基于单片机的数字签名采集和预处理系统
基于单片机的简单数字采集系统的设计
基于单片机的简单数字采集系统的设计摘要：单片机系统采集的信号有的是模拟电压信号、模拟电流信号、PWM信号、数字逻辑信号等。
现在，绝大多数传感器输出的信号都是模拟信号量，电流和电压。
所以模拟信号的采集应用最为广泛，处理过程也相对复杂。
相比于模拟信号PWM信号和数字逻辑信号的采集比较直接，单片机能够直接处理这类信号，无需额外的器件进行信号转换。
关键词：采集系统;数字系统;单片机;一、引言在数字技术飞速发展的今天，将各种模拟信号转化为数字信号并进行相应的处理不仅可以提高系统*能还可以充分利用数字信号的各种处理算法来提高系统的灵活*和可靠*。
随着单片机的运算速度的提高，在一些由单片机构成的较小系统中对信号进行实时处理己经成为可能，并且越来越受到人们的重视。
这就要求作为最底层的数据采集系统既要具有很高的采样速率。
又要能提供更丰富的原始数据信息。
系统经常需要采集各种模拟量信号、数字量信号，并对它们进行相应的处理。
二、电路原理在通信过程中，多路信号要传输，为使它们能够区别，选用不同频率的载波信号。
在测量中，通常噪声含有各种频率，将信号调制到某一个载波频率上，只让载波频率为中心的一个很窄的频带内的信号通过，就可以有效的抑制噪声，这一过程称之为调制。
在接收端，对已调制的信号恢复出原来的信号的过程称之解调。
简单的解调方式有非相干解调(检波)。
非相干解调方法是信号通过一个检波二极管，再经过一低通滤波器就可以获得原始的模拟信号，优点是降低接收机成本，提高整机的通信可靠*。
根据题目的基本要求，可将其划分如下几个部分：(一)8路模拟信号采集与通信控制器(二)二进制数字调制器(三)解调器(四)3dB带宽30～50kHz的带通滤波器作为模拟信道(五)时钟频率可变的测试发生器(六)接收断采集结果显示电路系统的原理框图如图1所示。
图1系统原理总图三、电路实现欠压产生原因比较简单，主要是由于蓄电池存电量不足或低温长时间启动时引起的;而过压产生的原因则比较复杂，可分为瞬变*过压和非瞬变*过压两大类。
基于单片机的数据采集系统设计本科生
基于单片机的数据采集系统设计本科生摘要：数据采集系统是信息技术广泛应用于各个领域的一项重要技术。
本文介绍了基于单片机的数据采集系统的设计过程和实施方法。
该系统使用单片机作为主控芯片，通过传感器采集环境中的数据，并通过通信接口将数据传输给上位机进行分析和处理。
本文详细介绍了系统的硬件设计和软件实现，同时对系统的性能进行了测试和分析。
实验结果表明，该系统具有较高的数据采集效率和较好的稳定性，可以在各个领域中广泛应用。
1.引言随着科技的不断发展，数据采集系统已经被广泛应用于各个领域，如工业自动化、环境监测、医疗健康等。
数据采集系统的设计对于实现数据的准确采集、处理和分析具有重要意义。
基于单片机的数据采集系统由于其成本低、体积小和易于实现等特点被广泛应用。
本文主要介绍了一种基于单片机的数据采集系统的设计和实施过程。
2.系统硬件设计2.1主控芯片的选择本系统使用单片机作为主控芯片，根据具体的应用需求选择合适的单片机。
主控芯片需要具备较强的处理能力、丰富的接口和良好的稳定性。
常见的单片机有AVR单片机和51单片机等，本文选择AVR单片机进行设计。
2.2传感器的选择与接口设计根据实际应用需求，选择合适的传感器，并设计相应的接口电路连接到主控芯片。
传感器可以是光电传感器、温湿度传感器、气体传感器等。
通过传感器可以实时采集环境中的各种数据，并通过接口电路将数据传输给主控芯片。
2.3数据存储和传输设计为了实现数据的存储和传输，需要设计相应的存储器和通信接口。
可以使用EEPROM作为数据存储介质，通过串口通信或无线通信将数据传输给上位机进行后续处理。
同时，为了保证数据的稳定传输和防止数据丢失，可以设计相应的纠错机制和重发机制。
3.系统软件实现3.1系统初始化在系统初始化过程中，需要对主控芯片和传感器进行初始化，包括引脚设置、时钟配置、中断设置等。
3.2数据采集和处理在数据采集和处理过程中，主控芯片通过接口电路和传感器进行数据采集，并对采集到的数据进行预处理和滤波处理，以确保数据的准确性和可靠性。
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本文。
在现代科技快速发展的时代背景下，数据采集系统作为信息获取的重要手段之一，已经成为各行业必备的工具之一。
STM32F103单片机作为一款性能稳定、功能强大的微控制器，被广泛应用于各种数据采集系统中。
本文将以STM32F103单片机为基础，探讨其在数据采集系统中的设计原理、实现方法以及应用案例，旨在为同行业研究者提供参考和借鉴。
一、STM32F103单片机概述STM32F103单片机是意法半导体公司推出的一款32位MCU，采用ARM Cortex-M3内核，工作频率高达72MHz，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点。
在各种嵌入式系统中，STM32F103单片机的应用十分广泛，特别适用于需要较高计算性能和功耗要求低的场景。
二、数据采集系统概述数据采集系统是一种用于采集、处理和传输数据的系统，通常由传感器、数据采集设备、数据处理单元和通信模块等组成。
在工业控制、环境监测、医疗诊断等领域，数据采集系统扮演着重要角色，能够实时监测各种参数并进行数据分析，为决策提供数据支持。
三、STM32F103单片机在数据采集系统中的应用1. 数据采集系统设计原理数据采集系统的设计原理包括数据采集、数据处理和数据传输等环节。
在STM32F103单片机中，可以通过外设接口如ADC、UART等模块实现数据的采集和传输，通过中断和定时器等功能实现数据的处理和分析，从而构建完整的数据采集系统。
2. 数据采集系统实现方法基于STM32F103单片机的数据采集系统的实现方法主要包括硬件设计和软件编程两个方面。
在硬件设计方面，需要根据具体需求选择合适的传感器和外设接口，设计电路连接和布局；在软件编程方面，需要利用STM32CubeMX等工具进行初始化配置，编写相应的驱动程序和应用程序，实现数据的采集、处理和传输。
3. 数据采集系统应用案例以环境监测系统为例，我们可以利用STM32F103单片机搭建一个实时监测空气质量的数据采集系统。
基于单片机的简单数字采集系统设计
I
基于单片机的简单ห้องสมุดไป่ตู้字采集系统设计
A Simple Digital Acquisition System Design Based On MCU Abstract
Data Acquisition System referred to DAS (Data Acquisition System), refers to the temperature, pressure, flow, displacement, such as simulation of a collection, quantitative converted into digital, so as to provide computer storage, processing, display or print device. Digital Acquisition System Acquisition System is the most common type, with the rapid development of SCM technology, the object through the MCU control has increasingly become an important future development direction. The key is to complete the design of specific signals (such as temperature, flow, etc.) simulation of the collection, processing and display.
