简易数据采集系统设计 题目：二选一 1． 设计一个单片机控制的数据采集系统，要求A/D 精度12位，采样频率最高100KHz,输 入8路信号，分时复用A/D 芯片，将采集到的波形进行4K 的SRAM 存储，然后通过串行口发送给计算机 2． 设计一波形发生电路，计算机通过串行口向板卡发送波形电路，波形存储到板卡上的 SRAM 中，然后进行计算机控制的D/A 波形产生，板卡上用单片机进行控制 要求： 1． 选择器件，确定具体型号。 2． 画原理图。 3． 根据器件封装画PCB 图。 4． 写出相应的单片机和微机控制程序。 5． 写出详细的原理分析报告。 器件选择： TI 公司生产的8位逐次逼近式模数转换器ADC0809，8051，MAX232 原理图如下： 原理报告原理报告：： 采集多路模拟信号时，一般用多路模拟开关巡回检测的方式，即一种数据采集的方式。利用多路开关（MUX ）让多个被测对象共用同一个采集通道，这就是多通道数据采集系统的实质。当采集高速信号时，A/D 转换器前端还需加采样/保持(S/H)电路。 待测量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波等
环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D 转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。 通常希望输入到A/D 转换器的信号能接近A/D 转换器的满量程以保证转换精度，因此在直流电流电源输出端与A/D 转换器之间应接入放大器以满足要求。 本题要求中的被测量为0～5V 直流信号，由于输出电压比较大，满足A/D 转换输入的要求，故可省去放大器，而将电源输出直接连接至A/D 转换器输入端。 关于A/D 转换器的选取： 1.转换时间的选择 转换速度是指完成一次A/D 转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。A/D 转换器型号不同，转换速度差别很大。通常，8位逐次比较式ADC 的转换时间为100us 左右。由于本系统的控制时间允许，可选8位逐次比较式A/D 转换器。 2.ADC 位数的选择 A/D 转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。 要求精度为0.5%。对于该8个通道的输入信号，8位A/D 转换器，其精度为 8 0.39%2 ?= 输入为0～5V 时，分辨率为 8 50.019611 22Fs N V v ==?? Fs v —A/D 转换器的满量程值 N —ADC 的二进制位数 量化误差为 8 50.0098(1)2 (1)2 22Fs N Q V v = = =?×?× ADC0809是8位逐次逼近式模数转换器，包括一个8位的逼近型的ADC 部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑，为模拟通道的设计提供了很大的方便。
多路数据采集系统设计毕业论文 第1章绪论 1.1 多路数据采集系统介绍 随着工、农业的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这一趋势，作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。 此外，计算机的发展对通信起了巨大的推动作用。算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统，也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。数据通信是计算机广泛应用的必然产物[2]。 数据采集系统，从严格的意义上来说，应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。 数据采集系统一般由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。输入通道要实现对被测对象的检测，采样和信号转换等
工作。数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。数据处理就是从采集到的原始数据中，删除有关干扰噪声，无关信息和必要的信息，提取出反映被测对象特征的重要信息。另外，就是对数据进行统计分析，以便于检索；或者把数据恢复成原来物理量的形式，以可输出的形态在输出设备上输出，例如打印，显示，绘图等。数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。 由于RS-232在微机通信接口中广泛采用，技术已相当成熟。在近端与远端通信过程中，采用串行RS-232标准，实现PC机与单片机间的数据传输。在本毕业设计中对多路数据采集系统作了初步的研究。本系统主要解决的是怎样进行数据采集以及怎样进行多路的数据采集，并将数据上传至计算机[2]。 1.2 设计思路 多路数据采集系统采用ADC0809模数转换器作为数据采集单元和AT89C51单片机来对它们进行控制,不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高采集数据的灵敏度及指标。通过MAX232电平转换芯片实现单片机与PC 机的异步串行通信，设计中的HD7279实现了键盘控制与LED显示显示功能。本文设计了一种以AT89C51和ADC0809及RS232为核心的多路数据采集系统。 多路数据采集系统就是通过键盘控制选择通路，将采集到的电压模拟两转换成数字量实时的送到单片机里处理从而显示出采集电压和地址值，最终控制执行单片机与PC机的异步串行通信。 连接好硬件后，给ADC0809的三条输入通路通入直流电压。4-F键为功能键，4-E键为复位键，F键为确认键。1－3键为通道选择键，分别采集三个通道的数据值并实时显示出数值和地址值。结合单片机RS232串口功能还实现了与PC机的异
