⑴ 基於單片機的超聲波多路數據採集系統
原來做過一個超聲波的控制類題目，使用四路超聲波來定位一個只能小汽車，用的mc9s12xs128,用中斷來採集信號，順序採集就行了，這里要使用有多路中斷資源的單片機，用來獲取超聲波的回撥信號確定距離，超聲波測距是有距離限制的，太遠了時間就會很長（自己算算就知道了），模塊網上選一個就行。
至於PC機上顯示，使用labview做上位機最快，很簡單的一種方式，而且有常式，數據發送使用串口，PL2303模塊就行
都大四了，一看就大學沒好好學習，不過將來未必都是靠專業吃飯的，但是學習態度和自己的努力就很重要了。
⑵ 基於單片機的數據採集系統設計
zxmh6看清楚，提問者要求的是每秒1M的采樣速度，就是1Msps，不是ADC的工作頻率為1MHz！內1MHz的工作頻率最多才容100Ksps的采樣率。
況且STC89C52隻是普通的單片機，根本沒有ADC。STC系列中有ADC的單片機其ADC性能也不好。
1樓說的STM32就非常好。如果要更強一些的就用DSP TMS320F28335.
⑶ 岩心圖像採集原理與實踐應用
王浩 張立海 姜愛玲 田榮軍
(國土資源部實物地質資料中心，北京 101149)
摘要 岩心圖像採集是指利用線陣CCD採集技術和圖像處理技術採集岩心外表面圖像信息。本文論述了機電一體化圖像採集儀工作原理、圖像採集處理及岩心圖像採集實踐應用情況。
關鍵詞 岩心；圖像；採集；應用
一、前言
岩心蘊含著地質勘探開發工作中最關鍵、最直觀的地質信息，也是地質分析數據和地球物理勘探的物理參數的最重要來源。但在地質工作中，對岩心的觀察和采樣會造成岩心的破碎或缺失；另外在岩心的保存過程中，由於日深年久也不可避免地會造成岩心的風化和破損。這些都可造成岩心地質信息的丟失，給以後的岩心再利用和地質研究工作帶來不良影響。
基於上述問題，利用光學技術和圖像處理技術進行岩心圖像數字化採集，實現岩心圖像資料的永久保存是實物資料保管的重要任務。實物地質資料中心利用岩心圖像採集設備實現了岩心圖像平動掃描和滾動掃描，形成岩心數字化掃描圖像，提高了實物保護能力，並使岩心等實物的服務范圍更加廣泛。
二、岩心圖像採集工作原理及系統介紹
岩心圖像數字化工作是通過機電一體化的圖像採集控制系統由線陣CCD構成的數字圖像採集系統和岩心掃描機械裝置對岩心進行連續的掃描，數字圖像採集系統將模擬的岩心表面圖像信息轉化為數字圖像信息通過高速USB介面傳送並存儲在計算機中(圖1)。
岩心圖像掃描控制系統和線陣CCD數字圖像採集系統是岩心圖像數字掃描儀最重要的兩個核心模塊。
圖1 系統基本結構圖
1.岩心圖像採集控制系統
岩心圖像採集控制系統採用嵌入式機電控制系統設計。使用多單片機集成電路板來分別控制平動、滾動、光檢測及照明等相關功能。它包括平動掃描控制部分和滾動掃描控制部分。
由於岩心圖像採集具有實時性高、多電機聯合工作等特點。岩心圖像採集控制系統採用多單片機系統分別使用三片單片機對平動電機、滾動電機和光檢測擋板電機進行控制。單片機控制系統屬於從機設備，採用中斷控制方式通過UART串列口與PC 主機進行通信。通過PC主機對單片機的控制實現對多個電機的分別控制。單片機程序使用匯編語言編寫，具有代碼簡潔、可控制性高、程序穩定等優點。
單片機程序在通電啟動後立即進入初始化程序，在初始化程序中清空程序存儲單元內容，並設定波特率等固定參數，最後開啟串口並進入循環等待PC主機通過串口下達指令。在接收到所有PC機輸入的控制信息後，如果檢驗信息正確，則開始根據控制信息設定片內定時器的參數並開啟片內定時器，通過片內定時器產生步進電機的控制波形，達到機電一體化控制的目的。在所有程序運行過程中還實時檢測行程開關信號來保證電機的正常運行。
(1)岩心滾動掃描控制
滾動掃描採集岩心表面圖像時，步進電機經皮帶驅動A輥和B輥同步轉動，兩輥的轉動通過摩擦力帶動岩心同步轉動(圖2)。A、B 兩根輥與岩心之間沒有相對滑動，所以採集頭在給定解析度的情況下所要求的岩心表面轉動速度是一定的，它和膠輥表面的轉動速度相等，由輥的直徑和減速器的傳動比可算出步進電機所需的轉速。長距離滾動掃描圖像由多幅滾動掃描圖像拼接而成，滾動掃描控制過程見圖3。