基于单片机的实验室数据采集系统的设计
基于单片机的实验室数据采集系统的设计
随着科技的不断发展，实验室数据采集系统在科学研究和工程实践中扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍一种。
实验室数据采集系统是指通过传感器将实验室中的数据采集并传输到计算机或其他设备中进行处理和分析的系统。
为了设计一款高效可靠的实验室数据采集系统，我们选择了单片机作为主要控制器。
在本系统中，我们选用了一款性能稳定可靠的单片机作为主控制器，其具有较高的运算速度和良好的扩展性。
同时，我们还选择了多种传感器来采集实验室中的各类数据，如温度、湿度、压力等。
在系统的硬件设计中，我们采用了模块化设计的思路，将主控制器、传感器和通信模块分别设计成独立的模块，以提高系统的可维护性和易扩展性。
同时，我们还采用了多种接口标准，如USB、RS232等，以便于与计算机或其他设备进行数据交互。
在系统的软件设计中，我们采用了嵌入式C语言进行编程。
通过编写相应的程序，我们可以实现数据的采集、存储和传输等功能。
同时，为了提高系统的稳定性和可靠性，我们还加入了异常处理和数据校验等功能。
在实际应用中，该实验室数据采集系统具有很大的应用前景。
它可以广泛应用于各类实验室中，如化学实验室、物理实验室、生物实验室等。
通过采集和分析实验数据，研究人员可以更好地理解实验现象，推动科学研究的进展。
总之，基于单片机的实验室数据采集系统的设计是一个具有挑战性和实用性的工程项目。
通过合理的硬件设计和软件编程，我们可以实现高效可靠的数据采集和处理。
这将为科学研究和工程实践提供强有力的支持，推动科技创新和社会发展。
基于单片机和CPLD的图像采集处理系统设计
基于单片机和CPLD的图像采集处理系统设计图像采集是获取图像信息的主要来源，以往图像采集处理需要高速、高性能处理器完成，低端单片机很难实时采集处理图像。
文章以Cortex M3架构的ARM （STM32F103VCT6）和CPLD（EPM240T100）作为核心，加上OV5640自动对焦摄像头设计了一款数字图像采集处理系统。
采用CPLD高速采集图形，以及图像预处理，这样降低了后面处理器标准，使得低端单片机也能够处理数字图像。
单片机与CPLD采用SPI总线传输数据，图像采集和处理同时进行，提高了系统的工作效率。
图像经过数字化处理，在液晶屏上显示，也可以存储在SD卡或无线传输到计算机以及手机上。
系统设计了GPS系统，自动将拍摄的地点、经纬度（GPS信息）和时间整合，作为照片和图像数字资料。
通过数字图像处理，照片能够呈现特殊效果。
标签：图像采集；单片机；CPLDAbstract：Image acquisition is the main source of obtaining image information. In the past，image acquisition and processing needed high-speed and high-performance processors. It is very difficult for the low end microcontroller unit （MCU）to collect and process images in real time. In this paper，taking Cortex M3 architecture of the ARM （STM32F103VCT6）and CPLD （EPM240T100）as the core，plus OV5640 automatic focus camera， a digital image acquisition and processing system is designed. The use of CPLD high-speed graphics acquisition，and image preprocessing has reduced the standards of the processor behind，so that the low-end single-chip computer can also process digital images. Single chip microcomputer and CPLD adopt SPI bus to transmit data，so image acquisition and processing are carried out simultaneously，which improves the efficiency of the system. The images are digitally processed and displayed on the LCD screen. They can also be stored on SD cards or transmitted wirelessly to computers and mobile phones. The system designs a GPS system，which automatically integrates the location，latitude and longitude of shooting information with time so as to be used as the digital data of photos and images. Through digital image processing，photos can present special effects.Keywords：image acquisition；microcontroller unit （MCU）；CPLD圖像处理是计算机人工智能重要组成部分，图像采集处理对计算机的要求也比较高。
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AT89C51SND1单片机的数据采集系统
基于AT89C51SND1单片机的数据采集系统摘要在实际的工作中需要对现场的温度、湿度、压力、流量等各种工艺参数随时进行采集、检测和监控，同时还要将采集到的数据及时传递给上位机，以实现对参数的随机查询，对信息的存储与处理，及时调整控制方案，提高生产效率和产品的质量。
为此我们利用AT89C51SND1单片机作为主控制器，设计了一个简单易行的数据采集系统。
我们的系统利用AT89C51SND1的强大功能来实现对模拟信号的采集和输出、显示。
通过其自带的AD转换采集来自实际生活中的各种模拟信号（比如：温度、压力、还有连续的声音信号等），并且利用一个多路模拟开关CD4051可以实现多路数据的采集。
采集到的数据误差小于0.1%，一旦出现故障且具有报警功能。
在软件设计过程中，使用的编程工具是C语言，它可读性强，简单可靠。
关键词：数据采集 C语言单片机AbstractIn the actual work, The scene temperature, the humidity, the pressure, the current capacity and each kind of craft parameter need to be carried on gathering, examinating and monitoring whenever needed. Simultaneously, the gathered data is promptly transmitted to the position machine, so as to realize stochastically inquiry to the parameter, process and memorize with the information, adjust the control plan promptly, and enhance the production efficiency and the product quality. Thus, we use the AT89C51SND1 microprocessor control unit as the host controller to have designed a design a simple and feasible data acquisition system. Our system realizes gathering and the output, the display of the simulated signal with formidable function of the AT89C51SND1.It gathers each kind of simulated signal (for instance: the temperature, the pressure, the continual sound signal and so on ) of the practical life with the AD transformation. It also can realize multichannel data gathering with a multichannel analog switch CD4051. The gathered data error is smaller than 0.1%, once it appears the break soon makes the police function work. In the software design process, the programming tool is the C language. It has strongly readability, and it’s simple and reliable.Keywords:Data Acquisition C Language MCU目录引言 (1)1 概述 (2)1．