数据采集与装置设计

⑴ 单片机数据采集显示系统的设计

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

⑵ 多通道数据采集装置设计

多通道数据采集装置设计
单片机,这样我知道,是需要写程序

⑶ 基于单片机的温度数据采集系统设计

单片机课程设计任务书

题目：基于单片机的温度数据采集系统设计
一．设计要求
1．被测量温度范围：0~500℃，温度分辨率为0.5℃。
2．被测温度点：4个，每2秒测量一次。
3．显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一位）。
显示方式为定点显示和轮流显示。
4．键盘要求：
（1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。
二．设计内容
1．单片机及电源管理模块设计。
单片机可选用AT89S51及其兼容系列，电源管理模块要实
现高精密稳压输出，为单片机及A/D转换器供电。
2．传感器及放大器设计。
传感器可以选用镍铬—镍硅热电偶（分度号K），放大器要实现热电偶输出的mV级信号到A/D输入V级信号放大。
3．多路转换开关及A/D转换器设计。
多路开关可以选用CD4052，A/D可选用MC14433等。
4．显示器设计。
可以选用LED显示或LCD显示。
5．键盘电路设计。
实现定点显示按键；轮流显示按键；其他功能键。
6．系统软件设计。
系统初始化模块，键盘扫描模块，显示模块，数据采集模块，标度变换模块等。

引言：
在生产和日常生活中，温度的测量及控制十分重要，实时温度检测系统在各个方面应用十分广泛。消防电气的非破坏性温度检测，大型电力、通讯设备过热故障预知检测，各类机械组件的过热预警，医疗相关设备的温度测试等等都离不开温度数据采集控制系统。
随着科学技术的发展，电子学技术也随之迅猛发展，同时带动了大批相关产业的发展，其应用范围也越来越广泛。近年来单片机发展也同样十分迅速，单片机已经渗透到工业、农业、国防等各个领域，单片机以其体积小，可靠性高，造价低，开发周期短的特点被广泛推广与应用。传统的温度采集不仅耗时而且精度低，远不能满足各行业对温度数据高精度，高可靠性的要求。温度的控制及测量对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到重要作用。在单片机温度测量系统中关键是测量温度，控制温度和保持温度。温度测量是工业对象的主要被控参数之一。本此题目的总体功能就是利用单片机和热敏原件实现温度的采集与读数，利用五位LED显示温度读数和所选通道号，实现热电转化，实现温度的精确测量。本设计是以Atmel公司的AT89S51单片机为控制核心，通过MC14433模数转换对所测的温度进行数字量变化，且通过数码管进行相应的温度显示。采用微机进行温度检测，数字显示，信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要作用。
目录：
一、系统总体功能及技术指标的描述........................................ 5
二、各模块电路原理描述............................................................. 5
2.1单片机及电源模块设计...................................................... 5
2.2、AT89S51引脚说明.......................................................... 7
2.3、数据采集模块设计........................................................ 11
2.4、多路开关......................................................................... 12
2.5、放大器............................................................................. 15
2.6、A/D转换器..................................................................... 16
2.7、显示器设计..................................................................... 21
2.8、键盘电路设计................................................................. 22
2.9、电路总体设计图........................................................... 22
三、软件流程图 ...................................................................... 24
四、程序清单.............................................................................. 25
五、设计总结及体会.................................................................... 31
六、参考资料................................................................................ 32

一、系统总体功能及技术指标的描述
1. 系统的总体功能：
温度数据采集系统，实现温度的采集与读书，利用五位LED显示温度读数和所选通道号，实现热电转化的原理过程。
被测量温度范围：0~500℃，温度分辨率为0.5℃。被测温度点4个，每2秒测量一次。显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一位）。显示方式为定点显示和轮流显示，可以通过按键改变显示方式。
2. 技术指标要求：
1．被测量温度范围：0~500℃，温度分辨率为0.5℃。
2．被测温度点：4个，每2秒测量一次。
3．显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一位）。
显示方式为定点显示和轮流显示。
4．键盘要求：
（1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。
二、各模块电路原理描述
2.1单片机及电源模块设计
如图所示为AT89S51芯片的引脚图。兼容标准MCS-51指令系统的AT89S51单片机是一个低功耗、高性能CHMOS的单片机，片内含4KB在线可编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容。
AT89S51单片机片内的Flash可允许在线重新编程，也可用通用非易失性存储编程器编程；片内数据存储器内含128字节的RAM；有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口;具有两个16位可编程定时器；中断系统是具有6个中断源、5个中断矢量、2级中断优先级的中断结构；震荡器频率0到33MHZ，因此我们在此选用12MHZ的晶振是比较合理的；具有片内看门狗定时器；具有断电标志POF等等。AT89S51具有PDIP、TQFP和PLCC三种封装形式[8]。