计算机常用外设接口定义 一、标准15针VGA接口定义 VGA接口引脚定义： 1、按照梯形口的宽朝上，窄朝下平放。 1、母头VGA接口从右到左顺序排列，焊接时从左到右顺序排列。 2、公头VGA接口从左到右顺序排列，焊接时从右到左顺序排列。 管脚定义 1 红基色red 2 绿基色green 3 蓝基色blue 4 地址码ID Bit 5 自测试( 各家定义不同) 6 红地 7 绿地 8 蓝地 9 保留( 各家定义不同) 10 数字地 11 地址码 12 地址码 13 行同步 14 场同步 15 地址码( 各家定义不同) 二、标准25针并行接口定义 并行接口引脚定义： 1、按照梯形口的宽朝上，窄朝下平放。 3、母头并行接口从右到左顺序排列，焊接时从左到右顺序排列。 4、公头并行接口从左到右顺序排列，焊接时从右到左顺序排列。 针脚功能针脚功能 1 选通(STROBE低有效) 14 自动换行(AUTOFEED低有效) 2 数据位0 (DATAO) 15 错误(ERROR低有效) 3 数据位1 (DATA1) 16 初始化(INIT低有效) 4 数据位2 (DATA2) 17 选择输入(SLCTIN低有效) 5 数据位3 (DATA3) 18 地(GND) 6 数据位4 (DATA4) 19 地(GND) 7 数据位5 (DATA5) 20 地(GND) 8 数据位6 (DATA6) 21 地(GND) 9 数据位7 (DATA7) 22 地(GND) 10 确认(ACKNLG低有效) 23 地(GND) 11 忙(BUSY) 24 地(GND) 12 却纸(PE) 25 地(GND) 13 选择(SLCT)
一、概念 1、外部设备P1 外部设备又称外围设备，在计算机硬件系统中，外部设备是相对于计算机，来说的，凡在计算机主机处理数据前后，把数据输入计算机主机、对数据进行加工的设备均称为外部设备，不论它们是否受中央处理器的直接控制。 2、光栅扫描P56 电子束有规律地扫描整个荧光屏，其扫描轨迹呈栅形，顾称光栅。 3、液晶P58 液晶是液体晶体的简称。 4、逐行扫描方式P59 逐行扫描指从第1行开始顺序逐行往下扫描直到最后一行扫完为止，后再重复。 5、隔行扫描方式P59 指将整个画面扫描线分成“奇数场”和“偶数场”，例如，第0、2、4…等扫描线构成“偶数场”，第1、3、5…等扫描线构成“奇数场”，一般先扫“偶数场”，然后扫“奇数场”，这时，如果总行数不变，分辨率即可保持不变，但扫描频率降低了一半。 6、点距P60 屏幕上相邻两个同色点（比如两个红色点）的距离称为点距 7、显示器分辨率P61 分辨率指屏幕上像素的数目，像素是指组成图像的最小单位，也即上面提到的发光“点”。 8、激光打印机硒鼓的潜像P97 一种带电像点无法看见，也不会在纸上留下印迹，称之为潜像。 9、FAT P141 文件分配表，指的是管理文件的连接指令表。 10、CD-R盘片P188 是可录式一次性写入光盘。 11、CD-RW盘片P188 是可以反复擦写的光盘。 12、网络串行通信 P239 串行通信是通信双方用一对通信线路互相进行数据传输，这数据以二进制数码位串的形式传输。 13、网络异步通信 P239 通信双方不必使用统一的时钟标准，而是利用通信数据所携带的同步信号建立双方收发同步关系的通信控制方式。14、单工通信、半双工通信、全双工通信 P240 线路上的数据只能沿一个方向传输，而不是交互式的。 通信双方可以发送也可以接受，但发送和接收不同时进行。 允许通信双方同时发送和接收。 15、DTE和DCE P240 数据终端设备和数据通讯设备 16、调制、解调 P245 调制，将数字信号转换为模拟信号；解调，将模拟信号转换为数字信号。 17、传输介质 P253 传输介质即信号传输线，是网络互连的基本工具。 18、路由 P265 所谓路由就是把信息从源地点穿过网络传递到目标的行为。 19、网关 P270 网关又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。 20、网桥 P264