1本课题研究的背景和意义 (2)1．2本课题的任务和要求 (3)1．3课题设计总体方案的确定 (3)2 数据采集系统的组成与基本原理 (5)2．1数据采集系统的基本组成 (5)2．2数据采集系统的工作原理 (9)2.3数据采集系统的硬件框图 (2)3 数据采集系统的软件设计 (2)3.1主程序流程图及说明 (2)3.2初始化显示子程序的编程 (7)3.3 LCD数据显示程序的编程 (9)3.4键盘模块的编程 (12)4 数据采集系统的调试 (13)4.1主程序功能的调试 (13)4.2 LCD显示程序的调试 (14)4.3键盘功能的调试 (14)致谢 (15)附录 (16)附录A (16)附录B (16)附录C (16)参考文献 (17)引言在工业生产过程中，为了保证系统的安全正常运行以及实时的监控与检测但在实际工作现场中要做到实时监测却很难，这要用到数据采集系统。
《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着现代工业自动化和智能化的发展，多路数据采集系统在各种应用领域中发挥着越来越重要的作用。
为了满足高精度、高效率的数据采集需求，本文提出了一种基于单片机和LabVIEW 的多路数据采集系统设计。
该系统不仅具备多路数据同时采集和处理的能力，而且具有良好的实时性和可扩展性。
二、系统设计概述本系统以单片机作为核心控制器，通过多路传感器实现对多种数据的实时采集。
同时，利用LabVIEW软件进行上位机界面设计和数据处理。
系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
三、硬件设计1. 单片机选择：选用性能稳定、处理速度快、功耗低的单片机作为核心控制器。
单片机应具备多路ADC（模数转换器）接口，以便于连接多种传感器。
2. 传感器选择：根据实际需求选择合适的传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
传感器应具备高精度、低噪声、快速响应等特点。
3. 数据采集电路：设计多路数据采集电路，将传感器输出的信号转换为单片机可处理的数字信号。
4. 通信接口：设计单片机与上位机之间的通信接口，如USB、串口等，以便于数据的传输和处理。
四、软件设计1. LabVIEW界面设计：利用LabVIEW软件进行上位机界面设计，包括数据采集、数据处理、数据存储等功能。
界面应具备友好的操作界面和丰富的功能选项。
2. 数据处理算法：设计合适的数据处理算法，如滤波、放大、计算等，以提高数据的准确性和可靠性。
3. 通信协议：制定单片机与上位机之间的通信协议，确保数据的准确传输和实时性。
4. 系统调试与优化：对系统进行调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
五、系统实现1. 硬件连接：将单片机与传感器、通信接口等硬件设备连接起来，形成完整的数据采集系统。
2. 软件编程：编写单片机和上位机的程序，实现数据的实时采集、处理和传输。
3. 系统测试：对系统进行测试，包括功能测试、性能测试和稳定性测试等，确保系统满足设计要求。
基于单片机的数据采集系统设计
由于以前科学技术水平的有限数据采集系统并没有来自上位机的支持,因此不管想要采用哪种类型的数据存储器,它的容量都是可计算出,因为不得不进行下一次的数据采集不得不对以前的数据进行覆盖刷新,这不会有利于用户分析整体数据,因此不能准确地掌握生产过程的状态。为了帮助工农业的一些场所需要大量数据采集解决这个问题，本论文是使用主从结构的通信方式进行数据采集，具体的步骤是模拟量是由下位机采集,单片机的主要责任是采集八路数据，再回答由主机发送的命令，上位机的主要任务是对接收的数据进行有效处理和清晰的显示，最后主机与从机之间用的串行口连接。因此，用户可以写上所需的计算机程序，并在文件中的数据的有效的查询和分析，这在长期正常运行，检查工业过程是很有帮助的。
在当今社会计算机技术较快成长的情况下，数据采集技术也有了很好的发展。在生产过程中，因为使用该系统采集记录生产过程中所需要的数据，对提高产品质量降低生产成本起到了很大的作用。在专门进行研究过程中，使用该技术能够取得大量的动态信息。无论在什么应用领域，如若应用该技术工作效率和经济效益就能够得到很大的提高。
第二章数据采集
2.1 数据采集系统
数据采集，也被称为数据获取，主要是应用一种设备，从外在环境采集到一些所需要的资源，然后将这些资源送入到系统的内部。目前数据采集技术已广泛应用在各个领域。
在此系统中要进行模数转换即需要把模拟数据转化为数字数据，完成此任务需要的是AD模数转换器，其需要考虑的指标有：转换速率sps、分辨率bit、输入信号范围、电源电压、输出接口、封装、参考源、输入通道、功耗。AT89C52是此系统的最根本的处理系统，它的功能较为强大，任务也比较繁杂主要是读取数据、处理和逻辑控制，传输数据等一些操作。此设计中使用的单片机是AT89C52。主机和从机之间进行通信主要是由MAX232完成，经过一些对比它的串行口使用的是RS-232-C。该系统显示部分选用了生活中比较常见也应用较多的LED数码管来显示数据。实现此论文需用的系统框图如图2.1所示。
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。
毕业设计---基于单片机的数据采集系统设计
摘要本文提出了一种基于多个MCU通信的实时数据采集系统方案，该系统由监控计算机单元，数据处理单元，总线隔离器单元，接收单片机，数据采集单元组成。
数据处理单元与多个现场采集器为点对点的串行通信方式，在数据处理单元内部，各个通道的数据以双CPU并行通行方式进行处理，处理的结果以串行方式送入监控主机；同时在采集单元与处理单元，处理单元与计算机之间采用RS-485总线进行数据的传送；对于采样的数据，通过可编程键盘/显示接口8279芯片对数据进行显示，筛选，转存。
实际运用证明，该方案具有良好的实时性。
[关键词] 数据采集处理系统；单片机（MCU）；串行通信；并行通信单片机数据采集系统AbstractThe text brings forward a sort of real-time data collecting system scheme，which is based on multi-MCU corresponding. The system consists of supervising computer cell, data processing cell, overall-insulating cell, incepting SCM and data collection cell. The data processing cell and the multi-field collectors are serial communication which are one point opposite one point. Within the data processing cell, every passage data are processed in double CPU merge-capable transmission fashion. Then, the processing results enter the supervising host computer in strand-capable fashion. At the same time，we transmit data with adopting RS-485 bus between the collection cell and the processing cell, and also between the processing cell and the computer. As to the sampling data, we display the data by programming keyboard /displaying 8279 CMOS chip, as well as filtrating and depositing the data with transferring fashion. Practicality mobilization proves this project has favorable real-time character..Key words: data acquisition and processing system ; Microcontroller unit ;serial data communication ; parallel data communication目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)CATALOG (IV)第一章引言 .................................................................. １1.1 数据采集系统的组成 ......................................................... １1.2 数据采集系统的应用领域及发展前景............................................ １第二章概述 ................................................................. ３2.1 单片机的组成 ............................................................... ３2.2 单片机的分类 ............................................................... ３2.3 单片机的特点 ............................................................... ５2.4 单片机的应用 ............................................................... ６2.5 单片机的发展 ............................................................... ６第三章数据采集系统的硬件组成 ................................................... １０3.1 集散式数据采集系统的结构.................................................. １０3.2 数据处理器 ............................................................... １３3.3 3-8译码器................................................................ １７3.4 74LS244 隔离器 ........................................................... １９3.5 RS-485总线............................................................... １９3.6 键盘/显示控制器8279 ...................................................... ２１3.7 键盘，显示器工作原理 ..................................................... ２３第四章数据采集系统的软件实现 ................................................... ２６4.1 数据接收器接收，发送数据.................................................. ２６4.2 数据处理器接收数据 ....................................................... ２９4.3 主处理器执行中断 ......................................................... ２９4.4 键盘显示电路 ............................................................. ３２结束语 ........................................................................ ３９参考文献： .................................................................... ４０致谢 ........................................................................... ４１附图 ............................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机控制的数据采集系统
目录第一章设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)第二章设计依据 (2)2.1 单片机的选择 (2)2.2 A/D模数转换的选择 (3)2.3串行口的选择 (4)第三章控制系统性能说明 (4)3.1 系统功能及结构简介 (4)3.2 原理介绍 (5)第四章硬件设计 (7)4.1 硬件芯片选择及功能简介 (7)4.1.1 AT89C51芯片 (7)4.1.2 ADC0908芯片 (8)4.1.3 74LS74芯片 (10)4.1.4 MAX232芯片 (11)4.1.5 74LS244 芯片 (12)第五章软件设计 (13)5.1 软件结构图： (13)5.2 系统程序代码 (14)第一章设计任务与要求1.1 设计任务随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统己经在测控领域中占到了统治地位。
数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。
数据采集系统的主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理、存储和显示。
国内大大小小很多公司多开发了数据采集器和卡之类的产品，这使信息的数字化提供了极大的方便。
本次以单片机为主控器设计单片机主电路、数据采集接口电路扩展A/D和D/A接口，构成一路模拟量输入的数据采集系统。
1.2 设计要求本次设计以单片机为主控器，扩展A/D和D/A接口，构成一个多路模拟量输入的数据采集系统，要求设计制作出硬件电路，编制并调试出程序。
第二章设计依据2.1 单片机的选择单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。
特别是其中的51系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度。
本次设计以51单片机为核心，实现空调的智能控制因为51单片机应用广泛，性能稳定，抗干扰能力强，性价比高。
而且还适用于仪器仪表，不仅能完成测量还可以进行数据的处理和监控等。
51系列单片机主要功能：●8位CPU。
●片内带震荡器，振荡频率f ose范围为1.2到12MHz;可有时钟输出。
(完整版)基于单片机的数据采集系统设计本科生毕业设计
中南大学本科生毕业论文（设计）题目基于单片机的数据采集系统设计学生屠超指导教师邓联文副教授学院物理科学与技术学院专业班级电子工程0701班完成时间 2009年4月28日目录目录 (1)摘要 (2)ABSTRACT (3)1 绪论 (5)1.1 数据采集器概述 (5)1.2 数据采集的发展历程 (5)1.3 数据采集的选择及应用 (8)2 开发环境 (7)2.1 画图工具 Pro99软件 (9)2.2 编程工具 KEIL C51 (11)2.3 烧写器 (13)3 设计过程 (13)3.1 系统功能及结构简介 (13)3.2 硬件芯片选择及功能简介 (15)3.3 原理介绍 (23)3.4 软件设计 (27)3.5 PC机上数据接收软件制作 (28)3.6 调试过程 (32)3.7 系统精度 (35)4 结论与展望 (36)4.1 结论 (36)4.2 展望 (36)致谢 (37)参考文献 (37)附录一外文翻译 (39)附录二程序 (67)摘要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、地震数据采集领域已经得到应用。
随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统己经在测控领域中占到了统治地位。
数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。
数据采集系统的主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理、存储和显示。
国内大大小小很多公司多开发了数据采集器和卡之类的产品，这使信息的数字化提供了极大的方便。
本次毕业设计课题，数据采集器制作，是利用ATMEL公司的89C51单片机和AD0809芯片做一个采集模拟电压信号，转换为数字信号，再由单片机经过串口发送给PC机处理，另外三个数码管LED显示采集的数字信息。
