多路高精度数据采集系统
《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、引言在现代化工业和科技应用中，数据采集扮演着举足轻重的角色。
为了满足多路数据的高效、准确采集需求，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。
该系统设计旨在实现多通道、高精度的数据采集，为工业自动化、科研实验等领域提供可靠的解决方案。
二、系统设计概述本系统设计以单片机为核心控制器，结合LabVIEW软件进行数据采集、处理和显示。
系统采用模块化设计，包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块以及LabVIEW上位机显示模块。
通过各模块的协同工作，实现多路数据的实时采集和监控。
三、硬件设计1. 单片机选型及配置系统采用高性能单片机作为核心控制器，具有高速运算、低功耗等特点。
单片机配置包括时钟电路、复位电路、存储器等，以满足系统运行需求。
2. 数据采集模块设计数据采集模块负责从传感器中获取数据。
本系统采用多路复用技术，实现多个传感器数据的并行采集。
同时，采用高精度ADC（模数转换器）对传感器数据进行转换，以保证数据精度。
3. 数据传输模块设计数据传输模块负责将采集到的数据传输至单片机。
本系统采用串口通信或SPI通信等方式进行数据传输，以保证数据传输的稳定性和实时性。
四、软件设计1. 单片机程序设计单片机程序采用C语言编写，实现对传感器数据的采集、处理和传输等功能。
程序采用中断方式接收数据，避免因主程序繁忙而导致的漏采现象。
2. LabVIEW上位机程序设计LabVIEW是一种基于图形化编程的语言，适用于数据采集系统的上位机程序设计。
本系统采用LabVIEW编写上位机程序，实现对数据的实时显示、存储和分析等功能。
同时，LabVIEW程序还具有友好的人机交互界面，方便用户进行操作和监控。
五、系统实现及测试1. 系统实现根据硬件和软件设计，完成多路数据采集系统的搭建和调试。
通过实际测试，验证系统的稳定性和可靠性。
2. 系统测试对系统进行实际测试，包括多路数据采集的准确性、实时性以及系统的稳定性等方面。
多路数据采集系统设计
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。
高精度多路数据采集系统的设计
高精度多路数据采集系统的设计作者：徐建丽来源：《现代电子技术》2010年第03期摘要:随着信息技术的发展,现代的电子测控系统对数据采集器提出了更高的要求。
介绍一种基于串行A/D的数据采集系统的设计方案,结合TI公司的10位串行A/D芯片TLC1549,通过提升它的测量分辨率,使之达到12位的精度;用电子开关扩展其输入通道,实现了八路信号的数据采集,进而设计出了高精度、高分辨率、多通道的数据采集系统,并给出了硬件接口电路设计以及软件系统流程设计。
关键词:串行A/D;数据采集器;高分辨率;TLC1549中图分类号:TP316 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)03-099-03Design of High Precision Multi-channel Data Acquisition SystemXU Jianli(Huai′an College of Information Technology,Huai′an,223003,China)Abstract:With the development of information technology,the higher requirement is needed in the electronic measurement and control system. A method of data collector design based on serial A/D is presented,using the TLC1549 as the main IC and realizing a high revolution ,high precision data collector which adopts the upgrade of its resolution to meet the accuracy of 12 b and expands its electronic switch input channels to achieve the eight-way signal data acquisition. The circuit and soft flow of the system are given.Keywords:serial A/D;data collector;high revolution;TLC1549A/D转换在电子测控系统中被广泛使用,温度、压力等非电量的测量,电压、电流等电量的测量,一般都是通过单片机(或其他控制芯片)控制A/D转换实现。
