毕业设计
题目基于WM6的GPS数据采集系统
的设计与实现
学院信息科学与工程学院
专业网络工程
班级网络0701
学生龙超
学号20071208030
指导教师郑艳伟
二〇一一年六月十日
摘要
GPS（Global Positioning System，全球定位系统）因其具有的高精度、全天候和自动测量等特点，已经渐渐融入了国家建设、社会发展和人民生活的各个应用领域。随着智能移动终端特别是智能手机的快速普及，具有定位和导航功能的手机正日益受到消费者的追捧,GPS导航也将成为智能手机不可或缺的重要组成部分。因此，手机GPS的研究具有很好的发展前景。经纬度能够定位全球的各一个地方，它是手机GPS 的核心，也是手机GPS研究的基础。
本文主要研究在Windows Mobile 6.5系统上实时的获取GPS数据，包括：经度，纬度，时间，卫星个数，海拔高度，地理位置等相关的信息，并在地图上显示相应的地理位置，然后将数据保存在手机的数据库中。本文地图采用CodePlex上的一个免费开源的.NET控件，它具有强大的地图功能，支持Google, Yahoo!, Bing, Open- StreetMap, ArcGIS, Pergo, SigPac等多种地图上实现寻找路径、查找地理位置，地理编码以及地图展示功能，并支持缓存和运行在Mobile环境中。由于没有真实的GPS设备，这里选择了Windows Mobile 6 SDK 中提供的一个小工具FackGPS。可以设置让GPSID 从一个包含NMEA 命令的.txt 文件读取GPS 数据，而不需要从GPS 设备读取数据。对于开发的应用程序来说，跟访问真实的设备并没有两样。
过去几年,GPS在车载导航等诸多领域取得了巨大的成就，不久的将来手机GPS 也将掀起新一轮的高潮。本系统可以为随之而来的手机GPS各种应用和服务提供数据支持。如：手机GPS导航、手机防盗追踪等。
关键词：GPS，Windows Moblie，数据采集
ABSTRACT
Because of its advantages including high precision ,24-hour service ,automatic measurement and so on ,Global Positioning System had gradually integrated into various applications in nation-building ,social developm ent and people’s lives .With the rapid popularity of intelligent mobile termination, especially smart mobile phones, positioning and navigation-enabled mobile phones are increasingly sought after by consumers, and at the same time , GPS navigation will also become an important and indispensable part of smart phones. Therefor, the research of mobile phones GPS will possess well prospects. Longitude and Latitude can locate every parts of the world, which is the core of mobile GPS and also is the basis of the research about mobile GPS.
The paper study getting GPS data real-time in the system of Windows Mobile 6.5 .The data includs the information of longitude ,latitude ,time ,numbers of satellites, altitude, location and so on .At the same time , the corresponding location is displayed on the map ,and the data are stored in the database of the mobile phone .The article adopt a free open source of .NET control on CodePlex .The control has powerful mapping capabilities, and supports Way-finding ,looking up locations , geocoding and function of map display on various maps including Google, Y ahoo!, Bing, OpenStreetMap, ArcGIS, Pergo, SigPac and so on .What’s more ,it supports catching and running in mobile environment. In the absence of a real GPS device，we choose a small tool named FackGPS which is provided by Windows Mobile 6 SDK .Then we can set GPSID to read GPS data from a .txt file which has an instruction of NMEA, rather than from GPS device .For the our application ,there is no difference between the real GPS device and the FackGPS .
Over the past few years, GPS in car navigation and many other fields has made great achievements . In the near future, GPS mobile phones will also be a new round of high tide. The system can provide data support to the following various applications and services of mobile GPS. Such as, mobile phone GPS navigation, mobile phone anti-theft tracking and so on.
Key words：GPS；Windows Moblie 6；data acquisition；
目录
摘要 ................................................................................................................................ I ABSTRACT ......................................................................................................................... II 目录 ............................................................................................................................. III 1 前言 .............................................................................................................................. - 1 - 1.1研究背景................................................................................................................. - 1 - 1.2手机GPS前景........................................................................................................ - 2 -
1.3 选题的目的与设计要求........................................................................................ - 2 -
2 相关技术 ...................................................................................................................... - 4 - 2.1 GPS定位原理......................................................................................................... - 4 - 2.2 GPS数据格式......................................................................................................... - 5 -
2.3 开发环境与相关工具...........................................................................................- 11 -
3 需求分析 .................................................................................................................... - 13 - 3.1 项目概述.............................................................................................................. - 13 - 3.2 功能需求.............................................................................................................. - 13 - 3.3 性能需求.............................................................................................................. - 13 - 3.
