數據採集與裝置設計

⑴ 單片機數據採集顯示系統的設計

http://cid-5a7b306809a75870.skydrive.live.com/browse.aspx/ZILIAO

⑵ 多通道數據採集裝置設計

多通道數據採集裝置設計
單片機,這樣我知道,是需要寫程序

⑶ 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。

⑷ 數據採集的五種方法是什麼

一、 問卷調查

問卷的結構，指用於不同目的的訪題組之間以及用於同一項研究的不同問卷之間，題目的先後順序與分布情況。

設計問卷整體結構的步驟如下：首先，根據操作化的結果，將變數進行分類，明確自變數、因變數和控制變數，並列出清單;其次，針對每個變數，依據訪問形式設計訪題或訪題組;再次，整體謀劃訪題之間的關系和結構;最後，設計問卷的輔助內容。

二、訪談調查

訪談調查，是指通過訪員與受訪者之間的問答互動來搜集數據的調查方式，它被用於幾乎所有的調查活動中。訪談法具有一定的行為規范，從訪談的充分准備、順利進入、有效控制到訪談結束，每一環節都有一定的技巧。

三、觀察調查

觀察調查是另一種搜集數據的方法，它藉助觀察者的眼睛等感覺器官以及其他儀器設備來搜集研究數據。觀察前的准備、順利進入觀察場地、觀察的過程、觀察記錄、順利退出觀察等均是技巧性很強的環節。

四、文獻調查

第一，通過查找獲得文獻;第二，閱讀所獲得文獻;第三，按照研究問題的操作化指標對文獻進行標注、摘要、摘錄;最後，建立文獻調查的資料庫。

五、痕跡調查

大數據是指與社會行為相伴生、通過設備和網路匯集在一起，數據容量在PB級別且單個計算設備無法處理的數字化、非結構化的在線數據。它完整但並非系統地記錄了人類某些社會行為。

大數據研究同樣是為了把握事物之間的關系模式。社會調查與研究中，對大數據的調查更多的是從大數據中選擇數據，調查之前同樣需要將研究假設和變數操作化。

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⑸ 緊急求助有關「數據採集課程設計」

各種進位計數及其表示方法
數字元號：0、1、2、……9 ——數碼。數碼的個數——基數。
進位規則：逢十進一
例如，十進制數，10個數碼；採用「逢十進一」
30681 = 3×104+0×103+6×102+8×101+1×100
例如，二進制數，2個數碼，採用「逢二進一」
（11010100）2 = 1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20
總之，N進制數，N個數碼，「逢N進一」
2、數制之間的轉換
任意進制之間相互轉換，整數部分和小數部分必須分別進行，
十進制轉換成二進制——短除取余法

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 液壓系統數據採集裝置的設計

液壓系統具有功率大、響應快及精度高等特點，已經廣泛應用於冶金和製造領域。但其故障又具有隱蔽性、多樣性、不確定性及因果關系復雜等特點，故障出現後不易查找原因，而且故障發生會帶來巨大的經濟損失。通常，液壓系統只能靠定期檢查和維護來排除故障，這種方法有一定的滯後性。因此需要實時監測液壓系統的狀態數據並及時分析以減少故障率，確保工程機械正常、連續運行。傳統單片機已廣泛應用於數據採集和處理中，雖然其價格便宜、易於開發，但是在存儲空間和網路傳輸方面往往難以滿足工程上的要求。因此，筆者針對液壓系統採用了基於ARM 的數據智能採集終端。

採集終端通過分布在液壓系統各處的感測器對油壓、流量和溫度3 類信號進行採集，並將採集到的信號進行濾波、放大，然後模數轉換，數據經過分析後進行統一的編排與壓縮，最後通過通信模塊進行傳輸，將數據傳輸到本地監控中心做進一步故障診斷。

1 硬體總體結構

智能數據採集終端系統採用三星的ARMS3C2440 為主控晶元、GTM900-C GPRS 為通信模塊。整個硬體系統分為3 部分： 主控模塊、數據採集模塊和通信模塊，具體結構如圖1 所示。

終端的主控模塊包括控制晶元電路、存儲電路、電源電路以及串口和JTAG 介面電路； 數據採集模塊包括感測器電路、信號調理電路以及8 路A/D轉換電路； 通信模塊包括GPRS 晶元以及外圍電路。其中ARM 與GPRS 之間的通信是通過RS-232 匯流排完成。