基于串行A／D的高精度多路数据采集系统的设计
收稿 日期 ：０ ９１ — ２０ － １ ０４
图 １ 数 据采 集器原 理框 图 １ １ 模拟 电子 开关 通道 的设计 ．
图 ２为模拟 电子开关设计 的八路 Ａ Ｄ输入 通 ／
展其 ８路通 道 ， 系统 用 Ｔ Ｃ ５９设 计 的 ８路 数 本 Ｌ １４ 据采 集器 （ 理 框 图如 图 １所示 ） 包 括模 拟 电子 原 ，
开关 、 量程 分档处 理 、０位 串行 Ａ／ ｌ Ｄ。
况下 ， 一般都 采用 串行 Ａ／ 芯 片 ， Ｄ 占用单 片机 的 口线资 源少 。 串行 扩展式 测控 系统 是 当今 的发 展
ＺＨＵ ｈ ・ ｏ Ｓ ｉｇａ －
（ｉ ｇｕＶ ｃｔ ｎｌ ｎ ｅｈ ｉａ Ｃ ｌｇ ｆＦｎｎｅ＆Ｅ ｏ ｏ ｃ ， ｕ ａ ２ ０ １ Ｊ ｎ ｓ ｏａｉ ａ ａｄＴ ｃｎｃｌ ｏｌ ｅｏ ｉａｃ ａ ｏ ｅ ｃｎ ｍｉｓＨ ｍ ｎ２ ３０ ）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ｒ ｃｅｓｕ ｉｓｔｅｍｅｈ ｄｔ ｃ ｉｖ Ｊｈ ｐ ｅ ｉｉｎｍｕｔ ｃ ａ ｎ ｌ ａａａ ｑ ｉ ｔ ｎｓ ｓｅ ｓｒ ｃ ： ｈｓａｔ ｌ ｔｄｅ ｔｏ ａ ｈｅ ｅｈ — ｒｃｓｏ ｌ —ｈ ｎ ｅ ｔ ｃ ｕｓ ｏ ｙ ｔｍ ｉ ｈ ｏ ｇ ｉ ｄ ｉ ｉ
的结果 。
一
１０Ｑ 左右 的电阻 ， ０ 为消除 开关 电阻对输 入信 号 的 影响 ， 选通 的信 号通 过跟 随器 再送 给 后 面 的 电路 ， 同时 提 高 输 入 通 道 的输 入 阻抗 。ＣＭ０ １的 Ｓ 、 Ｉ ５ ０ 为了消除通道悬空 时跟 随器不稳定输 出。
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STC12c5a60s2多路数据采集系统
该模块工作在远距离终端，作为模拟待采样的信号源，产生正弦波。对于该 模块有以下两种方案：
方案一：采用ICL8038集成芯片。构成三角波发生器及正弦整形电路。该IC 电路属于积分型施密特压控多谐振荡器，工作范围0.001HZ～300KHZ，完全可 以达到设计要求。
方案二：LC正弦波振荡器。有电容三点式和电感三点式振荡器以及克拉波和 西勒振荡器
1.2.2 系统各模块的最终方案
根据以上方案，结合器件和实现条件等因素，确定如下方案： （1）.利用ICL8038集成芯片来作为正弦波信号的产生器。
（2）F/V变换模块采用LM331频压变换器。 （3）.采用双单片机STC12C5A60S2来实完成信号的采集与处理。 （4）.单片机之间的通信选取RS-485的通信标准。 （5）.显示模块的选用LCD1602液晶显示。 小结：这一部分主要介绍了整个系统的构思，以及各个模块的方案比较与选择。
（5）显示模块 该模块在主控端，用于显示接收到的数据。 方案一：采用数码管显示； 方案二：采用 LCD 液晶显示； 方案一要额外增加锁存器等驱动电路，而且不稳定，调试较为麻烦；而方案
二中LCD则具有功耗小、平面直角显示以及影象稳定不闪烁，可视面积大，画面 效果好，抗干扰能力强等特点。所以选用方案二。
STC12C5A60S2系列单片机ADC(A/D转换器）的结构如下图所示。
A/D 转 换 结 束 后 ， 最 终 的 转 换 结 果 保 存 到 ADC 转 换 结 果 寄 存 器 ADC_RES 和 ADC_RESL，同时，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D转换结束标志位ADC_FLAG, 以供程序查询或发出中断申请。模拟通道的选择控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR 中的CHS2 ~ CHS0确定。
多路数据采集系统设计
