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摘要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的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
本设计采用A/D转换器和MCS-51单片机组成数据采集系统，该设计具有结构简单、操作方便、高性价比、具有显示、记录存储功能，能够适应油田野外恶劣环境,；具有性能稳定、可靠性高、响应速度快操作简单、费用低廉、回放过程的信号可以直观的观察。
它与有线数传相比主要有布线成本低、安装简便、便于移动等性能。
数据采集器的市场需求量大，以数据采集器为核心构成的小系统应用广泛，因此开发高性能的数据采集器具有良好的市场前景。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。
数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环，在医药、化工、食品、等领域的生产过程中，往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及压力等参数。
同时，还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻，将其在某一时间段内检测得到的数据经过转换提取出来，以便进行比较，做出决策，调整控制方案，提高产品的合格率，产生良好的经济效益。
数据采集系统具有广阔的市场前景，在工业生产和日常生活中已越来越必不可小。
因此本课题设计无论是研究意义还是市场前景都具有很高的价值。
关键字：数据采集，数据处理，A/D转换器单片机目录摘要 (5)一概述 (8)1.1数据采集和数据处理 (8)1.2系统的价值和意义 (8)1.3课题的意义及发展状况 (9)1.4市场前景 (9)第二章系统设计 (10)2.1方案比较与确定 (10)2.2设计思想 (10)2.3方案论证与确定 (10)2.4系统框图 (11)第三章系统硬件设计 (12)3.1元器件的选择 (12)3.2主电路设计............................................................ (16)第四章系统软件设计 (19)4.1主程序流程图 (19)4 .2数据采集流程图 (19)4.3显示程序流程图 (20)第五章单片机控制系统的调试 (22)5.1 单片机的开发系统与功能 (22)5.2 硬件调试 (22)5.2.1静态测试 (22)5.2.2 联机调试 (22)5.3软件调试 (23)5.4综合调试 (23)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (25)附录............................................................ .. (26)、第一章概述1数据采集和数据处理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。
基于Spartan-6的多路网络数据采集卡设计与实现
田丹;李浩;鄢林;陈曦
【期刊名称】《电子产品世界》
【年(卷),期】2011(18)12
【摘要】网络正在成为当今社会通信的骨干力量,网络监控的研究需求日益迫切.本文介绍了多路网络数据采集卡系统设计与实现,以Xilinx Spartan 6系列FPGA为平台,采集8路10/100M网络数据,引入队列管理机制和乒乓原理后,通过PCIe接口发送到PC机做分析最后通过实际测试,验证了该卡的正确性.
【总页数】2页(P68-69)
【作者】田丹;李浩;鄢林;陈曦
【作者单位】电子科技大学电科院,四川成都611731;电子科技大学电科院,四川成都611731;电子科技大学电科院,四川成都611731;电子科技大学电科院,四川成都611731
【正文语种】中文
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基于蓝牙的无线数据采集系统设计毕业论文目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论 (2)1.1课题研究相关背景 (2)1.2课题研究的目的及意义 (2)1.3蓝牙技术的发展状况 (3)第二章无线数据采集系统硬件设计 (4)2.1系统的整体设计方案 (4)2.2系统的整体结构 (4)2.3系统的整体功能设计图 (5)第三章温度传感器模块 (6)3.1温度传感器的分类及其型号 (6)3.1.1 接触式温度传感器 (6)3.1.2非接触式温度传感器 (7)3.1.3 常见温度传感器 (8)3.2 温度传感器的选型 (9)第四章 STM32F103处理器 (11)4.1 STM32处理器简介： (11)4.2 STM32重要参数： (12)4.3 STM32性能特点： (12)第五章 TFT彩色液晶显示屏 (12)5.1 TFT LCD介绍 (13)5.2TFT特点 (13)5.3驱动芯片 (13)第六章 HC-05蓝牙模块 (15)6.1HC-05蓝牙模块介绍 (15)6.2 蓝牙配置 (15)第七章无线数据采集系统软件设计 (18)7.1 数据采集部分软件设计与实现 (18)7.2控制部分程序设计及实现 (19)7.3系统的软件调试 (20)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)第一章绪论1.1课题研究相关背景蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。
