测控技术与仪器 毕业论文范文——基于MSP430单片机的数据采集系统的设计

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1、基于MSP430单片机的数据采集系统的设计摘要：随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。本文介绍了一种用TI的新型单片机MSP430设计的数据采集系统，利用了MSP430超低功耗和高集成度的优点，该系统非常适合于电池供电和空间受限的工作环境以及便携式应用场合。关键词：MSP430数据采集系统超低功耗第39页共39页BasedonMSP430monolithicintegratedcircuit'sdataacquisit

2、ionsystem'sdesignAbstract:Alongwiththequickdevelopmentoftheelectronicstechniqueandthemicrocomputer,thetinymachinemeasureandcontroledthetechniquetogetthequickdevelopmentwiththeextensiveapplication.Amachinetoolcontainstrongprocessing,circulatethespeedquick,theconsumeslowetc.advantage,apply

3、ingtomeasureandcontroltheaspectinthetemperature,controlinbriefconvenient,measurethescopewidely,theaccuracyishigher.ThispaperintroduceadataacquisitionsystemcomposedofnewMSP430MCUproducedbyTI.Takeadvantageofultra-low-powerandhigh-integration,thissystemcanbeusedtotheconditionofbatterysupply

4、andlimitedspaceorportableapplication.KeyWords:MSP430,dataacquisitionsystem,ultra-low-power1绪论1.1引言在科学研究及其他各种领域中，数据采集和监测已经成为日益重要的检测技术。数据采集技术是信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等作业。在智能仪器、信号处理以及工业自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题。将外部世界存在的加速度、压力、流量、位移以及角度等模拟量转换为数字信号，再收集到计算机并进一步予以显示、处理、传输与记录这一过程，即称为“数据采集”。

5、相应的系统即为数据采集系统。数据采集是计算机在工业生产、自动控制中得以广泛应用的基础。它对不同的测量量进行采集，采集到的模拟信号经ADC转换为数字信号，可将其存储到采集器的存储器中，或者传送到上位机进行处理。因此，数据采集性能的好坏直接影响到计算机控制系统的控制质量。数据采集技术已在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、振动工程、无损检测、语音处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广泛的应用。第39页共39页在许多工业测控机械、医疗仪器以及消费电子产品中，都对数据采集系统的实时性与功耗提出了更高的要求。即在满足微功耗、微型化的总体设计原则的基础上，又要能实时

6、反映现场采集数据的变化。这就对系统的功耗、采样速度、数据存储和传输速度等提出了更高的要求。然而，随着半导体与微控制器技术的飞速发展，各种微电子器件性能不断提升，功耗却不断降低。技术的进步使得高速度、低功牦的数据采集系统得以实现。本文设计的数据采集与显示系统采用TI公司研制的MSP430系列超低功耗单片机作为核心控制元件，实现了数据的高速采集与显示。MSP430系列单片机是美国TI公司生产的新一代16位单片机，是一种超低功耗的混合信号处理器(MixedSignalProcessor)它具有低电压、超低功耗、强大的处理能力、系统工作稳定、丰富的片内外设、方便开发等优点，具有

7、很高的性价比，在工程控制等领域有着极其广泛的应用范围。   其中MSP430F147单片机I/O口丰富。内部嵌有模数转换器，且转换精度在10位、12位及14位进行选择，同时还含有采样保持器和模拟多路器，很适合于精密的数据采集和转换，支持JTAG在线调试与编程，指令周期可达125ns等，具有很高的性价比和独特的优越性。1.2国内外数据采集技术现状及发展趋势1.2.1数据采集系统概述CADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力