基于STM32单片机的多路数据采集系统设计
基于 STM32F0的多功能数据采集控制板系统设计
基于 STM32F0的多功能数据采集控制板系统设计徐岳清【摘要】基于以 STM32F0单片机为核心的多功能数据采集板，可以采集8路模拟量，并提供8路开关量输入和8路开关量输出，采集板通过串口 RS-232C 将采集的数据传给上位机。
本文首先介绍了 STM32F0处理器的特点，然后介绍了数据采集板的硬件原理，并对硬件设计方面的难点做了详细分析，接着介绍了系统所使用的串口通信协议，最后根据实际应用效果对该数据采集板的应用前景做了分析和展望。
% This paper introduces a kind of multifunctional data acquisition board which uses STM32F0 microcontroller as the core. This acquisition board can collect 8 analog signals, 8 input and output digital signals. The board transmits the acquired data to the upper computer by the serial communication of RS-232C. First, this paper introduces the characte-ristics of the STM32F0 processor, and then introduces the hardware principle of the data acquisition boards, analyses the difficulties of hardware design, and introduces the serial communication agreement used by the system. According to the application effect of the data acquisition boards, the paper analyses and looks forward to the application prospect.【期刊名称】《安徽电子信息职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】5页(P22-25,88)【关键词】STM32F0;单片机;嵌入式;数据采集;串口通信【作者】徐岳清【作者单位】无锡机电高等职业技术学校, 江苏无锡 214000【正文语种】中文【中图分类】TP202近年来，随着环保意识的增强，用于环保监控领域的多功能数据采集板和其应用受到了越来越广泛的关注，数据采集板本身也有了迅速的发展，同时也应用于多种领域。
基于STM32的多路模拟量数据采集设计说明
1绪论
1.1研究背景及其目的意义
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。
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，由非成熟人员进行操作，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。大概在60年代后期，国内外就有成套的数据采集设备和系统多属于专用的系统。
20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集系统已成功的运用到军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠的单片机数据采集系统（DAS）。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段的数据采集系统采用模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速组成一个新的系统。
关键词：数据采集，STM32，模数转换
The Designof Multi-channel Data Acquisition System Basedon STM32
ABSTRACT
This paper introduces the hardware design and software design of data acquisition based on STM32. The data acquisition system is an indispensable link between analog and digital domains. It plays a very important role. The focus of this article is the data acquisition system, and the focus of the hardware part of the system is the single-chip microcomputer chip. Data collection and communication control use a modular design and use STM32 MCU to realize themsleves. The hardware part is a single-chip microcomputer as the core, and it also includes a display module and the serial interface. The system is directly controlled by the program STM32 chip. Three-measured voltage uses a dedicated DMA channel data acquisition and the data transmission to get the STM32 built-in ADC analog digital conversion module, and it realizes the data acquisition through the digital conversion, and converts the data through the STM32 , GPIO to control LCD screen and display the collected results. Software part of the application of Csoftware use the data acquisition system, analog digital conversion system, data display, and data communications and other procedures to design.
基于STM32F103单片机的数据采集系统设计
基于STM32F103单片机的数据采集系统设计摘要本文设计了一个基于STM32F103单片机的数据采集系统，该系统可以采集并存储来自传感器的各种类型的数据，并将其通过串口传输给上位机进行进一步的处理和分析。
