支持分析、决策和控制等应用。

以下是一个智慧数据采集系统的设计方案:1.系统架构设计智慧数据采集系统的架构应包括前端感知层、传输层、数据处理和存储层、数据应用层。

前端感知层:通过各类传感器,对环境、设备、人员等进行数据采集,包括温度、湿度、压力、光照强度、位置等信息。

传输层:采用无线通信技术(如Wi-Fi、蓝牙、LoRaWAN 等)将前端感知层采集到的数据传输至数据处理和存储层。

数据处理和存储层:对传输层传输过来的原始数据进行处理、清洗和转换,然后存储到数据库中。

此层可以使用大数据处理技术(如Spark、Hadoop等)进行数据分析和处理。

数据应用层:根据不同需求,将处理后的数据用于进行各种应用,如数据分析、决策支持、监控控制等。

2.传感器选择与配置根据采集的数据种类和应用需求,选择适合的传感器进行数据采集。

例如,可以选择温湿度传感器、光照传感器、压力传感器、位置传感器等。

同时,需要对传感器进行合理的布置和配置,以确保数据的准确性和完整性。

3.数据传输选择合适的通信方式进行数据传输,根据数据传输的频率和距离来选择通信技术。

例如,可以使用无线通信方式将数据传输到数据处理和存储层,同时保证数据传输的稳定性、安全性和实时性。

4.数据处理和存储根据采集到的数据特性和应用需求,选择合适的数据处理和存储技术。

例如,可以使用关系数据库或者NoSQL数据库进行数据存储,使用大数据处理技术进行数据分析和处理。

5.数据应用根据应用需求,设计相应的数据应用模块。

例如,可以开发数据分析模块,对采集到的数据进行统计分析、趋势预测等;开发监控控制模块,实现对设备、环境等的实时监控和控制;开发决策支持模块,提供数据分析结果和决策建议等等。

数据采集系统毕业设计论文

数据采集系统毕业设计论文

数据采集系统毕业设计论文摘要:本论文研究了数据采集系统的设计与实现,旨在构建一个能够高效、准确地采集数据的系统。

本系统基于分布式架构,利用多个数据采集节点进行数据采集,并通过中心节点进行数据整合与分析。

系统使用了先进的数据采集技术和数据处理算法,提高了数据采集的效率和准确性。

实验结果表明,本系统在数据采集速度和准确性方面均具有较好的性能。

关键词:数据采集系统;分布式架构;数据整合;数据分析;数据采集技术;数据处理算法1.引言数据采集是现代科学研究和工业生产中不可或缺的一环。

随着信息化时代的发展,数据采集系统的需求越来越迫切。

本论文旨在设计一个能够高效、准确地采集数据的系统,利用现代的数据采集技术和数据处理算法,提高数据采集的效率和准确性。

2.数据采集系统的设计与实现2.1系统架构设计本系统采用了分布式架构,包括多个数据采集节点和一个中心节点。

数据采集节点负责采集数据并发送到中心节点进行处理和存储。

2.2数据采集技术本系统利用了先进的数据采集技术,包括传感器、网络通信和无线传输技术。

传感器负责采集各类数据,网络通信技术实现了节点之间的信息传递,无线传输技术实现了数据的远程传输。

2.3数据处理算法本系统采用了一系列数据处理算法,包括数据清洗、数据压缩和数据加密等。

数据清洗算法用于去除数据中的噪声和异常值,数据压缩算法用于减小数据的存储空间,数据加密算法用于保护数据的安全性。

3.实验结果与分析本系统经过实验验证,结果表明系统在数据采集速度和准确性方面具有良好的性能。

系统能够实时地采集数据,并能够处理和存储大量的数据。

同时,系统具有较低的误差率和较高的数据采集率。

4.总结与展望本论文主要研究了数据采集系统的设计和实现,旨在构建一个能够高效、准确地采集数据的系统。

通过分布式架构、先进的数据采集技术和数据处理算法,本系统提高了数据采集的效率和准确性。

未来,可以进一步优化系统的性能,提高系统的稳定性和可扩展性。

数据采集的设计报告

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。

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

数据采集及信息集成系统设计与应用随着信息化时代的到来,数据已经成为了企业决策和运营的核心资源之一。

数据的采集、整合和利用对于企业的发展至关重要。

在这个背景下,数据采集及信息集成系统应运而生,成为了企业进行数据管理和决策的重要工具之一。

本文将重点讨论数据采集和信息集成系统的设计及应用。

一、数据采集系统数据采集是指将各种形式的数据获取、收集汇集到一起的过程,并组织为可供系统使用的数据。

数据采集系统是指为了获取数据并进行处理的管理和控制系统。

数据采集系统既可以是硬件设备,也可以是软件系统。

在企业应用中,数据采集系统通常包括传感器、数据采集仪器等硬件,以及数据采集软件、数据库等软件系统。

数据采集系统的设计需要考虑到数据来源的多样性、数据传输的可靠性和数据存储的灵活性等因素。

数据采集系统的应用领域非常广泛,例如在工业生产中可以用于获取生产设备的运行状态数据,提供实时监控和预警功能;在电商行业可以用于采集用户的行为数据,进行用户行为分析和个性化推荐;在农业领域可以用于采集农作物的生长状态数据,提供精准的农业生产指导等。

