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煤矿井下监控分站数据采集系统设计 ( 软件)

摘 要

在人类发展的过程中，认识世界与改造世界是两部分最主要的过程。而监测监控系

统对于它所要控制的对象亦是如此，即“测”与“控”的过程。监测监控系统是现代化

生产与管理的有效工具，在整个的国民经济中都有着广泛的应用，例如：交通、能源、

冶金、化工等。

对于监控系统而言，监控分站就是其下位机，有着至关重要的作用。对煤矿井下监

控分站的研究中，主要包括了对四路模拟通道的循环采集并显示它们所代表的物理量的

数值。四路模拟通道兼容电压信号和频率信号，分别代表了瓦斯浓度、 CO浓度、温度以

substation(Software design)

Specialty: Automation

Name: Mao Zixin (Signature) ___________

Instructor: Guo Xiucai (Signature) ___________

ABSTRACT

In the course of human development, understanding of the world and transform the world

are the most important two-part process. The monitoring and control system to control the

object is also the same that "measured" and "control" process. Monitoring and control system is

a modern production and management of the rational tools throughout the national economy

has a wide range of applications, such as: transportation, energy, metallurgy, chemical industry

station has been completed successfully. But it can be extended with a number of places, such

as: remote control remote control, multi-function alarm.

Standing the whole monitoring system，monitoring and control station plays a basic

functions of data collection. For some monitoring and control stations which achieving basic

function and expand function have a widely used in the actual production.

Keywords:

multi-channel data acquisition, MCS-51,AD conversion, direct frequency

1 绪论 .................................................................. 1

2.1.2 监测监控系统的分类 ............................................. 4

2.1.3 监测监控系统的组成 ............................................. 5

3 监控分站总体结构设计 .................................................. 9

3.2.1 单片机的选择 ................................................... 9

3.2.2 传感器输入通道的设计 .......................................... 10

3.2.3 显示电路的设计 ................................................ 11

3.2.4 无线键盘电路的设计 ............................................ 12

4.1.5 特殊功能寄存器 ................................................ 17

4.2.1 模拟信号的采集 ................................................ 18

4.2.2 A/D 转换技术 . .................................................. 18

4.2.3 A/D 转换的主要技术指标 ........................................ 19

4.3.1 无线键盘发射电路原理 .......................................... 20

4.3.2 无线键盘接收电路原理 .......................................... 21

5 监控分站软件设计 ...................................................... 23

5.4.2 无线键盘发射部分 .............................................. 28

5.4.3 无线键盘接收部分 .............................................. 30

6 监控分站软件调试 ...................................................... 32

7 结论 .................................................................. 36

致谢 .................................................................... 37

参考文献 ................................................................ 38

附录 1：硬件原理图 . ...................................................... 39

附录 2：实物相片 . ........................................................ 40

参数进行“检测”，从而获得与其相关的信息；另一方面，还需要由检测而来的信息根据

一定的策略对这些参数进行“控制” ，进而达到预期的控制效果。

监测监控系统是现代化生产以及现代化管理的一种有效的工具，在化工、能源、电

力、交通、冶金等国民经济领域有着广泛的应用，此外它是企业综合自动化 CIMS 系统

中的子系统，是计算机网络的节点。

1.2 煤矿井下监测监控系统的发展历程

监测监控技术的发展经历了以下过程：

1.手动控制

在 20 世纪的 40 年代，由于当时没有大规模的生产，而且检测控制仪器尚且处于发

展的初级阶段，当时所采用的仅仅就是安装在生产现场且具备简单测量功能的“基地式

操作人员仅仅就可以在集中控制室进行总体观察生产现场的状况，能够将每个单元仪表

的信号按要求需要组合成复杂控制系统，从而实现了工厂仪表化以及局部自动化。

3.集中数字控制

在 20 世纪 60～70 年代初期，由于模拟信号在传输中比较缓慢，而提高它的速度和

精度都需要花费很大的代价，此外模拟信号传输过程中抗干扰的能力比较差，所以人们