数据采集系统及应用设计

论文摘要

数据采集是以传感器及转换技术、非电测量和电信号检测、接口技术、可编程控制器PLC技术和计算机控制技术等先进处理技术为基础形成的一门综合应用技术,本论文从涉及采样技术基本理论,以及采集与处理系统常用的传感器及常用芯片的使用,概念性的理论及计算机控制系统可靠性设计和系统抗干扰等问题,并且实例做生产的设计,在设计中,以AT89C51来采集待处理的8路模拟信号,显示出相应数值并预警出现问题的信号,分别将他们输入到ADC0809芯片中,AT89C51为ADC0809和8155提供时钟频率和各种控制电平信号,在转换结束后以TLL数字电平的形式输出,在经过MAX485时,将数字电平转变为了差分电平传输出去。在接收端将其还原为数字电平并在8155的控制下在LED数码管上显示出来。发送端与接收端之间的通信采用国际标准的RS485差分方式接口,可保证在有衰减或干扰的情况下数据的有效传输。系统具有体积小,结构简单,实时性强,可靠性高及抗干扰能力较强等特点。作为一种远距离的数据采集及传输处理装置,在控制室里的工作人员可方便观察现场监控的电压或电流信号。为了编程方便及易于调试,采用c语言作为软件编程语言,开发环境是Keil软件。本文主要从以下几个方面进行了论述:系统的开发背景、开发软件的相关技术介绍、系统功能描述、系统总体设计。

论文目录

• 前言
• 内容提要
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景和目的
• 1.2 研究内容
• 1.3 本文组织结构
• 1.4 本章小结
• 第2章 数据采集与处理技术的概念
• 2.1 数据采集及系统介绍
• 2.2 数据采集系统的基本功能
• 2.3 数据处理的类型和任务
• 2.3.1 数据处理的类型
• 2.3.2 数据处理的任务
• 2.4 数据采集系统的分类
• 2.5 数据采集系统部件
• 第3章 采集系统常用传感器
• 3.1 传感器的定义与组成
• 3.2 传感器的分类与特点
• 3.2.1 按被测物理量分类
• 3.2.2 按敏感材料分类
• 3.2.3 按能量的关系分类
• 3.2.4 其它分类法
• 3.3 电阻应变式传感器
• 3.4 热电偶传感器
• 3.5 电感式传感器
• 3.6 电容式传感器
• 3.7 压电传感器
• 第4章 计算机接口与数据采集
• 4.1 接口的功能特点及数据传送方式
• 4.1.1 数据传送方式
• 4.2 数据采集的串行通信接口技术
• 4.3 常用异步串行通信接口
• 第5章 数据采集系统的抗干扰技术
• 5.1 数据采集系统中常见的干扰
• 5.2 硬件抗干扰措施
• 5.3 电源系统的抗干扰
• 5.4 屏蔽技术
• 5.5 噪声与干扰抑制
• 第6章 数据的采集与传输、数据处理与显示控制的实现
• 6.1 发送部分
• 6.2 外加单元电路设计
• 6.2.1 复位电路
• 6.2.2 时钟电路
• 6.2.3 输入接口电路
• 6.3 发送系统工作原理
• 6.4 接收部分
• 6.5 8155芯片功能简介
• 6.6 键盘功能分析
• 6.6.1 键盘概述
• 6.6.2 键盘的接口方法
• 6.7 LED的基本原理和动态显示
• 6.8 接收方系统工作原理
• 第7章 现场监控的电压或电流信号处理装置实例
• 7.1 方案的确定
• 7.2 系统结构设计
• 7.2.1 MD采集模块
• 7.2.2 发端与收端CPU通讯模块
• 7.3 系统软件设计
• 7.4 结束语
• 第8章 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