关键词：单片机；数据采集；信号处理；AD0809芯片ABSTRACTAlong with the development of information field various technologies, the technology in the aspect of data collection rapid advance, gather the informative process of data is now society develop the direction of main stream. Various fields , in petroleumexploration and seismic data collection field application.As measuring to control technical swift development, with embedded computer for key data collection system Ji go through in measure to control field in dominance position. Data collection system is to carry out the data that the collection on-the-spot goes to to . The major function of data collection system is simulated signal become digital signal, and analyse ware and the product that blocks and so on , this makes the digitlization of information program, data collection ware produce is the only flat machine of 89 C51 that uses the company of ATMEL with AD0809 chip do a collection simulated voltage signal, conversion number word signal passes string mouth again by only flat machine to dispatch to the of collection.Keywords: Only flat machine;Data is gathered;Handle1绪论1.1数据采集器概述数据采集系统，正如名字所暗示的，是一种用来采集信息成文件或分析一些现象的产品或过程。
基于MSP430单片机实现的数据采集系统设计
摘要本论文主要阐述了一种以MSP430F149单片机为核心的多路数据采集系统。
该系统采用了模块化的设计思想，系统硬件电路的设计包括主控电路设计、电源部分设计、模拟量采集电路部分设计、复位电路部分设计、串口通信电路部分设计五部分。
电源电路为整个提供3.3V电源电压，复位电路采用MAX809芯片实现对单片机的复位，具有很高的可靠性；模拟量数据采集通过片内的A/D转换通道与外部的采集传感器进行连接；单片机电路主要是完成与其它电路的接口，采集系统采集得到数据后，通过UART串口将数据送到上位机上去，可以将数据交给上位机进行处理，从而降低采集系统的负担，并且也可以避免采集系统的海量存储器；软件开发部分采用C语言编程，软件开发以IAR Systems公司Embedded Workbench for MSP430为集成开发环境，达到了采集到的数据能在PC机上显示、存储、绘制曲线、同时PC机能给单片机发送控制命令等功能。
该系统充分体现了智能化、低功耗、高精度的发展趋势。
关键词: MSP430；串口通信；传感器；A/D转换AbstractThis paper describes the MSP430F149 microcontroller as the core of a multi-channel data acquisition system. The system uses a modular design, system hardware design, including the master circuit design, power supply design, part of the design of analog acquisition circuit, reset circuit part of the design, serial communication circuit part of the design of five parts. To provide 3.3V power supply circuit for the entire supply voltage reset circuit using MAX809 reset the microcontroller chip with high reliability; analog data acquisition through the on-chip A / D conversion channels and the acquisition of external sensors connected; SCM circuit is mainly done with the other circuits of the interface data acquisition system are collected through the UART serial data up to the host computer, the data can be processed to the host computer, thereby reducing the burden of collection system, and also to avoid capture system of mass storage; software development part of the use of C language programming, software development to IAR Systems Corporation Embedded Workbench for MSP430 is an integrated development environment, to the collected data in PC, display, storage, drawing curves, and PC functions to the microcontroller send control commands and other functions. The system fully embodies the intelligent, low-power, high-precision trends.Key words: MSP430; serial communication; sensor; A / D conversion目录1绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2 论文主要内容和结构 (1)2基于MSP430单片机采集系统的设计方案 (2)2.1 基于MSP430单片机采集系统需求分析 (2)2.2系统整体方案设计 (2)3系统硬件设计与实现（单元电路设计） (3)3.1主控电路的设计 (4)3.1.1 MSP430单片机的选择 (4)3.1.2 MSP430单片机的端口选择 (5)3.1.3 单片机电路设计 (5)3.2电源部分设计 (6)3.3复位电路部分设计 (7)3.4传感器模拟量采集电路部分设计 (8)3.5 串口通信电路部分设计 (10)3.5.1SP3220芯片选择 (11)3.5.2串口通信的电路图 (12)4基于MSP430单片机采集系统软件开发 (13)4.1软件开发环境 (13)4.1.1 IAR Embedded Workbench介绍 (13)4.1.2 IAR Embedded Workbench 开发步骤 (13)4.2软件开发设计 (19)4.3关键软件程序 (21)4.3.1初始化设置 (21)4.3.2中断服务程序 (23)4.3.3 主处理程序 (24)结束语 (31)参考文献 (30)1绪论1.1研究背景数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。
基于单片机的数据采集系统的设计
题目：基于单片机数据采集系统设计系（部）：电子科学与技术系专业班：电子科技xxxxxx班姓名：xxxxx学号：xxxx指导教师：xxxxx2007 年 4 月 21 日毕业设计（论文）开题报告基于单片机数据采集系统设计The design of data collection system base on singlechip摘要在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。
它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。