4 运行需要.............................................................................................................. - 13 - 3 总体设计 .................................................................................................................... - 14 - 3.1 系统总体结构...................................................................................................... - 14 - 3.2 手机GPS模块..................................................................................................... - 16 - 3.3 数据库设计.......................................................................................................... - 16 - 3.4 GPS软件设计....................................................................................................... - 17 -
3.4.1 数据采集方法 ............................................................................................... - 17 -
3.4.2 GPS类设计.................................................................................................... - 18 -
3.4.3 窗体类设计 ................................................................................................... - 18 -
4 详细设计 .................................................................................................................... - 19 - 4.1 模拟GPS数据..................................................................................................... - 19 - 4.2 GPS类................................................................................................................... - 20 - 4.3 数据存储设计...................................................................................................... - 2
5 - 4.4 地图模块设计...................................................................................................... - 2
6 -
4.4.1 初始化地图控件 ........................................................................................... - 26 -
4.4.2 GPS数据获取................................................................................................ - 27 -
4.4.3 地图定位设计 ............................................................................................... - 29 -
4.4.4 查找功能的实现 ........................................................................................... - 29 -
4.4.5其它功能实现 ................................................................................................ - 30 -
5 系统测试 .................................................................................................................... - 31 - 5.1获取数据功能测试............................................................................................... - 31 - 5.2 地图定位测试...................................................................................................... - 32 - 5.3 查找功能测试...................................................................................................... - 32 - 5.4 数据存储测试...................................................................................................... - 34 - 5.5 其它功能测试...................................................................................................... - 34 - 结论 ........................................................................................................................ - 35 - 参考文献 .................................................................................................................. - 3
6 -
致谢 ........................................................................................................................ - 37 -
1 前言
1.1研究背景
GPS，即Globale Positioning System，全球定位系统，简称“球位系”。是20世纪70年代开始研制，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座布设完成。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。最初，GPS只运用于军事领域，目前已被广泛应用于交通行业和通信行业，可以通过服务中心实现车辆的定位导航、防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能。GPS现实的应用已经使GPS技术从军方领域以及专业化领域走向了大众化的应用范畴，以GPS为核心的卫星导航定位技术应用在中国已经有近20年的发展历程。
GPS系统主要由三部分绘成，即空间部分、地面控制部分、用户设备部分。空间部分是由24颗卫星组成,位于距地面20200km的上空,均匀分布在6个轨道面上,每个轨道面4颗,轨道面与地球赤道面夹角为55度。使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成。用户设备部分即GPS信号接收机，由主机、天线、电源组成。
GPS并不是最早的无线电导航系统，最早人们采用的是长波信号，波长长达26公里，因为长波信号可以轻易地被电离层反射，所以美国的OMEGA系统用了八个发射器就把信号覆盖了全球。不过因为信号波长比较长，定位精度受到很大影响：OMEGA系统的精度只有六公里。为提高定位精度，只有提高无线电信号频率，但是借助电离层反射的全球覆盖就受到了影响：波长越短的信号，直线传输特性越强，同时不能被电离层反射。通过把波长减小到 2.6公里，LORAN 系统倒是把定位精度提高到450米了，可全球只有10%的面积被信号覆盖。自从1957年有了卫星，科学家的兴趣自然就转到这上面来了：卫星可以发射短波长信号，穿透电离层覆盖半个地球的面积。
如今随着全球卫星导航定位系统的市场竞争加剧，正在形成的四大全球卫星导航定位系统同台竞技的格局已经显现出来了，也就是美国的GPS、俄罗斯的格罗纳丝、欧洲的伽俐略和中国的北斗系统。2009-2012年，以GPS为代表的卫星导航应用产业前景看好，成为继移动通信和互联网产业之后的第三大IT经济增长点。随着国际市场的快速发展，中国导航产业面临极大机遇。中国正处于高速发展期，城市变化快、公路建设速度快、汽车保有量增长快，对导航产品的需求也就不断增大。随着3G的