在系统设计过程中，我们使用了C 语言作为主要的开发语言，并使用了开发工具Keil uVision5进行开发和调试。
使用硬件电路实现传感器接口，可以自适应支持多种传感器，如温湿度传感器，光照传感器等。
通过实际测试，本系统能够稳定地采集数据，并提供高效的数据传输速度和数据处理能力。
关键词：STM32F103、数据采集、传感器接口、串口传输AbstractThis article designs a data acquisition system based on STM32F103 microcontroller, which can collect and store various types of data from sensors, and transmit them to the upper computer for further processing and analysis through serial port. In the process of system design, we use C language as the main development language and use Keil uVision5 as the development and debugging tool. Using hardware circuits to implement sensor interfaces, it can adaptively support multiple sensors such as temperature and humidity sensors, light sensors, etc. Through actual testing, this system can stably collect data and provide high-speed data transmission and processing capabilities.Keywords: STM32F103, data acquisition, sensor interface, serial transmission1.引言随着传感器技术的不断发展，越来越多的数据采集应用得到了广泛的应用。
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。
基于单片机的多路数据采集系统设计(3章)
基于单片机的多路数据采集系统设计摘要数据采集是指从带有模拟、数字被测单元的传感器或者其他设备中对非电量或电量信号进行自动采集，再送到上位机中进行分析和处理。
近年来，众人时刻关注着数据采集及其应用的发展和市场形势。
广大人们的关注使得数据采集系统的发展有了质的飞跃，它被广泛用于各种数字市场。
本文介绍了数据采集的相关概念和基本原理，设计了基于STM32F407的多路数据采集系统的硬件和软件的实现方法及实现过程，并经过调试完成其主要功能和主要技术指标。
硬件部分包括：主控电路、信号采集处理电路、TFT液晶显示电路、SD 卡存储电路、串口通讯电路。
实现过程是以STM32F407为控制核心，通过模数转换器，实时对输入信号进行采样，得到一串数据流，通过控制器的处理实现数据的采集和显示。
软件部分包括：信号采集分析算法、嵌入式操作系统移植、UC-GUI人机交互界面设计、文件管理系统移植。
主要实现了对采集数据的存储和分析，频率和幅值的计算，液晶屏的控制和界面显示。
程序是在keil uVision的集成开发环境中用C语言写成的，编程具有模块化的特点，因此可读性比较高，维护成本较低。
最后，用Altium designer（DXP）设计了数据采集系统的原理图，并制作了PCB电路板。
在实验室里制作了数据采集系统并进行了系统调试，经过调试，达到了所应该实现的功能和技术指标。
关键词：多路数据采集，STM32F407，液晶显示MULTI-CHANNEL DATA ACQUISITION SYSTEMBASED ON SINGLE CHIP DESIGNABSTRACTData acquisition is the automatic acquisition of non electric or electric quantity signals from sensors and other devices, such as analog and digital.In recent years, data acquisition and its application has gradually become the focus of attention. Therefore, the data acquisition system has been rapid development, it is widely used in various fields.The software part includes: signal acquisition and the embedded operating system transplant, UC-GUI man-machine interface design. Mainly realizes the storage and analysis of the collected data, calculate the frequency and am plitude of the LCD screen display and control interface. The program is written by C language in the integrated development environment KEIL uVision and modular programming makes the program readable and easy maintenance features Finally, using designer Altium to design and manufacture the digital oscilloscope circuit board PCB. In the laboratory, the digital oscilloscope has been made and the system has been debugged. After debugging, it has achieved the function and technical index that should be realized.KEY WORDS： Multi-channel data acquisition，STM32F407，liquid-crystal display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1研究背景及其目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3研究的主要内容 (2)2系统总体方案设计 (4)2.1系统总体设计方案 (4)2.2系统总体框图 (4)2.3硬件系统方案设计 (4)2.3.1单片机的选择 (5)2.3.2信号衰减和放大电路 (5)2.3.3A/D模数转换器的选择 (6)2.3.4显示部分 (6)2.4软件系统方案设计 (6)2.5本章小结 (7)3硬件电路设计 (8)3.1电源部分 (8)3.2信号调理部分 (10)3.3信号采样 (12)3.4系统控制部分 (12)3.5本章小结 (14)1绪论1.1研究背景及其目的意义最近几年，众人时刻关注着数据采集及其应用的发展和市场形势。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计概述：多路数据采集系统是一种用于采集和处理多种传感器信号的系统。