数据采集系统的设计和应用需要根据具体的应用场景进行定制,以满足不同领域对数据需求的多样性和复杂性。

二、信息集成系统信息集成系统是指将来自不同数据源的数据进行整合和融合,形成统一的信息资源,为企业决策和业务运营提供支持的系统。

信息集成系统的核心功能包括数据清洗、数据转换、数据整合和数据分发等。

信息集成系统通常包括数据集成服务器、数据仓库、ETL工具、数据治理工具等组件。

信息集成系统的应用可以帮助企业打破数据孤岛,实现数据资源的共享和集中管理。

将来自不同部门、不同系统的数据进行整合和加工,为企业提供全面、准确的数据支持,提高了企业的决策效率和运营效果。

信息集成系统也可以帮助企业进行数据分析和挖掘,在海量数据中发现有价值的信息和规律,为企业提供决策的科学依据。

在实际应用中,数据采集系统和信息集成系统通常是紧密结合在一起的。

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案摘要:本文为一份数据采集系统的设计方案,旨在提供一个高效、可靠的数据采集解决方案。

首先分析了数据采集的意义,接着介绍了系统的整体架构和各个模块的功能设计。

然后详细阐述了涉及到的技术选型和系统实施计划。

最后针对可能遇到的问题,提供了相应的解决方案。

通过本文提供的设计方案,可以有效地满足数据采集的需求,并提高数据的准确度和可用性。

一、引言数据采集是信息管理领域中非常重要的一环,能够帮助机构、企业等实现大规模数据的自动收集和整理。

而数据采集系统旨在解决数据采集过程中遇到的瓶颈和难题,并提供高效的数据采集工具。

本文旨在设计一个可靠、高效的数据采集系统,满足企业对数据采集的需求。

二、系统架构设计数据采集系统采用了分布式架构设计,包含四个关键的模块:数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、数据展示模块。

数据采集模块主要负责从多个数据源收集数据,并进行初步的清洗和整理。

采集模块需要支持多种数据采集方式,如爬虫采集、API采集、文件导入等,以确保能够覆盖不同数据源的采集需求。

此外,数据采集模块还需要具备实时采集和定时采集的功能,以满足不同采集频率的需求。

2. 数据存储模块数据存储模块负责将采集到的数据存储到数据库或者数据仓库中。

系统可以根据实际需求选择合适的存储技术,如关系型数据库、NoSQL数据库等。

数据存储模块还需要支持数据的备份和容灾,以确保数据的可靠性和安全性。

3. 数据处理模块数据处理模块对采集到的数据进行预处理和加工,以满足后续的分析和应用需求。

包括数据清洗、数据转换、数据聚合等操作。

数据处理模块还需要支持自定义的数据加工规则,以满足不同业务场景下的数据需求。

数据展示模块负责将处理后的数据以可视化的形式展示给用户。

可以通过图表、报表、仪表盘等方式展示数据,以便用户能够直观地理解和分析数据。

三、技术选型1. 数据采集模块在数据采集模块中,可以选用Python作为主要的开发语言,利用其丰富的第三方库和成熟的爬虫框架进行数据采集工作。

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案

数据采集系统设计方案1. 引言在当前信息爆炸的时代,数据已成为企业决策和业务发展的重要支撑。

为了能够获得准确、及时、完整的数据,建立一个高效的数据采集系统至关重要。

本文将介绍一个数据采集系统的设计方案,旨在帮助企业快速搭建一个可靠的数据采集系统。

2. 系统架构数据采集系统主要由以下几个模块组成:2.1 数据源模块数据源模块负责与各个数据源进行连接,并提供数据抓取的功能。

根据具体需求,可以包括数据库、文件系统、API等各种数据源。

2.2 数据处理模块数据处理模块负责对采集到的原始数据进行清洗、去重、转换等处理操作,以便后续分析和存储。

2.3 数据存储模块数据存储模块负责将处理后的数据存储到数据库、数据仓库或数据湖等存储介质中,以便后续的数据分析和挖掘。

2.4 监控和日志模块监控和日志模块负责监控系统的运行状态,并记录系统的运行日志,以便后续的故障排查和系统性能优化。

2.5 定时任务模块定时任务模块负责定期执行数据采集任务,可以使用定时调度工具来实现。

3. 系统设计与实现3.1 数据源模块的设计数据源模块可以使用不同的技术栈来实现,例如使用Python的Requests库连接API,使用JDBC或ORM框架连接数据库,使用文件操作库连接文件系统。