圖2 岩心滾動掃描時A、B膠輥與岩心放置位置示意圖
圖3 滾動掃描控制框圖
值得注意的是：①岩心的直徑不同並不影響步進電機的轉速，因為輥與岩心之間沒有相對滑動，採集頭所要求的速度實際上就是輥表面的速度，當岩心直徑變化時需要做的只是適當調整A、B輥的中心距；②因為岩心的直徑有多種規格，所以要精確控制電機的步數也就是控制岩心轉過的角度比較困難，用戶通過採集預覽窗口觀察所採集到的圖像，只要圖像有重復部分就說明岩心已轉過了360°，岩心圖像錄入軟體，可以自動裁剪掉多餘的部分。
(2)岩心平動掃描控制
平動掃描採集岩心圖像時，輥不轉動，岩心也就不動，而此時採集頭沿著岩心軸線方向以與當前解析度相匹配的速度移動，自然也就實現了圖像的採集過程。採集頭通過一系列保障機構安裝在滑道上，然後由絲桿驅動著左右移動，絲桿則是由另外一個步進電機控制運動。
2.線陣CCD數字圖像採集系統
CCD器件的主要功能是把二維光學圖像信號轉變成一維視頻信號輸出，它的突出特點是以電荷作為信號，而不同於其他大多數器件是以電流或者電壓為信號。一般分為線陣CCD和面陣CCD兩大類。CCD的基本功能是信號電荷的產生、存儲、傳輸和檢測。其中光電荷的產生是CCD的首要功能，其作用是當光入射到CCD的光敏面時，產生與入射的光譜輻量度成線性關系的光電荷，入射光越強，通過電荷積分所得到的光電荷量越大。產生的光電荷被儲存在構成CCD的基本單元MOS(金屬—氧化物—半導體)結構中。當完成對光敏元陣列的掃描後，CCD將光電荷從光敏區域轉移至屏蔽存儲區域，而後，光電荷被按順序轉移至讀出寄存器。在光電荷轉移通道的末端，CCD再將電荷信號轉換為電壓或電流信號輸出，也稱為光電荷的檢測。目前CCD的輸出方式主要有電流輸出、浮置擴散放大器輸出和浮置柵放大器輸出。岩心圖像採集系統應用的是線陣CCD，48位彩色，1200dpi USB圖像掃描晶元。
線陣CCD數字圖像採集系統最後將處理後的圖像信息通過符合USB2.0協議介面晶元，使用USB數據線傳輸給PC機。
三、岩心圖像採集實踐應用
國土資源部實物地質資料中心承擔國家級實物地質資料收集、保管、利用服務等工作。2005年7月開始使用CISS岩心圖像採集儀進行岩心圖像採集工作。該岩心掃描成像系統主要具備如下功能：①採集150dpi～1200dpi解析度的岩心外表面白光平動掃描圖像和360°外表面滾動掃描圖像，破碎岩心在岩心盒中掃描整盒岩心；②進行圖像拼接校正，對平動掃描圖像、滾動掃描圖像以及掃描的各種不規則的圖像進行無縫拼接，並對掃描的圖像進行增強、旋轉、色彩校正、近大遠小桶形校正、矩形校正、對齊拼接；③岩心圖像錄入資料庫，實現圖文數據的資料庫管理，並可按井號、層位、深度、岩心盒號等條件查詢圖像；④裂縫分析系統能夠定量地統計裂縫的各種參數，並做出相應的玫瑰圖、直方圖等；⑤沉積岩知識庫系統，以數據字典的形式把各種典型的沉積岩的信息以圖文的形式存儲起來，以供科研技術人員參考。
通過岩心圖像採集數字化改變了以前用戶只能看到人工純文字描述岩心地質特徵的狀況，通過互聯網用戶可方便快捷地共享岩心圖像顯示的地質信息，並可同時對照文字描述的地質特徵。利用岩心圖像採集系統已經掃描5個鑽孔2600餘米岩心，並將在近期內提供社會共享與服務。
四、結語
今後一段時期，實物地質資料中心將通過對實物地質資料管理和地質礦產勘查等部門的進一步廣泛調研，提出實物地質資料管理和地質礦產勘查工作對岩心圖像採集和圖像管理系統的最新需求，開發研製一套具有地質調查、礦產勘查特點的、適合實物地質資料管理的岩心圖像採集和圖像管理系統，並進行岩心圖像信息庫建設示範，為全面開展岩心圖像採集和圖像管理工作提供技術保障和工作平台，為實現實物地質資料信息共享提供基礎。並通過國土資源等部門的深入研究與應用以及和圖像信息研究單位的技術溝通與合作，使岩心圖像採集和圖像管理系統更加突出適合地質調查工作應用，而且功能將更加強大、優良。