它在现代信息领域发挥着重要作用，是信息产品不可或缺的重要组成部分。
因此选择基于单片机数据采集系统设计是很有意义也是很有必要的。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。
在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集，监视和记录，为提高产品质量，降低成本提供信息和手段。
在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。
总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益也越高。
本设计采用ATMEGA16单片机作为数据采集系统的控制核心，系统分为数据采集模块、A/D转换模块、系统控制模块、键盘模块、显示模块等几部分。
系统通过ATMEGA16对多通道的数据流进行控制，经过处理后在LCD12864上进行显示。
本设计在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图，程序流程图。
经实验证明，这套系统软硬件设计合理，各项性能良好，经过系统扩展与升级，可以有效的满足各种数据采集的需要。
关键词：ATMEGA16；数据采集；A/D转换；LCD12864AbstractWidely used in computers today, the importance of data collection is very significant. It is a bridge connecting the computer and the outside physical world. It plays an important role in the modern field of information is an important and indispensable component of information products. MCU selected based data acquisition system is very much necessary in the design is of great significance.With the rapid development of computer technology and penetration, rapid data acquisition system has been applied. In the production process, the system can be applied to the production process parameters for site acquisition, monitoring and recording, To improve product quality, reduce costs and provide information means. In scientific research, application of dynamic data acquisition system can obtain a lot of information is a powerful tool to study physical processes instant. one of the important means of gaining scientific mystery. In short, regardless of which application in the field, more timely data acquisition and processing, the higher the efficiency. achieve higher economic efficiency.The design of the data acquisition system used as a control ATMEGA16 MCU core D conversion system is divided into modules, the system control module, keyboard module, module and other parts. ATMEGA16 of multi-channel systems to control data flow, After being handled in LCD12864 on show. The design of the system based on the overall design, hardware and software by the end of each module. Some of related hardware circuit, flowchart.The experiment proved that the system software and hardware design, good properties, through expansion and upgrading. can effectively meet the needs of data collectionKeywords：ATMEGA16；The data collect；A/DTransform；LCD12864目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及其意义 (1)1.2 系统整体方案设想 (1)1.2.1 系统硬件方案设想 (2)1.2.2 系统软件方案设想 (2)1.3 本设计要完成的任务 (2)第二章方案的分析与论证 (4)2.1主控系统分析与论证 (4)2.2显示器件的选择 (12)第三章系统的硬件结构设计 (14)3.1外围输入电路 (14)3.1.1音频输入电路 (14)3.1.2光电池输入电路 (15)3.1.3磁场输入电路 (16)3.1.4电压输入电路 (17)3.2串口电平转换电路 (18)3.3键盘电路 (19)3.4显示电路 (19)3.5主控器ATMEGA16电路 (21)第四章系统软件结构设计 (24)4.1系统主程序流程图 (24)4.2数据采集中断服务子程序流程图 (25)4.3数据采集与显示程序流程图 (27)总结 (28)致 (29)参考文献 (30)附录附录一电路原理图 (31)附录二 PCB图 (32)附录三程序清单 (33)第一章绪论1.1课题的背景及其意义随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。
单片机数据采集与处理应用 实现数据的采集和分析
单片机数据采集与处理应用实现数据的采集和分析单片机数据采集与处理应用——实现数据的采集和分析随着科技的进步和信息化的发展，数据采集和分析在各个领域中变得愈发重要。
而单片机作为一种重要的嵌入式系统，其在数据采集和处理方面具有独特的优势。
本文将探讨单片机的数据采集和处理应用，着重介绍其实现数据的采集和分析的方法和技术。
一、概述单片机是一种集成了各种功能模块的集成电路芯片，具备处理器、存储器和各种外设接口等。
其小巧、低功耗的特点使得它在各种电子设备中得到广泛应用。
而数据采集与处理则是指通过各种传感器或外设获取数据，并通过算法和处理器进行处理和分析，以获取有用信息。
单片机的强大计算能力和丰富的外设接口使得其成为一种理想的数据采集和处理平台。
二、数据采集数据采集是指通过各种传感器和外设收集环境或设备的数据。
常见的数据采集方式有模拟信号采集和数字信号采集两种。
1. 模拟信号采集模拟信号采集是指通过模拟输入口接收传感器输出的模拟信号，并进行模数转换。
单片机通常配备了模拟输入模块，可以将连续变化的模拟信号转换为数字信号。
其基本原理是通过采样和量化将模拟信号离散化，然后通过转换器将离散化的信号转换为数字信号。
2. 数字信号采集数字信号采集是指通过数字接口或协议直接接收传感器输出的数字信号。
常见的数字接口有I2C、UART、SPI等。
单片机通常集成了多个数字接口，可以直接读取传感器输出的数字信号。
通过配置相应的引脚和寄存器，单片机可以轻松实现数字信号的采集。
三、数据处理数据采集完成后，接下来需要对采集到的数据进行处理和分析。
数据处理包括数据滤波、特征提取和数据分析等环节。
1. 数据滤波数据滤波是对采集到的数据进行去噪处理，以消除因传感器和环境等原因引入的噪声。
常见的滤波算法有均值滤波、中位值滤波、低通滤波等。
单片机可以通过相关的算法和滤波器对采集到的数据进行滤波处理，提高数据的准确性和可靠性。
2. 特征提取特征提取是对采集到的数据进行分析和抽取有效的特征信息。
基于单片机的数字签名采集和预处理系统
长春工业大学毕业设计（论文）（2010 届）题目：基于单片机的数字签名采集和预处理系统学院：计算机科学与工程学院专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：年月日中文摘要论文阐述了如何利用电阻式触摸屏来采集在线签名笔迹的多维数据，实现了利用电阻式触摸屏来采集在线签名笔迹的多维数据，相比以前的签名数据，由于加入了压力信息，使得签名笔迹更加难以伪造，解决了笔迹签名识别的一个主要缺憾，大大地提高了笔迹签名的安全性。