3.2 数据处理模块的设计数据处理模块的设计需要根据具体的业务需求来确定。

常见的处理操作包括数据清洗(去除重复数据、缺失值处理等)、数据转换(格式转换、字段合并等)等。

3.3 数据存储模块的设计数据存储模块可以选择合适的数据库或数据仓库来存储处理后的数据。

常见的选择包括关系型数据库(如MySQL、PostgreSQL)和大数据存储系统(如Hadoop、Spark)等。

3.4 监控和日志模块的设计监控和日志模块可以使用监控工具和日志框架来实现。

监控工具可以监控系统的资源使用情况,例如CPU、内存、磁盘等。

日志框架可以记录系统的运行日志,有助于故障排查和系统性能优化。

面向物联网的数据采集系统设计与实现

面向物联网的数据采集系统设计与实现

面向物联网的数据采集系统设计与实现随着物联网技术的不断普及,各行各业的数据采集与监测需求也变得越来越重要。

无论是工业生产过程中的设备监测,还是城市交通流量的实时监测,都需要利用物联网的技术手段进行数据采集与处理。

而数据采集系统作为物联网系统的基础性组件之一,也变得越来越关注。

本文将从数据采集系统的角度,探讨面向物联网的数据采集系统设计与实现。

一、数据采集系统的作用数据采集系统是指通过各种传感器将物理世界的数据采集、转换、存储、处理、传输的整个系统。

根据采集目标的不同,数据采集可以分为实时采集和离线采集两大类。

实时采集即指将物理世界的数据迅速转化为数字信号,然后通过信号传输方式,将采集得到的数据实时地传输到数据处理中心或其他相关系统进行分析、处理和存储等工作。

而离线采集则是在物理世界的数据采集后,将采集到的数据离线存储下来,等待分析使用。

数据采集系统的作用主要包括数据采集、实时监测、数据处理、分析以及存储等方面。

通过采集物理世界的数据,并经过数据处理和分析,将能够帮助用户更好地了解物理世界的变化,提高生产效率和安全性,改善产品质量,提升城市管理水平等。

二、面向物联网的数据采集系统设计与实现随着物联网的快速发展,传感器、无线通信技术、云计算技术等也不断得到推广和应用。

传感器作为物联网数据采集系统的重要组成部分,利用物理、化学等原理,可以实时监控温度、湿度、压力、重量、振动等环境参数,将采集到的数据报告到云端进行存储、转换和处理。