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、水质和土壤等环境参数，以提供科学依据和决策支持。
在医疗健康领域，多路数据采集系统可以用于监测患者的生理参数，例如心率、血压和血糖等，以帮助医生进行诊断和治疗。
总之，多路数据采集系统是一种实时监测和数据处理的工具，它可以帮助我们获得准确的数据和有用的信息，以支持决策和优化。
《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、引言随着科技的发展，多路数据采集系统在工业、医疗、环境监测等领域的应用越来越广泛。
为了满足多路数据的高效、准确采集需求，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。
该系统设计旨在实现多路信号的同时采集、处理及实时监控，以适应复杂多变的应用环境。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器，结合LabVIEW软件进行数据采集和处理。
系统由多个传感器模块、单片机控制器、数据传输模块以及上位机软件组成。
传感器模块负责实时监测各种物理量，如温度、湿度、压力等，并将采集到的数据传输给单片机控制器。
单片机控制器对数据进行处理和存储，并通过数据传输模块将数据发送至上位机软件进行进一步的处理和显示。
三、硬件设计1. 传感器模块：传感器模块采用高精度、高稳定性的传感器，如温度传感器、湿度传感器等，实现对物理量的实时监测。
传感器模块的输出为数字信号或模拟信号，方便与单片机进行通信。
2. 单片机控制器：采用具有高速处理能力的单片机作为核心控制器，实现对数据的快速处理和存储。
单片机与传感器模块和数据传输模块进行通信，实现数据的实时采集和传输。
3. 数据传输模块：数据传输模块采用无线或有线的方式，将单片机控制器的数据传输至上位机软件。
无线传输方式具有灵活性高、安装方便等优点，但需要考虑信号干扰和传输距离的问题；有线传输方式则具有传输速度快、稳定性好等优点。
四、软件设计1. 单片机程序设计：单片机程序采用C语言编写，实现对传感器数据的实时采集、处理和存储。
同时，程序还需要与上位机软件进行通信，实现数据的实时传输。
2. LabVIEW程序设计：LabVIEW程序采用图形化编程语言编写，实现对单片机传输的数据进行实时处理和显示。
同时，LabVIEW程序还可以实现对数据的存储、分析和报警等功能。
五、系统实现1. 数据采集：传感器模块实时监测各种物理量，并将采集到的数据传输给单片机控制器。
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。
DSP和AD9244的多路数据采集系统
Ｄ Ｓ Ｐ和 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ｄ ９ ２ ４ ４的多路 数据 采集 系统
赵发 定 ， 周正义 ， 穆帅欢 ， 阳 路
（ 西南 石 油 大 学 电气信 息 工 程 学 院 ， 四川 成 都 ６ １ ０ ５ ０ ０ ）
摘 要 ： 设 计 了一 种 基 于 Ｄ Ｓ Ｐ和 Ａ Ｄ ９ ２ ４ ４的 多路 数 据 采 集 系 统 ， 用 于 采 集 和 处 理 多 路 小 信 号 数
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ＤＳ Ｐ； ＡＤ ９ ２ ４ ４；ｄ ａ ｔ ａ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
由于 Ｄ Ｓ Ｐ芯 片 具 有 先 进 的 并 行 结 构 ， 使 其 在 信 号 处
理 和 数 据 采 集 领 域 得 到 了越 来 越 广 泛 的 应 用 …。Ｔ Ｉ 公 司 的 Ｄ Ｓ Ｐ芯 片 Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ １ ２具 有 模 拟 量 转 换 为 数 字 量 的 Ａ Ｄ Ｃ采 样 模 块 ， 理论 上 采 样 精 度 为 １ ２位 ， 在 实 际 使 用 中采 样 精度 为 ９位 或 ｌ ０位１ ２ ｝ 。 Ａ Ｄ ９ ２ ４ ４是 Ａ Ｎ ＡＬ ０ Ｇ Ｄ Ｅ ＶＩ Ｃ Ｅ Ｓ
据 。 系统采 用 了高精 度 高速 模 数 转 换 器 Ａ Ｄ ９ ２ ４ ４和 Ｄ Ｓ Ｐ芯 片 ， 并 结合 相 关 的程序 和软 件 ， 实 现 了 多 路