数据采集系统采用电阻式触摸屏和触摸屏控制器ADS7846来采集书写在触摸屏上的笔迹信息从而实现身份识别，给出了采集的数据出现错误的原因以及解决办法，同时对数据进行了各种预处理，使后续的匹配识别更加准确。
而且相比其他设备来说，签名认证系统设备成本的较为低廉，更为签名认证的大规模推广奠定了良好的基础。
完成的整体硬件设计和软件设计方案，再加上后续算法的不断完善和丰富，笔迹签名认证系统能够较好的完成身份识别工作，能进一步加快社会的信息化和数字化的进程。
本课题对个人电子身份认证进行了有意义的探索与研究，可以实现一个使用、携带方便的嵌入式系统产品，使其能够成为一种高效的身份识别方法。
这对加快我国信息化的进程以及促进国民经济的发展都将有着重要的意义。
经实验证明方案合理有效。
关键字：触摸屏压力测量数据采集预处理AbstractPaper explains how to use resistive touch screen to collect online signatures was multi-dimensional data, achieved using resistive touch screen to collect online signatures was multi-dimensional data, compared to the previous signature data, due to added pressure of information, making Signatures more difficult forged signature identification handwriting solved a major shortcoming, which greatly improved the safety of handwriting signature. Data acquisition system with resistive touch screen and touch screen controller ADS7846 to capture written in handwriting on the touch screen information in order to achieve identification, data collection is given the reasons for errors and solutions, while the data of various pretreatment so that more accurate identification of follow-up match. And compared to other devices, the signature verification system relatively low equipment costs, more extensive promotion of signature verification has laid a good foundation. Completion of the overall hardware design and software design, coupled with continuous improvement and follow-up algorithm is rich in handwriting signature verification system can better work to complete identity, to further speed up the information society and digital process. The subject of electronic authentication of individuals to conduct a meaningful exploration and research, you can achieve one to use, portable embedded system products, it can become an efficient method of identification. This will speed up the process of China's information and promotion of national economic development will be of great significance. The program proved reasonable and effective.Keywords: touch screen pressure measurement data acquisition and pre目录第1章引言 (1)1.1关于生物特征身份识别的发展背景及其意义 (1)1.2常见生物特征身份识别系统及其各自优缺点 (1)1.3 签名认证在国内外发展情况 (3)1.4 本课题研究意义 (4)第2章系统构成 (5)2.1 系统功能设计 (5)2.2系统设计方案和电路框图 (5)2.2.1采集系统 (5)2.2.2通信系统 (5)2.2.3控制系统 (5)第3章采集系统 (7)3.1手写板 (7)3.2触摸屏 (7)3.3电阻式触摸屏工作原理 (8)3.4触摸屏控制器ADS7846 (10)3.4.1引脚功能和内部结构 (11)3.4.2内部结构 (11)3.4.3脉冲时序 (12)3.4.4工作方式 (12)3.4.5压力测量 (12)第4章控制与通信系统 (14)4.1 串行通信系统 (14)4.1.1 串行通信基本概念 (14)4.1.2 单片机串口 (14)4.2控制系统 ............................................................................... 错误！未定义书签。
基于DSP和单片机的数据采集与处理系统的设计
换直接送给处理器。处理器处理后， 利用数模转换器ＤＣ Ａ将数字信号再转换为模拟信
号输出， 或者直接将数字信号输出２ ’ ‘ 。
１ ． 数 集与 ． ３ 据采 处理系 种类 其 ‘ １ 统的 及 特点３ ］
确地说明并表示谢意。
学论作签： 刁 签 日：０年Ａ日 位文者名赵粉 龙 字期 ２ ３ ｏ ０ ／ ５
关于论文使用授权的说明
使用学位论文的规定， 有权保留并向国家 本人完全了解北京服装学院有关保留、
有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权北京服
装学院可以 将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、
笔者参阅了一些资料， 现将工业上使用的数据采集与处理系统大致分为以下五
种。
１ 基于通用微型计算机仕 如Ｐ机） 匕 Ｃ 的数据采集与处理系统
这种系统主要是由微机控制外部ＡＤ ／转换器转换后的数字信号或开关量信号通过
打印机并口、串行口 或其它接口 送入微机内 进行处理，然后将处理结果经过ＤＡ ／转换
这种系统集成度高， 功能强大， 但一般价格较高。 它们是专为特定的应用而设计
的，一般来说系统的可扩展性不强。 ５混合式的数据采集与处理系统 ．
这种系统一般为上下位机结构。 下位机一般由单片机及外围器件构成， 它主要运 行在工业现场，将采集来的数据处理之后通过标准总线 （ Ｓ４５ ＣＮ 传送给 如Ｒ－８， 等） Ａ 上位机， 它也可以接收来自 上位机的指令去执行控制操作。 上位机由微机、 单片机系 统或其它处理器系统构成， 它主要对下位机进行管理或对下位机发来的数据进行计 算，通过总线发出控制指令或者将计算结果送还下位机。 这种混合式的系统配置灵活， 易构成各种大中型测控系统。 可扩展性强， 只要具
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长春工业大学毕业设计（论文）（2010 届）题目：基于单片机的数字签名采集和预处理系统学院：计算机科学与工程学院专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：年月日中文摘要论文阐述了如何利用电阻式触摸屏来采集在线签名笔迹的多维数据，实现了利用电阻式触摸屏来采集在线签名笔迹的多维数据，相比以前的签名数据，由于加入了压力信息，使得签名笔迹更加难以伪造，解决了笔迹签名识别的一个主要缺憾，大大地提高了笔迹签名的安全性。
数据采集系统采用电阻式触摸屏和触摸屏控制器ADS7846来采集书写在触摸屏上的笔迹信息从而实现身份识别，给出了采集的数据出现错误的原因以及解决办法，同时对数据进行了各种预处理，使后续的匹配识别更加准确。
而且相比其他设备来说，签名认证系统设备成本的较为低廉，更为签名认证的大规模推广奠定了良好的基础。
完成的整体硬件设计和软件设计方案，再加上后续算法的不断完善和丰富，笔迹签名认证系统能够较好的完成身份识别工作，能进一步加快社会的信息化和数字化的进程。