可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。
蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。
蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。
如今蓝牙由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，简称SIG)管理。
多路数据采集系统毕业设计第一章绪论1.1课题研究背景和意义数据采集是指将位移、流量、温度、压力等模拟量采集、转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示或打印。
数据采集技术是信息科学的一个重要组成部分,信号处理技术、计算机技术,传感器技术是现代检测技术的基础。
数据采集技术则正是这些技术的先导,也是信息进行可靠传输,正确处理的基础。
在工业生产中,对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,这样能提高产品的质量、降低成本。
在科学实验中,对应用数据进行实时采集,这样获得大量的动态信息,是研究物理过程动态变化的有效手段,也是获取科学奥秘的重要手段之一。
设计数据采集系统目的,就是把传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号,并把数字信号送入计算机,计算机将计算得到的数据加以利用观察,这样就实现对某些物理量的监视,数据采集系统性能的好坏,取决于它的精度和速度,在精度保证的条件下提高采样速度,满足实时采集、实时处理和实时控制的要求[1]。
数据采集常用的方式有在PC机,也可以在工控机内安装数据采集卡,如RS-422卡、RS-485卡及A/D卡;或专门的采集设备,包括PCI、PXI、PCMCIA、USB,无线以及火线FireWire接口等,可用于台式PC机、便携式电脑以及联网的应用系统中[2]。
数据采集系统起始于20世纪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,由非成熟人员进行操作,并且测试任务是测试设备高速自动完成的。
近年来,数据采集及应用受到了人们越来越广泛的关注,数据采集系统也有了迅速的发展,数据采集系统也朝着微型化、小型化、便携式,低电压、低功耗发展。
当前市场出售的小型数据采集器相当于一个功能齐全计算机。
这些数据采集器功能强大,能够实现实时数据采集、处理的自动化设备。
具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能[;不仅能保证现场数据的实时性、真实性、有效性、可用性,而且能很方便输入计算机,应用在各个领域。
数据采集与处理技术课程论文物联网游戏开发平台专业班级：2010级测控技术与仪器2班姓名：胡浩鹏选课序号：26学号：2220101464信息科学技术学院摘要传统计算机网络游戏经过多年的发展已成为互联网产业的主导产业之一。
尤其是中国的网络游戏产业规模已经在玩家人数和产业规模上已位居世界前列。
而且网络游戏已经成为当代青少年主要娱乐方式之一。
但是网络游戏带来的负面影响不容忽视。
传统网络游戏不但会带来残忍、色情、贪婪、嫉妒、愤怒、懒惰、自闭等青少年心理问题；而且长期坐在计算机前会引发生理健康问题。
高速物联网与IPv6协议的逐步普及，使得互联网逐步从计算机迈向更加轻巧、便携的移动设备。
双核平板电脑等移动设备处理能力已经能够满足普通游戏需要。
本文基于高性能双核平板电脑人机交互性能，通过相关传感设备将网络游戏移植到便携移动设备，创造一种将户外环境、人体运动、游戏娱乐与网络传输相结合的多位一体的游戏模式，根本上改变传统网络游戏在生理上和心理上造成的不良影响，促进一个物联网游戏时代的到来。
本文在Android操作系统的基础，借助平板电脑传感器数据采集系统以及Eclipse编译环境，设计一种游戏开发平台，改变网络游戏的形式，改善传统网络游戏带来的不良影响。
关键词：物联网；网络游戏；传感器；移动设备AbstractTraditional Internet computer games have developed into one of the leading industry among the Internet industry, especially in China where the scale of it has ranked the first place in number and industrial size. In addition, the Internet computer games have taken up large amount of free time of adolescents.However, it is ineligible of the negative psychological effect brought about by Internet computer games such as cruel, pornography, avarice, jealousy, anger, indolence and autistic as well as physical effect caused by chronic sitting in front of a computer.Thanks to