基于STM32F103RBT6的振动信号采集系统

基于STM32F103单片机的数据采集系统设计本文。

在现代科技快速发展的时代背景下，数据采集系统作为信息获取的重要手段之一，已经成为各行业必备的工具之一。

STM32F103单片机作为一款性能稳定、功能强大的微控制器，被广泛应用于各种数据采集系统中。

本文将以STM32F103单片机为基础，探讨其在数据采集系统中的设计原理、实现方法以及应用案例，旨在为同行业研究者提供参考和借鉴。

一、STM32F103单片机概述STM32F103单片机是意法半导体公司推出的一款32位MCU，采用ARM Cortex-M3内核，工作频率高达72MHz，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点。

在各种嵌入式系统中，STM32F103单片机的应用十分广泛，特别适用于需要较高计算性能和功耗要求低的场景。

二、数据采集系统概述数据采集系统是一种用于采集、处理和传输数据的系统，通常由传感器、数据采集设备、数据处理单元和通信模块等组成。

在工业控制、环境监测、医疗诊断等领域，数据采集系统扮演着重要角色，能够实时监测各种参数并进行数据分析，为决策提供数据支持。

三、STM32F103单片机在数据采集系统中的应用1. 数据采集系统设计原理数据采集系统的设计原理包括数据采集、数据处理和数据传输等环节。

在STM32F103单片机中，可以通过外设接口如ADC、UART等模块实现数据的采集和传输，通过中断和定时器等功能实现数据的处理和分析，从而构建完整的数据采集系统。

2. 数据采集系统实现方法基于STM32F103单片机的数据采集系统的实现方法主要包括硬件设计和软件编程两个方面。

在硬件设计方面，需要根据具体需求选择合适的传感器和外设接口，设计电路连接和布局；在软件编程方面，需要利用STM32CubeMX等工具进行初始化配置，编写相应的驱动程序和应用程序，实现数据的采集、处理和传输。

3. 数据采集系统应用案例以环境监测系统为例，我们可以利用STM32F103单片机搭建一个实时监测空气质量的数据采集系统。

振动信号同步采集系统的设计作者：郭庆胡文俊徐翠锋来源：《电脑知识与技术》2019年第20期摘要：基于单片机控制技术，设计了一种基于压电传感器的四通道振动信号采集系统。

系统采用了PVDF压电薄膜传感器采集振动信号，采集到的振动信号通过调理电路转换成电压并放大，调理后的四路信号输入到采样保持电路、模拟开关电路，最终由STM32F103ZET6单片机控制信号的采样和A/D转换并通过USB串口将数据传输到上位机。

由上位机实时显示振动信号的波形以及通道的选择、切换。

该系统具有成本低廉、操作简单等特点，可以灵敏的采集到振动信号并直观的在上位机实时显示。

关键词：PVDF压电薄膜传感器;振动信号;同步采集中图分类号：TP212; ; ; ; 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）20-0255-04开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Abstract： Based on the control technology of single chip microcomputer， a four-channel vibration signal acquisition system based on piezoelectric sensor is designed. The system adopts PVDF piezoelectric film sensor to collect vibration signal. The collected vibration signal is converted into voltage and amplified by the conditioning circuit. The four signals after conditioning are input to the sample-and-hold circuit and the analog switch circuit， and finally the signal is controlled by STM32F103ZET6 single-chip microcomputer. Sampling and A/D conversion and transfer data to the host computer via the USB serial port. The waveform of the vibration signal and the selection and switching of the channel are displayed in real time by the host computer. The system has the characteristics of low cost， simple operation， etc.， and can collect the vibration signal sensitively and display it in real time in the upper computer.Key words： PVDF piezoelectric film sensor; vibration signal; synchronous acquisition振动在人们的工作、生活中随处可见，振动信号在地质勘测、地震监测、机械检测等领域上则尤为重要。

基于STM32F103单片机的数据采集系统设计摘要本文设计了一个基于STM32F103单片机的数据采集系统，该系统可以采集并存储来自传感器的各种类型的数据，并将其通过串口传输给上位机进行进一步的处理和分析。