Rock Core Image Processing Principles ＆ Application in Practice
Hao Wang，Lihai Zhang，Ailing Jiang，Rongjun Tian
(National Geologicalsample Center，ministry of Land and Resources，Beijing 101149)
Abstract Rock core image collection is a process of using linear CCD image collectiontechniques and image processing techniques to collect the image information of the rocksurface.This paper introces the operation principles of electromechanical integration image acquisition apparatus，and the practical applicationsituation of coresurface image collection and process.
Key words core；image；acquisition process；application
⑷ 基於單片機的數據採集系統設計，求思路
不一定要10個單片機啊……我感覺你的老師是有點秀逗了……如果同時鎖定10路模擬信號，再版用一個ADC逐個采樣，這權不等於同時採集10路信號？當然這需要10個采樣/保持器和一個高速的ADC轉換器，當然幸運的是現在很多ADC的速度很高，精度也很高。
⑸ 基於單片機的溫度數據採集系統設計
單片機課程設計任務書
題目：基於單片機的溫度數據採集系統設計
一．設計要求
1．被測量溫度范圍：0~500℃，溫度解析度為0.5℃。
2．被測溫度點：4個，每2秒測量一次。
3．顯示器要求：通道號1位，溫度4位（精度到小數點後一位）。
顯示方式為定點顯示和輪流顯示。
4．鍵盤要求：
（1）定點顯示設定；（2）輪流顯示設定；（3）其他功能鍵。
二．設計內容
1．單片機及電源管理模塊設計。
單片機可選用AT89S51及其兼容系列，電源管理模塊要實
現高精密穩壓輸出，為單片機及A/D轉換器供電。
2．感測器及放大器設計。
感測器可以選用鎳鉻—鎳硅熱電偶（分度號K），放大器要實現熱電偶輸出的mV級信號到A/D輸入V級信號放大。
3．多路轉換開關及A/D轉換器設計。
多路開關可以選用CD4052，A/D可選用MC14433等。
4．顯示器設計。
可以選用LED顯示或LCD顯示。
5．鍵盤電路設計。
實現定點顯示按鍵；輪流顯示按鍵；其他功能鍵。
6．系統軟體設計。
系統初始化模塊，鍵盤掃描模塊，顯示模塊，數據採集模塊，標度變換模塊等。
引言：
在生產和日常生活中，溫度的測量及控制十分重要，實時溫度檢測系統在各個方面應用十分廣泛。消防電氣的非破壞性溫度檢測，大型電力、通訊設備過熱故障預知檢測，各類機械組件的過熱預警，醫療相關設備的溫度測試等等都離不開溫度數據採集控制系統。
隨著科學技術的發展，電子學技術也隨之迅猛發展，同時帶動了大批相關產業的發展，其應用范圍也越來越廣泛。近年來單片機發展也同樣十分迅速，單片機已經滲透到工業、農業、國防等各個領域，單片機以其體積小，可靠性高，造價低，開發周期短的特點被廣泛推廣與應用。傳統的溫度採集不僅耗時而且精度低，遠不能滿足各行業對溫度數據高精度，高可靠性的要求。溫度的控制及測量對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到重要作用。在單片機溫度測量系統中關鍵是測量溫度，控制溫度和保持溫度。溫度測量是工業對象的主要被控參數之一。本此題目的總體功能就是利用單片機和熱敏原件實現溫度的採集與讀數，利用五位LED顯示溫度讀數和所選通道號，實現熱電轉化，實現溫度的精確測量。本設計是以Atmel公司的AT89S51單片機為控制核心，通過MC14433模數轉換對所測的溫度進行數字量變化，且通過數碼管進行相應的溫度顯示。採用微機進行溫度檢測，數字顯示，信息存儲及實時控制，對於提高生產效率和產品質量、節約能源等都有重要作用。