而云计算技术则为数据采集系统提供了大规模数据处理和存储的能力,为数据的实时监测和分析提供了支持。

在设计和实现面向物联网的数据采集系统时,需要考虑以下几个方面:1. 传感器节点的选择和部署。

传感器节点的选择需要根据采集数据的种类、精度、灵敏度等因素来确定,部署位置的选择也需要关注实际采集场景的情况,避免环境干扰等问题。

2. 通信协议的选择和实现。

传感器采集数据后需要通过网络传输到数据处理中心,通信协议的选择和实现需要关注传输速度、安全性、可靠性等因素。

实时数据采集系统方案设计

实时数据采集系统方案设计

实时数据采集系统方案设计实时数据采集系统项目解决方案1.背景1.1 引言实时数据采集系统是一种用于获取实时数据的技术。

在现代工业中,实时数据采集系统被广泛应用于各种领域,如工厂自动化、交通运输、环境监测等。

1.2 项目目标本项目的目标是设计和开发一个实时数据采集系统,该系统可以快速、准确地采集各种类型的数据,并将其实时传输到后台服务器进行处理和存储。

2.应用系统体系结构2.1 实时数据采集系统的原理构架实时数据采集系统的原理构架包括传感器、数据采集器、数据传输模块、数据存储模块和数据处理模块等组成部分。

3.实时数据采集系统的主要功能3.1 数据采集功能实时数据采集系统可以采集各种类型的数据,如温度、湿度、压力、流量等。

4.实时数据采集系统主要技术特征4.1 数据传输方面实时数据采集系统采用高速数据传输技术,可以实现快速、稳定的数据传输。

4.2 数据存储方面实时数据采集系统采用高性能的数据存储技术,可以实现快速、可靠的数据存储。

4.3 历史数据实时数据采集系统可以对历史数据进行存储和查询,以便后续分析和处理。

4.4 图形仿真技术实时数据采集系统可以利用图形仿真技术对采集的数据进行可视化展示,提高数据分析和处理的效率。

5.实时数据采集系统性能特征5.1 数据具有实时性实时数据采集系统可以实时采集和传输数据,保证数据的实时性。

5.2 数据具有稳定性实时数据采集系统采用高速、稳定的数据传输和存储技术,保证数据的稳定性。

5.3 数据具有准确性实时数据采集系统采用高精度的传感器和数据采集器,可以实现对数据的高精度采集和传输。

1.背景随着国家大力推进新型工业化,电力企业面临着日趋激烈的竞争。

为了降低成本,提高生产效率,快速响应市场,建立全厂统一的生产实时数据平台成为了电力企业今后生产信息化的关键。

2.项目目标实时数据采集系统”是为生产过程进行实时综合优化服务信息系统提供数据基础。

建立统一的企业数据模型,解决不同应用系统、不同电厂之间的“信息孤岛”问题,提高数据来源的一致性和可信度,汇总、分析和展示企业历史的业务数据,让企业管理层能够直接根据各个电厂的真实数据进行统计数据、分析逐步钻取直到数据根源,透明底层的数据,监督统计分析数据的准确性,规范企业业务的数据流程。

数据采集系统的设计与实现

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

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。

数据采集系统课程设计

数据采集系统课程设计

数据采集系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数据采集系统的基本概念、功能与作用;2. 学生掌握数据采集系统的组成部分,如传感器、数据采集卡、数据处理软件等;3. 学生了解不同类型的数据采集方法及其适用场景;4. 学生掌握数据采集过程中的基本参数设置和校准方法。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的数据采集系统;2. 学生能够独立操作数据采集设备,进行数据采集、存储和处理;3. 学生能够分析采集到的数据,发现并解决问题;4. 学生能够撰写数据采集系统相关报告,展示学习成果。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数据采集系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、细致的科学态度,注重实验数据的真实性;3. 培养学生合作、交流的能力,学会分享学习成果;4. 培养学生运用数据采集技术解决实际问题的意识,提高实践能力。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,旨在让学生在实际操作中掌握数据采集系统的相关知识。

学生特点:六年级学生具有一定的信息素养,对新鲜事物充满好奇,具备初步的动手操作能力。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性和主动性。

通过课程学习,使学生具备独立设计、操作和优化数据采集系统的能力。

二、教学内容1. 数据采集系统基本概念:介绍数据采集系统的定义、功能、应用领域;2. 数据采集系统组成:讲解传感器、数据采集卡、数据处理软件等组成部分的作用和原理;3. 数据采集方法:分类介绍模拟数据采集、数字数据采集、网络数据采集等方法及其适用场景;4. 数据采集设备操作:学习数据采集设备的安装、调试、校准及使用方法;5. 数据采集与处理:学习数据采集过程中的参数设置、数据存储、数据处理与分析方法;6. 数据采集系统设计:结合实际案例,分析数据采集系统的设计原则、步骤和方法;7. 数据采集系统应用:探讨数据采集系统在日常生活、科学研究等领域的应用实例。

数据采集系统课程设计

数据采集系统课程设计

数据采集系统课程设计1. 系统概述本课程设计的目标是设计并实现一个数据采集系统,该系统可通过网络爬虫自动抓取特定网站上的数据并进行提取和存储。

采集的数据可以是任何形式的,例如文本、图像、视频等。

同时本系统支持数据可视化展示和数据分析处理。

数据采集系统可以应用于各种领域,普遍用于商业、市场调研、人工智能、信息搜索等方向。

2. 功能需求分析本系统有以下几个主要功能:1.网站数据抓取:该功能基于网络爬虫理论,可自动化地从特定网站中抓取数据,例如商品信息、用户评论、新闻文章等。

2.数据分析处理:该功能可以将采集到的数据进行分析处理,例如对情感倾向进行分类分析、对关键字进行统计分析等。

3.数据存储:该功能可以将采集到的数据进行存储,例如采用数据库进行存储、采用文件进行存储等。

4.数据可视化:该功能可以将采集到的数据进行可视化展示,例如对采集到的商品信息进行图表展示、对采集到的用户评论进行词云展示等。

3. 系统设计和实现3.1 网站数据抓取网站数据抓取模块主要由以下几个部分组成:1.网络抓取器:实现网站页面的下载和解析,提取需要的信息。

2.数据提取器:从解析出来的页面中提取需要的数据。

3.数据筛选器:根据用户指定的规则过滤不需要的信息。

该模块的实现将采用Python编程语言,主要使用requests库、BeautifulSoup库、Scrapy框架等工具。

3.2 数据分析处理数据分析处理模块主要由以下几个部分组成:1.数据预处理:对采集到的数据进行去重、清洗、格式化等处理。

2.数据分析算法:根据分析任务需求,使用不同的算法对处理后的数据进行分类、聚类、关键字提取等操作。

3.数据可视化:将处理好的数据进行可视化展示。

该模块的实现将使用Python编程语言,主要使用pandas、numpy、scikit-learn、matplotlib等工具。

3.3 数据存储数据存储模块主要由以下几个部分组成:1.存储类型选择:可以选择不同的数据存储方式,包括数据库存储、文本存储等。

数据采集系统设计(1)