常用外设和软件－０２吕欢 一、操作系统， 推荐：Windows XP 2000 NT 二、办公软件。 包括文字处理、表格处理软件，这是在工作中经常需要的功能。 推荐：Office wps 三、图像浏览。 看看自己今天用数码相机拍的照片，浏览一下从网上下载的美图，都需要它。 推荐：ACDSee 豪杰大眼睛 CompuPic 四、图像处理。 照片拍得总是不尽人意，那么我们就要对照片进行简单的处理，或者编辑一下网上下载的图片，所以，图形处理软件也是我们经常要用到的。 推荐：potoshop GraphicsMagic 金锋图像处理系统 AutoCAD 五、杀毒软件及防火墙 。有电脑的人现在基本上都要上网走一趟，如果没有杀毒软件和防火墙，没准就会中招，尤其是在访问一些恶意网站的时候。 推荐：杀毒：卡巴斯基（个人版，安全套装） AVAST 费尔托斯特江 民防火墙：天网卡巴斯基反黑客 ZoneAlarm 个人建议电脑配置比较好的：卡巴斯基网络安全套装或费尔（江民）+ZoneAlarm；配置一般的：AVAST安全套装或江民+天网或费尔+卡巴反黑客； 六、解压缩软件。 现在从网上下载下来的文件，很多都是通过压缩的，所以我们需要一个解压缩软件来打开它，当然，要给朋友传个文件啥的，也需要用压缩软件压缩或者打个包。 推荐：WinRAR WinZip WinAce 七、下载软件。
上网下载文件，没有下载软件可不行。 推荐：讯雷 FlashGet 影音传送带 NetAnts 八、影音播放。 这个几乎是每台电脑都要装的，否则玩电脑就了无生趣了。 推荐：RealOne Player Media Player 豪杰解霸 九、翻译软件。 上网，总要去一下外国网站吧，可是很多单词不认识怎么办？去翻字典吗？显然没效率。所以，装一个翻译软件是非常有必要的。 推荐：思拓智能翻译系统译经计算机翻译系统大众翻译软件 十、即时通讯软件 推荐：腾讯QQ MSN 新浪UC 外部设备 大致可分为三类 1.人机交互设备，如打印机，显示器，绘图仪，语言合成器。 2.计算机信息的存储设备，如磁盘，光盘，磁带。 打印机
计算机常见外部接口图解 插头 USB接口 串口 VGA接口 网卡（LAN）接口 并口 电脑内数据接口 IEEE1394接口 eSATA接口 Micro-USB DVI HDMI
3.5mm插头 最常见的立体声耳机分三层，也有两层的，每一层都有对应的功能，要DIY的话一定要分层。标准分布为“左右地红白”（从端部到根部依次是左声道、右声道、地线，其中左声道常用红色线皮，右声道常用白色的）。 最常见的是银白色的和铜黄色的，银色的是铜镀银，铜黄色的就是铜。由于银的稳定性和电子工程性优于铜，所以铜镀上银后可以升级使用该插头设备的用户体验。 USB接口 USB是一种常用的pc接口，他只有4根线，两根电源两根信号，故信号是串行传输的，usb接口也称为串行口，的速度可以达到480Mbps。可以满足各种工业和民用需要.USB接口的输出电压和电流是： +5V 500mA 实际上有误差，最大不能超过+/ 也就是。usb接口的4根线一般是下面这样分配的，需要注意的是千万不要把正负极弄反了，否则会烧掉usb设备或者电脑的南桥芯片：黑线：gnd 红线：vcc 绿线：data+ 白线：data-
USB接口定义颜色 一般的排列方式是：红白绿黑从左到右 定义： 红色－USB电源：标有－VCC、Power、5V、5VSB字样 白色－USB数据线：（负）－DATA-、USBD-、PD-、USBDT- 绿色－USB数据线：（正）－DATA+、USBD+、PD+、USBDT+ 黑色－地线： GND、Ground USB接口的连接线有两种形式，通常我们将其与电脑接口连接的一端称为“A”连接头，而将连接外设的接头称为“B”连接头(通常的外设都是内建USB数据线而仅仅包含与电脑相连的“A”连接头)。 USB接口是一种越来越流行的接口方式了，因为USB接口的特点很突出：速度快、兼容性好、不占中断、可以串接、支持热插拨等等，所以如今有许多打印机、扫描仪、数字摄像头、数码相机、MP3播放器、MODEM等都开始使用USB做为接口模式，USB接口定义也很简单： 1 ＋5V 2 DATA－数据－ 3 DATA＋数据＋ 4 GND 地
目录 摘要 (1) 1 引言 (2) 1.1 数据采集系统的简介. (2) 1.2 课程设计内容和要求 (3) 1.3 设计工作任务及工作量的要求 (3) 2 内容提要 (3) 3 系统总体方案 (3) 3.1 系统设计思路 (3) 3.2 系统总体框图 (4) 4 硬件电路设计及描述 (4) 4.1 8253芯片及工作原理 (4) 4.1.1 基本组成及工作原理 (4) 4.1.2 8253与系统连接 (5) 4.2 ADC0809内部功能与引脚介绍 (5) 4.2.1 引脚排列及各引脚的功能 (6) 4.2.2 ADC0809工作方式 (7) 4.2.3 ADC0809与系统连接 (8) 4.3 单片机89C51的引脚与功能介绍 (8) 4.4 8255并行口芯片基本组成及工作原理 (10) 4.4.1 8255的内部结构 (11) 4.4.2 8255的工作方式 (12) 4.2.3 8255与系统连接 (12) 4.5 LED显示部分接线及工作原理 (13) 4.5.1 LED显示工作原理 (13) 4.5.2 LED显示部分接线 (14) 4.6 总体电路图 (14) 5 软件设计流程及描述 (15) 5.1 主程序设计思路 (15)
5.2 部分程序设计流程图 (16) 5.2.1 8253程序流程图 (16) 5.2.2 8255程序流程图 (17) 5.2.3 数据处理流程图 (17) 5.2.4 LED显示流程图 (17) 5.3 汇编语言程序清单 (18) 5.4 仿真结果 (21) 6 课程设计体会 (21) 参考文献 (23)