数 据 采 集 和 处理 。 实验表 明 ， 该 系 统 解 决 了 ＤＳ Ｐ 自 身模 拟 转 换 器 精 度 不 高 的 实 际 问 题 。 该 系 统 体 积 小、 功耗低 ， 非 常 适 用 于对 于体 积 和 精度 都 有 很 高要 求的 应 用上 。
嵌入式多路信号数据采集系统方案-技术方案
嵌入式多路信号数据采集系统方案-技术方案由于人们对数字形式信息的需求量越来越大，数据采集及其应用技术受到了越来越广泛的关注和应用。
随着技术的发展，数据采集系统正向着高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展。
目前，大多数的数据采集监控系统都是独立的系统，只能进行数据的现场采集或存储，已不能满足应用的需要，迫切要求接入网络实现远程监控。
现代数据采集技术的发展是建立在新型采集系统软硬件平台性能提高的基础之上的。
具有强大功能的32位微控制器在一些高端仪器仪表中得到了广泛的应用，而将GPRS无线传输模块嵌入其中，将采集到的数据以无线的方式接入Internet,实现远程监控，非常适合工作人员在比较恶劣的环境下或者需要对多种参量进行采集时使用。
而高性能微处理器的应用也极大提高了数据采集的精度和速度。
1系统整体方案整个远程多路数据采集系统如图1所示。
当无线终端成功连接到互联网后，采集终端将传感器采集到的数据经放大滤波后发送到ARM微控制器，经过A/D转换以及相关处理后，通过RS232口将数据发送到GPRS无线终端，GPRS无线终端又将这些数据打成一个个的IP包，经GPRS空中接口接入无线网络，并由移动通信服务商转接到Internet,终通过各种网关和路由到达统一的远程数据处理中心，数据中心接收数据并对数据做后续处理。
远程数据中心也可以发送数据信息（各种命令及诊断信息）到无线数据采集模块，通过GPRS终端上的RS232接口输出到ARM微控制器上，采集终端在接收到远程数据中心的信息后，进行解码并执行相应的操作，以实现对采集现场的控制。
GPRS无线终端嵌入了TCP/IP协议和UDP协议（用户可选），本系统采用TCP/IP协议，实际上GPRSDTU上实现的协议栈是TCP/IPOverPPP。
图1GRPS无线数据采集终端2硬件组成2.1传感器及放大器理论上，该系统可以同时进行16路数据的采集，但在实际的调试中，只选用了2路来做模拟。
多路数据采集系统的设计
序言随着计算机技术、电磁兼容技术、传感器技术和信息技术的飞速发展和普及，数据采集与处理系统得到了广泛的应用。
例如：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、降低生产成本提供信息和手段；在科学研究中，应用这一系统可获得大量的动态信号，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获得科学奥秘的重要手段之一。
总之，不论在哪个应用领域，数据采集与处理越及时，工作效率、性能价格比就越高，取得的经济效益就越好。
总之，数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环[1]。
数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环，在医药、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。
本毕业设计对一种多路数据采集系统进行了初步的研究，该多路数据采集系统能对多路模拟信号进行采集和处理。
系统以89C51为控制单元核心，利用模数转换器AD0809完成模数转换功能，结合单片机RS232串口功能，实现八路信号的采集、存储、显示及与PC机通信等功能，形成了良好的人机界面。
第1章绪论1.1多路数据采集系统介绍随着工、农业的发展，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，作这方面的研究就显得十分重要。
在科学研究中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。
总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。
此外，计算机的发展对通信起了巨大的推动作用。