the popularized Internet of Things and IPv6 agreement, some portable mobile devices are able to connect to the Internet such as Dual-core Tablet PC whose capacity and ability has met the demand of Internet computer games. Based on Dual-core Tablet PC and the Human-computer interaction sensors of it, this dissertation aims to transplant Internet computer games into mobile devices to create a system consists of outdoor environment, human movement, games and network transmission.Android system, Human-computer interaction sensors, and Eclipse are used to develop the games platform.Keywords: Internet of Things，Internet Computer Games, Sensors, Mobile Device目录1.绪论 (5)1)电子游戏的重新思考 (5)2)中国网络游戏产业发展现状 (7)3)中国物联网技术发展现状 (8)4)物联网游戏的未来 (9)2.基础知识 (10)1)云计算技术 (10)2)现代传感器与人机交互 (10)3.数据采集 (12)1)多功能传感网系统 (12)2)模糊模式识别与射频识别 (13)4.数据处理 (14)1)数据分布式处理（云计算） (14)5.结论 (14)6.参考文献 (15)物联网游戏开发平台1.绪论1)电子游戏的重新思考电子游戏在1970年代开始以一种商业娱乐媒体被引入，此后的40年内获得了长足的发展，已经成为娱乐产业重要的组成部分。
基于网络的嵌入式数据采集系统设计与实现题目 1：网络的嵌入式数据采集系统（EDCS）的概述与设计网络的嵌入式数据采集系统（Embedded Data Collect System）已成为工业自动化和智慧城市建设领域的重要技术之一。
本文将从系统设计和概述两方面来介绍EDCS的基本概念、发展历程和现状，并对其主要技术方案进行详细分析。
本节将分别分析EDCS的概念定义、应用背景、发展历程以及市场前景。
在概念定义方面，本文将详细阐述EDCS的定义、应用领域、数据采集策略和系统组成结构等基本概念。
在应用背景方面，重点探讨当前智慧城市和工业自动化的发展趋势及其对于EDCS的需求和应用。
在发展历程方面，将梳理EDCS的技术发展过程和重要里程碑。
在市场前景方面，将从市场规模、应用场景和主要参与厂商三个方面进行剖析。
标题 2：嵌入式数据采集系统核心技术分析与设计嵌入式数据采集系统（Embedded Data Collect System，简称EDCS）的核心技术是基于嵌入式系统、物联网技术和数据处理技术实现的。
本篇文章将重点分析EDCS的核心技术，包括其基本的嵌入式系统架构、模块化设计原则、物联网技术应用、数据采集与处理技术以及可靠性保障等几个方面，并提出设计思路和实现方法。
嵌入式数据采集系统的核心技术分析和设计，是本文的重点内容。
首先，将详细分析EDCS的嵌入式系统架构和模块化设计原则，包括嵌入式开发环境、RTOS/OS选型、核心架构及通信处理技术等方面。
接着，重点介绍物联网技术在EDCS中的应用，包括传感器节点的网络通信、数据传输协议、网络拓扑等关键技术。
同时，将详细介绍EDCS的数据采集和处理技术，包括数据采集方式、数据预处理和实时数据处理等关键技术。
最后，将阐述EDCS的可靠性保障技术，包括数据安全、系统容错、灾备机制等方面。
标题 3：基于EDCS的监控系统设计与实现嵌入式数据采集系统（Embedded Data Collect System）广泛应用于智慧城市、工业自动化等领域，其中，基于EDCS的监控系统是重要的应用之一。
基于ＰＣ的高速数据采集卡设计一、引言数据采集（Data Acquisition）技术是信息科学的一个重要分支，主要研究数字化信息的采集、存储、处理等方面的内容。
随着电子技术的不断发展和人们对信息量需求的不断扩大，对高速、大容量的数据采集系统的需求也越来越高，以往的数据采集系统多采用单片机系统实现，由于单片机的速度和容量的限制，难于设计高速大容量的数据采集卡。
近年来，由于PC机的广泛应用，采用PC机实现数据采集系统已成必然趋势，因此，笔者研制了基于PC的高速数据采集卡。
图1数据采集卡硬件结构图二、硬件结构及功能本数据采集卡是采集高频地质雷达信号，数据采集电路分为模拟电路和数字电路两部分，其实现框图如图1所示：其中接口及地址译码电路是为数据采集卡中各部分电路分配系统地址、提供启动信号和必要的控制信号；前置放大器是一個台阶增益为2的256倍程控增益放大器，是对来自雷达发射波采样保持后的信号进行阻抗匹配，并进行程控增益放大，使该信号的电压幅度尽可能接近A/D转换器的输入电压满度值，以便得到信噪比较高的数字化输出结果；A/D转换器是16位的，是将前置程控增益放大器输出的模拟信号数字化；延时电路1是用于启动天线发射子系统发射高频高压雷达脉冲信号，该延时是可编程的，它主要用来消除电路自身和传输线路带来的时滞影响，使得发射启动信号与接收启动信号之间的时间差控制在有效范围内。