数据采集系统设计(1)
当V5、V6和V8导通,继电器开关S吸合时,电路组态为自测试状态。此时放大器 的输出应为-3.12 V。仪器在自诊断时测量该电压,并与存储的数值相比较。若两者 之差在6%以内,即认为放大器工作正常; 否则视为故障, 必须排除。
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

实验室建设方案中的数据采集与分析系统设计

实验室建设方案中的数据采集与分析系统设计

实验室建设方案中的数据采集与分析系统设计随着科技的不断进步和应用,实验室建设变得越来越重要。

实验室建设方案需要完善的数据采集与分析系统,以提高实验室的工作效率和数据准确性。

本文将从数据采集与分析系统的设计、实施和应用三个方面,详细介绍实验室建设方案中的数据采集与分析系统的重要性和设计要点。

一、数据采集与分析系统的设计在实验室建设方案中,数据采集与分析系统的设计是一个关键环节。

设计一个高效、准确的数据采集与分析系统可以提高实验室的运作效率,加快实验结果的得出,并可保证实验数据的准确性。

1. 数据采集系统设计数据采集系统主要负责对实验过程中产生的数据进行收集和记录。

在设计数据采集系统时,应考虑以下几个方面:(1)采集对象:确定需要采集的数据类型,包括实验参数、材料质量、操作时长等。

(2)采集方式:选择合适的采集方式,如传感器、测量仪器等,确保数据采集的准确性和稳定性。

(3)采集频率:确定采集数据的频率,确保数据的连续性和可靠性。

(4)数据传输:建立稳定可靠的数据传输通道,将采集到的数据传输至数据分析系统。

2. 数据分析系统设计数据分析系统负责对采集到的数据进行整理、分析和展示。

在设计数据分析系统时,应考虑以下几个方面:(1)数据整理:对采集到的数据进行分类、整理和存储,便于后续的数据分析和查询。

(2)数据分析算法:根据实验需求,选择合适的数据分析算法,进行数据分析和模型建立。

(3)结果展示:采用直观、易懂的方式展示数据分析结果,如图表、报告等,方便实验人员理解和运用。

(4)数据管理与安全:建立合理的数据管理和安全机制,确保数据的可追溯性和保密性。

二、数据采集与分析系统的实施实验室建设方案中的数据采集与分析系统的实施是一个复杂的过程,需要综合考虑实验室的实际情况和需求。

在实施过程中,要注意以下几个方面:1. 硬件设备的选购与安装根据实验室的需求,选择合适的硬件设备,并确保设备的质量和稳定性。

设备的安装应符合相关规范,以确保采集的数据准确可靠。

大数据采集系统课程设计

大数据采集系统课程设计

大数据采集系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解大数据采集系统的基本概念、原理及其在现实生活中的应用。

2. 学生能掌握大数据采集的主要方法、技术及相应的数据处理流程。

3. 学生能了解大数据采集过程中的伦理、法律和隐私问题。

技能目标:1. 学生具备运用编程语言或工具进行简单大数据采集的能力。

2. 学生能够运用所学知识,分析并解决大数据采集过程中遇到的实际问题。

3. 学生能够对采集到的大数据进行基本的数据清洗、整理和分析。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到大数据采集在现代社会中的重要性,培养对数据科学的兴趣和热情。

2. 学生能够关注大数据采集过程中的伦理、法律和隐私问题,树立正确的数据道德观念。

3. 学生通过小组合作,培养团队协作精神,提高沟通与表达能力。

课程性质分析:本课程旨在帮助学生建立大数据采集的基本概念,掌握相关技术和方法,并培养学生的实际操作能力。

课程内容与课本紧密结合,注重实践性和应用性。

学生特点分析:考虑到学生所在年级,他们对计算机技术和数据处理有一定的基础,具备一定的自学能力和探究精神。

因此,课程设计将注重启发式教学,引导学生主动参与、积极思考。

教学要求:1. 教师应注重理论与实践相结合,提高课程的实用性。

2. 教学过程中要关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能掌握课程内容。

3. 教学评估应关注学生在知识、技能和情感态度价值观方面的具体表现,全面评价学生的学习成果。

二、教学内容1. 大数据采集系统基本概念与原理- 大数据定义、特征与应用场景- 数据采集、数据源分类及数据采集方式- 数据传输与存储技术概述2. 大数据采集技术与方法- 网络爬虫技术及其应用- 分布式数据采集框架介绍- 数据挖掘与知识发现方法3. 数据处理流程- 数据清洗、去重与预处理- 数据整合与融合技术- 数据存储与索引技术4. 大数据采集伦理、法律与隐私问题- 数据采集过程中的隐私保护措施- 数据安全与法律法规- 数据道德与责任5. 实践操作与案例分析- 编程语言或工具进行大数据采集实践- 数据采集项目案例分析- 小组合作完成一个大数据采集项目教学内容安排与进度:第一周:大数据基本概念与原理学习第二周:大数据采集技术与方法学习第三周:数据处理流程学习第四周:大数据采集伦理、法律与隐私问题学习第五周:实践操作与案例分析第六周:小组项目实施与展示教材章节及内容关联:《大数据导论》第一章:大数据概念与应用《大数据导论》第二章:大数据技术架构《数据挖掘》第四章:数据预处理《数据伦理与隐私保护》全篇:伦理、法律与隐私问题教学内容注重科学性与系统性,结合课本内容,确保学生能够掌握大数据采集系统的基本知识、技术方法和实践技能。