基于STM32单片机的多路数据采集系统具有低功耗、高精度、稳定可靠的特点，广泛应用于工业控制、环境监测和医疗设备等领域。
本文将介绍基于STM32单片机的多路数据采集系统的设计方案及实现方法。
设计方案：1.系统硬件设计：系统硬件由STM32单片机、多路模拟输入通道、数模转换器（ADC）和相关模拟电路组成。
其中，多路模拟输入通道可以通过模拟开关电路实现多通道选通；ADC负责将模拟信号转换为数字信号；STM32单片机负责控制和处理这些数字信号。
2.系统软件设计：系统软件可以采用裸机编程或者使用基于STM32的开发平台来进行开发。
其中，主要包括数据采集控制、数据转换、数据处理和数据存储等功能。
具体实现方法如下：-数据采集控制：配置STM32单片机的ADC模块，设置采集通道和相关参数，启动数据采集。
-数据转换：ADC将模拟信号转换为相应的数字量，并通过DMA等方式将数据传输到内存中。
-数据处理：根据实际需求对采集到的数据进行预处理，包括滤波、放大、校准等操作。
-数据存储：将处理后的数据存储到外部存储器（如SD卡）或者通过通信接口（如UART、USB）发送到上位机进行进一步处理和分析。
实现方法：1.硬件实现：按照设计方案，选择适应的STM32单片机、模拟开关电路和ADC芯片，完成硬件电路的设计和布局。
在设计时要注意信号的良好地线与电源隔离。
2.软件实现：（1）搭建开发环境：选择适合的开发板和开发软件（如Keil MDK），配置开发环境。
（2）编写初始化程序：初始化STM32单片机的GPIO口、ADC和DMA等模块，配置系统时钟和相关中断。
（3）编写数据采集程序：设置采集参数，例如采样频率、触发方式等。
通过ADC的DMA功能，实现数据的连续采集。
（4）编写数据处理程序：根据实际需求，对采集到的数据进行预处理，例如滤波、放大、校准等操作。
基于STM32的多通道数据采集系统设计
型 等 相 关 信 息 ，并 通 过 ＧＰＲＳ或 北 斗 卫 星 实现 数 据 的 无 线 远 程 传 输 ，便 于 长 时 间 不 间 断 对 地 质 灾 害 体 进 行 数 据 采
集 、传 输 与 分 析 ，可 有 效 提 高 对 地 质 灾 害 体 的 实 时 监 测 水 平 。
关 键 词 ：ＳＴＭ３２；ＡＤＳ１２５６；多通 道 ；数 据 采 集
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ ３２
Ｗ ａｎｇ Ｃｈｅｎｈｕｉ，Ｗ ｕ Ｙｕｅ，Ｙａｎｇ Ｋａｉ （Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａ ｌ Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｓｕｒｖｅｙ，ＣＧＳ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１０５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ｍｏｎ— ｉｔｏｒｉｎｇ，ａ ｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ３２Ｆ１０２ ａｎｄ ＡＤＳ１２５６，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｏｎ— ｌｉｎｅ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｕｄ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ， ｓｏｕｎｄ， ｉｎｆｒａｓｏｕｎｄ，ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｓ ｓｉｔｅ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｓｍａｌｌ ｖｏｌｕｍｅ，ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ．Ｔ ｈ ｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ２４一ｈｏｕｒ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｈａｚａｒｄｓ ｉｎ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ，ｓａｍｐｌｉｎｇ ｄａｔａ， ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｉｎ ｆｕｒｔｈｅｒ， ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅ ＧＰＲＳ ａｎｄ Ｂｅｉｄｏｕ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｒｅｍ ｏｔｅ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ ａ ｌｏｎｇ ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃ— ｔｉｏｎ， ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏ ｒ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｈａｚａｒｄｓ， ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｃａｎ ｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｒｅａｌ－ｔｉｍ ｅ ｍ ｏｎｉｔｏｒ ｉｎｇ ｏｎ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ． Ｋｅｙ ＷＯｒｄｓ： ＳＴＭ３２；ＡＤＳ１２５６；ｍｕｌｔｉ—ｃｈａｎｎｅｌ；ｄａｔ９３
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本文将设计一种基于STM32单片机的多路数据采集系统。
