带多接口的多通道数据采集记录仪研究与实现

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1、代号学号107011013421585分类TP216密级公开题（中、英文）目带多接口的多通道数据采集记录仪研究与实现ResearchandRealizationofMultipleCommunicationInterfacesMultipleChannelforDataSample&RecordInstrument作者姓名张旭指导教师姓名、职称赵建教授学科门类工学学科、专业测试计量技术及仪器提交论文日期二○一三年一月声明西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是

2、我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：_______________日期_______________西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定

3、，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在___年解密后适用本授权书。本人签字：_______________日期_______________导师签字：_______________日期_______________声明摘要I摘要

4、数据采集是现代测控系统的关键环节之一。本文针对常见的工业控制场合的压力、流量、液位、位移、频率、温度等数据采集需求，研制了一套多接口、多通道、高速度数据采集记录仪，可以实现对多种模拟信号的采集，以较低的成本最大程度地满足各种工业控制场合多通道、高速、高精度的数据采集需求。系统分为数据采集板和ARM底板两部分，分别完成数据采集和数据的显示、处理、保存和传输的任务，两者通过RS232或USB总线进行通信。本课题主要研究数据采集板的硬件和软件设计。数据采集板以片内集成有12位A/D转换器的MSP430F5529芯片为核心，以固定

5、通道的方式，对0-10mV/1-100mV/0-5V/1-5V电压、0-10mA/4-20mA电流、Pt100热电阻、K型热电偶等输入信号进行调理，并完成4-20mA电流信号的输出、开关量的控制输出。在软件设计中，完成了信号采集、数据处理和基于Modbus协议的数据通信等功能的程序编写。最后对数据采集板的硬件和软件进行了调试，并联合ARM底板进行了综合调试。该采集记录仪的接口多，通道多，速度高、成本低，具有一定的现实意义。关键词：数据采集多通道高速度热电阻热电偶4-20mAModbusIIAbstractAbstractD

6、ataacquisitionisoneofthekeypointsinmodernmeasureandcontrolsystem.Forthepurposeofthedataacquisitiondemandinindustrialenvironmentsuchaspressure,flow,liquidlevel,displacement,frequency,temperature,switchsignals,amulti-channel,multi-communicationinterface,highspeeddat

7、aacquisitionsystemisdeveloped.Thissystemcanbedividedintotwoparts:dataacquisitionboardandARMboard.Dataacquisitionanddatamonitor,process,saveandtransmissionaredealtrespectly.ThetwoboardscommunicateinModbusprotocolonRS232bus.Thispaperdomainsinthedesignofhardwareandso

8、ftwareofthedataacquisitionboard.WiththeMSP430F5529asthecore,thedataacquisitionboardconditionandsampletheinputsignal,suchas0-10mV/1-100mV/0-5V/1-5Vvoltag