数据采集系统设计论文

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1、数据采集系统设计毕业论文目录摘要I第1章前言11.1设计的研究意义11.2系统的现状和发展趋势11.3设计的主要任务2第2章数据采集系统总体功能介绍和说明32.1系统实现的功能32.2系统各部分的功能32.2.1信号调理部分42.2.2数据处理部分6第3章数据采集系统硬件设计93.1主要芯片介绍93.1.18051AH的功能特点93.1.2ADC0809的功能特点113.1.3LF398芯片介绍133.2功能模块电路设计143.2.1数据采集模块电路设计143.2.2查询打印模块电路设计18第4章数据采集与通信系统软件设计204.1单片机数据采集的分

2、析与设计224.2单片机与PC通信的分析与设计234.3查询，打印功能的实现27第5章误差分析29结束语30致谢31参考文献32附录33II河南城建学院本科毕业设计（论文）第1章前言1河南城建学院本科毕业设计（论文）第1章前言10河南城建学院本科毕业设计（论文）第1章前言第1章前言1.1设计的研究意义数据采集系统的任务就是将采集到的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。并将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的实时监控。在生产生活的各个领域，数据采集系统几乎无处不在，凡是有自动监测及控

3、制的地方都会有数据采集系统的身影出现；从简单到复杂，从空中、地面到地下，凡是能想象到的地方都有使用数据采集系统的需求。因此，对本课题的研究有极其广阔的发展前景和巨大的经济价值。数据采集系统起始于20世纪50年代，由于数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。到了70年代中后期，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，另一类是工业现场数据采集系统。就使用的总线而言，实验室数据采集系统多采用并行总线，工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。随着微型机的发展，诞生

4、了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因此获得了惊人的发展。随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了通用的数据采集与自动测试系统，该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成。例如，国际标准ICE625（GPIB）接口总线系统就是一个典型的代表。这类系统主要用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成，例如：STD总线系统。这种接口系统采用积木式结构，把相应的接口卡装在专

5、用的机箱内，然后由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中，如果采集测试任务改变，只需将新的仪用 电缆接入系统或将新卡再添加到专用的机箱即可完成硬件平台的重建，显然，这种系统比专用系统灵活得多。1.2系统的现状和发展趋势时至今日，由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的数据采集系统。在国际上技术先进的国家，数据采集技术已经在军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域被广泛应用。目前有的DAS（Dataacquisitionsystems—10河南城建学院本科毕业设计（论文）第1章前言数据采集系统）产品精度已达16位，采

6、集速度每秒达到几十万次以上，数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速地组成一个新的系统。该阶段并行总线数据采集系统向高速、模块化和即插即用方向发展，典型系统有VXI总线系统，PCI总线系统等，数据位已达到32位总线宽度，采样频率可以达到100MSps。由于采用了高密度，屏蔽型，针孔式的连接器和卡式模块，可以充分保证其稳定性及可靠性，但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域普及的一个重要因素。串行总线数据采集

7、系统向分布式系统结构和智能化方向发展，可靠性不断提高，数据采集系统物理层通信，由于采用RS485双绞线、电力载波、无线和光纤，所以其技术得到了不断发展和完善。其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的应用。由于目前局域网技术的发展，一个工厂管理层局域网，车间层的局域网和底层的设备网已经可以有效地连接在一起，可以有效地把多台数据采集设备联在一起，以实现生产环节的在线实时数据采集与监控。随着现代生产规模的扩大和生产水平的不断提高，对生产过程自动化水平也相应地提出了更高的要求。目前采用单片机控制并利用编程的方式，可以很方便地发出控制命令和改变系统中控

8、制器的算法与计算参数；尤其是在需要进行一些复杂而又精确的计算时，采用单片机来进行运算，在提高运算速度和精度等