延时电路2是在系统启动脉冲触发下，延迟一个可编程时间段后，产生一个触发脉冲，用于启动天线接收子系统的采样保持和数据采集卡的A/D转换。
微机总线采用ISA总线，ISA总线是在PC总线的基础上发展起来的，但比PC总线在性能上有了较大的提高，其布线要求没有PCI接口板的要求高，又能满足本数据采集系统的速度要求。
ISA为工业标准总线,该总线较PC总线在性能上有了较大的提高,如其寻址空间的范围、数据总线的宽度、中断处理能力等都有很大的提高。
ISA信号线分为5类：数据线、地址线、控制线、状态线、辅助线和电源线，只简介本数据采集卡用到的信号线。
中文摘要随着社会和工业的高速发展，用到数据采集的场合越来越多，采集卡要求也越来越高。
本设计以单片机C8051F340为数据采集核心器件，通过以太网控制芯片CP2200的RJ45与Internet相连，把采集的数据通过与以太网控制芯片CP2200连接的网线传到电脑上通过网页显示出来，同时在网页上可以控制硬件设备上的LED的亮与灭。
关键词:C8051f340, CP2200, 数据采集ABSTRACTWith the rapid social and industrial development, Used for data acquisition more and more occasions, collecting cards is getting higher and higher requirements.C8051F340 single chip design to the core device for data acquisition through the CP2200 Ethernet controller chip connected to the RJ45 and the Internet, the data collected with the CP2200 Ethernet controller chip connected to a computer network line passed through the web page is displayed At the same time, the website can control the hardware devices and to eliminate bright LED.Key Words: C8051f340, CP2200,Data Acquisition目录1 引言 (1)2系统硬件总体设计方案 (1)2.1C8051F340单片机简介 (1)2.1.1 C8051F340单片机主要性能特点 (1)2.2以太网控制芯片CP2200简介 (3)2.2.1 CP200硬件特性介绍 (3)2.2.2 CP2200系统框图 (4)2.2.3缓存和Flash存储组织结构 (4)2.2.4 CP2200的寄存器 (4)2.2.5 TCP/IP协议栈 (5)3主要电路原理图及其说明 (6)3.1 C8051F340与CP2200的连接原理图 (6)3.1.1C8051F340资源分配 (6)3.1.2 CP2200资源配置 (6)3.1.3晶振电路 (7)3.1.4以太网变压器 (7)3.2下面详细介绍以CP2200驱动程序的具体实现 (7)3.2.1CP2200的初始化 (7)3.2.2 接收过程 (8)3.2.3 发送过程 (8)4软件设计 (11)4.1Web页面存储及网页数据 (12)4.2动态内容的处理及在线互动的实现 (13)4.3网页编辑 (13)4.4增加CGI函数 (15)5 结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)1 引言数据采集，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。
工业现场一般需要数据采集器完成各类数据采集任务和判断当前运行设备的状况，进而采取相应措施。
实际应用中要求数据采集器工作可靠，成本低廉，操作简单，便于数据收集和分析，既能与PC机联机工作又能独立采集数据。
为此，本文以带有片上A／D转换器的高度集成处理器 C8051F340为核心器件，采用设计一款低成本数据采集器。
该数据采集器通过以太网芯片CP2200与PC机共同实现数据采集与分析，也可长时间独立工作于工业现场，便于数据收集并利用计算机分析。
2系统硬件总体设计方案在芯片的选择上，针对目前常用的8位单片机，同时考虑到嵌入式系统对程序执行的速度快和内存空间大的要求，系统选用的MCU为 siliconLaboratories公司的C805IF340单片机。
对于以太网控制器，考虑到它的性能和价格，也是采用了siliconLaboratories 公司最新开发的以太网控制器CP2200。
系统硬件总体功能结构如图所示。
2.1C8051F340单片机简介2.1.1 C8051F340单片机主要性能特点C8051F340单片机器件是完全集成的混合信号片上系统型MCU。