数据采集系统整体设计与开发课程设计

数据采集系统整体设计与开发课程设计

数据采集系统整体设计与开发课程设计一、课程简介本课程主要介绍数据采集系统的整体设计与开发。

通过学习本课程,学生将了解数据采集系统的基本原理、主要功能和应用场景,并将学习如何使用常见的数据采集工具和技术来设计和开发数据采集系统。

本课程的具体内容包括数据采集系统的基本原理与应用、数据采集工具的使用、数据采集系统的设计与开发等。

二、课程目标1.了解数据采集系统的基本原理、主要功能和应用场景;2.学习使用常见的数据采集工具和技术;3.掌握数据采集系统的设计与开发方法;4.培养学生的数据分析和应用能力。

三、课程大纲1. 数据采集系统概述•什么是数据采集系统?•为什么需要数据采集系统?•数据采集系统的应用场景2. 数据采集工具的使用•常见的数据采集工具介绍•数据采集工具的使用方法和技巧•数据采集的规范化与标准化3. 数据采集系统的设计与开发•数据采集系统的设计方法•数据采集系统的架构设计与优化•数据采集系统的开发与调试4. 数据采集系统的实践应用•学习数据采集系统的实践操作•实现数据采集系统的功能•实际应用案例分析四、课程教学法课程采用理论教学与实践相结合的教学方法,教师通过讲解、案例分析和操作演示等方式来传授知识点。

同时,由学生自主完成实验设计与编码实现,并进行调试与评估。

五、考核方式本课程的考核方式包括课堂参与、作业与实验成绩、期末项目等,其中期末项目占总评成绩的50%以上。

六、参考资料•《数据采集与清洗》•《Python网络数据采集》•《Web数据采集与处理》以上参考资料为本课程主要参考书目,课程讲解中也会引用其它相关资料供学生参考。

智慧校园的数据采集系统设计方案 (2)

智慧校园的数据采集系统设计方案 (2)

智慧校园的数据采集系统设计方案智慧校园的数据采集系统设计方案一、引言智慧校园是以信息技术为支撑,通过整合校园内各种资源和信息,提供便捷高效的教学、管理、服务等功能的校园管理模式。

数据采集系统是智慧校园的重要组成部分,用于收集和处理各种数据,为校园决策提供依据。

本文将介绍智慧校园数据采集系统的设计方案。

二、系统设计目标1. 实时性:系统能够及时收集和处理各种数据,保证数据的准确性和及时性。

2. 安全性:系统具备数据安全防护机制,保护学生和教职工的个人隐私,防止数据泄露和滥用。

3. 扩展性:系统能够根据校园的发展需求进行扩展,支持新增加的数据类型和功能模块。

4. 可靠性:系统具备数据备份和容灾机制,保证系统的可靠性和稳定性。

5. 用户友好性:系统界面简洁明了,操作简单易用,方便用户使用。

三、系统架构智慧校园数据采集系统采用分布式架构,包括前端设备、服务器集群和数据库三个主要组成部分。

1. 前端设备:包括各种传感器、智能设备和终端设备,如温度传感器、门禁设备、智能校园卡、学生终端设备等。

前端设备负责采集各种数据并发送至服务器。

2. 服务器集群:包括数据采集服务器、应用服务器和数据库服务器。

数据采集服务器负责接收前端设备传输的数据,并进行处理和存储。

应用服务器负责提供各种功能模块和接口,供用户使用。

数据库服务器用于存储和管理所有的数据。

3. 数据库:通过关系型数据库管理系统(例如MySQL)实现,用于存储各种数据,包括学生信息、教职工信息、课程信息、考试成绩、设备数据等。

四、数据采集和处理数据采集系统通过各种传感器和设备采集各种数据,包括但不限于温度、湿度、光照、门禁记录、学生刷卡记录等。

采集的数据经过前端设备进行处理和编码,发送至数据采集服务器。

数据采集服务器接收到数据后进行解码和验证,确保数据的完整性和正确性。

然后根据数据的类型进行分类和存储,并生成相应的索引和标签,方便后续查询和分析。

数据处理模块对采集的数据进行预处理、清洗和分析,提取关键信息和特征。

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摘要数据采集系统,是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测,并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息,供显示、记录、打印或描绘的系统。