发展和国内汽车市场持续升温，GPS手机市场也前景看好，预计2011年，GPS手机市场份额将超过百分之十。
1.2手机GPS前景
随着智能移动终端特别是智能手机的快速普及，具有定位和导航功能的手机正日益受到消费者的追捧。单一导航设备的市场迅速被导航手机所取代，相信不久的将来导航手机就会在人们的生活中普及。导航功能也会像相机，MP3一样成为一款手机应用，Google公司推出的“Turn-By- TurnNavigation”和苹果公司推出的手机定位服务和手机广告服务也充分说明了GPS与智能手机的结合是极具潜力的。
在我国，具备GPS定位导航功能的手机销量近年来一直呈增长态势。市场研究机构In-Stat预计，近几年GPS技术在手机领域有应用将呈爆炸式增长。中国GPS手机市场将持续上升，预计2012年中国GPS手机市场总体规模将达到4200万台，市场占有率将超过20%。互联网消费调研中心ZDC对中国GPS手机市场发展现状及用户关注情况进行分析，2010年月1-8月，GPS手机用户关注度增长明显，8月较1月增长近10个百分点，如图1.1。72.9的非GPS手机用户表示有购买GPS手机的打算。可见，手机GPS技术市场的应用前景非常可观。
图1.12010年1-8 年中国手机市场GPS手机关注趋势
1.3 选题的目的与设计要求
随着3G时代的到来，GPS也成为了继音乐、照相之后手机的又一款热门的应
用，智能手机与GPS的结合必将推动GPS产业走向一个新的高潮，GPS手机也必将成为一种潮流和趋势。因此，对于手机GPS的研究很有必要性。
本文的设计目的在于研究基于Windows Mobile 6.0的系统上GPS导航的相关工具和方法，使用dotNET2008开发环境，使用Visual C#编程实现对GPS数据，包括经度、纬度、卫星个数、精确时间等信息的实时采集，并保存到手持设备数据库（采用SQL Server CE数据库），并可以通过用户界面显示。对于数据库中标定了的地理位置，能够提取出当前地理位置的名称，并提示给用户。手持设备数据库中的数据能够传送到计算机系统数据库。
2 相关技术
2.1 GPS定位原理
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图2.1所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定四个方程式。
图 2.1 公式
由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。四个方程式中各个参数意义如下：x、y、z为待测点坐标的空间直角坐标。
xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得。
di (i=1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti (i=1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
c为GPS信号的传播速度（即光速）。
Vt i(i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。
Vto为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto。
事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技术，建立基准站(差分台)进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。
2.2 GPS数据格式
一般民用GPS使用的是GPS系统的L1载波，频率为1575.42 MHz。在这个载波频率上面以调相方式加载了两种不同的伪随机噪声码：C/A码和P码。C/A码是用于民用的测距码，码长为1023个码元，即1023次从数字零到数字1的跳动，这102 3个码元每秒重复1000次，即1.023MHz, 或每一百万分之一秒跳动一次。P码是军用码，码长非常长，码速为10.23MHz，即每千万分之一秒跳动一次。
由于GPS接收机通过对比码元的跳动来计算从卫星到接收机的时间，然后再转换成距离，显而易见，P码的时间精度高了10倍，距离精度也就高了10倍：现代信号处理技术计算码元跳动的时间精度是码宽的百分之一，一百万分之一秒折合出来的距离是300米，它的百分之一就是3米。而P码的精度是这个数值的十分之一，即0. 3米。换句话说，在计算某个卫星距离接收机的实际距离的时候，C/A码的理论精度是3米。
接收机获取了与卫星的距离，并不能计算出自己的位置，因为它不知道卫星在发射电波时的位置，因此在卫星载波上面，还加载了一个50Hz的导航电文，这个导航电文包括了：卫星的轨道参数、时钟参数、轨道修正参数、大气对GPS信号折射的修正值等等。GPS接收机就是通过这些参数计算出某一时刻某颗卫星在空间中的位置，然后再确定自己与卫星的距离，然后再计算自己的实际位置。导航电文总长150 0比特，在50Hz发送的情况下，每一个循环周期是30秒。
NMEA协议是为了在不同的GPS（全球定位系统）导航设备中建立统一的BTCM （海事无线电技术委员会）标准，由美国国家海洋电子协会（NMEA-The National Mar- ine Electronics Associa-tion）制定的一套通讯协议。GPS接收机根据NMEA-0183协议的标准规范，将位置、速度等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。NMEA -0183协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句只有$GPGGA、$GPGS- A、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。GPS数据格式NMEA-0183的详细解释如下：
(1) $GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F。每个字段含义如表2.1所示：
表2.1 $GPGGA解析
字段例值说明
字段0 $GPGGA 语句ID GPS定位信息
字段1 092204.999 UTC 时间，hhmmss.sss
字段2 4250.5589 纬度ddmm.mmmm
字段3 S 纬度N（北纬）或S（南纬）
字段4 14718.5084 经度dddmm.mmmm
字段5 E 经度E（东经）或W（西经）
字段6 1 GPS状态，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，3=无效PPS，6=正
在估算。
字段7 04 正在使用的卫星数量（00 - 12）
字段8 24.4 HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
字段9 19.7 海拔高度（-9999.9 - 99999.9）
字段10 地球椭球面相对大地水准面的高度
字段11 差分时间
字段12 0000 差分站ID号0000 - 1023
字段13 1F 校验值
(2) 例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A，每个字段含义如表2.2所示：
表2.2 $GPGSA解释
字段例值说明
字段0 $GPGGA $GPGSA，语句，ID当前卫星信息。
字段1 A 定位模式，A=自动手动2D/3D，M=手动2D/3D。
字段2 3 定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位。
字段3 01 PRN码（伪随机噪声码），第1信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段4 20 PRN码（伪随机噪声码），第2信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段5 19 PRN码（伪随机噪声码），第3信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段6 13 PRN码（伪随机噪声码），第4信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段7 04 PRN码（伪随机噪声码），第5信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段8 24.4 PRN码（伪随机噪声码），第6信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段9 19.7 PRN码（伪随机噪声码），第7信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段10 PRN码（伪随机噪声码），第8信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段11 PRN码（伪随机噪声码），第9信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段12 PRN码（伪随机噪声码），第10信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段13 PRN码（伪随机噪声码），第11信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段14 PRN码（伪随机噪声码），第12信道正在使用的卫星PRN码编号（00）字段15 40.4 PDOP综合位置精度因子（0.5 - 99.9）
字段16 24.4 DOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
字段17 32.2 VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）
字段18 0A 校验值
字段例值说明
字段0 $GPGSV $GPGSV，语句ID，可见卫星信息
字段1 3 本次GSV语句的总数目（1 - 3）
字段2 1 本条GSV语句是本次GSV语句的第几条（1 - 3）
字段3 10 当前可见卫星总数（00 - 12）（前导位数不足则补0）
字段4 20 PRN 码（伪随机噪声码）（01 - 32）（前导位数不足则补0）字段5 78 卫星仰角（00 - 90）度（前导位数不足则补0）
字段6 331 卫星方位角（00 - 359）度（前导位数不足则补0）
字段7 45 信噪比（00－99）dbHz
字段8 01 PRN 码（伪随机噪声码）（01 - 32）（前导位数不足则补0）字段9 59 卫星仰角（00 - 90）度（前导位数不足则补0）