算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统，也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。
数据通信是计算机广泛应用的必然产物[2]。
数据采集系统，从严格的意义上来说，应该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。
RS232多路数据采集系统资源简介
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
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：。
多路高精度串行数据采集系统
单片机为核心组成一 个具备数据采集 、 对象控 制、 显示 、 键
盘设置等多项功能的复杂完整系统 。系统 由传感器获取原
始信号经运算放大 后输入 Ａ Ｄ转 换器 ， Ａ Ｄ转换器 根 ／ 由 ／ 据控制要求 ， 选择数据采集控制通道 ， 进行数据采集送单 片
ＭＡ １８ 拟输 入 结 构包 括 一 个模 拟 输 入 复 用器 Ｘ１４ 模 （ Ｘ）两个 Ｔ Ｈ电容、／ ＭＵ 、 ／ Ｔ Ｈ开关 、 一个 比较器和两个开关 电容数模转换器 ， 根据通道控制字选择模拟输入通道 ， 在单
随着 电子技 术的发 展 ， 多路数 据采集 在各种 广泛 的 应用 。模／ 数转换 器 （ Ｄ ） 数据 采集 系统 中非 常重要 Ａ Ｃ是 的环节 ， 根据 转换 数据输 出类 型 的不 同 ， 数 转换 器可 模／ 分为并行和串行两种形 式 。并行 Ａ Ｃ数据传 输速度 快 ， Ｄ 但硬件引脚多 、 积大 、 体 与微 处理器 连接时 占用 微处理器 接 口多 ； 串行 Ａ Ｃ体积小 、 Ｄ 功耗低 、 占用微处 理器 接 口少 ，
蔡 建 军
（ 无锡职 业技 术 学院 电子与信 息技 术 学院 ， 苏 无 锡 江
摘
２４２ ） １ １ １
要 ： 绍 基 于 Ａ ８ Ｃ ２控 制 ， ／ 介 Ｔ９ ５ Ａ Ｄ转 换 器 Ｍ Ｘ １８的 多路 高精 度 检 测 系统 ， 方 案 可 多 达 ８路 、 度 高达 １ Ａ １４ 本 精 ４
位 的信 号 检 测 ， 实 现 液 晶 显 示 。 并 关 键 词 ： Ｔ ９ ５ ； Ａ １４ ； 晶显 示 Ａ ８ Ｃ ２ Ｍ Ｘ １８ 液
中 图分 类 号 ：Ｎ ８ Ｔ ９
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ １— ８ ０ ２ ０ ） ６— ０ ４— ３ １７ ７ ８ （ ０ ８ ０ ０５ ０
基于FPGA的多通道高速数据采集系统设计共3篇
基于FPGA的多通道高速数据采集系统设计共3篇基于FPGA的多通道高速数据采集系统设计1随着现代科技的高速发展，各种高速数据的采集变得越来越重要。
而基于FPGA的多通道高速数据采集系统因具有高速、高精度和高可靠性等优点，逐渐受到了越来越多人的关注和青睐。
本篇文章将围绕这一课题，对基于FPGA的多通道高速数据采集系统进行设计和探讨。
1、FPGA的基础知识介绍FPGA（Field-Programmable Gate Array）是可重构的数字电路，可在不使用芯片的新版本的情况下重新编程。
FPGA具有各种不同规模的可用逻辑单元数，可以根据需要进行定制化配置。
FPGA可以根据需要配置每个逻辑单元，并使用活动配置存储器从而实现功能的完整性、高速度和多样化的应用领域。
2、多通道高速数据采集系统的设计在高速数据采集领域中，多通道采集是非常常见的需求。
多通道采集系统通常由高速采集模块、ADC芯片、DSP芯片等核心部件组成。
在本文中，我们将会采用 Analog Devices（ADI）公司的AD7699高速ADC和Xilinx（赛灵思）公司的Kintex-7 FPGA，来设计多通道高速数据采集系统。
2.1系统架构设计系统架构是设计一个多通道高速数据采集系统的第一步。
本系统的架构由两个主要芯片组成，分别为高速的ADC模块和FPGA模块。
其中ADC模块负责将模拟信号转换为数字信号，而FPGA模块则负责将数据处理为人类可以处理的数据。
2.2模块设计由于本系统是多通道高速数据采集系统，所以我们需要设计多个模块来完成数据采集任务。
在本系统中，每个模块包含一个ADC芯片和一个FPGA芯片，用于处理和存储采集的数据。