目錄：
一、系統總體功能及技術指標的描述........................................ 5
二、各模塊電路原理描述............................................................. 5
2.1單片機及電源模塊設計...................................................... 5
2.2、AT89S51引腳說明.......................................................... 7
2.3、數據採集模塊設計........................................................ 11
2.4、多路開關......................................................................... 12
2.5、放大器............................................................................. 15
2.6、A/D轉換器..................................................................... 16
2.7、顯示器設計..................................................................... 21
2.8、鍵盤電路設計................................................................. 22
2.9、電路總體設計圖........................................................... 22
三、軟體流程圖 ...................................................................... 24
四、程序清單.............................................................................. 25
五、設計總結及體會.................................................................... 31
六、參考資料................................................................................ 32
一、系統總體功能及技術指標的描述
1. 系統的總體功能：
溫度數據採集系統，實現溫度的採集與讀書，利用五位LED顯示溫度讀數和所選通道號，實現熱電轉化的原理過程。
被測量溫度范圍：0~500℃，溫度解析度為0.5℃。被測溫度點4個，每2秒測量一次。顯示器要求：通道號1位，溫度4位（精度到小數點後一位）。顯示方式為定點顯示和輪流顯示，可以通過按鍵改變顯示方式。
2. 技術指標要求：
1．被測量溫度范圍：0~500℃，溫度解析度為0.5℃。
2．被測溫度點：4個，每2秒測量一次。
3．顯示器要求：通道號1位，溫度4位（精度到小數點後一位）。
顯示方式為定點顯示和輪流顯示。
4．鍵盤要求：