图5.1-1 AT89S51引脚图

上图就是PDIP封装的引脚排列，下面介绍各引脚的功能。
2.2、AT89S51引脚说明
P0口：8位、开漏级、双向I/O口。P0口可作为通用I/O口，但须外接上拉电阻；作为输出口，每各引脚可吸收8各TTL的灌电流。作为输入时，首先应将引脚置1。P0也可用做访问外部程序存储器和数据存储器时的低8位地址/数据总线的复用线。在该模式下，P0口含有内部上拉电阻。在FLASH编程时，P0口接收代码字节数据；在编程效验时，P0口输出代码字节数据(需要外接上拉电阻)。
P1口：8位、双向I/0口，内部含有上拉电阻。P1口可作普通I/O口。输出缓冲器可驱动四个TTL负载；用作输入时，先将引脚置1，由片内上拉电阻将其抬到高电平。P1口的引脚可由外部负载拉到低电平，通过上拉电阻提供电流。在FLASH并行编程和校验时，P1口可输入低字节地址。在串行编程和效验时，P1.5/MO-SI，P1.6/MISO和P1.7/SCK分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。
P2口：具有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P2口用做输出口时，可驱动4各TTL负载；用做输入口时，先将引脚置1，由内部上拉电阻将其提高到高电平。若负载为低电平，则通过内部上拉电阻向外部输出电流。CPU访问外部16位地址的存储器时，P2口提供高8位地址。当CPU用8位地址寻址外部存储时，P2口为P2特殊功能寄存器的内容。在FLASH并行编程和校验时，P2口可输入高字节地址和某些控制信号。
P3口：具有内部上拉电阻的8位双向口。P3口用做输出口时，输出缓冲器可吸收4各TTL的灌电流；用做输入口时，首先将引脚置1，由内部上拉电阻抬位高电平。若外部的负载是低电平，则通过内部上拉电阻向输出电流。在与FLASH并行编程和校验时，P3口可输入某些控制信号。P3口除了通用I/O口功能外，还有替代功能，如表5.3-1所示。

表5.3-1 P3口的替代功能

引脚

符号

说明

P3.0

RXD

串行口输入

P3.1

TXD

串行口输出

P3.2

/INT0

外部中断0

P3.3

/INT1

外部中断1

P3.4

T0

T0定时器的外部的计数输入

P3.5

T1

T1定时器的外部的计数输入

P3.6

/WR

外部数据存储器的写选通

P3.7

/RD

外部数据存储器的读选通

RST：复位端。当振荡器工作时，此引脚上出现两个机器周期的高电平将系统复位。
ALE/ ：当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存）是一个用于锁存地址的低8位字节的书粗脉冲。在Flash 编程期间，此引脚也可用于输入编程脉冲（）。在正常操作情况下，ALE以振荡器频率的1/6的固定速率发出脉冲，它是用作对外输出的时钟，需要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如果希望禁止ALE操作，可通过将特殊功能寄存器中位地址为8EH那位置的“0”来实现。该位置的“1”后。ALE仅在MOVE或MOVC指令期间激活，否则ALE引脚将被略微拉高。若微控制器在外部执行方式，ALE禁止位无效。
：外部程序存储器读选取通信号。当AT89S51在读取外部程序时， 每个机器周期 将PSEN激活两次。在此期间内，每当访问外部数据存储器时，将跳过两个信号。
/Vpp：访问外部程序存储器允许端。为了能够从外部程序存储器的0000H至FFFFH单元中取指令，必须接地，然而要注意的是，若对加密位1进行编程，则在复位时，的状态在内部被锁存。
执行内部程序应接VCC。不当选择12V编程电源时，在Flash编程期间，这个引脚可接12V编程电压。
XTAL1：振荡器反向放大器输入端和内部时钟发生器的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器输出端[9]。