ADC 芯片可以通过串行接口将数据传递给FPGA芯片，FPGA芯片则可以将数据存储在DDR3内存中。
2.3信号采集与处理对于多通道高速数据采集系统，信号的采集与处理是至关重要的。
因此我们需要谨慎设计。
在本系统中，每个通道的采样速率可以达到1MSPS，采样精度为16位。
多路数据采集系统设计
道 。当 地 址 锁 存 允 许 信 号 Ａ Ｌ Ｅ 的 上 升 沿 到 来 时 ，地 址 信 号 被
锁人译码器内。
３ ） 输 出锁 存 由允 许 信号 ＯＥ 控制 ， 当 ＯＥ为 高 电平 时 ， 数 据
输出， Ａ ／ Ｄ 转 换 结 果 被 送 到 单
处理 ， 得 出所 需 的 数 据 。
包 含 一 个 模 拟 输 入 多 路 开 关 和
地 址 译 码 器 ，用 三 位 地 址 码 通 过 译 码 去 控 制 选 通 某 一 输 入 通
采 集 前 端采 取 各 种 转 换 装 置 ，将 不 同 物理 量 转 换 为 电压 信
号。 本 文 设 计对 转 换 为 ０ ～ ５ Ｖ 电压 的 模 拟量 进 行 测 量 和 显示 。 设
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多路 数 据 采 集 系 统 设计
多路数据采集系统设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｄａ ｔ ａ Ａｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
宋永 杨 周 琼 莉 师 光 辉
（ 西南石油大学电气信 息学院， 四川 成都 ６ １ ０ ５ ０ ０ ）
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ＡＤＣ０８ ０９ Ａ／ Ｄ， ｃ ｏｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏｎ ｍｉ ｃｒ ｏｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ ｌ ｅ ｒ
数据 采 集 ， 又称 为 数 据 获 取 则 利 用 传 感 器 等装 置 ， 从 系 统 外
部 采 集数 据 并 输 人 到 系 统 内 部 以进 行 进 一 步 处 理 的过 程 ，被 采
及显示， 通 过 设 计数 据 采 样 电路 及 处理 程 序 可 应 用 于各 种 数 据 的 测 量 。 关键 词 ： Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ ， 模 数 转换 ， 单 片机
EM9118--多路并行、高速高位、数据采集模块
EM9118是一款多路并行、高速高位、数据采集模块EM9118数据采集模块是一款多功能、高性能的数据采集产品。
CPU中央处理器采用ARM9核心板，内植入了嵌入式实时操作系统linux，产品设计选用了新一代高速、高分辫率、高性能集成电路芯片，现场可编程门阵列FPGA的使用，使EM9118数据采集模块发挥出了强大的功效。
★EM9118数据采集模块，具有多种总线接口可选用以太网数据采集模块接口：网络接口支持标准的TCP协议和Modbus / TCP协议，便于PLC 与组态软件操控；IP地址、网关、子网掩码、端口号均可设置；具有8MB（可扩展）缓冲区，可实现数据的主动上传、自动重发；网络接口可以将所采集的数据传输到局域网或公网，实现全球范围的数据采集与控制。
基于Internet网络技术的公网数据采集与设备升级使用OpenVPN ＋公网云服务器方式。
既可以使用公网独立IP访问设备（方便性），也可以在公网范围内构建虚拟局域网来访问设备（安全性）。
使用公网独立IP时，在全球任何地方，只要能够连接到Internet网络上，不需要安装任何专业软件，就可以获取对应EM9118数据采集模块的采集数据。
使用虚拟局域网技术时，需要在客户端安装专用软件，就可以将客户端和对应EM9118数据采集模块构建到同一个虚拟局域网中，等同于使用Internet的网络资源来实现专有访问，Internet上的其他计算机都无法看到EM9118数据采集模块。
这适用于安全性较高的场合。
可以通过Web浏览器从公司的服务器上下载最新的系统文件，自动更新EM9118数据采集模块的软件。
为设备的软件升级提供极大的便利。
USB数据采集模块接口；USB接口采用USB2.0标准高速接口，其优势为可带电插拨、无需外供电、方便携带，可完成高速高精度的数据采集与控制。