字段10 235 卫星方位角（00 - 359）度（前导位数不足则补0）
字段11 47 信噪比（00－99）dbHz
字段12 22 PRN 码（伪随机噪声码）（01 - 32）（前导位数不足则补0）字段13 41 卫星仰角（00 - 90）度（前导位数不足则补0）
字段14 069 卫星方位角（00 - 359）度（前导位数不足则补0）
字段15 45 信噪比（00－99）dbHz
字段16 70 校验值
字段例值说明
字段0 $GPRMC $GPRMC，语句ID，推荐最小定位信息
字段1 024813.640 UTC时间，hhmmss.sss格式
字段2 A 状态，A=定位，V=未定位
字段3 3158.4608 纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段4 N 纬度N（北纬）或S（南纬）
字段5 11848.3737 经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段6 E 经度E（东经）或W（西经）
字段7 10.05 速度，节，Knots
字段8 324.27 方位角，度
字段9 150706 UTC日期，DDMMYY格式
字段10 235 磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）
字段11 47 磁偏角方向，E=东W=西
字段12 A*50 校验值
(5) 例：$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F，每个字段含义如表2.5所示
表 2.5 $GPVTG解析
字段例值说明
字段0 $GPVTG $GPVTG，语句ID，地面速度信息
字段1 89.68 运动角度，000 - 359，（前导位数不足则补0）
字段2 T T=真北参照系
字段3 315 运动角度，000 - 359，（前导位数不足则补0）
字段4 M M=磁北参照系
字段5 0.00 水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）
字段6 E N=节，Knots
字段7 N 水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）
字段8 0.0 K=公里/时，km/h
字段9 K*5F 校验值
(6) 例：$GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D，每个字段如表2.6所示。
表2.6 $GPGLL解析
字段例值说明
字段0 $GPGLL $GPGLL，语句ID，地理定位信息
字段1 4250.5589 纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段2 S 纬度N（北纬）或S（南纬）
字段3 14718.5084 经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段4 E 经度E（东经）或W（西经）
字段5 092204.999 UTC时间，hhmmss.sss格式
字段6 A 状态，A=定位，V=未定位
字段9 2D 校验值
2.3 开发环境与相关工具
(1)Microsotf Visual Studio 2008。Visual Studio 是微软公司推出的开发环境，Visual Studio 可以用来创建Windows 平台下的Windows 应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和Office 插件。
(2)Windows Mobile 6.5。Windows Mobile，是Microsoft 用于Pocket PC 和Smartphone 的软件平台。Windows Mobile 将熟悉的Windows 桌面扩展到了个人设备中。Windows Mobile是微软为手持设备推出的“移动版Windows”，使用Windows Mobile操作系统的设备主要有PPC手机、PDA、随身音乐播放器等。Windows Mobile 操作系统有三种，分别是Windows Mobile Standard、Windows Mobile Professional，Windows Mobile Classic。
(3)Microsotf ActiveSync4.5。微软的同步软件ActiveSync可以同时支持PPC和微软智能手机(Smartphone),它能方便地在PC与PPC或智能手机间方便地进行数据同步.这是Windows Mobile设备(与Symbian相比)极具竞争力的优势.而与PC的同步对Symbian手机来说简直是个恶梦.ActiveSync不仅可以同步文件,电子邮件及日程等,更有着许多额外的功能如同步AvantGo, SMS等.另外,Windows Mobile设备的用户还可以通过PC来访问互联网.ActiveSync可以说是PC与移动设备间的一座桥梁。
(4) GPSID。MS宣称GPS Intermediate Driver可以屏蔽所有硬件的差异，屏蔽了所有硬件的差异意味着这个库只是支持通用的NMEA，厂商的NMEA就不能解析出来了。凡事都是有优缺点，技术选型主要取决于需求。对这个指南针的需求比较简单，只是需要取出方位角信息，使用GPS Intermediate Driver可以提高开发效率。
(5) FackGPS。FackGPS是Windows Mobile 6 SDK 中提供的一个小工具, 为调试Windows Mobile 系统的GPS 应用程序但没有GPS设备的提供了方便，由于缺乏GPS真实设备，所以，这里选择了FackGPS。GPSID 的所有设置信息都保存在注册表中，可以通过修改注册表来更改GPSID 的设置。其中有个一个设置，可以让GPSID 从一个包含NMEA 命令的.txt 文件读取GPS 数据，而不需要从GPS 设备读取数据。。Fake GPS 的工作原理就是修改注册表的GPSID 设备，让GPSID 从一个文本文件读取GPS 数据。而对于我们开发的应用程序来说，跟访问真实的设备并没有两样。
(6) SQL Server CE 。SQL Server CE (SQL Server 2005 Compact Edition)是微软推出的一个适用于嵌入到移动应用的精简数据库产品，Windows Mobile开发人员能够使用SQL Server CE开发出将数据管理能力延展到Window Mobile移动设备上的应用程序。虽然SQL Server CE占用的磁盘空间只有3到5兆左右，但是它功能并没有像它的容量那样大幅度缩水。SQL Server CE不但提供了完整的SQL语法，包括内部联
接、外部联接和子查询，还内置了数据同步技术的支持。有一点要注意的是，SQL Server 2005 Compact Edition除了可以作为移动数据库在Windows Mobile设备上运行外，它也支持在PC上存放数据，为桌面的应用程序提供数据支持。
(7) https://www.doczj.com/doc/2010672846.html,。https://www.doczj.com/doc/2010672846.html,是一个强大、免费、跨平台、开源的.NET控件，它在Windows Forms 和WPF环境中能够通过Google, Yahoo!, Bing, OpenStreetMap, ArcGIS, Pergo, SigPac等实现寻找路径、地理编码以及地图展示功能，并支持缓存和运行在Mobile环境中。https://www.doczj.com/doc/2010672846.html,是一个开源的GEO地图定位和跟踪程序。就像谷歌地图、雅虎地图一样，可以自动计算两地的距离，定位经纬度，与Google地图不同的是，该项目是建立在C#语言WinForm基础上的。可以对地图放大缩小，进行城市标记等。控件还以绘出两地的行车线路或者步行线路等，而且能够算出两地的距离。
3 需求分析
3.1 项目概述
本系统主要实现在Windows Mobile 6.5平台上实时的获取GPS数据，包括：经度，纬度，时间，卫星个数，海拔高度，地理位置等相关的信息，并在地图上显示相应的地理位置，然后将数据保存在手机的数据库中。
3.2 功能需求
(1) GPS数据实时获取：能够在Windows Mobile 平台上实现GPS功能的打开与关闭，实时的获取当前的GPS数据。
(2) GPS 数据存储：能够将获取到的GPS存储在手机的数据库（SQL Server CE）中。
(3) GPS显示：实时采集的数据能够以用户界面的形式显示，最好是以地图的形式展示。
(4) 查找功能：对于数据库中标定了的地理位置，能够提取出当前地理位置的名称。
(5) 同步功能：手持设备数据库中的数据能够传送到计算机系统数据库。
3.3 性能需求
(1) 实时性：由于GPS本身的特点需要很高的实习性，因此，系统运行时须确保获取GPS数据的实时性。
(2) 准备性：将获取的GPS数据的误差控件在一定的范围内。
3.4 运行需要
本系统是基于Windows Mobile 平台开发。运行界面是Windows Mobile窗口界面。数据库是适用于手机的SQL Server CE。同时，应该具有适当的容错功能。遇到不可恢复的系统错误，也能保证数据的完整性。
3 总体设计
3.1 系统总体结构
该部分主要介绍了系统的整体结构，如图 3.1。一旦开启GPS，主程序从中间驱动GPSID中获取GPS数据，并将信息显示在用户界面，同时，调用地图控件的相应函数，查找相应的地理位置信息，并在地图上显示。最后，将数据存入手机的数据库中。
图3.1 系统总体结构
根据需求分析对系统进行建模，画出系统的用例图（图3.2）、时序图（图3.3）以及类图（图3.4）。
图 3.2 用例图
图 3.3 时序图
本技术适于导航领域，提供一种导航系统及导航方法，包括：导航硬件,用于将采集到得导航数据发送给MCU；MCU，用于将导航硬件发送的导航数据读取、并且暂存，当车载电 脑启动完毕时，将导航数据发送给车载电脑；车载电脑，用于接收MCU发送的导航数据，并且完成导航数据的导航应用。通过在导航系统中加入MCU，在系统上电后，MCU瞬间启动，且MCU读取和缓存导航数据，实现导航系统启动即读取导航数据。并且MCU连接的是车载电脑的CPU，将导航数据直接发送到操作系统的硬件抽象层，实现了读取导航数据不与操作系统内核空间打交道，仅从用户空间即可获取导航数据，扩展了应用。 技术要求 1.一种导航系统，其特征在于，包括： 导航硬件, 用于将采集到的导航数据发送给MCU； MCU，用于将导航硬件发送的导航数据读取、并且暂存，当车载电脑启动完毕时，将导航数据发送给车载电脑； 车载电脑，用于接收MCU发送的导航数据，并且完成导航数据的导航应用；MCU将导航数据传递给车载电脑操作系统的硬件抽象层，硬件抽象层将导航数据上报给框架层，框 架层将导航数据上报给应用层，在应用层完成导航数据的导航应用； 所述车载电脑安装的是Android操作系统； 所述导航硬件与所述MCU之间的数据通讯采用串行通信方式； 所述MCU与所述车载电脑的CPU之间数据通讯采用串行通信方式；