摘要 数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。 本课程设计采用89C51系列单片机，89C51系列单片机基于简化的嵌入式控制系统结构，具有体积小、重量轻，具有很强的灵活性。设计的系统由硬件和软件两部分构成，硬件部分主要完成数据采集，软件部分完成数据处理和显示。数据采集采用AD0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，采样的周期由可编程定时/计数器8253控制。完成采样的数据后输入单片机内部进行处理，并送到LED显示。软件部分用Keil软件编程，操作简单，具有良好的人机交互界面。程序部分负责对整个系统控制和管理，采用了汇编语言进行了判别通道、数据采集处理、数据显示、数据通信等程序设计，具有较好的可读性。 随着计算机在工业控制领域的不断推广应用，将模拟信号转换成数字信号已经成为计算机控制系统中不可缺少的重要环节，因此数据采集系统有着重要的意义。
计算机常见外部接口图解 3.5mm插头 USB接口 串口 VGA接口 网卡（LAN）接口 并口 电脑内数据接口 IEEE1394接口 eSATA接口 Micro-USB DVI HDMI
3.5mm插头 最常见的立体声耳机分三层，也有两层的，每一层都有对应的功能，要DIY的话一定要分层。标准分布为“左右地红白”（从端部到根部依次是左声道、右声道、地线，其中左声道常用红色线皮，右声道常用白色的）。 最常见的是银白色的和铜黄色的，银色的是铜镀银，铜黄色的就是铜。由于银的稳定性和电子工程性优于铜，所以铜镀上银后可以升级使用该插头设备的用户体验。 USB接口 USB是一种常用的pc接口，他只有4根线，两根电源两根信号，故信号是串行传输的，usb接口也称为串行口，usb2.0的速度可以达到480Mbps。可以满足各种工业和民用需要.USB接口的输出电压和电流是： +5V 500mA 实际上有误差，最大不能超过+/-0.2V 也就是4.8-5.2V 。usb接口的4根线一般是下面这样分配的，需要注意的是千万不要把正负极弄反了，否则会烧掉usb设备或者电脑的南桥芯片：黑线：gnd 红线：vcc 绿线：data+ 白线：data-
USB接口定义图 USB接口定义颜色 一般的排列方式是：红白绿黑从左到右 定义： 红色－USB电源：标有－VCC、Power、5V、5VSB字样 白色－USB数据线：（负）－DATA-、USBD-、PD-、USBDT- 绿色－USB数据线：（正）－DATA+、USBD+、PD+、USBDT+ 黑色－地线： GND、Ground USB接口的连接线有两种形式，通常我们将其与电脑接口连接的一端称为“A”连接头，而将连接外设的接头称为“B”连接头(通常的外设都是内建USB数据线而仅仅包含与电脑相连的“A”连接头)。 USB接口是一种越来越流行的接口方式了，因为USB接口的特点很突出：速度快、兼容性好、不占中断、可以串接、支持热插拨等等，
第1节并行输入/输出内核 并行输入/输出（PIO）内核提供了Avalon存储器映射从端口和通用IO端口直接的接口。 I/O端口连接到片内的用户逻辑或是连到与FPGA片外设备相连的引脚上。 PIO内核提供对用户逻辑或外部设备简单的I/O访问，应用实例如下： ?控制LED ?获取开关数据 ?控制显示设备 ?配置并与片外设备通信，例如专用标准产品(ASSP)的设备。 PIO内核可以基于输入信号而发出中断请求 (IRQ) 输出。SOPC Builder 中提供了现成的 PIO内核，可以很容易地将PIO内核集成到SOPC Builder生成的系统中。 7.1.1 PIO 寄存器描述 每个PIO内核可提供多达32I/O端口，用户可以添加一个或多个PIO 内核。CPU通过读/ 写PIO接口的映射寄存器来控制PIO端口。在CPU的控制下，PIO内核在输入端口捕获数据，驱动数据到输出端口。当PIO端口直接连到了I/O管脚，通过写控制寄存器，CPU能够将管脚置成三态。图7-1是一个PIO应用的例子，本例使用了多个 PIO内核。 图7-1 使用PIO内核的系统实例
当集成到SOPC Builder生成的系统中，PIO内核有两个特性对用户是可见的。 ?具有四个寄存器的存储器映射的寄存器空间，4个寄存器是data、direction、 interruptmask和edgecapture。 ?1到32个的I/O端口。 有些寄存器在某些硬件配置下不是必需的，这时相应的寄存器就不存在了。对一个不存在的寄存器进行读操作，则返回一个未定义的值；一个不存在寄存器进行写操作则没有任何结果。表7-1给出了PIO寄存器的描述。 1. 数据寄存器（Data Input & Output） PIO内核I/O端口可以连接到片上或片外的逻辑。内核可以配置成仅有输入端口，或仅有输出端口，或两者都有。如果内核用于控制设备上的双向I/O 管脚，内核提供具有三态控制的双向模式。读数据寄存器返回输入端口上的数据，写数据寄存器则提供驱动到输出端口的数据。这些端口是独立的，读数据寄存器不会返回之前写入的数据。 2. 方向寄存器（direction） 如果端口是双向的，方向寄存器控制每个PIO端口的数据方向。当方向寄存器的第n为被置为1，端口n 驱动数据寄存器中相应位的值。方向寄存器只有当PIO内核配置为双向模式时才存在，模式(输入、输出或双向)在系统生成时指定，在运行时无法更改。在 input-only或output-only模式下，方向寄存器不存在。这种情况下，读方向寄存器返回一个未定义的值，写方向寄存器则没有结果。复位之后，方向寄存器的所有位都是0，即所有双向的I/O 端口配置为输入。如果PIO端口连接到设备的管脚，则管脚保持高阻状态。 3. 中断掩码寄存器（interruptmask） 设置中断掩码寄存器某位为1，则将相应的PIO输入端口中断使能。中断的行为依赖PIO 内核的硬件的配置。.中断掩码寄存器只有当硬件配置产生中