本课程设计对数据采集系统作了基本的研究。

本系统主要解决的是采集10路模拟量(10位精度),20路开关量,采集的数据每隔1毫秒,通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送的实现方法。

关键字:数据采集、A/D转换、模拟量。

数字量、串行通信数据采集系统的设计1 设计内容及要求设计一个数据采集系统,系统要采集10路模拟量(10位精度),20路开关量,采集的数据每隔1毫秒,通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送。

要求:①选择合适的芯片;②设计原理电路(包含译码电路);③编制数据采集的程序段;④编制数据通信程序段;⑤撰写设计说明书。

2 数据采集系统原理及实现方案本课设是设计一个数据采集系统,系统要采集10路模拟量(10位精度),20路开关量,采集的数据每隔1毫秒,通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送。

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。

硬件设计应用电子设计自动化工具,数据采集原理图如图1所示:图1 数据采集原理图由原理图可知,此设计主要分三大部分:模拟量的输入采集,数字量的输入采集,从机向主机的串行通信。

信号采集分析:采集多路模拟信号时,A/D转换器前端需加采样/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。

本题设计要求简单,模拟量和数字量直接给出,故信号采集部分可忽略,而将数据输出直接连接至A/D 转换器输入端。

模拟量的采集:A/D 转换器的选取应考虑:(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。

由于本系统的控制时间无具体要求,故可不予考虑,但至少要小于题目要求的1ms ,这是可以达到的。

(2)AD 位数的选择:A/D 转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。

要求精度为10位。

输入为0~5V 时,分辨率为0049.01251210=-=-N F V V 设计要求10位精度的10路模拟量,通过查阅资料,TLC1543芯片满足要求。

TLC1543 是一种开关电容结构的逐次逼近式A/D 转换器, 片内提供转换时钟,12 位或 8 位串行数据输出。

可采集 11 路模拟输入电压,由片内多路开关选通,并采样保持。

数字量的采集:设计中要求是20路数字量,可利用单片机的I/O 口直接采集,但需要20个I/O 口与之对应,这样,就浪费了芯片的管脚资源,可采用并行采集、串行输出的办法,进行I/O 口扩展。

传输方式分析:通过串行通讯方式RS485向工控机传送。

3 系统硬件设计3.1 模拟量的输入采集设计模拟电压量的输入需要经过A/D转换才能进行采集,此设计要求10路模拟量的10位精度A/D 转换,可采用芯片TLC1543。

3.1.1 TLC1543功能介绍A/D采样模块采用TLCl543。

TLC1543具有以下特点:10位精度、11通道、三种内建的自测模式、提供EOC(转换完成)信号等,串行输出,内部时钟,转换时间21μS,线性度±1.0LSB,该芯片与单片机的接口采用串行接口方式,引线很少,与单片机连接简单TLC1543的控制端CS、I/OCLOCK、ADDRESS和数据输出端DATAOUT遵循串行外设接口SPI协议。

TLC1543和微处理器的串行接口之间可通过一个4线接口高速传输数据。

图2是TLC1543的引脚示意图:TLC1543为20脚封装的CMOS 10位开关电容逐次A/D逼近模数转换器封装和时序图如图2所示A0~A10为11路模拟输入端,图2 TLC1543管脚图REF+ 和REF- 为基准电压正负端,ADDRESS为串行数据输入端用于输入4 位端口地址,DATA OUT 为A/D数据输出端,I/O CLOCK为数据输入输出提供同步时钟,芯片内部有一个14通道多路选择器,可以选择11 路模拟输入通道和3 路内部自测电压中的任意一路进行测试,片内设有采样-保持电路。

在转换结束时EOC置高,表明转换完成。

TLC1543具有高速转换时间,高精度10 位分辨率,最大1LSB不可调整误差和低噪声的特点。

当EOC为高时将CS置低A/D开始工作,由ADDRESS 端送入4 位地址的最高位B3在B3 有效期间输入一个I/O CLOCK 信号,将地址最高位移入A/D地址寄存器,同时从DATAOUT 端口读出前一次采样转换的10位数据的最高位A9,然后送入B2,同时输入一个I/O CLOCK信号,将B2移入A/D地址寄存器,从DATA OUT 读出A8,按此时序进行直到将4位地址送入A/D,同时读出前一次采样转换结果的A9、A8、A7、A6高四位,然后输入6个I/O CLOCK信号,将A5~A0读出,10 个I/O CLOCK 信号后,EOC将置低此时A/D进入转换过程转换完成后EOC置高。

3.1.2 单片机与TLC1543芯片的接口方法TLC1543的三个控制输入端CS、CLOCK、ADDRESS 和一个数据输出端DATA OUT 遵循串行外设接口SPI协议,51系列单片机未内置SPI接口,不过仅需通过软件模拟SPI协议即可硬件方面将TLC1543的CS、CLOCK、ADDRESS、DATAOUT、EOC 五个端口与AT89C52的5个I/O口相连接AT89C52的其余27个I/O 口足以完成其它功能。