所述车载电脑的存储器采用的是阵列硬盘存储。 2.一种导航方法，其特征在于，该导航方法包括以下步骤： A、导航硬件采集导航数据，并且将采集到的导航数据发送给MCU； B、MCU读取导航数据、且暂存导航数据,并且MCU将导航硬件发送的导航数据发送给车载电脑操作系统的硬件抽象层； C、车载电脑操作系统的硬件抽象层将导航数据上报给车载电脑操作系统的框架层，车载电脑操作系统的框架层将导航数据上报给车载电脑操作系统的应用层； D、在车载电脑操作系统的应用层将导航数据完成导航应用； 所述步骤A包括以下步骤： A1、导航硬件采集导航数据； A2、如果导航硬件采集到导航数据，则执行步骤A3，如果导航硬件没有采集到导航数据，则重复执行步骤A1； A3、导航硬件将采集的导航数据发送给MCU。 3.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，所述步骤B还包括以下步骤： B1、MCU读取导航数据、且暂存导航数据； B2、如果车载电脑操作系统启动完毕，则执行步骤B3，如果车载电脑操作系统未启动完毕，则等待车载电脑操作系统启动完毕； B3、MCU将导航数据发送给车载电脑操作系统的硬件抽象层。 4.根据权利要求2或3所述的导航方法，其特征在于，所述车载电脑操作系统运行的是Android系统。 技术说明书
一前言 1.1 数据采集系统简介 数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机（或微处理器）的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。该数据采集系统是一种基于TLC549模数转换芯片和单片机的设备，可以把ADC采集的电压信号转换为数字信号，经过微处理器的简单处理而交予数码管实现电压显示功能，并且通过与PC的连接可以实现计算机更加直观化显示。 1.2 数据采集系统的研究意义和应用 在计算机广泛应用的今天，数据采集的在多个领域有着十分重要的应用。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。利用串行或红外通信方式，实现对移动数据采集器的应用软件升级，通过制订上位机(PC)与移动数据采集器的通信协议,实现两者之间阻塞式通信交互过程。在工业、工程、生产车间等部门，尤其是在对信息实时性能要求较高或者恶劣的数据采集环境中更突出其应用的必要性。例如：在工业生产和科学技术研究的各行业中，常常利用PC或工控机对各种数据进行采集。这其中有很多地方需要对各种数据进行采集，如液位、温度、压力、频率等。现在常用的采集方式是通过数据采集板卡，常用的有A/D 卡以及422、485等总线板卡。卫星数据采集系统是利用航天遥测、遥控、遥监等技术，对航天器远地点进行各种监测，并根据需求进行自动采集，经过卫星传输到数据中心处理后，送给用户使用的应用系统。 1.3 系统的主要研究内容和目的 本课题研究内容主要包括：TLC549的工作时序控制，常用的单片机编辑Ｃ语言，VB 串口通信COMM控件、VB画图控件的运用等。 本课题研究目的主要是设计一个把TLC549（ADC）采集的模拟电压转换成八位二进制数字数据，并把该数据传给单片机，在单片机的控制下在实验板的数码管上实时显示电压值并且与计算机上运行的软件示波器连接，实现电压数据的发送和接收功能。
毕业设计（论文）论文题目：基于网络的数据采集系统
摘要 “数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后，在由计算机进行存储、处理、显示或打印相应的系统称为数据采集系统。 本文简要介绍了嵌入式TCP/IP协议单片机在网络通信中的数据传输技术。将TCP/IP协议嵌入到单片机中，借助网卡芯片ZNE--100 实现了单片机在局域网内和通过局域网在因特网上的数据传输。用户终端以单片机系统板为媒介，通过网络与远程数据终端实现数据通信。 关键词：TCP/IP协议单片机因特网局域网网卡芯片
ABSTRACT "Data Acquisition" refers to the temperature, pressure, flow, displacement, such as analog-digital conversion acquisition, by the computer storage, processing, display or print the corresponding system known as the Data Acquisition System. This paper introduces the embedded TCP / IP protocol SCM in the data communications network transmission technology. Will be TCP / IP protocol embedded in the microcontroller, with chip card ZNE - 100 realization of the SCM in LAN and through LAN Internet data transmission. User terminals to SCM system board for the media, through the network and remote data terminals for data communications. Key words: TCP / IP microcontroller Internet LAN card chip
智能手机终端的数据采集及分析系统 主要功能如下： 采集使用数据采集程序手机的手机号码：数据采集程序必须开通GPRS，实时传输采集数据及监听服务端指令；所以会有一定的数据量。为解决用户因GPRS传输采集数据产生的费用，所以记录用户的手机号码。 采集GPS信息：经纬度，时间，速度； 采集无线网络状况信息：GSM，GPRS网络情况； 获取的无线网络信息并附加GPS信息，帮助数据分析专家系统分析处理； 数据采集终端的主要功能如下： 实时诊断网络信息； 诊断分为空闲时诊断与使用时诊断； 空闲时诊断：根据运营商的相关规定设定网络异常指标；当手机处于空闲状态时，指定频率（秒）获取无线网络的基本参数，如CID，LAC，BSIC，BCCH，RxQuality，RxLevel，C/I，C/A,TxPower,TA,TS等；根据设定的异常指标来判断是否出现异常;如果出现异常则保存本次信息，并获取此时此地的GPS信息、本手机的手机号码一并发送至指定服务器，由“数据分析专家系统”分析处理。 发送数据内容：本手机的手机号码+无线网络基本参数+GPS信息； 数据格式：XML文件格式； 传输方式：使用GPRS进行数据传输； 使用时诊断：用户使用手机时，检测用户使用过程中无线网络的状况；如手机数据下载过程中，检测总的下载量，下载时间，是否下载成功，如果不正常则记录本次使用过程； 诊断项： 2通话：未接通、掉话、呼叫时延； 2短信（SMS），彩信（MMS）：是否发送或接受成功、发送或接受时间； 2GPRS Attach：Attach是否成功、Attach成功的时长PDP激活，PDP激活是否成功、激活成功的时长； 2WAP数据传输：WAP登陆测试；WAP登陆是否成功；WAP登陆成功时长； 2WAP刷新测试：WAP刷新是否成功；WAP刷新成功时长；
双通道同步数据采集系统的设计与实现 作者：徐灵飞， 李健， Xu Lingfei， Li Jian 作者单位：成都理工大学工程技术学院,四川,乐山,614007 刊名： 自动化仪表 英文刊名：PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION 年，卷(期)：2011,32(1) 参考文献(14条) 1.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 2.项志遴.俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 3.渠海青;孙艳萍;朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计[期刊论文]-自动化仪表 2009(11) 4.李亚磊.邓新绿.俆军.丁万昱高信噪比Langmuir探针系统 2006(4) 5.曹军军;陈小勤;吴超基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现[期刊论文]-仪器仪表用户 2006(01) 6.黄新财.佃松宜.汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计 2005(2) 7.张健;刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现[期刊论文]-计算机测量与控制 2005(10) 8.张健.刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现 2005(10) 9.黄新财;佃松宜;汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计[期刊论文]-微计算机信息 2005(02) 10.曹军军.陈小勤.吴超.何正友基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现 2006(1) 11.李亚磊;邓新绿;徐军高信噪比Langmuir探针系统[期刊论文]-核聚变与等离子体物理 2006(04) 12.渠海青.孙艳萍.朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计 2009(11) 13.项志遴;俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 14.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 本文链接：https://www.doczj.com/doc/2010672846.html,/Periodical_zdhyb201101021.aspx
资源数据采集技术方案 公司名称 2011年7月 二O一一年七月
目录 第1 部分概述 (3) 1.1 项目概况 (3) 1.2 系统建设目标 (3) 1.3 建设的原则 (4) 1.3.1 建设原则 (4) 1.4 参考资料和标准 (5) 第2 部分系统总体框架与技术路线 (5) 2.1 系统应用架构 (6) 2.2 系统层次架构 (6) 2.3 关键技术与路线 (7) 第3 部分系统设计规范 (9) 第4 部分系统详细设计 (9)