（1）定點顯示設定；（2）輪流顯示設定；（3）其他功能鍵。
二、各模塊電路原理描述
2.1單片機及電源模塊設計
如圖所示為AT89S51晶元的引腳圖。兼容標准MCS-51指令系統的AT89S51單片機是一個低功耗、高性能CHMOS的單片機，片內含4KB在線可編程Flash存儲器的單片機。它與通用80C51系列單片機的指令系統和引腳兼容。
AT89S51單片機片內的Flash可允許在線重新編程，也可用通用非易失性存儲編程器編程；片內數據存儲器內含128位元組的RAM；有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）埠;具有兩個16位可編程定時器；中斷系統是具有6個中斷源、5個中斷矢量、2級中斷優先順序的中斷結構；震盪器頻率0到33MHZ，因此我們在此選用12MHZ的晶振是比較合理的；具有片內看門狗定時器；具有斷電標志POF等等。AT89S51具有PDIP、TQFP和PLCC三種封裝形式[8]。
圖5.1-1 AT89S51引腳圖
上圖就是PDIP封裝的引腳排列，下面介紹各引腳的功能。
2.2、AT89S51引腳說明
P0口：8位、開漏級、雙向I/O口。P0口可作為通用I/O口，但須外接上拉電阻；作為輸出口，每各引腳可吸收8各TTL的灌電流。作為輸入時，首先應將引腳置1。P0也可用做訪問外部程序存儲器和數據存儲器時的低8位地址/數據匯流排的復用線。在該模式下，P0口含有內部上拉電阻。在FLASH編程時，P0口接收代碼位元組數據；在編程效驗時，P0口輸出代碼位元組數據(需要外接上拉電阻)。
P1口：8位、雙向I/0口，內部含有上拉電阻。P1口可作普通I/O口。輸出緩沖器可驅動四個TTL負載；用作輸入時，先將引腳置1，由片內上拉電阻將其抬到高電平。P1口的引腳可由外部負載拉到低電平，通過上拉電阻提供電流。在FLASH並行編程和校驗時，P1口可輸入低位元組地址。在串列編程和效驗時，P1.5/MO-SI，P1.6/MISO和P1.7/SCK分別是串列數據輸入、輸出和移位脈沖引腳。
P2口：具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P2口用做輸出口時，可驅動4各TTL負載；用做輸入口時，先將引腳置1，由內部上拉電阻將其提高到高電平。若負載為低電平，則通過內部上拉電阻向外部輸出電流。CPU訪問外部16位地址的存儲器時，P2口提供高8位地址。當CPU用8位地址定址外部存儲時，P2口為P2特殊功能寄存器的內容。在FLASH並行編程和校驗時，P2口可輸入高位元組地址和某些控制信號。
P3口：具有內部上拉電阻的8位雙向口。P3口用做輸出口時，輸出緩沖器可吸收4各TTL的灌電流；用做輸入口時，首先將引腳置1，由內部上拉電阻抬位高電平。若外部的負載是低電平，則通過內部上拉電阻向輸出電流。在與FLASH並行編程和校驗時，P3口可輸入某些控制信號。P3口除了通用I/O口功能外，還有替代功能，如表5.3-1所示。
表5.3-1 P3口的替代功能
引腳
符號
說明
P3.0
RXD
串列口輸入
P3.1
TXD
串列口輸出
P3.2
/INT0
外部中斷0
P3.3
/INT1
外部中斷1
P3.4
T0
T0定時器的外部的計數輸入
P3.5
T1
T1定時器的外部的計數輸入
P3.6
/WR
外部數據存儲器的寫選通
P3.7
/RD
外部數據存儲器的讀選通
RST：復位端。當振盪器工作時，此引腳上出現兩個機器周期的高電平將系統復位。
ALE/ ：當訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存）是一個用於鎖存地址的低8位位元組的書粗脈沖。在Flash 編程期間，此引腳也可用於輸入編程脈沖（）。在正常操作情況下，ALE以振盪器頻率的1/6的固定速率發出脈沖，它是用作對外輸出的時鍾，需要注意的是，每當訪問外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如果希望禁止ALE操作，可通過將特殊功能寄存器中位地址為8EH那位置的「0」來實現。該位置的「1」後。ALE僅在MOVE或MOVC指令期間激活，否則ALE引腳將被略微拉高。若微控制器在外部執行方式，ALE禁止位無效。