数据采集软件设计方案 1背景 由于尾矿监控系统的数据来源复杂，而且数据格式多样，而对于一个监控软件来说，如果要涉及到复杂的数据采集及其处理过程的话，对于软件本身运行的稳定性或造成一定的负担，而且也不利于于软件的后续开发和后期维护。 所以需要一个统一的数据采集程序，来为尾矿监控系统所涉及到的数据源进行整合，处理。把复杂的来源，格式多样的数据整合为单一来源，标准格式的数据，从而提高尾矿监控系统的可靠性。 2设计思路 从目前对数据源的分析情况来看，尾矿监控系统的数据主要有以下几种： 全站仪的采集数据,其数据存放在全站仪自己的SQL Server 数据库中。 内部位移,浸润线等监控数据（ BGK的设备），其数据是放在采集软件运行的本地ACCESS数据库文件中。 气象, 水文等监控数据(WAGO设备)，其数据源为通过它的WAGO Server 软件提供的OPC DA数据。 摄影头视频数据，存放在海康自己的视频录像机上面。 其他人为观测的数据。 其中，摄像头实时监控数据由海康提供控件，直接从海康设备上获取，其他人为观测数据由用户手动输入，通过尾矿监控系统软件直接存放到数据库。 剩下的三类数据，也是尾矿监测系统需要用到的主要数据，则由本软件来负责处理。主要处理思路如下图。
数据采集软件通过不同的接口分别从全站仪，BGK设备和WAGO设备采集数据。并根据各自的数据格式对数据进行分析，并将分析处理后的标准数据存放到尾矿监测系统的数据库。 3软件结构 数据采集软件采用模块化设计，其系统架构如下图：
如图所示，软件总共分为四层： 数据接口层：主要用于和设备进行数据交互，目前需要接入全站仪，BGK，WAGO 数据；并且存入数据接口将数据保存到数据库。由于考虑到以后的扩展性，数据接口层的数据接口要能做到可配置化，即能通过添加模块的方式增加其他类型的数据接入。 数据处理层：配合数据接口，对采集上来的数据的数据格式进行处理，转换为标准格式。也需要做到可配置化。 数据交互层：由于考虑到数据的复杂性，所以软件内部的数据交互采用XML作为标准交互格式，即交互数据统一为XElement对象。 表现层：也就是用户界面，用户要能够通过用户界面对一些参数进行配置，如：全站仪数据库地址，用户名，密码；ACCESS数据库路径；OPC服务器名；存入数据库地址等等。 根据软件架构图，可将软件分为以下四个功能模块： 3.1全站仪模块 主要负责采集处理全站仪数据，由于全站仪数据是保存到SQL Server数据库中，所以处理过程相对简单，只需要从SQL数据库中将需要的数据读取出来，调整为标准格式，保存到尾矿监测系统的数据库中。 3.2BGK模块 主要负责从BGK设备采集数据，BGK数据是存放在本地ACCESS数据库文件中，那就需要先建立ACCESS数据库文件的本地磁盘映射，然后再通过ODBC驱动从中读取数据，保存到尾矿监测系统的数据库中。 3.3WAGO模块 WAGO是通过WAGO OPC Server软件采用OPC DA协议进行交互的，所以需要采用OPC SDK 连接到WAGO的OPC服务器端，通过OPC协议进行数据采集，并将其转换为标准格式，保存到尾矿监测系统的数据库中。
长江大学工程技术学院 课程设计报告
课设题目
课程名称
系
部
班
级
学生姓名
学
号
序
号
指导教师
时
间
数据采集系统的设计与实现 汇编语言+微型计算机技术
信息系
2012 年 8 月 28 日～2012 年 9 月 9 日
目录
目录 长江大学工程技术学院 ..................... 错误!未定义书签。 一、设计目的 ............................. 错误!未定义书签。 二、设计内容 ............................. 错误!未定义书签。 三、硬件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。
1．总体结构图......................... 错误!未定义书签。 2.各部件端口地址设计及分析 ............ 错误!未定义书签。 3.各部件的组成及工作原理 .............. 错误!未定义书签。 四、软件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。 1．总体流程图......................... 错误!未定义书签。 2.主要程序编写及分析.................. 错误!未定义书签。 五、系统调试 ............................. 错误!未定义书签。 1.调试环境介绍........................ 错误!未定义书签。 2. 各部件的调试....................... 错误!未定义书签。 3.调试方法及结果...................... 错误!未定义书签。 六、总结与体会 ........................... 错误!未定义书签。 七、附录 ................................. 错误!未定义书签。