在系统设计过程中，我们使用了C 语言作为主要的开发语言，并使用了开发工具Keil uVision5进行开发和调试。

使用硬件电路实现传感器接口，可以自适应支持多种传感器，如温湿度传感器，光照传感器等。

通过实际测试，本系统能够稳定地采集数据，并提供高效的数据传输速度和数据处理能力。

关键词：STM32F103、数据采集、传感器接口、串口传输AbstractThis article designs a data acquisition system based on STM32F103 microcontroller, which can collect and store various types of data from sensors, and transmit them to the upper computer for further processing and analysis through serial port. In the process of system design, we use C language as the main development language and use Keil uVision5 as the development and debugging tool. Using hardware circuits to implement sensor interfaces, it can adaptively support multiple sensors such as temperature and humidity sensors, light sensors, etc. Through actual testing, this system can stably collect data and provide high-speed data transmission and processing capabilities.Keywords: STM32F103, data acquisition, sensor interface, serial transmission1.引言随着传感器技术的不断发展，越来越多的数据采集应用得到了广泛的应用。

基于STM32F103RBT6的集中抄表老化测试系统丁艳玲【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】传统集中抄表老化测试电路接线复杂，效率低，成本高。

为了提高老化测试效率，文章介绍了一种基于STM32F103RBT6的集中抄表老化测试系统，包括总体电路设计，抄控器与上位机的通信，采集器与信号源的接口电路，及相应的指示、电源和复位电路，并给出了相应的软件流程和串口程序。

该系统通过合理的老化流程、优化设备间的通信协议最终做到高效、实时地完成产品老化，在老化过程中实时准确地报出故障产品以便下架检修。

现场应用验证了系统运行稳定，测试方便。

%Traditional centralized meter reading to test ageing circuit connection is of complexity, low-efficiency and high cost. In order to improve the efficiency of ageing test, this thesis introduces a centralized meter reading testing system based on STM32F103RBT6, which includes the overall circuit design, the meter-reading monitor and upper computer communication, the interface circuit between collector and signal source and the related circuit of signal, power and reset as well. All these are offered with corresponding software and gorge procedures. This system manages to achieve the products' ageing process efficiently and timely through rational ageing procedures, optimizing communication protocols among facilities. The system can also correctly report the faulty items ontime so as to be overhauled. The field application has proved that the system can run smoothly and conveniently.【总页数】3页(P41-43)【作者】丁艳玲【作者单位】南京机电职业技术学院自动化工程系，江苏南京 211135【正文语种】中文【相关文献】1.基于PWM整流器的电机控制器老化测试系统 [J], 潘再平;芦思晨;刘峙飞2.基于PLC间接寻址的变频器老化测试系统设计 [J], 张进峰;颜友钧3.基于μC/OS-Ⅱ系统的直流充电桩整流模块老化测试系统的设计 [J], 刘军;向玲4.基于LabVIEW的排阻老化电阻值测试系统 [J], 田恬;肖仕武5.基于多智能体的液晶屏柔性老化测试系统研究 [J], 王德力;倪俊芳;杨歆豪;周东风;杨波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

图１　系统构成图2.1　MCU&SWD模块STM32F103的最小系统采用以产生单片机运行所必需的时钟频率16 MHz。

SWD烧录程序采用的是STM32烧录方的智能停车场管理系统研究”（项目编号：2017BYKY07）。

苏康友（1988-），男，广东广州人，硕士研究生，助教。

研究方向：嵌入式系统、自动控制。

图２　ＳＴＭ３２启动模式选择2.2　ADC模块ADC模块见图3。

采用8位A/D转换器0808，它是8路多路开关，以及与微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS组件，其转换方法为逐次逼近型。

图３　ＡＤＣ０８０８转换模块图４　数／模转换模块模块模块见图4。

数/模转换芯片用的是8位的，其与微处理器完全兼容。

该芯片具有价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点。

３　程序设计STM32F103芯片15引脚与ADC模块对数据进行采集，并建立相应的数据函数对采集到的数据进行分析处理，。

核心程序如下所示：if(fixture_up()==1){digital_open(); //初始化GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_ Pin_15); //ADC数据采集Usart_SendString(macUSARTx, "fail3_ok\r\n<BST>"); // 数据传送break;}else{（下转第属性相同的图件编辑修改，则先要将属性待修改的图件选中，再限定只对选中的图件(勾选selected)执行查找相似对象，进行编辑修改。