第1 部分概述 1.1 项目概况 Internet已经发展成为当今世界上最大的信息库和全球范围内传播知识的主要渠道，站点遍布全球的巨大信息服务网，为用户提供了一个极具价值的信息源。无论是个人的发展还是企业竞争力的提升都越来越多地依赖对网上信息资源的利用。 现在是信息时代，信息是一种重要的资源，它在人们的生活和工作中起着重要的作用。计算机和现代信息技术的迅速发展，使Internet成为人们传递信息的一个重要的桥梁。网络的不断发展，伴随着大量信息的产生，如何在海量的信息源中查找搜集所需的信息资源成为了我们今后建设在线预订类旅游网重要的组成部分。 因此，在当今高度信息化的社会里，信息的获取和信息的及时性。而Web数据采集可以通过一系列方法，依据用户兴趣，自动搜取网上特定种类的信息，去除无关数据和垃圾数据，筛选虚假数据和迟滞数据，过滤重复数据。直接将信息按照用户的要求呈现给用户。可以大大减轻用户的信息过载和信息迷失。 1.2 系统建设目标 在线预订类旅游网是在线提供机票、酒店、旅游线路等旅游商品为主，涉及食、住、行、游、购、娱等多方面的综合资讯信息、全方位的旅行信息和预订服务的网站。 如果用户要搜集这一类网站的相关数据，通常的做法是人工浏览网站，查看最近更新的信息。然后再将之复制粘贴到Excel文档或已有资源系统中。这种做法不仅费时费力，而且在查找的过程中可能还会遗漏，数据转移的过程中会出错。针对这种情况，在线预订类旅游网信息自动采集的系统可以实现数据采集的高效化和自动化。
WEB数据采集系统 一.概述 面对互联网海量的信息，政府机关、企事业单位和研究机构都迫切希望获取与自身工作相关的有价值信息，如何方便快捷地获取这些信息就变得至关重要了。如果采用原始的手工收集方式，费时费力且毫无效率，面对越来越多的信息资源，劳动强度和难度可想而知。因此，现代的政府和企业都迫切需要一种能够提供高质量和高效运作的信息采集解决方案。 本系统针对不同行业用户的应用需求，以抓取互联网为目的，实现在用户自定义规则下，从互联网中抓取指定信息。抓取的信息可存入数据库或直接入库发送至指定栏目，实现网站信息及时更新和数据量提升，从而使得搜索引擎收录量提升，扩大企业信息宣传推广力度。 二.典型应用 1. 政府机关 ●实时跟踪、采集与业务工作相关的信息来源。 ●全面满足内部工作人员对互联网信息的全局观测需求。 ●及时解决政务外网、政务内网的信息源问题，实现动态发布。 ●快速解决政府主网站对各地级子网站的信息获取需求。 ●全面整合信息，实现政府内部跨地区、跨部门的信息资源共享与有效 沟通。 ●节约信息采集的人力、物力、时间，提高办公效率。
2. 企业 ●实时准确地监控、追踪竞争对手动态，是企业获取竞争情报的利器。 ●及时获取竞争对手的公开信息以便研究同行业的发展与市场需求。 ●为企业决策部门和管理层提供便捷、多途径的企业战略决策工具。 ●大幅度地提高企业获取、利用情报的效率，节省情报信息收集、存 储、挖掘的相关费用，是提高企业核心竞争力的关键。 ●提高企业整体分析研究能力、市场快速反应能力，建立起以知识管 ，是提高企业核心竞争力的神经中枢。 理为核心的“竞争情报数据仓库” 3. 新闻媒体 ●快速准确地自动采集数信息。 ●支持每天对数万条新闻进行有效抓取。 ●支持对所需内容的智能提取、审核。 ●实现互联网信息内容采集、浏览、编辑、管理、发布的一体化。三. 系统构架 工作过程描述 采集的目的就是把对方网站上网页中的某块文字或者图片等资源下载到自己的站网上，这个过程需要做如下配置工作：下载网页配置，解析网页配置，修正结果配置，数据输出配置。如果数据符合自己要求，修正结果这步可省略。配置完毕后，把配置形成任务(任务以XML格式描述)，采集系统
关键词：声卡数据采集MATLAB 信号处理 论文摘要：利用数据采集卡构建的数据采集系统一般价格昂贵且难以与实际需求完全匹配。声卡作为数据采集卡具有价格低廉、开发容易和系统灵活等优点。本文详细介绍了系统的开发背景,软件结构和特点,系统地分析了数据采集硬件和软件设计技术,在此基础上以声卡为数据采集卡,以MATLAB为开发平台设计了数据采集与分析系统。 本文介绍了MATLAB及其数据采集工具箱, 利用声卡的A/ D、D/ A 技术和MATLAB 的方便编程及可视化功能,提出了一种基于声卡的数据采集与分析方案,该方案具有实现简单、性价比和灵活度高的优点。用MATLAB 语言编制了相应软件,实现了该系统。该软件有着简洁的人机交互工作界面,操作方便,并且可以根据用户的需求进行功能扩充。最后给出了应用该系统采集数据的应用实例。 1绪论 1.1 课题背景 数据也称观测值，是实验、测量、观察、调查等的结果，常以数量的形式给出。数据采集，又称数据获取，就是将系统需要管理的所有对象的原始数据收集、归类、整理、录入到系统当中去。数据采集是机管理系统使用前的一个数据初始化过程。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。 数据采集（Data Acquisition）是将被测对象(外部世界、现场)的各种参量(可以是物理量，也可以是化学量、生物量等)通过各种传感元件作
适当转换后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据测量方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，都以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包括对连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量数据。 在智能仪器、信号处理以及自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题，常常需要对外部的温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集。数据采集技术是一种流行且实用的技术。它广泛应用于信号检测、信号处理、仪器仪表等领域。近年来，随着数字化技术的不断，数据采集技术也呈现出速度更高、通道更多、数据量更大的发展态势。 数据采集系统是一种应用极为广泛的模拟量测量设备，其基本任务是把信号送入计算机或相应的信号处理系统，根据不同的需要进行相应的计算和处理。它将模拟量采集、转换成数字量后，再经过计算机处理得出所需的数据。同时，还可以用计算机将得到的数据进行储存、显示和打印，以实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被用作生产过程中的反馈控制量。
目录 摘要 第１章引言 (3) 第２章研华ADAM模块简介 (4) 第2.1节 ADAM4017模拟量输入模块 (4) 第2.2节 ADAM-4520 隔离转换器 (4) 2.2.1 RS-232接口和RS-485接口 (5) 第3章监控组态软件概述 (7) 第3.1节组态与监控组态软件 (7) 第3.2节组态王6.5的介绍 (7) 3.2.1 组态王6.5的程序组成 (8) 3.2.2 组态王6.5变量和命令语言 (10) 第4章数据采集系统的总体结构 (12) 第4.1节数据采集系统的硬件结构 (12) 第4.2节数据采集系统的监控界面设计 (13) 4.2.1 通讯组态 (13) 4.2.2 画面组态 (19) 第5章结论 (24) 参考文献 (26) 致谢 (27)
摘要 文章介绍了以数据采集模块，通讯模块和监控组态软件为基础的多通道模拟量数据采集系统。系统采用研华ADAM40178通道A/D模块进行现场数据的采集，通过研华ADAM4520模块传输到计算机，利用组态王软件对数据进行分析处理,并实时显示数据。 本系统数据库技术、计算机图形接口技术于一体, 实现了系统的动态显示、报警、数据记录, 并提供友好的人机界面, 可靠性高、可维护性强。 关键词：数据采集系统；ADAM4017；ADAM4520；组态王软件 Abstract This article introduced a data acquisition system based on data acquisition module，communication module and monitoring and control configuration software.It use YanHua ADAM4017 PLC to make acquisition of those field data.Then we use YanHua ADAM4520 module to transmite to the computer making data processing and analysis with Kingview softwre and at the same time ，displaying the data. This system includes control technology，database technology and computer graphics interface technology，it achieves dynamic display and warning，data records. In addition，our system provides friendly man-machine interface with advantages such as high reliability and good maintainability. Keywords：data acquisition system，ADAM4017，ADAM4520，Kingview softwre
工业4.0智能数据采集解决方案 近些年在“工业4.0”，“智能制造”，“工业互联网”的大背景下，工业现场设备层的数据采集逐渐成为一个热门话题，实现工业4.0，需要高度的工业化、自动化基础，是漫长的征程。 工业大数据是未来工业在全球市场竞争中发挥优势的关键。无论是德国工业4.0、美国工业互联网还是《中国制造2025》，各国制造业创新战略的实施基础都是工业大数据的搜集和特征分析，及以此为未来制造系统搭建的无忧环境。 华辰智通工业互联网-工业数据采集方案： 大家都认识到实时获取设备层数据、消除自动化孤岛现象是实现智能制造、工业互联网的重要基础环节。但是，工业现场的设备种类繁多，各种工业总线协议并存，这也就导致了数据采集这项工作是一件非常个性化的事情，很难总结出一套放之四海而皆准的方案来。 数据采集一直是困扰着所有制造工厂的传统痛点，自动化设备品牌类型繁多，厂家和数据接口各异，国外厂家本地支持有限，不同采购年代。即便产量停机数据自动采集了，也不等于整个制造过程数据都获得了，只要还有其他人工参与环节，这些数据就不完整，所以不论智能制造发展到何种程度，工业数据采集都是生产中最实际最高频的需求，也是工业4.0的先决条件。