电脑主板各种接口及引脚定义，下图为常见的主板外设接口 首先是ATX 20-Pin电源接口电源接口，根据下图你可方便判断和分辨。 现在为提高CPU的供电，从P4主板开始，都有个4P接口，单独为CPU供电，在此也已经标出。
主板上CPU等网风扇接口。 主板上音频线接口。
主板SATA串口硬盘接口。 PS/2接口 鼠标和键盘绝大多数采用PS/2接口，鼠标和键盘的PS/2接口的物理外观完全相同，初学者往往容易插错，以至于业界不得不在PC'99规范中用两种不同的颜色来将其区别开，而事实上它们在工作原理上是完全相同的，从下面的PS/2接口针脚定义我们就可以看出来。
上图的分别为AT键盘（既常说的大口键盘），和PS2键盘（即小口键盘），如今市场上PS2键盘的数量越来越多了，而AT键盘已经要沦为昨日黄花了。因为键盘的定义相似，所以两者有共同的地方，各针脚定义如下： 1、DATA 数据信号 2、空 3、GND 地端 4、＋5V 5、CLOCK 时钟 6 空（仅限PS2键盘） USB接口 USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口是由Compaq、IBM、Microsoft 等多家公司于1994年底联合提出的接口标准，其目的是用于取代逐渐不适应外设需求的传统串、并口。1996年业界正式通过了USB1.0标准，但由于未获当时主流的Win95支持(直到Win95 OSR2才通过外挂模块提供对USB1.0的支持)而未得到普及，直到1998年USB1.1标准确立和Win98内核正式提供对USB接口的直接支持之后，USB才真正开始普及，到今天已经发展到USB2.0标准。 USB接口的连接线有两种形式，通常我们将其与电脑接口连接的一端称为“A”连接头，而将连接外设的接头称为“B”连接头(通常的外设都是内建USB数据线而仅仅包含与电脑相连的“A”连接头)。Negative data ,positive data
基于完整数据采集系统设计方案 简介 可编程逻辑控制器(PLC)是很多工业自动化和过程控制系统的核心，可 监控和控制复杂的系统变量。基于PLC 的系统采用多个传感器和执行器，可测量和控制模拟过程变量，例如压力、温度和流量。PLC 广泛应用于众多不同应用，例如工厂、炼油厂、医疗设备和航空航天系统，它们需要很高的精度，还 要保持稳定的长时间工作。此外，激烈的市场竞争形势要求必须降低成本和缩 短设计时间。因此，工业设备和关键基础设施的设计人员在满足客户对精度、 噪声、漂移、速度和安全的严格要求方面遇到了严峻的挑战。本文以PLC 应用为例，说明多功能、低成本的高度集成ADAS3022 如何通过更换模拟前端(AFE)级，降低复杂性、解决多通道数据采集系统设计中遇到的诸多难题。这 种高性能器件具有多个输入范围，非常适合高精度工业、仪器、电力线和医疗 数据采集卡应用，可以降低成本和加快产品面市，同时占用空间很小，易于使用，在1 MSPS 速率下提供真正的16 位精度。 PLC 应用示例 在工业应用中，模拟输入模块可获取和监控恶劣环境中的远程传感器信号，例如存在极端温度和湿度、振动、爆炸化学物品的环境。典型信号包括具 有5 V、10 V、±5 V 和±10 V 满量程范围的单端电压或差分电压，或者0 mA 至20 mA、4 mA 至20 mA、±20 mA 范围的环路电流。当遇到具有严重电磁干扰(EMI)的长电缆时，通常使用电流环路，因为它们本 身具有良好的抗扰度。 模拟输出模块通常控制执行器，例如继电器、电磁阀和阀门等，以形成 完整自动化控制系统。它们通常提供具有5 V、10 V、±5 V 和
摘要 数据采集系统，是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。 本课程设计对数据采集系统作了基本的研究。本系统主要解决的是采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送的实现方法。 关键字：数据采集、A/D转换、模拟量。数字量、串行通信
数据采集系统的设计 1 设计内容及要求 设计一个数据采集系统，系统要采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送。 要求：①选择合适的芯片；②设计原理电路（包含译码电路）；③编制数据采集的程序段；④编制数据通信程序段；⑤撰写设计说明书。 2 数据采集系统原理及实现方案 本课设是设计一个数据采集系统，系统要采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送。 数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。硬件设计应用电子设计自动化工具，数据采集原理图如图1所示： 图1 数据采集原理图 由原理图可知，此设计主要分三大部分：模拟量的输入采集，数字量的输入采集，从机向主机的串行通信。 信号采集分析：采集多路模拟信号时，A/D转换器前端需加采样/保持(S/H)电路。待测量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波