命令执行完毕，必须退出图件选中状态，退等。

只要对其进行灵活应用，全局编辑一定能帮助人们提高设计效率。

图７　将封装为ＬＥＤ－的发光管全部选出 图８　所有ＬＥＤ－０修改为ＬＥＤ－０１图９　全局编辑后最终设计效果图图５　ＡＤＣ采集数据流程图。

基于STM32F103VCT6的振弦式传感器数据采集系统贾鹏辉;陈辉;周平义【摘要】Traditional vibrating-wire-sensor acquisition systems are usually used in tunnels, mines, bridges, dams and other projects,but they always have difficulty in communicating with each other,and they all have poor accuracy and real-time capability. In order to solve these problems,a vibrating-wire-sensor data acquisition system based on STM32F103 was designed.The system integrated functions such as data acquisition,data storage,power management,and it can be connected to various types of sensors. Data acquisition measurement system provided various communication interfaces such as GPRS and RS485.The wireless communi-cation module can establish wireless networks easily between multiple measuring instruments and create dynamic routing,which can realize data collection and transmission in harsh environments.%针对隧道、矿山、桥梁、水库大坝等工程中传统振弦式传感器采集系统精度不高、相互之间通信困难、实时性差等缺点，设计了以STM32F103VCT6为核心控制芯片的振弦式传感器数据采集系统。

108传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)2019年第38卷第11期DOI ： 10.13873/J. 1000-9787 (2019) 11-0108-03基于STM32的电机振动信号采集检测系统**收稿日期：2018-09-27*基金项目：国家自然科学基金资助项目(61170060)蔡俊，陈晓烽，吴思汉，隋翔龙(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232000)摘要：设计了一种电机振动信号采集检测系统，通过传感器将位移信号转换为电流信号，将电流信号转 换为±4 V 电压信号;并采用MAX295作为低通滤波器，滤除采集系统的高频分量;AD7606芯片将采集到 的数据传给主控芯片STM32F429,并设计了系统软件。

STM32可通过输岀脉宽调制(PWM)波控制 AD7606的采样频率，软件实现了数据的实时传输与保存,以及信号频谱与相关参数在屏幕上的实时显示。

测试结果表明:设计的采集系统具有实时、可靠的优点，能够有效测量电机振动信号。

关键词：电机；振动信号采集；信号调理；STM32F429芯片中图分类号：TP274； TP212 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2019)11-0108-03Motor vibration signal acquisition and detectionsystem based on STM32 *CAI Jun , CHEN Xiaofeng , WU Sihan , SUI Xianglong(School of Electric and Information Engineering ,Anhui University of Science and Technology ,Huainan 232000,China)Abstract : A motor vibralion signal acquisilion and detection system is designed. The displacement signal istransformed into current signal by the sensor , convert current signal into ±4 V voltage signal. And the MAX295 is used as a low-pass filter to filter out the high-frequency component of the acquisition system. AD7606 chiptransmits the collected data to main control chip STM32F429 ・ And the system software is designed ・ The output pulse width modulation ( PWM ) wave of STM32 can control the sampling frequency of AD7606. Software not only realizes the real-time transmission and storage of data but also realizes the real-time display of signal spectrum andrelated parameters on the screen ・ Test result shows that the acquisition system is real-time and reliable.Keywords : motor ； vibration signal collection ； signal modulation ； STM32F429 chip0引言当今，电机在民用、军事和工业领域都有广泛应用。

基于STM32的大型转子振动信号采集系统的设计李玉;廖平【摘要】为研究大型转子性能退化趋势预测与故障演变规律，设计了一套基于STM32的大型转子振动信号采集系统，并进行了实际电路实验。

传感器信号通过转换、滤波等信号处理，输出给外接A／D转换器进行模数转换，转换后的信号经由主控芯片STM32f103x进行一次数字滤波后，通过串口输出给上位机进行进一步的处理。

基于LabVIEW设计的主机用户程序，可同时实时显示两路振动信号的波形图，并将每次采集的数据完整存入Excel表格中，还能读取历史数据进行快速傅里叶变换，绘制出其频域图。