1.工业数据采集工具： 工业数据网关称为工业采集网关，也可以称为工业数据采集网关；它通过以太网接口：RJ45 接口；串行接口：RS485/RS232/RS422接口可以连接西门子、三菱、欧姆龙、施耐德、台达、汇川、和利时、松下、永宏、海为和MODBUS 系列等。PLC、制器、输入/输出等设备，安全准确传输数据。 HINET 系列数据网关由湖南华辰智通科技有限公司自主研发生产，该网关采用高性能工业级32 位处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，是一款高性能、高性价比、适用于工业互联网便于大规模部署的工业数采终端。HINET 系列数据网关自带PLC 等工业控制器协议，一次性解决工业设备联网、工业设备数据采集及传输等难题。 HINET 系列数据网关是一款单协议单接口的工业数采终端，根据不同的型号HINET 数据网关支持的PLC 品牌包含西门子、三菱、欧姆龙、施耐德、台达、汇川、和利时、松下、永宏、海为和MODBUS 系列等。 2.对工业生产设备数据采集：
数据采集系统的历史与发展 数据采集系统起始于20设计50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的 灵活性可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大约在60年代后期，国外就有成套的数据采集设备产品进入市场，此阶段的数据采集设备和系统多属于专业的系统。 20世纪70年代中后期，随着微型的发展，诞生了采集器，仪表同计算机溶于一 体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自是这一类的 典型代表。这种接口系统采用积木式结构，把相应的接口卡装在专用的机箱内，然后 由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中，如果采集测试 任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统，或将新卡在添加的专业的机箱里即可完成 硬件平台中建，如果采集测试任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统，或将新卡再 添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建，显然，这种系统比专用系统灵活得多。20 世纪80年代后期，数据采集系统发生了极大的变化，工业计算机，单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，使系统的成本降低，体积减小，功能成倍增加，数据处 理能力大大加强。 20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集技术已经在军事，航 空电子设备及宇航技术，工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能，高可靠性的单片数据采集系统（DAS）。目前有的DAS产品精度已达16位，采集速度每秒达到几十万次以上。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不 同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速地组成一个新的系统。该阶段并行总线数据采集系统高速，模块化和即插即用方 向发展，典型系统有VXI总线系统，PCI,PXI总线系统等，数据位以达到32位总线宽度，采用频率可以达到100MSps。由于采用了高密度，屏蔽型，针孔式的连接器和卡 式模块，可以充分保证其隐定性急可靠性，但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域取 得了成功的应用。 串行总线数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展，可靠性不断提高。 数据采集系统物理层通信，由于采用RS485双绞线，电力载波，无线和光纤，所以其技术得到了不断发展和完善。其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的 应用。由于目前局域网技术的发展，一个工厂管理层局域网，车间层的局域网和底层 的设备网已经可以有效地连接在一起，可以有效地把多台数据采集设备联在一起，以 实现生产环节的在线实时数据采集与监控。
毕业设计（论文）课题基于物联网技术的数据采集终端的设计学院电子信息工程学院 专业（方向）应用电子技术 班级电子112 学号 7 姓名尹露露 完成日期2013-11 指导教师束慧
基于物联网技术的数据采集终端的设计 摘要 目前，数据采集一直是工业控制设备的主要组成部分，设计高精度的AD采集终端，对系统的性能很重要，目前随着物联网技术的不断发展，为现场信号采集和传输提供了一种新的方法，本课题在于探索和研究一种基于物联网技术的数据采集终端。本系统由单片机控制模块、AD采集模块、液晶显示模块、时钟模块、温度模块、无线通讯模块等组成，可实现现场数据的实时准确采集。 关键词：物联网技术，高精度，数据采集，通讯 Abstract At present,?the data acquisition?is the main?part of?industrial control equipment. The performance of AD?acquisition terminal?design of high precision?for the system?is very important. At present,?with the?continuous development of?the Internet of things technology. It provides a?new?method for?data acquisition?and transmission. This paper?is to explore?and study?a?IOT based?data acquisition terminal. The system is composed of MCU control module,?AD?data acquisition module, LCD module,?clock module,?temperature?module,?wireless?communication module. It can realize accurate?real-time?field data. Keywords: Internet of things technology, High precision, Data acquisition, Communication
采集系统实现原理说明 1.采集系统概览 审计工作的第一步是数据采集，从采集的原始数据中抽取所需要的部分并转化格式，再导入后台审计系统处理；其中，数据采集和数据抽取、转换占据三分之二的工作流程和大量的时间。如何将该部分的工作简单化、智能化和自动化，是本采集系统的主要功能。 众多被审计单位的IT系统建设模式、规模存在重大的差异，基于不同的标准而设计，采用不同的架构和应用软件构建而成。该采集系统需要与这些种类繁多的系统协同工作，其开放性、统一性和兼容性是非常重要的衡量指标。 2.财务系统采集、转换实现原理说明 2.1财务系统现状 现阶段的审计任务主要是经济审计，主要涉及被审计单位的财务系统。财务系统与其他系统相比，存在很大的差异，体现在几个方面： ●财务软件种类繁多，标准不统一 ●后端数据库类型多种多样 ●不同单位的财务管理方式差异很大 ●财务数据内在格式保密
被审计单位采用的财务系统主要分成两大类，国内财务软件和国外财务软件。财务软件的简单汇总信息如下： 其中，用友、金蝶和SAP公司的财务软件，使用率最高。 参考信息来源于“中国财政部“的官方网站，具体链接如下：https://www.doczj.com/doc/2010672846.html,/lanmudaohang/tongzhitonggao/201303/t2013031 9_782244.html 2.2财务系统数据采集 财务系统经过长时间的发展，其架构基本上趋于统一，即两层架构：财务处理应用接口和后台数据存储。
简单描述如下： 由于所有的财务数据均存放在后台的数据库中，原则上，采集系统直接从数据库抽取数据即可；因此，采集系统不会与财务系统，特别是不会与“财务处理应用接口“发生直接的互操作。 采集系统的数据库抽取功能特点： 采集系统支持的数据库类型众多，包括Access、SQL、MySQL、Oracle、Sybase、DB2和Informix等，涉及不多的版本和操作系统平台。
任务要求 1．4路模拟量输入，输入电压范围0~5V，分辨率8位，转换时间100us，具有显示（数码管）测量结果（用10进制显示直流电压值或交流电压峰值）的功能； 2．1路模拟量输出，用来分别重现4路被采信号的波形（供示波器观测） 摘要 本数据采集系统是基于单片机A T89C51来完成的，4路的模拟电压通过通用的8位A/D 转换器ADC0809转换成数字信号后，由单片机进行数据处理，并将处理后的数据送LED 显示器显示。再经过常用的8位D/A转换器DAC0832将数字数据转换成模拟量，供示波器观测。 一、系统的方案选择和论证 根据题目基本要求，可将其划为如下几个部分： ●4路模拟信号A/D转换 ●单片机数据处理 ●LED显示测量结果 ●D/A转换模拟量输出 系统框图如图1所示： 图 1 单片机数据采集系统框图 1、4路模拟信号A/D转换 由于被测电压范围为0~5V，分辨率为8位，转换时间为100us，所以A/D转换部分，本系统选择常用的8路8位逐次逼近式A/D转换器ADC0809。 ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。下面说明各引脚功能。