本课题对个人电子身份认证进行了有意义的探索与研究，可以实现一个使用、携带方便的嵌入式系统产品，使其能够成为一种高效的身份识别方法。
这对加快我国信息化的进程以及促进国民经济的发展都将有着重要的意义。
经实验证明方案合理有效。
关键字：触摸屏压力测量数据采集预处理AbstractPaper explains how to use resistive touch screen to collect online signatures was multi-dimensional data, achieved using resistive touch screen to collect online signatures was multi-dimensional data, compared to the previous signature data, due to added pressure of information, making Signatures more difficult forged signature identification handwriting solved a major shortcoming, which greatly improved the safety of handwriting signature. Data acquisition system with resistive touch screen and touch screen controller ADS7846 to capture written in handwriting on the touch screen information in order to achieve identification, data collection is given the reasons for errors and solutions, while the data of various pretreatment so that more accurate identification of follow-up match. And compared to other devices, the signature verification system relatively low equipment costs, more extensive promotion of signature verification has laid a good foundation. Completion of the overall hardware design and software design, coupled with continuous improvement and follow-up algorithm is rich in handwriting signature verification system can better work to complete identity, to further speed up the information society and digital process. The subject of electronic authentication of individuals to conduct a meaningful exploration and research, you can achieve one to use, portable embedded system products, it can become an efficient method of identification. This will speed up the process of China's information and promotion of national economic development will be of great significance. The program proved reasonable and effective.Keywords: touch screen pressure measurement data acquisition and pre目录第1章引言 (1)1.1关于生物特征身份识别的发展背景及其意义 (1)1.2常见生物特征身份识别系统及其各自优缺点 (1)1.3 签名认证在国内外发展情况 (3)1.4 本课题研究意义 (4)第2章系统构成 (5)2.1 系统功能设计 (5)2.2系统设计方案和电路框图 (5)2.2.1采集系统 (5)2.2.2通信系统 (5)2.2.3控制系统 (5)第3章采集系统 (7)3.1手写板 (7)3.2触摸屏 (7)3.3电阻式触摸屏工作原理 (8)3.4触摸屏控制器ADS7846 (10)3.4.1引脚功能和内部结构 (11)3.4.2内部结构 (11)3.4.3脉冲时序 (12)3.4.4工作方式 (12)3.4.5压力测量 (12)第4章控制与通信系统 (14)4.1 串行通信系统 (14)4.1.1 串行通信基本概念 (14)4.1.2 单片机串口 (14)4.2控制系统 ............................................................................... 错误！未定义书签。
4.2.1 单片机与触摸屏通信 (17)4.2.2 单片机与串行接口通信 (20)第5章数据预处理 (23)5.1数据预处理 (23)5.1.1 触摸屏初始化标定 (24)5.1.2 数据漏点内插 (25)5.1.3 重复采集点去除 (25)5.1.4 数据零值点去除 (26)5.1.5 书写位置校准 (26)5.1.6 数据分段 (28)5.2 特征提取与匹配方法 (29)第6章总结与展望 (31)6．1 总结 (31)6．2 展望 (31)参考文献 (32)附录： (33)第1章引言1.1关于生物特征身份识别的发展背景及意义在现代社会中，随着计算机及网络技术的高速发展，基于Internet等开放式网络的电子商务活动，打破以往的商务形式，凭借其高效、快捷、节省等优点，越来越受到商家的青睐。
在赞叹科技的发展为商业带来无限生机的同时，信息安全问题随之受到人们的重视，而身份鉴别作为一种信息安全保障技术，也面临了巨大的挑战。
传统的身份鉴别主要是基于持有物或口令等方式进行，但是持有物如证件等易丢失和盗用，而口令又容易忘记。
更为重要的是，在以网络为媒介的各个领域中，传统的身份鉴别方式显现出的局限和弊端，使其无法完全满足电子信息安全的要求。
因此，目前广泛使用的依靠证件、个人识别号码、口令等传统方法来确认个人身份的技术面临着严峻的挑战，并显得越来越不适应现代科技的发展和社会的进步。
人们希望有一种更加方便可靠的办法来进行身份鉴定。
生物特征识别技术给这一切带来可能。
人们可能会丢失他们的卡片或遗忘密码，但是人们却不可能遗忘或者丢失自己的生物特征如人脸、指纹、虹膜、签名等。
生物测定学是通过个体特有的生理和行为特征来进行身份识别或个体验证的一门科学。
因此基于生物特征识别技术的个人身份识别系统具有更好的安全性、可靠性和有效性，正越来越受到人们的重视，并开始进入我们社会生活的各个领域，迎接新时代的挑战。
生物特征识别技术可分为基于生理特证的生物识别技术和基于行为特征的生物识别技术。
所有基于生物特征的自动识别系统都有大体相同的工作原理和工作过程:首先是采集样本，这些样本可以是人脸的图像，或者是指纹，或者是签名的笔迹等;然后是进行特证提取，根据样本所具有的独特和唯一的特征，用一种算法为其分配一个特征代码，这一代码被存入数据库。
最后当需要对某人进行身份鉴定时，再用某种特征匹配算法将存入数据库的此人的特征代码与被识别人的特征相匹配，从而识别其身份。
1.2 常见的生物特征身份识别系统及其各自的优缺点目前主要的生物特征识别技术：指纹识别、掌纹识别、人脸识别、虹膜识别、视网膜识别、声音识别和签名识别等。
指纹识别是人们最早研究并利用的，且是最方便、最广泛的生物特征识别技术之一。
指纹是人类手指上出现的条状纹路。
它们的形成依赖于胚胎发育时的环境。
指纹鉴别的方法是将指纹图象的乳突线提取出来，在指纹中找到其特征点，凸起的纹线称为脊，脊与脊之间的部分称为谷。
对于脊和谷的结构，共定义有18种不同的类型，而中断点和分叉点是指纹识别系统中最重要的两种结构，称为细节点。
目前，指纹识别技术已经比较成熟，指纹识别算法较成熟、速度快、实时性好，在国内、外均有成形的产品，己进入商业应用阶段。
但指纹鉴别方法有其局限性，手指长期受到摩擦的体力劳动者的指纹质量极差，另外，还有少数人指纹的端点和分叉点极少，指纹鉴别方法对于这一类人群几乎无法适用。
掌纹识别是利用手腕和手指之间的手掌内侧纹理进行身份鉴别的生物特征识别技术。
掌纹由乳突纹、皱纹和曲肌线三种纹线组成。
乳突纹是手掌皮肤组织的凹凸结构显示在表面上的细小凹凸纹路，其具有唯一性和终身不变性。
皱纹是皮肤松弛活动形成的细小沟纹。
曲肌线是手掌关节长期的曲伸运动在一定部位上形成的固有的沟纹。
掌纹身份鉴别原理与指纹相似，利用掌纹曲肌线和乳突线的特征，对不同的被识别者加以区分。
与指纹识别相比，手掌识别的可接受程度较高，它的特征比指纹特征也要明显和稳定些。