当前位置: > 论文范文 > 37500字论文范文基于单片机的数据采集和无线数据传输系统

37500字论文范文基于单片机的数据采集和无线数据传输系统

论文类型:论文范文
论文字数:37500字
论点:系统,数据,调试
论文概述:

本文为单片机论文,主要论述数据采集技术概述,系统总体设计方案,系统硬件设计,系统软件设计,系统调试。

论文正文:

第一章引言

 1. 1数据采集技术概述“数据采集技术”是指将温度、压力、位移、流量、速度等模拟信号釆集转化成数字信号后,再经计算机进行储存、处理、显示和打印的过程。具备相应功能的系统称为数据采集系统。数据采集系统的主要任务是采集各种模拟信号,并通过A/D器件转换成数字信号,然后输送到计算机进行处理,得到需要数据。另外,也可以将采集到的数据通过计算机进行显示,以监测生产过程,同时也为生产工艺调整提供依据。数据采集系统的性能主要依据釆集精度和釆集速度进行判断,实际使用中在一定的采集精度下,采集速度越高越好。 1.1.1数据采集技术发展现状20世纪50年代开始出现数据釆集技术,1956年用于军事上的数据采集系统在美国研制成功,此系统在使用中具有两方面的优势,一方面它在应用过程中可以不使用有关的检测文件,另一方面没有经过专业培训的人员也可以对它进行操作。因为该系统具有一定的高速性和灵活性,可以完成许多其它方法无法完成的实验任务,所以得到了美国军方的认可。从70年代后期幵始,功能完善的数据采集设备就已经在国外出现了。20世纪70年代中后期,随着微型计算机技术的发展,出现了一种新型的数据采集设备,它是由采集器件、数字仪表和微型计算机组合而成的,因为其功能比传统的数据采集系统强,所以很快得到应用和推广。但此时的数据采集系统开始分为两类,一种是针对实验室使用设计的,另一种主要在工业生产中使用。到了 20世纪80年代,计算机技术已经得到了高速发展,数据采集系统也开始摆脱最初专用性特点,逐步向通用性转变。这个时代的数据采集系统已经幵始发展为模块化结构,在使用过程中可以根据需要增减采集终端的数量,在数据通信方面己经出现了现场总线、计算机接口技术等新型技术,同时由于采用了模块化设计使得整个系统组合、使用更加方便简单。从20世纪80年代后期,数据采集系统的组成结构出现了很大的变化,软件和硬件相结合设计的思想开始在系统设计过程中出现,在此阶段数据采集系统的硬件一般由工业计算机、单片机和大规模集成电路构成,软件主要负责整个系统的工作协调和管理。这种设计不仅节约了生产成本,减小了体积,而且有效提高了系统的工作效率。20世纪90年代至今,数据釆集已经成为一门专业技术,出现了高精度、高可靠性、高速的单片数据釆集系统(DAS),这种系统的釆集精度可以达到16位,采集速度可以达到每秒几十万次,它已广泛应用于军事装备、航空航天、工业现场等领域[7-8]。......... 1. 2无线通信技术概述数据通信可以分为有线通信和无线通信,这主要取决于传输介质。有线通信是采用导线完成信息传递,而无线通信则是利用电磁波作为传输介质,在空间传递信息_。作为一种以电磁波为介质的数据传输技术,无线通信技术与有线通信技术相比具有先天的优势,一方面可以不用铺设线缆,易于通过传输阻碍:另一方面使用独特的频率传输数据有效保证了数据传输的质量,同时易于较远距离的数据传输。无线通信技术可以划分为很多不同的类型根据输入信号的差别,无线通信可以分为模拟和数字无线通信;根据接受终端的不同,无线通信可以分为固定和移动无线通信;根据通信中所用电磁波的波长不同,可分为长波、中波、短波以及超短波通信;根据通信路径和传输方式不同,可以分为微波中继和卫星通信等不同的通信类型。........ 第2章系统总体设计方案 2.1系统总体设计方案 2.1.1择接车间:接过程参数采集与管理问题与研究现状分析随着计算机和网络技术的发展,制造业已经由传统制造向着信息化、智能化的方向发展燥接作为一种重要的机械加工手段,在制造业中扮演着非常重要的角色,在企业生产中往往由于辉接车间设备众多,区域面积大等原因使得傳接车间管理困难,主要表现在一下几个方面[45]。1)易造成能源浪费,生产管理困难。