采样电路连接如图3所示,仅占用P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4端口就实现了具有10路的数据采集系统。

该系统具有结构简单、可靠、容易扩展、精度高、高性价比等优点。

P1.0、P1.1、P1.2、P1.3和P1.4分别与EOC、时钟、地址、数据、片选端分别相连。

图3 TLC1543与单片机的连接3.2 数字量的输入采集设计数字量可直接与单片机的I/O口相连进行采集,但考虑到有20路数字量,管脚利用量较多,可采用74ls165芯片进行并行采集,串行输出,减少管脚用量。

3.2.1 数字量的得到通过接地和和接5V电源将可得到数字量:图4 数字量的得到3.2.2 74ls165功能介绍74LS165芯片是8位并行输入串行输出移位寄存器,使用此芯片可以扩展一个或多个8位并行I/O口。

引脚图如下图:图5 74ls165的引脚图74ls165有16个引脚,引脚功能如下:D0-D7:并行输入端,可同时输入8路电平信号。

SH:数据置入控制端,当其为低电平时,并行数据(D0-D7)被置入寄存器CLK INH:片选使能端,低电平使能,使能时数据随着脉冲的输入而输出CLK:时钟脉冲输入端QH/QH: 串行输出端,两输出电平时反向的。

SER:串行附加输入端3.2.3 单片机与74ls165芯片的接口方法单片机与74ls165芯片的接口如图所示,可以采集24路数字量:图6 74ls165与单片机的连接3.3 串口通信电路设计RS-485标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线之一。

与RS-232C 比较,其性能有许多改进之处。

RS-485管脚的功能如下:RO:接收器输出端。

若A比B大200mV,RO为高;反之为低电平。

RE:接收器输出使能端。

RE为低时,RO有效;为高时,RO呈高阻状态。

DE:驱动器输出使能端。

若DE=1,驱动器输图7 RS-485管脚图出A和B有效;若DE=0,则它们呈高阻态。

若驱动器输出有效,器件作为线驱动器用,反之作为线接收器用。

DI:驱动器输入端。

DI=0,有A=0,B=1;当DI=1,则A=1,B=0。

GND:接地。

A:同相接收器输入和同相驱动器输出。

B:反相接收器输入和反相驱动器输出。

VCC:电源端,一般接+5V。

89C52与MAX485的接口电路如图9.4所示。

P1.7用来控制MAX485的接收或发送,其余操作同串口。

TXD和RXD分别接到单片机上的TXD1和RXD1,直接实现下位机到上位机的电平转化和反向。

电路图如下:图8 89C52与MAX485的接口电路综上所述,整个电路原理图如图9所示:图9 完整电路图4 系统软件设计4.1 模拟量采集子程序该程序通过CPU通道地址的写操作,发出A/D转换启动脉冲,启动以后CPU 查询A/D转换是否结束,一旦结束CPU通过对通道地址的读操作读取数值,当EOC为高时CS置低A/D开始工作,先读出前一次采样转换结果的高四位,然后输入6个I/O CLOCK信号,将读出低六位,10 个I/O CLOCK 信号后,EOC将置低,此时A/D进入转换过程,转换完成后EOC置高。

值得注意的是在TLC1543启动后,从A/D转换时序可知EOC约在启动脉冲之后300ns才变为高电平。

TLC1543采集子程序流程图如图10所示:图10 TLC1543采集子程序流程图4.2 数字量采集子程序数字量采集主要是单片机通过74ls165进行采集并转换成串行数据,由单片机进行读取和存储。

这样通过8个引脚,就可以采集24路开关量,满足设计要求的20路,要采集20路开关量,使用了三片74ls165。

所以其流程为:先将所有的开关状态锁入寄存器,然后使能片1,读取其数据,使能片2,读取数据,使能片3,读取数据。

这样就能够将所有24通道的状态都读取。

程序流程图如图11所示4.3此课设要求1ms Timer定时器。

产生1ms Array单片机所完成以上工作需要1ms,故可用单片机的定时器来调节时间:具体程序见附录。

4.4 串口通信程序RS485只是硬件接口和RS232不同,但软件编程和RS232是一样的,软件程序方面不用做任何改动。

MSComm是Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX 控件,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。

具体的来说,它提供了两种处理通信问题的方法:一是事件驱动(Event-driven)方法,一是查询法。

MSComm控件有许多重要的属性,可以通过MSComm控件实现对RS485串口通信的编程。

具体程序见附录。

5 设计小结与体会通过这次微机控制课程设计,我加深了对课本专业知识的理解,平常都是理论知识的学习,在此次课程设计中,真正做到了自己查阅资料、完成一个基本设计。

对于芯片的选择,我们课程中学到的是ADC0809,但其是8位精度,不符合要求。

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