IN0～IN7：8路模拟量输入端。 2-1～2-8：8位数字量输出端。 ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。 ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 START：A／D转换启动信号，输入，高电平有效。 EOC：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。 REF（+）、REF（-）：基准电压。 Vcc：电源，单一＋5V。 GND：地。 ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 2、单片机数据处理 选择美国ATMEL公司的CMOS8位单片机AT89C51，其工作电压为2.7~6V，具有低电压低功耗性能和高性价比，兼容标准MCS-51指令系统，4Kbytes的PEROM和128bytes的RAM，片内置通用的8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。 AT89C51是一种带有4 KB闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，可为很多嵌入式控制系统提供灵活且价廉的方案。所以，本设计采用ATMEL公司的AT89C51作为程序的主控芯片。 AT89C51数据总线是由P0口提供的，P0口本身能以多种方式提供数据总线和地址总线。当ALE输出信号为高电平时，P0将输出的数据锁入总线驱动器中作为地址的低8位，然后和P2送出来的高8位地址一起组成一个完整的16位地址，以寻址到外部的64KB的地址空间。A T89C51的地址总线比较简单(只有3个：RD、WR、PSEN)，其中RD是用来读取外部数据内存的控制线，WR是用来写数据到外部数据内存的控制线，PSEN是用来存取外部程序内存的读取控制线。 3、LED显示测量结果 这里选择的是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的数码管显示驱动及键盘扫描管
基于S T M及的通道同步数据采集系统设计 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
基于STM32及AD7606的16通道同步数据采集系统设计 摘要： 介绍了基于STM32及AD7606的同步数据采集系统的软硬件设计。主控芯片采用基于ARMCortex-M4内核的STM32F407IGT6，实现对AD采集数据的实时计算并通过以太网络进行数据传输。A7606为16位、8通道同步采样模数数据采集系统[]，利用两片AD7606，可以实现对16路通道的实时同步采样。经过测试，该系统可以实现较高精度的实时数据采集。 0引言 [此处找书介绍STM32]，该芯片主频可达168MHz,具有丰富的片内外设，并且与前代相比增加了浮点运算单元(FloatingPointUnit,FPU)，使其可以满足数据采集系统中的 [介绍AD7606] 1系统总体方案设计 整个系统由传感器模块、信号调理模块、数据采集模块、处理器STM32、及通信模块及上位机系统组成。系统整体结构框图如图1所示。本系统是为液态金属电池性能测试设计，需要测量电池的充放电电压、电流以及交流加热系统的电压、电流，并以此计算出整个液态金属电池储能系统的效率。因此两片AD7606的16个通道分为两组，每组8个通道，这两组分别测量4路直流、交流的电压和电流信号。AD7606通过并行接口与STM32连接，STM32读取AD采样数据后进行计算，并将数据通过网络芯片DP83848通过UDP协议发送给上位机。上位机负责显示各通道采集信息、绘制波形以及保存数据等。 图1系统整体结构框图 2系统硬件设计 2.1模拟信号采集电路设计
邮局订阅号：82-946360元/年技术 创新 汽车电子 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 基于GPS 的汽车导航系统的设计与实现 Realization and design of automobile guidance system based on GPS （吉林工程技术师范学院）张丹彤 ZHANG Dan-tong 摘要:设计并实现了一种以单片机为主要控制器件、基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统。GPS 定位系统主 要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成，使用更方便，定位也更准确。所设计的电动导航系统具有全球定位、自动控制、实时性好等多方面优点为一体，应用在当今的汽车上有较好的发展前景。关键词:GPS;导航;数据采集中图分类号:U49文献标识码:A Abstract:The present paper introduced one kind take the monolithic integrated circuit as the primary control component,based on GSP module new intelligent electric automobile chassis guidance system design.The GPS localization mainly uses the technical ex -tremely mature GPS module to carry on with the monolithic integrated circuit connection correspondence completes,use more conve -nient,the localization is also more accurate.This chassis collection whole world localization,the automatic control,timeliness good and so on the various merit is a body,applies has the good prospects for development on the now automobile.Keywords:GPS;navigation;data acquisition 文章编号:1008-0570(2008)11-2-0255-02 近年来，我国私人小轿车拥有量呈上升趋势，单位用轿车拥有量也在快速发展，对于这一类车辆，GPS 领航系统侧重于电子地图领航，对运行路线不固定的车辆，可预先设置到达目的地，在运行中告知运行路线，起到领航的重要作用。本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统设计。 1主体控制方案 本系统是以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智 能电动汽车底盘的导航系统设计。该车底盘具有智能避障、 寻迹、测距、报警、寻光、行驶路程显示、行驶时间显示、车体所在环境温度显示、车体所在环境湿度显示、人工定位等功能。可以使用无线遥控器控制，并可以在上位机显示出它所在的位置等数据信息。本系统设计主要包括硬件电路的设计、实时操作系统程序设计、多机通信设计与总线接口的设计。系统框图如图1所示。 图1系统框图 本系统硬件电路主要包括控制模块、GPS 定位模块、电机 驱动模块、传感器数据采集模块、网络节点接口模块、光报警模 块、 显示驱动模块、时间模块、键盘模块与无线通信模块组成。传感器数据采集模块由光电传感器进行对光线的跟踪，红外传 感器进行对近距离的数据采集，声纳传感器进行对远距离的数 据采集，温度传感器对车体周围的环境温度采集，湿度传感器 对周围环境的相对湿度采集等。网络接口采用串行通信方式。 显示驱动模块由LED 数码管与液晶共同显示。无线通信模块采用FSK 方式进行无线传输。 2GPS 定位系统设计 GPS 定位主要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成。电机驱动电路模块主要采用H 型电路构建而成。GPS 模块的电源接口供电有15v 、12v 、5v 、3.3v 不等，本系统为了设计简单采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接收模块这是最新推出的产品，采用 SiRF 第三代芯片， 主要是定位灵敏度大大提高，例如在汽车上应用时，只要靠近车窗就能较好工作，使用更方便，定位也更准确。本模块主要是提供给从事GPS 模块二次开发的客户使用的，GPS 模块使用3.3伏 （70毫安）直流工作电压，默认每秒输出一次TTL 的NMEA-0183信号。 此模块接口定义如表1所示。GPS 控制模块口控制模块方框图如图2所示。为了使车具 有导航系统，所以在车体上安装了GPS 模块，本设计采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接 收模块，该模块由6个控制脚组成。为了减轻主控CPU 的负担，并且为了模块化硬件，所以该GPS 模块由一块STC12C2052单 片机进行单独的控制，并且通过74HS573与主单片机进行总线通信。STC12C2052单片机与GPS 通过串行口连接，并且以4800bps 的波特率进行通信。单片机的P1口与74HC573的数据输入口相连接，作为并行的8为数据总线使用，而LE 端口通过一个反响器与STC12C2052单片机的P3.7连接，并且P3.7口 通过一个74HC14与主控单片机的INT0相连。这样当P3.7为张丹彤:副教授 255--
数据采集接口网关Gateway ForeverCredit Gateway数据采集接口网关是北京华恒信远专门为工业标准通讯接口OPC Server软件、数据采集接口软件配套定制开发的一款嵌入式硬件产品，内置两个标准RS-232串口（其中一个串口可以通过跳线设置成RS-485）和两个RJ45以太网口，型号为Gateway-227B，如下图所示： 此外，还有Gateway-240B、Gateway-230B等嵌入式工控机型号，如下图所示。 该设备操作系统有Windows、Linux两种，其功能与特点如下： 1、OPC服务器：可连接DCS、PLC等控制系统，读写实时数据，包装成OPC Server工业标准通讯接口，提供给实时数据库系统、先进控制系统和MES系统集成商； 2、安全隔离：当数据采集接口网关为实时数据库系统提供实时数据时，它一般位于自动化控制系统和实时数据库服务器之间，由于数据采集接口网关采用了内置单向数据传输技术，可达到自动化控制系统和实时数据库服务器之间的安全隔离目的。 3、该产品操作系统、数据采集程序等均固化，不可修改。一旦被修改，重新启动后，自动恢复到初始状态，可防止病毒以及黑客软件攻击。 4、结构先进、安装方便，该产品高度1U，可以直接安装在标准机柜中，独特的散热技术，1U机箱有多个磁悬浮风扇散热。
5、数据采集冗余设计：支持双机双网冗余通讯。 6、可作为InfoPlus.21、PI、PHD等实时数据库系统的数据采集终端，也可写数据至关系数据库，为MIS、ERP等管理信息系统提供生产实时数据。 网闸FC-Safety FC-Safety管控单向物理隔离网闸，又称管控单向物理隔离网关，是专门为企业过程控制系统和管理信息系统之间进行单向物理隔离 而开发的一款网络安全隔离设备。 在石油、石化、钢铁、冶金、电力、化工等流程型企业的工业自动化过程中，DCS、PLC、电力综合自动化等过程控制系统越来越广泛地应用在流程型企业的生产控制过程中。流程型企业信息化建设在国内越来越普及，由于担心控制网被攻击，企业往往要求企业信息化系统集成商将控制网和管理网络完全隔离。凭借雄厚的技术实力和丰富