：外部程序存儲器讀選取通信號。當AT89S51在讀取外部程序時， 每個機器周期 將PSEN激活兩次。在此期間內，每當訪問外部數據存儲器時，將跳過兩個信號。
/Vpp：訪問外部程序存儲器允許端。為了能夠從外部程序存儲器的0000H至FFFFH單元中取指令，必須接地，然而要注意的是，若對加密位1進行編程，則在復位時，的狀態在內部被鎖存。
執行內部程序應接VCC。不當選擇12V編程電源時，在Flash編程期間，這個引腳可接12V編程電壓。
XTAL1：振盪器反向放大器輸入端和內部時鍾發生器的輸入端。
XTAL2：振盪器反相放大器輸出端[9]。
電源模塊設計
在影響單片機系統可靠性的諸多因素中，電源干擾可謂首屈一指，據統計，計算機應用系統的運行故障有90％以上是由電源雜訊引起的。為了提高系統供電可靠性，交流供電應採用交流穩壓器，防止電源的過壓和欠壓，直流電源抗干擾措施有採用高質量集成穩壓電路單獨供電，採用直流開關電源，採用DC-DC變換器。本次設計決定採用MAXim公司的高電壓低功耗線性變換器MAX 1616作為電壓變換，採用該器件將輸入的24V電壓變換為5V電壓，給外圍5V的器件供電。MAX1616具有如下特點：
1.4~28V電壓輸入范圍。
2.最大80uA的靜態工作電流。
3.3V/5V電壓可選輸出。
4.30mA輸出電流。
5.2％的電壓輸出精度。
電源管理模塊電路圖如下：
本電路採用該器件將輸入的24V電壓變成5V電壓，給外圍5V的器件供電，其中二極體D1是保護二極體，防止輸入電壓接反可能帶來的對電路的影響和破壞。
⑹ 單片機如何進行數據採集
對於液壓設備中的8個待測參數選用相應的感測器來來檢測，試驗時選取應變式感測器作為測試現場的工具。這些選用的檢測元件輸出都是標準的4－20mA微弱的電流信號，電流信號又經過由LM324組成的放大轉換電路轉換成0－5V的電壓信號輸入到C8051F020的模擬輸入端，如圖2所示，經內部集成的A/D轉換器轉換成相應的數字量。C8051F020將8路采樣值作為液壓設備現場的狀況存入相應的內存單元。
3.2 LCD顯示
為了使數據採集系統小巧美觀，同時又獲得較高的性價比，選用德彼克公司生產的DMF-50174藍屏液晶顯示器，該顯示器是320×240點陣式液晶，圖形和文本都可以顯示。顯示驅動控制晶元採用EPSON 公司的一種高性能LCD 控制器SED1335。硬體電路採用間接接法，如圖3所示。用單片機的P5.0～P5.7口作為SED1335的DB0～DB7數據匯流排的輸入通道。P4.5作為SED1335的片選信號， 配合地址信號A0實現SED1335 通過數據匯流排接收來自單片機的指令和數據。當A 0= 0， P4.6（WR）=0，P4.7（RD）= 1時， 實現指令的寫入和從SED1335 中讀取數據。當A 0= 1， P4.6（WR）= 0， P4.7（RD）=1時， 則是顯示數據的寫入，該功能通過軟體實現。
3.3 數據通訊
單片機C8051F020的TX0、RX0及P0.2通過MAX485與上位機相連，進行串列通信，如圖3所示。P0.2控制MAX485的狀態或發送，用軟體控制。RX0為單片機的串列輸入端，接收上位機通過MAX485向單片機發送的數據。TX0為單片機的串列輸出端，通過MAX485發送給上位機。
4 系統軟體設計
4.1 軟體設計總體上由兩部分組成：一部分為單片機C8051F020
主程序設計，一部分為LCD液晶顯示程序設計。由於用C語言編程可以降低程序的復雜度，提高程序的可讀性和可修改性，所以本軟體採用C51進行編程，keil μVision2編譯器進行編譯。
⑺ 基於單片機的數據採集系統的研究意義
單片機便宜簡單，經濟實惠