该系统可以实现多个输入信号的采集和处理，在电子仪器、自动化控制、工业检测等领域具有广泛的应用前景。
首先，我们需要选择合适的STM32单片机作为系统的核心处理器。
STM32系列单片机具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等优点，非常适合用于嵌入式数据采集系统的设计。
在选取单片机时，要考虑到系统对于处理速度、存储容量和外设接口的需求，以及预算等因素。
其次，我们需要设计合适的外部电路来连接待采集的信号源。
常用的信号源包括温度传感器、光敏电阻、加速度传感器等。
我们可以使用适当的模拟电路将这些信号转换为STM32单片机能够接收的电平。
此外，还可以考虑使用模数转换芯片来实现对多路模拟信号的高速采集。
接下来，我们需要设计软件算法来对采集到的数据进行处理。
在数据采集系统中，常见的算法包括滤波、数据压缩、数据存储等。
通过滤波算法可以去除噪声，提高信号的质量；数据压缩可以减少数据存储和传输的空间；数据存储可以将采集到的数据保存在存储介质中以供后续分析。
最后，我们需要设计用户界面以便用户能够方便地操作系统。
可以使用LCD屏幕和按键等外设来实现用户界面的设计。
用户界面应该直观简洁，提供友好的操作和显示效果，方便用户进行数据采集和系统设置。
综上所述，基于STM32单片机的多路数据采集系统设计需要考虑到硬件电路和软件算法的设计，以及用户界面的设计。
通过合理的设计和实现，可以实现多路信号的高速采集、滤波处理和存储，为电子仪器、自动化控制和工业检测等领域提供可靠的数据支持。
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。
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。
基于STM32的智能仪表数据采集系统的设计共3篇
基于STM32的智能仪表数据采集系统的设计共3篇基于STM32的智能仪表数据采集系统的设计1智能仪表数据采集系统是一种基于微处理器技术的新型仪表系统，能够实时采集、处理和显示各种参数信息，并具有智能、高精度、易使用等特点。
基于STM32的智能仪表数据采集系统，主要由硬件部分和软件部分构成。
一、硬件部分设计1. 硬件选型本智能仪表数据采集系统采用STM32F407ZET6微控制器作为主控制芯片，能够满足高速处理和稳定运行的要求。
除此之外，系统还选择了一些重要外设模块，包括：（1）LCD模块：以及相关驱动IC，实现有效的数据展示和用户交互。
（2）ADC模块：16路12位ADC，可以实现高分辨率和高信噪比的电压、电流和温度等模拟量信号采集。
（3）USB模块：通过USB接口与计算机通信，实现数据传输和软件在线升级功能。
（4）SD卡模块：支持高速SDIO接口，用于存储历史数据和配置信息。
（5）按键模块：用户可通过按键实现菜单选择、数值修改等功能。
2. 硬件连接整个系统的硬件连接图如下所示：（1）LCD模块的连接：将LCD模块的各个引脚连接到STM32芯片对应的引脚上，通过SPI总线与驱动IC进行通信控制；（2）ADC模块的连接：将ADC模块与芯片的模拟输入引脚连接，通过DMA通道实现数据传输；（3）USB模块的连接：将USB模块连接到芯片的USB_OTG_FS接口，通过底层USB库进行通信；（4）SD卡模块的连接：将SD模块的接口与芯片的SDIO总线相连接，实现数据读写。
（5）按键模块的连接：将按键模块的引脚连接到芯片的GPIO端口，通过中断功能识别按键事件。
二、软件部分设计1. 软件框架基于STM32的智能仪表数据采集系统的软件框架如下所示：该系统主要分为用户界面、数据采集和存储、通信和控制四个模块。
用户界面主要负责显示和操作，通过LCD显示用户需要的各种参数信息和数据图形。
数据采集和存储模块主要负责将各种传感器的模拟量信号进行采集、转换和存储，实现对各种参数的实时监测和历史数据的记录。
基于STM32嵌入式多路数据采集存储系统的设计
基于STM32嵌入式多路数据采集存储系统的设计摘要针对多路信号采集，提出了一种嵌入式数据采集存储系统，该系统基于STM32微处理器和MDK KEIL软件开发平台设计。
详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。
最后，通过两路电压数据采集存储分析试验，验证本系统的正确性和可靠性。
关键词嵌入式；STM32；多路数据采集；MDK中图分类号：P715.2 文献标识码：A0 引言随着现代科学技术的不断发展，人们对多路数据采集存储技术的要求越来越高。
传统的基于单片机或工控机PLC的数据采集技术，因采集精度低、设计复杂等缺点，很难满足人们的要求。
将嵌入式引入采集技术中能够解决上述存在的问题[1]。
STM32微处理器作为成熟的ARM嵌入式芯片，有着丰富的外围接口、较高的处理速度以及较低的价格，在嵌入式技术领域有着广泛的应用[2]。
本文阐述基于STM32的多路数据采集存储系统的设计方法，希望提出一套具有一定借鉴意义的通用的开发方案。
1 系统组成本系统主要由微处理器、多路数据采集模块、存储模块、电源模块、下载模块、时钟模块以及复位模块组成。
微处理器是本系统核心，控制整个系统的工作流程，包括启动和暂停数据采集存储、读写存储器等；多路数据采集模块对外部输入的信号进行数据采集；存储模块对采集得到的数据进行实时存储；本系统电源输入为12V电压，通过电源模块转换后可为系统各个模块提供5V、3.3V的标准电压；下载模块为本系统提供软件程序下载接口；时钟模块采用8MHz的高速外部晶振和32.768的低速外部晶振，通过倍频分频的方式，为处理器各个部分提供相应时钟；复位模块采用按键复位设计，为整个系统提供硬件复位功能。
系统组成如图1所示。
2 系统硬件设计2.1 微处理器作为本系统核心，微处理器控制着整个系统的工作，包括启动和暂停数据采集存储、读写存储器等。
本系统微处理器采用STM32F407ZG处理器，该处理器是由意法半导体公司生产，基于Cortex-M4内核的ARM处理器，时钟频率高达168MHz，具有192KB的SRAM、1024KB的内部FLASH。
基于STM32单片机的多路数据采集系统的设计 任务书
1、2015 年 12 月 15 日—2014 年 12 月 30 日：搜集、阅读和整理资料，交出开题报告 2、2016 年 1 月 1 日—2016 年 1 月 20 日：进行方案论证并初步确定总体方案 3、2016 年 1 月 21 日—2016 年 3 月 27 日：完成硬件电路设计 4、2016 年 3 月 28 日—2016 年 4 月 28 日：进行软件设计与仿真，撰写论文并提交初稿 5、2016 年 4 月 29 日—2016 年 5 月 20 日：修改论文，完成论文的撰写 6、2016 年 5 月 21 日—2016 年 6 月 5 日：专家评审，准备论文答辩 7、2016 年 6 月 6 日—2016 年 6 月 10 日：进行论文答辩
毕业设计（论文）任务书
年级专业
12 测控技术与仪器 学生姓名
学号
课题名称
基于 STM32 单片机的多路数据采集系统的设计
设计(论文) 起止6 月 10 日
课题类型
□工程设计 √应用研究 □开发研究 □软件工程 □理论研究 □其他