⑻ 8路數據採集系統的裝置設計（帶led顯示器）求翻譯。。

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⑼ 採集系統的設計

2.3.1.1 需求分析

地質鑽孔基本信息數據採集系統（CDCS）是全國地質鑽孔基本信息清查數據採集、數據管理、成果上報的計算機信息管理系統。其總體要求包括調研鑽孔基本信息數據特徵，分析軟體系統在全國地質鑽孔基本信息清查工作中各工作環節的適用性，研究軟體系統需求和功能要求，設計軟體系統結構，開發全國地質鑽孔基本信息數據採集系統，提供給全國范圍內地質鑽孔基本信息調查工作使用，採集和匯總所清查的全國地質鑽孔基本信息數據，實現全國地質鑽孔基本信息數據信息化管理。

鑽孔基本信息數據採集系統是全國地質鑽孔基本信息清查數據採集、數據管理、成果上報的計算機信息管理系統。服務對象為整個地質系統的專業人員、領導決策層、地質資料專業研究人員和野外地質工作者。

要求地質鑽孔基本信息資料庫的框架結構和軟體系統突出實用性、人性化強、簡單易用、界面交互友好，一切為方便用戶服務。數據採集系統應具備查詢、統計、匯總等多種功能，窗體式表達，直觀，查詢快捷；內部實施數據動態管理，能隨時修訂、及時更新；數據採集系統單機版，軟體運行系統兼容性強，有利擴展改造，數據結構合理，最終符合關系型通用資料庫要求；具備足夠的健壯性，正常使用時不出錯；運行時若遇到不可恢復的系統錯誤，能保證資料庫可以正常恢復；系統有足夠的安全性，能夠有效保障基層單位數據的安全；可避免硬體損壞或惡性病毒感染造成的數據丟失風險。

2.3.1.2 設計原則

地質鑽孔基本信息數據採集系統的設計開發遵循以下基本原則：

（1）標准化、規范化和安全性原則

該系統的設計開發應遵循信息技術的國家及行業標准和規范，確保信息資源存儲、傳輸和應用的標准化、規范化和安全性。

（2）實用性原則

該系統應能滿足地質鑽孔資料信息採集的需要，方便鑽孔資料信息的輸入輸出、檢索查詢和統計分析，提高工作效率，方便用戶檢索查詢。

（3）兼容性和可靠性原則

該系統應與其他系統軟體具有較好的兼容性，便於系統的安裝和使用，並具有很強的容錯和處理突發事件以及報錯的能力，不至於因某個動作或某個突發事件而導致數據丟失或系統癱瘓。

（4）開放性和可擴展性原則

為方便系統功能的擴展，該系統採用SOA開放標准，將主要功能都寫成專門的模塊或是類。在後期系統擴展和更新維護中，只需修改參數、調用或開發新的模塊即可實現功能擴展。

（5）經濟性和可操作性原則

在保證實現各項功能的基礎上，應以最高性價比配置系統的軟硬體。系統設計應具有良好的人機交互界面、操作簡便和靈活等特點。

2.3.1.3 總體功能設計

地質鑽孔基本信息數據採集系統總體功能設計結構如圖2.3所示。

⑽ 數據採集及巡迴檢測報警裝置有哪些

數據採集通常有兩種解釋：一種是從數據源收集、識別和選取數據的過程。另一種是數字化、電子掃描系統的記錄過程以及內容和屬性的編碼過程。
智能巡迴檢測報警儀 適用於多點測量、報警。
本儀表具有以下特點：
·鋁合金外殼，進口接線端子；各輸入通道帶浪涌過壓保護；抗干擾設計、電磁干擾Ⅲ級。
·每通道可設置2個報警值，通過報警方式選擇為上限或下限，能實現上、上上限，上、下限，下、下下限功能獨立的報警靈敏度設置
2點公用繼電器輸出，2種可設置的繼電器動作方式
方式1： RL1:任何通道從非報警狀態進入報警狀態時動作，自動延時恢復或面板按鍵恢復
RL2: 只有有一個通道處於報警狀態即動作
方式2：RL1:只有有一個通道第1報警點處於報警狀態即動作
RL2:只有有一個通道第2報警點處於報警狀態即動作
·各通道獨立的報警指示燈，不亮、閃爍、亮3種狀態，不亮表示不報警，閃爍表示進入報警，按消音鍵後轉為亮。
·計算機可通過通信介面一次讀指定的1個或數個通道或全部通道的數據，大大縮短通信時間
·輸入電路帶保護，提高可靠性和抗干擾能力
·輸入5～80通道，熱電阻、熱電偶、電流、電壓輸入
·基本誤差±0.2%F·S，顯示範圍-1999～9999(檢測速度0.1～0.2秒/每通道）
·各通道獨立設定信號類型、量程、報警值
·各通道獨立的調校功能，有效減小感測器誤差，提高系統的測量、控制精度
·可任意關閉不使用的通道，被關閉後的通道不再顯示、報警、列印