在煌接生产中,揮机长时间待机、傳接工艺参数被随意改变、爆接过程出现异常等问题一直困扰着制造企业,容易造成能源浪费和产品质量问题。2)生产调度困难。因为缺乏揮机实时参数,所以无法有效提高得机生产效率。3)对生产管理能力弱。目前得接生产中普遍缺少统计分析、数据追踪、参数报表等手段,以致先进的企业管理无法再傳接生产中推广应用。4)影响掉接工艺优化。由于缺乏揮接参数监控采集系统,目前在傳接企业中无法进行傳接质量与煌接参数的直接对比分析,因此在生产过程中不能提出准确的煌接参数优化方案。......... 2. 2主要部件的选型 2.2.1 STC89C52 芯片STC89C52芯片是宏晶科技推出的一种功耗小、超强抗干扰、高性能8位微处理器,STC89C52 一方面继承了经典的MCS-51内核结构,指令代码完全兼容传统的8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以随便选择,另一方面在原有的51内核上做了很多的改进,使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。单芯片拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。1、STC89C52主要特性如下1)工作电压:对于5V单片机主要釆用5.5V?3.3V的电源,3V单片机使用3.8V?2.0V的电源。2)工作频率范围:此款单片机的工作频率在0?40MHz之间。3)单片机有8K的应用程序空间,除此之外单片机中还集成512字节RAM。4)通用I/O 口(32个)。P0 口是一双向8位三态I/O 口,可独立控制每个口。P0 口内没有上拉电阻,作为总线扩展用时,不用上拉电阻,作为普通I/O 口用时,需加上拉电阻。P1 口是准双向8为I/O 口,每个口可以独立控制,内部带有上拉电阻,输出没有髙阻态,输入也无锁存功能。;P2 口功能与PI 口相似。P3 口第一功能做普通I/O 口使用,功能与P2 口相似,但P3 口在使用中主要是其第二功能。5)程序编写不需要通过专用编程器完成,程序调试时可通过软件直接完成,可通过串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1)或USB接口直接下载程序,下载方便迅速。...... 第3章系统硬件设计........21 3.1数据采集与无线数据传输系统总体结构..........21 3.2数据采集系统硬件电路.............213.3硬件保护与抗干扰措施...........34 第4章系统软件设计.............36 4.1系统软件开发语言............36 4.2数据采集系统软件总体设计方案.........36 4.3数据釆集系统软件模块化设计.........36 4.4主机参数监控界面设计..........50 第5章系统调试 为了测试本论文设计的傳接参数监控系统,在论文工作的最后进行系统调试,本次调试主要包含以下几方面的内容:第一、JZ877小功率无线数据传输模块调试;第二、主机显示界面功能调试;第三、系统整体调试。通过系统调试可以发现系统存在的不足,为后续系统完善提出意见和建议。下面对调试过程以及所获得的数据进行分析、讨论。 5. 1 JZ877无线小功率数据传输模块调试JZ877无线小功率数据传输模块的各个管脚功能如表5-1所示,JZ877模块与客户端连接图如图5-1所示。 .........  结 论 本文以STC89C52单片机和JZ877无线通信模块为核心,研究开发基于单片机的数据釆集与无线数据传输系统,通过系统设计和软硬件调试,得到以下几点结论:1)本系统软硬件结构合理,可以进行参数的釆集与传输,并能实时显示釆集数据。2)经过模拟调试,本系统釆集参数误差在设计要求范围内,系统工作稳定、可靠,操作过程易于掌握,采集精度和速率均达到实际使用要求,具有较高的实用价值。3)虽然此系统是根据厂家生产需要设计完成的,但只需对软硬件进行少许改变即可作为其它设备的参数监控系统。参考文献(略)