等环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D 转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。 本题设计要求简单，模拟量和数字量直接给出，故信号采集部分可忽略，而将数据输出直接连接至A/D 转换器输入端。 模拟量的采集：A/D 转换器的选取应考虑：（1）转换时间的选择：转换速度是指完成一次A/D 转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。A/D 转换器型号不同，转换速度差别很大。由于本系统的控制时间无具体要求，故可不予考虑，但至少要小于题目要求的1ms ，这是可以达到的。（2）AD 位数的选择：A/D 转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。要求精度为10位。 输入为0～5V 时，分辨率为 0049.01 25 1210=-=-N F V V 设计要求10位精度的10路模拟量，通过查阅资料，TLC1543芯片满足要求。 TLC1543 是一种开关电容结构的逐次逼近式A/D 转换器， 片内提供转换时钟，12 位或 8 位串行数据输出。可采集 11 路模拟输入电压，由片内多路开关选通，并采样保持。 数字量的采集：设计中要求是20路数字量，可利用单片机的I/O 口直接采集，但需要20个I/O 口与之对应，这样，就浪费了芯片的管脚资源，可采用并行采集、串行输出的办法，进行I/O 口扩展。 传输方式分析：通过串行通讯方式RS485向工控机传送。
长江大学工程技术学院课程设计报告 课设题目数据采集系统的设计与实现 课程名称汇编语言+微型计算机技术 系部信息系 班级 学生姓名 学号 序号 指导教师 时间2012年8月28日～2012年9月9日
目录 目录 长江大学工程技术学院 (1) 一、设计目的 (1) 二、设计内容 (1) 三、硬件设计及分析 (2) 1．总体结构图 (2) 2.各部件端口地址设计及分析 (2) 3.各部件的组成及工作原理 (2) 四、软件设计及分析 (5) 1．总体流程图 (5) 2.主要程序编写及分析 (5) 五、系统调试 (10) 1.调试环境介绍 (10) 2. 各部件的调试 (11) 3.调试方法及结果 (12) 六、总结与体会 (12) 七、附录 (13)
数据采集系统的设计与实现 一、设计目的 1.通过本设计，使学生综合运用《微型计算机技术》、《汇编语言程序设计》以及电子技术等课程的内容，为以后从事计算机检测与控制奠定一定的基础。 2.主要掌握并行I/O接口芯片8253、8255A、ADC0809及中断控制芯片8259A 等可编程器件的使用，掌握译码器74LS138的使用。 3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4.掌握微型计算机技术应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。 二、设计内容 1.功能要求 ①利用《汇编语言+微型计算机系统》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和微机内部的中断控制器8259A（从保留的IRQ2或TRQ10端引入）设计一个数据采集系统、并且编程与调试。 ②用8253定时器定时10MS，每次定时10MS后启动一次模/数转换，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集。 ③每次模/数转换结束后，产生一次中断，在中断服务程序中，采集来的数字量被读入微处理器的累加器AL中，然后通过8255A输出到8个LED发光二极管显示。 2.设计所需器材与工具 ④微机原理与接口综合仿真实验平台。 ⑤可编程接口芯片8253、8255A、ADC0809和译码器芯片74LS138、74LS245等。 ⑥可调电位器4.7KΩ一个。 ⑦其他逻辑器件、导线若干。 ⑧万用表、常用工具等。
摘要 本文采用嵌入式微处理器STM32作为系统主控芯片，选用的通信芯片为SIM900A，在参考一些相关的文献资料和芯片厂家的数据手册后，设计了一种无线数据采集的通信模块，并且经过实际验证得出本模块运行性能稳定，数据传输速度快，外观精致，性价比高的特点。关键词：SIM900A；数据采集；通信 abstract This paper adopts the embedded microprocessor STM32 as master chip, communication chip is SIM900A, in reference to some relevant literature and chip manufacturer's data sheet, design the communication module of a wireless data acquisition, and after the actual verification shows that this module runs stable performance, fast data transmission, exquisite appearance, characteristics high price. Key words: SIM900A; data acquisition; communication 引言 随着互联网技和当今通信技术的快速发展，无线数据采集技术经过这些年多次的实验研究以及实际中的应用，目前其技术水平已达到非常成熟的地步，并且在各个领域有着重要的地位和起着重大作用。本文所设计的无线数据采集通信模块，主要实现信息数据的接收发送功能，并且模块运行数据传输达到稳定状态。 1 无线通信模块整体设计方案 本次设计的硬件通信模块主要由四部分构成：电源部分、通信部