无线网络数据采集模块接口（Wi-Fi）：主机可以通过无线网卡长时间的操控EM9118数据采集模块，不会出现断网情况，满足了不同用户，特定环境下的使用，方便其与更多外设连接，如手机等无线通信设备。
多路数据采集系统-课程设计
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
三角波频率为：
f 2I 3VCC C
即频率 f 正比于I
• 从右图可知：
I (VCC VC )RX 代入上式，可得
f 2I 2(VCC VC )RX
3VCC C
3VCC C
2RX 3C
2 RX 3VCCC
VC
•上式中RX、C、VCC均为固定值，所以 f 与VC 成线性关系
• 再设计一个电路，使VC与电阻R成线性关系，就得 f 与R成线性 关系，具体电路如下图
• 图中，三极管的发射极电流是恒定的，因而集电极电流也是 恒定的，调节电位器P也就改变了集电极输出电压VC
方案2的现场模拟信号产生器及F/V变换电路
F/V变换器：
• 该电路采用了LM331，其线性度可达0.06%，完全能满足题目 要求 • 该IC 输出电压VO = fi
设计方案：
1. 使用微机控制， 特点：成本较高 2. 使用单片机控制， 特点：简单，成本较低
二、系统结构框图
R/V变换
LCL8038
远端CPU RS485接口
F/V变换
A/D变换
数据采集端
EPROM
基于C8051F350的多路高精度数据采集系统及应用
（ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ． ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｃ８ ０ ５ １ Ｆ ３ ５ ０ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ２ ４∑一Ａ ＡＤＣ ｔ ｏ ａ ａ ｎ ｄ ＲＳ 一 ４８ ５ ｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆａ ｒ ｃ ｅ ｉ ｓ
ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｅ ａ ｓ ｙ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ＲＳ 一 ４ ８ ５ ｂ ｕ ｓ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ． ＰＣ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｌ ａ ｂ ＶＩ ＥＷ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｈ ａ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｈ ｕ ｍａ ｎ －
ａｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ； Ｃ８ ０ ５ １ Ｆ ３ ５ ０ ； Ｌ ａ ｂ ＶＩ ＥＷ ； ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ； ＲＳ 一 ４ ８ ５
沈金 鑫 ，夏 静
（ 南 京理 工 大学 机 械 工 程 学院 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ９ ４） 摘要 ： 为针 对 一般 的数 据 采 集 系 统精 度 较 低 、价格 较 高 的 问题 ，设 计 了一 种 低 成 本 、高精 度 的 多路 数 据 采 集 系统 。
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多路高精度数据采集系统
无线电技术的快速发展，A/D 和D/A 向射频端靠近，对ADC、DAC的性能有了更高的要求：需要实现高速度、大的带宽、需要较大的动态范围，ADC技术是系统设计的难点，数据采集系统是数字信号处理系统的输入端，系统的模拟输入带宽、采样速率和动态范围等系统性能指标对电子系统的方案设计起着极其重要的影响，现在，越来越多的工程应用中，不只是单路采集系统要求高性能，多路采集系统也提出了更高的要求。