(1)高速、流水线结构的8051兼容的微控制器内核（可达48MIPS）(2)全速、非侵入式的在系统调试接口（片内）(3)通用串行总线（USB）功能控制器，有8个灵活的端点管道，集成收发器和1K FIFO RAM(4)电源稳压器(5)真正10位200 ksps的单端/差分ADC，带模拟多路器(6)片内电压基准和和温度传感器(7)片内电压比较器（两个）(8)精确校准的12MHz内部振荡器和4倍时钟乘法器(9)多达64KB的片内FLASH存储器（10）多达4352字节片内RAM（256+4KB）(11)硬件实现的SMBus/ I2C、增强型UART（最多两个）和增强型SPI串行接口(12)4个通用的16位定时器(13)具有5个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列（PCA）(14)片内上电复位、VDD监视器和时钟丢失检测器(15)多达40个端口I/O（容许5V输入）2.1.2片内存储器组织结构C8051F340的片内存储器结构图2.1.3 C8051F340的内部原理结构框图C8051F340的内部原理结构框图2.2以太网控制芯片CP2200简介CP2200是以太网控制器，它包括了一个集成了IEEE802.3Ethemet的媒体访问控制器(MAC)，10BASE一T物理层口(PHY)，8KB非易失性Flash存储器。
48脚TQFP封装。
CP220可以为具有11个以上端口I/0引脚的任何微控制器或主处理器增加以太网通信功能。
8位并行总线接口支持Intel和Motorola总线方式，可以使用复用或非复用方式寻址。
有方式选择引脚，用于配置总线接口方式。
在非复用方式，数据传输速率可以超过30Mbps 片内FL ASH存储器可用于存储用户常数、Web服务器内容或作为通用非易失性存储器。
FLASH存储器的最后6个存储单元己在出厂前被预先写入了唯一的48 位MAC地址，消除大多数嵌入式系统的生产过程中必不可少的序列化步骤。
CP2200有4种不同水平的功能功率模式，允许主处理器管理总的系统功耗。
中断选择引脚还允许主处理器进入“s1eep’模式，并且当数据包到达或者是当CP2200被插入到网络时有自动唤醒的功能。
全/半双工自适应。
2.2.1 CP200硬件特性介绍(1)以太网控制器集成了EIEE082.MAC和10BASE-TPHY;完全兼容100/100BASE-T网络;全/半双工自适应;自动极性检测和纠正;碰撞自动重发;自动填充和CRC生成;支持广播和多播MAC寻址。
(2) 并行主机接口(03MbPs传输速率)8位复用或非复用方式;复用方式下仅需1个FO引脚;Intel或Motorola总线方式;接收数据包中断和网络唤醒断。
(3)8 BK FLAsH存储器8129字节非易失性数据存储空间;工厂在最后6个存储单元预写入了唯一48位MAC地址。
(4) 其它特性ELD输出驱动器(连接/活动)连接唤醒信号;专用的2KB发送缓冲RAM 和4KB接收FIFO缓冲RAM;上电复位耐5VI/O:电源电压:3.1～3.6V;无铅48脚TQFP(9x9mm );温度范围:-40～+85℃。
2.2.2 CP2200系统框图2.2.3缓存和Flash存储组织结构CP2200 拥有ZK的发送缓存和4K接受缓存，发送缓存和接受缓存共享相同的地址空间，都通过RAMADDRH:RAMADDRL指针来存取;以及拥有独立地址空间的8K片内FLASH，通过FLASHADDRH:FLASHADDRL指针存取。
2.2.4 CP2200的寄存器主控可通过并行接口访问CP200的直接或间接寄存器，并进而控制CP2200。
CP2200有114个内部直接寄存器和9个间接寄存器。
这些寄存器基于功能被分成1个类别组:中断状态和控制寄存器、复位源寄存器、功率模式寄存器、发送状态和控制寄存器、接受接口状态和控制寄存器、接受缓存状态和控制寄存器、FLASH存取寄存器、MAC访问寄存器、MAC间接寄存器和PHY状态和控制寄存器。
2.2.5 TCP/IP协议栈[1]Silicon labs公司提供的免费TCP/IP协议栈来源于CMX MicroNet TCP/IP协议栈，它以API的形式提供给用户使用，共分为9组。
其体系结构如图当前使用的以太网标准是IEEE802．3，在7层的OSI模型中只定义了物理层和MAC子层，MAC 子层协议的主要内容为帧格式定义及带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA／CD)机制，结合高层协议TCP／IP，就可以连接到Intemet。
所涉及到的函数组为Ethemet Functions，主要用于初始化以太网控制器，有6个函数。
网际协议IP是整个体系结构中的关键部分，它提供无连接的分组传输机制，“无连接”指IP分组独立地传送，到达顺序和发送的顺序可以不同，它主要定义了数据格式及分组的路由选择机制。
地址解析协议ARP确定IP地址和MAC地址的对应关系。
传输控制协议TCP为应用层提供基于连接、面向字节流的全双工服务。
协议的差错控制及流量控制，保证可靠的数据传输。
要使用TCP服务，先要在客户端和服务端间建立连接，传输完毕后释放连接，同时需要一对套接口地址，48位的套接口地址由IP地址和端口号组成，两端的套接口地址定义了两端的应用程序。
UDP和TCP都使用同一个网络层，但它是一个无连接、不可靠的协议，简单快速是其特点。
相关的函数组是Socket Functions，主要用于TCP／IP协议栈的初始化及套接口的打开和关闭，有8个函数。
传输层之上是应用层，有很多协议，它们是：超文本传输协议H1丫rP、文件传输协议FTP、简单邮件传输协议SMTP、简单文件传输协议TFTP、用于查找网络中嵌入式设备的Netfinder 协议、动态主机配置协议DHCP、域名系统DNS等，Application LayerFunctions有6个。
除上文提及的3个函数组，还有6个函数组，其中Modem Functions及PPP Functions使用modem 设备作为物理层；DHCP／BOOTP Functions用于动态分配IP地址；Virtual File System Functions用于生成虚拟文件系统；Support Functions用于数据类型转换。