一个单片机串行数据采集/传输模块的设计 以GMS97C2051单片机为核心，采用TLC2543 12位串行A/D转换器，设计了一个串行数据采集/传输模块，给出了硬件原理图和主要源程序。 关键词串行A/D转换器串行数据传输 GMS97C2051单片机 在微机测控系统中，经常要用到A/D转换。常用的方法是扩展一块或多块A/D采集卡。当模拟量较少或是温度、压力等缓变信号场合，采用总线型A/D卡并不是最合适、最经济的方案。这里介绍一种以GNS97C2051单片机为核心，采用TLC2543 12位串行A/D转换器构成的采样模块，该模块的采样数据由单片机串口经电平转换后送到上位机（IBM PC兼容机）的串口COM1或COM2，形成一种串行数据采集串行数据传输的方式。经实践调试证实：该模块功耗低、采样精度高、可靠性好、接口简便，有一定实用价值。 1 主要器件介绍 1.1 TLC2543串行A/D转换器 模块采用TI公司的TLC2543 12位串行A/D转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源，且价格适中。其特点有： （1）12位分辨率A/D转换器； （2）在工作温度范围内10μs转换时间； （3）11个模拟输入通道； （4）3路内置自测试方式； （5）采样率为66kbps； （6）线性误差+1LSB（max） （7）有转换结束（EOC）输出； （8）具有单、双极性输出； （9）可编程的MSB或LSB前导； （10）可编程的输出数据长度。 TLC2543的引脚排列如图1所示。图1中AIN0～AIN10为模拟输入端；为片选端；DIN 为串行数据输入端；DOUT为A/D转换结果的三态串行输出端；EOC为转换结束端；CLK为I/O时钟；REF+为正基准电压端；REF-为负基准电压端；V CC为电源；GND为地。 1.2 GMS97C2051单片机 GMS97C2051是武汉力源公司和韩国LG公司联合推出的一种性能价格比极高的 8位单片机，其指令系统与MCS-51系列完全兼容。GMS97C2051与AT89C2051兼容（可直接替换），但其性能价格比优于 AT89C2051。引脚排列如图2所示。
1.并行接口 目前，计算机中的并行接口主要作为打印机端口，接口使用是25针D形接头。所谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，容易出错。 现在有五种常见的并口：4位、8位、半8位、EPP和ECP，大多数PC机配有4位或8位的并口，许多利用Intel386芯片组的便携机配有EPP口，支持全部IEEE1284并口规格的计算机配有ECP并口。标准并行口4位、8位、半8位。4位口一次只能输入4位数据，但可以输出8位数据；8位口可以一次输入和输出8位数据；半8位也可以。 EPP口（增强并行口）:由Intel等公司开发，允许8位双向数据传送，可以连接各种非打印机设备，如扫描仪、LAN适配器、磁盘驱动器和CDROM 驱动器等。 ECP口（扩展并行口）:由Microsoft、HP公司开发，能支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址，在多任务环境下可以使用DMA（直接存储器访问）。 目前几乎所有的586机的主板都集成了并行口插座，标注为 Paralle1或LPT1，是一个25针的双排针插座。 2.串行接口 计算机的另一种标准接口是串行口，现在的PC机一般至少有两个串行口COM1和COM2。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。这样，虽然速度会慢一些，但传送距离较并行口更长，因此长距离的通信应使用串行口。通常COM1使用的是9针D形连接器，而COM2有些使用的是老式的DB25针连接器。 3 USB接口 USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它不是一种新的总线标准，而是应用在PC领域的新型接口技术。 USB使用一个4针插头作为标准插头。通过这个标准插头，采用菊花链形式可把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB标准中将USB分为五个部分：控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备以及针对不同USB设备的客户驱动程序。 USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，而且也安装了USB接口插槽。Windows 98及以上版本的操作系统都内置了对USB接口的支持(但Windows NT尚不支持USB)。目前已经有数码相机、数字音箱、扫描仪、键盘、