电源模块设计
在影响单片机系统可靠性的诸多因素中，电源干扰可谓首屈一指，据统计，计算机应用系统的运行故障有90％以上是由电源噪声引起的。为了提高系统供电可靠性，交流供电应采用交流稳压器，防止电源的过压和欠压，直流电源抗干扰措施有采用高质量集成稳压电路单独供电，采用直流开关电源，采用DC-DC变换器。本次设计决定采用MAXim公司的高电压低功耗线性变换器MAX 1616作为电压变换，采用该器件将输入的24V电压变换为5V电压，给外围5V的器件供电。MAX1616具有如下特点：
1.4~28V电压输入范围。
2.最大80uA的静态工作电流。
3.3V/5V电压可选输出。
4.30mA输出电流。
5.2％的电压输出精度。
电源管理模块电路图如下：

本电路采用该器件将输入的24V电压变成5V电压，给外围5V的器件供电，其中二极管D1是保护二极管，防止输入电压接反可能带来的对电路的影响和破坏。

⑷ 数据采集的五种方法是什么

一、 问卷调查

问卷的结构，指用于不同目的的访题组之间以及用于同一项研究的不同问卷之间，题目的先后顺序与分布情况。

设计问卷整体结构的步骤如下：首先，根据操作化的结果，将变量进行分类，明确自变量、因变量和控制变量，并列出清单;其次，针对每个变量，依据访问形式设计访题或访题组;再次，整体谋划访题之间的关系和结构;最后，设计问卷的辅助内容。

二、访谈调查

访谈调查，是指通过访员与受访者之间的问答互动来搜集数据的调查方式，它被用于几乎所有的调查活动中。访谈法具有一定的行为规范，从访谈的充分准备、顺利进入、有效控制到访谈结束，每一环节都有一定的技巧。

三、观察调查

观察调查是另一种搜集数据的方法，它借助观察者的眼睛等感觉器官以及其他仪器设备来搜集研究数据。观察前的准备、顺利进入观察场地、观察的过程、观察记录、顺利退出观察等均是技巧性很强的环节。

四、文献调查

第一，通过查找获得文献;第二，阅读所获得文献;第三，按照研究问题的操作化指标对文献进行标注、摘要、摘录;最后，建立文献调查的数据库。

五、痕迹调查

大数据是指与社会行为相伴生、通过设备和网络汇集在一起，数据容量在PB级别且单个计算设备无法处理的数字化、非结构化的在线数据。它完整但并非系统地记录了人类某些社会行为。

大数据研究同样是为了把握事物之间的关系模式。社会调查与研究中，对大数据的调查更多的是从大数据中选择数据，调查之前同样需要将研究假设和变量操作化。

关于数据采集的五种方法是什么，青藤小编就和您分享到这里了。如果您对大数据工程有浓厚的兴趣，希望这篇文章可以为您提供帮助。如果您还想了解更多关于数据分析师、大数据工程师的技巧及素材等内容，可以点击本站的其他文章进行学习。

⑸ 紧急求助有关“数据采集课程设计”

各种进位计数及其表示方法
数字符号：0、1、2、……9 ——数码。数码的个数——基数。
进位规则：逢十进一
例如，十进制数，10个数码；采用“逢十进一”
30681 = 3×104+0×103+6×102+8×101+1×100
例如，二进制数，2个数码，采用“逢二进一”
（11010100）2 = 1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20
总之，N进制数，N个数码，“逢N进一”
2、数制之间的转换
任意进制之间相互转换，整数部分和小数部分必须分别进行，
十进制转换成二进制——短除取余法