1研制背景及意义当今时代，微电子技术的快速发展，随着时间发展，数据采集及其应用越来越受到人们的广泛关注，数据采集系统得以迅速发展，它被广泛的应用于各个领域。
在工厂及实验室等应用中的高精度数据采集装置在信号进行转换之前会有单级或多级的放大装置，放大装置的作用是把传感器检测到的微弱的模拟信号放大到进行将模拟信号转换为数字信号的要求，但数据采集系统的前置放大装置容易引起干扰，导致数据采集系统采集到的数据存在一定范围的误差，影响了采集系统采集信号的精度，对系统后面的运行有较大的不利影响，通常信号的采集是用多路模拟开关来对需要检测的信号进行分类选择，另外。
采集系统的主要控制芯片用来模拟采样开关并控制A/D 转换芯片，造成了系统采集的误差，对系统性能产生了不利影响。
选用单片机AT89S51为主要控制芯片大大减少了数据采集系统的成本，并且不需要外置的前置放大装置，避免了使用前置放大装
置使系统抵抗外界扰动的作用大大提高，使用单片机AT89S51使数据采集系统变的构造更加简单，并且使系统控制精度变的更高，系统的工作也更加稳定，便于维护、维修，大大提高改善了以往的数据采集系统的弊端。
2系统设计原理
多路高多路高精度数据采集系统的设计必须考虑以下问题：
①输入模拟信号特征。
②输出的数字信号需求。
③电路的抗干扰问题。
④高速数字电路部分的信号完整性分析。
输入模拟信号的特征
包括模拟信号的带宽和频段等性能特
征，这些系统性能的特征参数决定了A/D 转换器及外围电路的选取，输出数字信号的特定需求决定采样数据处理的方式，前置放大电路易引起扰动。
本设计中以单片机AT89S51为系统的控制核心，该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。
8路被测电压通过模数转换器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，并将转换后的数据通过串行口MAX232专输到上位机，
由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LED数码显示器来显示所采集的结果。
软件部分应用VC++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。
系统采集段可分为十六个不同的部分，每个部分有检测系统数据参数的传
感器。
系统采集段分为十六个部分后可使系统精度大大提高，此外，将系统划分为十六个不同的部分，可预防某个部分的传感器发生故障后，依然可以使采样系统的其他部分的检测仍然可以继续采集，不受影响。
3数据采集系统应用及前景
多路高精度数据采集系统由传感器的检测电路、AD转换电路、数据采集电路、系统的采样电路和单片机AT89S51组成。
传感器的检测电路是指利用传感器的检测功能，检测系统外部的信号，AD 转换电路是指将传感器检测电路检测到模拟信号经过AD
转换器，将信号转换为数字信号，数据采集电路是指采集系统获取的电量和非电量信号，数据采集系统可以将多路模拟信号自动地进行采集并进行数字化转化，再送到计算机中进行处理、传输、显示、存储或打印，从而获得有关被测对象的大量数据。
本系统的设计思想和方法不仅适用于微弱信号的多路数据采集，而且能有效地扩大单片机AT89S51访问外设的能力和传感器数据的能力，在成本控制、可扩展性以及资源利用效率上都有非常大的提高。
此设计方案已经成功地运用于该产品上。
对其数据采集的精度有了较大幅度的提高，产生了较好的经济效益。
数据采集系统具有很广泛的应用前景。
在国防、科研、工业、
农业、环保及日常生活等各个领域，为了完成过程控制、状态监测、质量检测、故障诊断等任务，都要应用数据采集系统。
4 结束语
多路高精度数据采集系统采用16位模数转换AD芯片，具有精度较高、适用范围广、系统应用具有较好的前瞻性等特点。
总线的传输效率高，在进行高速数据采集与处理时能较好的完成任务，编制应用程序也更具灵活性，本数据采集系统经过静态测试，各项硬件指标较好，试验证明，针对各项规定动作，元件均能正确工作。
多路高精度数据采集系统是基于单片机AT89S51的实时数
据采集系统多路高精度数据采集系统实现了系统的采样，传感器能都很好的检测到所需的数据，系统能都高精度的进行数据采集，此数据采集系统完美的提高了系统访问传感器采集的数据的能量，此外，数据采集系统核心控制部分是单片机AT89S51芯片，降低了系统的成本，多路高精度数据采集系统成功的经过了检测，具有很高的经济效益。