多路数据采集系统的设计.doc

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1、目录第一章前言3第二章课题的设计要求、目的及意义52.1设计要求52.2设计目的52.3设计意义5第三章数据采集系统的基本介绍73.1数据采集系统的结构原理73.2数据采集系统的分类73.3数据采集系统的基本功能73.4数据采集系统的结构形式83.5数据采集系统设计的基本原则83.6数据采集系统的发展趋势8第四章系统总体方案与说明10第五章系统结构框图与工作原理115.1系统框图115.2系统工作原理11第六章各单元硬件设计说明12326.1A/D转换单元126.2数据处理单元136.3数码管显示单元14第七章软件设计与说明157.1

2、程序流程图157.2软件说明167.3初始化程序167.4中断服务程序177.5START1﹑START2子程序177.6BCD转换子程序207.7显示程序21第八章调试仿真说明与仿真结果238.1调试仿真说明238.2仿真结果24总结26参考文献27附录A28附录B2932第一章前言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

3、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。近年来，随着计算机技术的发展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。数据采集是工业控制系统中至关重要的一个环节，在生产过程中，往往需要随时检测各个环节的温度、湿度、流量及压力等参数。同时，还要对某个检测点的任意参数进行随机查询，将所

4、得到的检测结果提取出来以便进行比较做出决策，调整控制方案。数据采集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。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。数据采集系统与电气工程及其自动化的联系：32该系统可以采集的发电厂运行数据包括电气参数和非电气参数两类。其中电气参数主要有电流、电压、功率、频率等模拟量，断路器

5、状态、隔离开关位置、继电保护动作信号等开关量以及表示电度的脉冲量等。而非电气参数种类较多，既可以是采集火力发电厂运行中的各种温度也可有水电厂中的水位、流速、流量等水工信号，还可以采集诸如绝缘介质状态、气象环境等其它信号。这里设计的八路数据采集系统由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。其中输入通道主要实现被测对象的检测，采样和信号转换的工作。数据存储与管理要用存储器把采集来的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。数据处理就是从采集到的原始数据中，删除有关干扰噪声，提取出反映被测对象的重要特征

6、的信息。最后，数据输出就是以可输出的形态在输出设备上输出。数据显示，就是通过打印，显示，绘图等方式将数据以恰当的形式进行显示。32第二章课题的设计要求、目的及意义2.1设计要求1)根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。2)画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。3)用protues软件绘制电路原理图。4)软件设计并调试，给出流程图及源代码并加注释。2.2设计目的1）本设计包括确定控制任务、系统总体设计、硬件系统设计、软件程序的设计等。2）使进一步学习理解计算机控制系统的构

7、成原理、接口电路与应用程序。3）巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。2.3设计意义32此次设计最主要的意义是让我们学以致用，通过自己亲手设计一个数据采集系统来巩固自己所学的单片机及其系统扩展的知识。让同学们懂得理论与实际相结合的重要道理。当然这次设计也是让是想让同学们认识到仅仅只靠平时的知识是无法解决一些实际的问题，一定要学会自己学习运用课余时间去查阅更多的资料，为同学们提供一个展示和挑战自己综合能力的机会。32第三章数据采集系统的基本介绍3.1数据采集系统的结构原理数据采集系统一般包

8、括模拟信号的输入输出通道和数字信号的输入输出通道。数据采集系统的输入又称为数据的收集；数据采集系统的输出又称为数据的分配。3.2数据采集系统的分类数据采集系统的结构形式多种多样，用途和功能也各不相同，常见的分类方法有以下