课题性质 √真实 □模拟 □虚拟
一、课题研究的目的与主要内容 （一）、课题设计的目的：
让学生运用所学《自动控制原理》《数字电子技术基础》《智能仪器》《单片机》等课程，
对多路数据采集系统进行设计。锻炼学生控制系统、仿真设计、电子电路制作的能力，达到毕
业设计的要求，为以后在相关领域的工作打好基础。
（二）、课题设计的主要内容：
设计一种多路数据采集系统，选用 STM32 单片机作为数据采集系统的控制器进行系统设 计，并进行一路电压信号、一路电流及八路开关信号的数据采集。
注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室主任审批生效； 2．此表 1 式 3 份，学生、系、教务处各 1 份。
基于stm32的数据采集与无线传输的设计
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ABSTRACT
With the continuous expansion of data monitoring, wireless communication and embedded technology applications, people collect precision data acquisition systems, speed and data storage have put forward higher requirements. For lack of current data collection system is proposed based on ARM Cortex-M3 processor STM32F103RBT6 chip data acquisition system, multi-channel analog input is continuously collected and sequential switching voltage and current signals of, ARM processor speed data acquisition system designed to meet the high-speed, real-time, data storage capacity of the system requirements. Further, since the difference between the noise immunity of the analog signal to the detriment of the transmission, it is often of a digital signal to be transmitted. Given by the embedded wireless transmission module design STM32F103RBT6 microprocessor and RF transceiver chip nRF905 composition. When its work in the 868 MHz band, the data transfer rate up to 1 Mbit • s-1, using high-gain antenna, so that the transmission distance up to 800 m or more, and showed good stability. System compact structure, easy maintenance. For data detection signal data acquisition and transmission industry, disasters such as flood and drought early warning, such as rainfall collection, hydrologic station monitoring. Keywords: STM32F103RBT6 NRF905 Wireless transmission Data collection
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。
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基于STM32单片机的多路数据采集系统设计The Design Of Multi-channel Data Acquisition SystemBased On STM32中国地质大学（北京）指导教师2013.3.31摘要本文是基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器的应用实践，介绍了基于STM32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，它的存在具有着非常重要的作用。
本文介绍的重点是数据采集系统，而该系统硬件部分的重心在于单片机。
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STM32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，和串行接口部分。
该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。
输入数据是由现场模拟信号产生器产生，8路被测电压再通过模数转换器ADC0809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数码显示器来显示所采集的结果。
软件部分应用Keil uVision4通过C++编写控制软件，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 89C52单片机 ADC0809 Keil uVision4AbstractThis article is an application of STM32 series embedded ARM controller based on Cortex-M3 and it describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is STM32, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface. Slave machine is responsible for data acquisition and answering the host machine.8 roads were measured the electric voltage to pass the in general use mold-few conversion of ADC0809,the realization carries on the conversion that imitates to measure the numeral to measure towards the data that collect .Then send the data to the host machine.the host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with C++ of the Keil uVision4. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like data-acquisition treatment,data-display and data-communication ect.Keyword: data acquisition AT89C52 ADC0809 Keil uVision4目录第一章绪论 (1)1.1研究背景及其目的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 该课题研究的主要内容内容 (3)第二章数据产生 (4)2.1 现场模拟信号产生器 (4)2.2 基于LM331的电压频率转换 (4)2.3 基于LM331的频率电压转换 (5)第三章数据采集 (7)3.1 数据采集系统 (7)3.2 方案论证 (8)3.2.1 A/D模数转换的选择 (8)3.2.2单片机的选择 (8)3.2.3 显示部分 (8)3.2.4 八路数据采集器 (9)第四章硬件部分 (10)4.1 主机部分 (10)4.1.1 单片机 (10)4.1.2 LCD显示器 (11)4.2 模数转换器ADC0809 (12)第五章软件部分 (16)5.1 简介Keil Uvision4 (16)5.2 本系统所用程序代码 (16)参考文献 (19)第一章绪论1.1研究背景及其目的意义近年来，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。
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，由非成熟人员进行操作，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。
大概在60年代后期，国内外就有成套的数据采集设备和系统多属于专用的系统。
20世纪70年代后期，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，因而获得了惊人的发展。
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，一类是工业现场数据采集系统。
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很大的发展，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，一类以仪表仪器和采集器、通用接口总线和计算机组成。
这类系统主要应用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。
第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成，这一类在工业现场应用较多。
20世纪80年代后期，数据采集发生了很大的变化，工业计算机、单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，是系统的成本减低，体积变小，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，数据采集系统已成功的运用到军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域。
由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠的单片机数据采集系统（DAS）。
数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。
该阶段的数据采集系统采用模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速组成一个新的系统。
尽管现在以微机为核心的可编程数据采集与处理采集技术的发展方向得到了迅速的发展，而且组成一个数据采集系统只需要一块数据采集卡，把它插在微机的扩展槽内并辅以应用软件，就能实现数据采集功能，但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生影响。
相较于数据采集板卡成本和功能的限制，单片机具多功能、高效率、高性能、低电压、低功耗、低价格等优点，而双单片机又具有精度较高、转换速度快、能够对多点同时进行采集，因此能够开发出能满足实际应用要求的、电路结构简单的、可靠性高的数据采集系统。
这就使得以单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了广泛的应用。
1.2 国内外研究现状数据采集系统是通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号，并进行分析、处理、传输、显示、存储和显示。
它起始于20世纪中期，在过去的几十年里，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、科学实验、飞机飞行、地震数据采集领域已经得到应用。
我国的数字地震观测系统主要采用TDE-124C型TDE-224C型地震数据采集系统。
近年来，又成功研制了动态范围更大、线性度更高、兼容性更强、低功耗可靠性的TDE-324C型地震数据采集系统。
该数据采集对拾震计输出的电信号模拟放大后送至A/D数字化，A/D采用同时采样，采样数据经DSP数字滤波处理后，变成数字地震信号。
该数据采集系统具备24位A/D转化位数，采样率有50HZ、100HZ、200HZ。
由美国PASCO公司生产的“科学工作室”是将数据采集应用于物理实验的崭新系统，它由3部分组成：（1）传感器：利用先进的传感技术可实时采集技术可实时采集物理实验中各物理量的数据；（2）计算机接口：将来自传感器的数据信号输入计算机，采样速率最高为25万次/S；（3）软件：中文及英文的应用软件。
受需求牵引，新一代机载数据采集系统为满足飞行实验应用也在快速地发展。
如爱尔兰ACRA公司2000年研发推出的新一代KAM500机载数据采集系统到了2006年。
本系统采用16位（A/D）模拟数字变换，总采样率达500K/S,同步时间为+/-250ns，可以利用方式组成高达1000通道的大容量的分布式采集系统。
1.3 该课题研究的主要内容内容数据采集技术是信息科学的重要分支之一, 它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等问题。
它是对传感器信号的测量与处理, 以微型计算机等高技术为基础而形成的一门综合应用技术。
数据采集也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。