实验表明，该系统可以实现振动信号的实时采集与存储，并进行历史数据的频域分析，为大型转子性能退化趋势预测与故障演变规律的研究提供了重要的信息。

%In order to study the performance degradation trend prediction and the fault evolution law of large rotors,a set of large rotor vibration signal acquisition system was designed based onSTM32.And a practical circuit experiment was carried out.The sensor signals were processed by conversion,filter and some other signal processing.Then the external AD converter converted it to digital signal.A digital filtering by the main control chip STM32f103x was used in the transformed signals,before it was output to PC for further processing through a serial port.Host user program was designed by LabVIEW.The two channel vibration signals were real-time displayed in the waveform diagram at the same time.And the data were fully saved in the Excel sheet.The fast Fourier transform was used in the historical data,which were read from the Excel sheet,to map out a frequency domain graph.Theexperi-ments show that the system can realize real-time vibration signal acquisition and storage.It also can analyze the frequency domain of the historical data.It provides important information for the performance degradation trend prediction and the fault evolution law of large rotors.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P65-67,71)【关键词】STM32;数据采集;状态监测;振动信号【作者】李玉;廖平【作者单位】高性能复杂制造国家重点实验室，中南大学，湖南长沙 410083;高性能复杂制造国家重点实验室，中南大学，湖南长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TP274大型旋转机械广泛应用于电力、冶金、石油、船舶等领域。

（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）实用新型专利（10）申请公布号CN203785783U（43）申请公布日 2014.08.20（21）申请号CN201420167339.6（22）申请日2014.04.08（71）申请人沈阳大学地址110044 辽宁省沈阳市大东区望花南街21号（72）发明人原忠虎;徐漫洋;何友国;齐晓轩（74）专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司代理人戚羽（51）Int.CI权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称基于STM32F103C8T6的振动信号采集系统（57）摘要一种基于STM32F103C8T6的振动信号的采集系统，包括主机、LCD液晶显示屏、SD卡凹槽和传感器，主机有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有一个传感器信号线输入插头和一个电源插头；在主机外壳的一个侧面安有一个LCD液晶显示屏、一个上调按键、一个下调按键、一个确认按键和一个电源开关；在主机外壳其中的另一个侧面安有一个USB插口凹槽和一个SD卡凹槽。

在主机外壳内装有1块主控电路板，该主控电路由微处理器电路、信号调理电路、LCD驱动电路、按键电路、SD卡驱动电路、USB驱动电路和电源电路组成。

本实用新型具有体积小、外围电路设计简单和便于维修的特点。

法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态2014-08-20授权授权2016-06-01专利权的终止专利权的终止权利要求说明书基于STM32F103C8T6的振动信号采集系统的权利要求说明书内容是....请下载后查看说明书基于STM32F103C8T6的振动信号采集系统的说明书内容是....请下载后查看。

物联网技术 2023年 / 第7期1080 引 言随着社会经济的发展和生活节奏的加快，外卖行业腾飞，在疫情的推动下无接触式的配送成为新的行业标准，智能外卖柜也开始得到大规模应用，解决了传统配送模式下等待时间过长、堆积外卖管理混乱等问题[1-3]。

单片机是采用超大规模集成电路技术，将中央信息处理器（即CPU ）、程序存储器（ROM ）、数据存储器（RAM ），及各类的通信接口和不同的I/O 端口集中在一个微芯片上，创建微型且完整的计算机系统。

随着工业的发展，当代单片机完善了中断逻辑、定时模块及A/D 转换等更繁琐、更完好的电路，使得单片机的应用范围愈加宽泛，如智能家居、工业控制、通信系统、工业机器人等。

2018年至2022年国内餐饮业的平均收入约为33 769亿元， 其中集团餐饮收入最高，达到12 003亿元，约占30.28%。

根据数据显示，集团餐饮企业的市场份额非常大，因此集团餐饮业的需求也非常巨大。

为了改善消费者体验，集团内的大型餐饮公司一直在投资智能解决方案。

据统计显示，某团在各地区投放的智能柜平均每天使用8～10次。

而国外外卖餐饮行业还局限在快餐店中的自主配送，尚未发展成完整产业链，用户基数较少，市场还未开发。

目前，国内大型餐饮市场的管理还不完善。

在许多大学和办公楼中都出现了一个非常普遍的现象：外卖放置混乱，无人监管，导致外卖经常丢失；甚至某些不法分子还借此机会投毒谋害他人生命，且现行投放的外卖柜大多只有放置功能，无法恒温存储，带来的体验往往不是很好，使得使用频次相较点餐要低。

随着外卖订单的增长只会加剧这种混乱。

对此，市场应加强规范，发展智能化，提升安全水平。

1 系统设计1.1 硬件模块本文设计的基于STM32F103RBT6单片机的智能柜主要由硬件控制模块和软件模块两部分构成。

硬件模块内容主要完成柜体存储模块、智能锁控制模块和柜内控制核心电路的设计；软件控制模块内容主要完成系统用户订购端、商家控制端、服务器数据、服务器数据处理端的设计。