⑹ 单片机如何进行数据采集

对于液压设备中的8个待测参数选用相应的传感器来来检测，试验时选取应变式传感器作为测试现场的工具。这些选用的检测元件输出都是标准的4－20mA微弱的电流信号，电流信号又经过由LM324组成的放大转换电路转换成0－5V的电压信号输入到C8051F020的模拟输入端，如图2所示，经内部集成的A/D转换器转换成相应的数字量。C8051F020将8路采样值作为液压设备现场的状况存入相应的内存单元。

3.2 LCD显示

为了使数据采集系统小巧美观，同时又获得较高的性价比，选用德彼克公司生产的DMF-50174蓝屏液晶显示器，该显示器是320×240点阵式液晶，图形和文本都可以显示。显示驱动控制芯片采用EPSON 公司的一种高性能LCD 控制器SED1335。硬件电路采用间接接法，如图3所示。用单片机的P5.0～P5.7口作为SED1335的DB0～DB7数据总线的输入通道。P4.5作为SED1335的片选信号， 配合地址信号A0实现SED1335 通过数据总线接收来自单片机的指令和数据。当A 0= 0， P4.6（WR）=0，P4.7（RD）= 1时， 实现指令的写入和从SED1335 中读取数据。当A 0= 1， P4.6（WR）= 0， P4.7（RD）=1时， 则是显示数据的写入，该功能通过软件实现。

3.3 数据通讯

单片机C8051F020的TX0、RX0及P0.2通过MAX485与上位机相连，进行串行通信，如图3所示。P0.2控制MAX485的状态或发送，用软件控制。RX0为单片机的串行输入端，接收上位机通过MAX485向单片机发送的数据。TX0为单片机的串行输出端，通过MAX485发送给上位机。

4 系统软件设计

4.1 软件设计总体上由两部分组成：一部分为单片机C8051F020

主程序设计，一部分为LCD液晶显示程序设计。由于用C语言编程可以降低程序的复杂度，提高程序的可读性和可修改性，所以本软件采用C51进行编程，keil μVision2编译器进行编译。

⑺ 液压系统数据采集装置的设计

液压系统具有功率大、响应快及精度高等特点，已经广泛应用于冶金和制造领域。但其故障又具有隐蔽性、多样性、不确定性及因果关系复杂等特点，故障出现后不易查找原因，而且故障发生会带来巨大的经济损失。通常，液压系统只能靠定期检查和维护来排除故障，这种方法有一定的滞后性。因此需要实时监测液压系统的状态数据并及时分析以减少故障率，确保工程机械正常、连续运行。传统单片机已广泛应用于数据采集和处理中，虽然其价格便宜、易于开发，但是在存储空间和网络传输方面往往难以满足工程上的要求。因此，笔者针对液压系统采用了基于ARM 的数据智能采集终端。

采集终端通过分布在液压系统各处的传感器对油压、流量和温度3 类信号进行采集，并将采集到的信号进行滤波、放大，然后模数转换，数据经过分析后进行统一的编排与压缩，最后通过通信模块进行传输，将数据传输到本地监控中心做进一步故障诊断。

1 硬件总体结构

智能数据采集终端系统采用三星的ARMS3C2440 为主控芯片、GTM900-C GPRS 为通信模块。整个硬件系统分为3 部分： 主控模块、数据采集模块和通信模块，具体结构如图1 所示。

终端的主控模块包括控制芯片电路、存储电路、电源电路以及串口和JTAG 接口电路； 数据采集模块包括传感器电路、信号调理电路以及8 路A/D转换电路； 通信模块包括GPRS 芯片以及外围电路。其中ARM 与GPRS 之间的通信是通过RS-232 总线完成。

⑻ 8路数据采集系统的装置设计（带led显示器）求翻译。。

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⑼ 采集系统的设计

2.3.1.1 需求分析

地质钻孔基本信息数据采集系统（CDCS）是全国地质钻孔基本信息清查数据采集、数据管理、成果上报的计算机信息管理系统。其总体要求包括调研钻孔基本信息数据特征，分析软件系统在全国地质钻孔基本信息清查工作中各工作环节的适用性，研究软件系统需求和功能要求，设计软件系统结构，开发全国地质钻孔基本信息数据采集系统，提供给全国范围内地质钻孔基本信息调查工作使用，采集和汇总所清查的全国地质钻孔基本信息数据，实现全国地质钻孔基本信息数据信息化管理。

钻孔基本信息数据采集系统是全国地质钻孔基本信息清查数据采集、数据管理、成果上报的计算机信息管理系统。服务对象为整个地质系统的专业人员、领导决策层、地质资料专业研究人员和野外地质工作者。

要求地质钻孔基本信息数据库的框架结构和软件系统突出实用性、人性化强、简单易用、界面交互友好，一切为方便用户服务。数据采集系统应具备查询、统计、汇总等多种功能，窗体式表达，直观，查询快捷；内部实施数据动态管理，能随时修订、及时更新；数据采集系统单机版，软件运行系统兼容性强，有利扩展改造，数据结构合理，最终符合关系型通用数据库要求；具备足够的健壮性，正常使用时不出错；运行时若遇到不可恢复的系统错误，能保证数据库可以正常恢复；系统有足够的安全性，能够有效保障基层单位数据的安全；可避免硬件损坏或恶性病毒感染造成的数据丢失风险。

2.3.1.2 设计原则

地质钻孔基本信息数据采集系统的设计开发遵循以下基本原则：

（1）标准化、规范化和安全性原则

该系统的设计开发应遵循信息技术的国家及行业标准和规范，确保信息资源存储、传输和应用的标准化、规范化和安全性。

（2）实用性原则

该系统应能满足地质钻孔资料信息采集的需要，方便钻孔资料信息的输入输出、检索查询和统计分析，提高工作效率，方便用户检索查询。

（3）兼容性和可靠性原则

该系统应与其他系统软件具有较好的兼容性，便于系统的安装和使用，并具有很强的容错和处理突发事件以及报错的能力，不至于因某个动作或某个突发事件而导致数据丢失或系统瘫痪。

（4）开放性和可扩展性原则

为方便系统功能的扩展，该系统采用SOA开放标准，将主要功能都写成专门的模块或是类。在后期系统扩展和更新维护中，只需修改参数、调用或开发新的模块即可实现功能扩展。

（5）经济性和可操作性原则

在保证实现各项功能的基础上，应以最高性价比配置系统的软硬件。系统设计应具有良好的人机交互界面、操作简便和灵活等特点。

2.3.1.3 总体功能设计

地质钻孔基本信息数据采集系统总体功能设计结构如图2.3所示。

⑽ 数据采集及巡回检测报警装置有哪些

数据采集通常有两种解释：一种是从数据源收集、识别和选取数据的过程。另一种是数字化、电子扫描系统的记录过程以及内容和属性的编码过程。
智能巡回检测报警仪 适用于多点测量、报警。
本仪表具有以下特点：
·铝合金外壳，进口接线端子；各输入通道带浪涌过压保护；抗干扰设计、电磁干扰Ⅲ级。
·每通道可设置2个报警值，通过报警方式选择为上限或下限，能实现上、上上限，上、下限，下、下下限功能独立的报警灵敏度设置
2点公用继电器输出，2种可设置的继电器动作方式
方式1： RL1:任何通道从非报警状态进入报警状态时动作，自动延时恢复或面板按键恢复
RL2: 只有有一个通道处于报警状态即动作
方式2：RL1:只有有一个通道第1报警点处于报警状态即动作
RL2:只有有一个通道第2报警点处于报警状态即动作
·各通道独立的报警指示灯，不亮、闪烁、亮3种状态，不亮表示不报警，闪烁表示进入报警，按消音键后转为亮。
·计算机可通过通信接口一次读指定的1个或数个通道或全部通道的数据，大大缩短通信时间
·输入电路带保护，提高可靠性和抗干扰能力
·输入5～80通道，热电阻、热电偶、电流、电压输入
·基本误差±0.2%F·S，显示范围-1999～9999(检测速度0.1～0.2秒/每通道）
·各通道独立设定信号类型、量程、报警值
·各通道独立的调校功能，有效减小传感器误差，提高系统的测量、控制精度
·可任意关闭不使用的通道，被关闭后的通道不再显示、报警、打印