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单片机数据采集系统--毕业论文.doc
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单片机数据采集系统--毕业论文.doc
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I
摘 要
本文提出了一种基于多个 MCU 通信的实时数据采集系统方案,该系统由监控计算机单
元,数据处理单元,总线隔离器单元,接收单片机,数据采集单元组成。数据处理单元与
多个现场采集器为点对点的串行通信方式,在数据处理单元内部,各个通道的数据以双 CPU
并行通行方式进行处理,处理的结果以串行方式送入监控主机;同时在采集单元与处理单
元,处理单元与计算机之间采用 RS-485 总线进行数据的传送;对于采样的数据,通过可编
程键盘/显示接口 8279 芯片对数据进行显示,筛选,转存。实际运用证明,该方案具有良
好的实时性。
[关键词] 数据采集处理系统;单片机(MCU);串行通信;并行通信
单片机数据采集系统
II
Abstract
The text brings forward a sort of real-time data collecting system scheme,
which is based on multi-MCU corresponding. The system consists of supervising
computer cell, data processing cell, overall-insulating cell, incepting SCM
and data collection cell. The data processing cell and the multi-field
collectors are serial communication which are one point opposite one point.
Within the data processing cell, every passage data are processed in double
CPU merge-capable transmission fashion. Then, the processing results enter the
supervising host computer in strand-capable fashion. At the same time,we transmit
data with adopting RS-485 bus between the collection cell and the processing
cell, and also between the processing cell and the computer. As to the
sampling data, we display the data by programming keyboard /displaying 8279
CMOS chip, as well as filtrating and depositing the data with transferring
fashion. Practicality mobilization proves this project has favorable real-time
character.
.
Key words: data acquisition and processing system ; Microcontroller unit ;
serial data communication ; parallel data communication
单片机数据采集系统
III
目 录
摘 要 ..............................................................................I
Abstract ...............................................................................II
目 录 .............................................................................III
CATALOG ................................................................................IV
第一章 引 言 ...................................................................1
1.1 数据采集系统的组成 ..........................................................1
1.2 数据采集系统的应用领域及发展前景 ............................................1
第二章 概 述 ..................................................................3
2.1 单片机的组成 ................................................................3
2.2 单片机的分类 ................................................................3
2.3 单片机的特点 ................................................................5
2.4 单片机的应用 ................................................................6
2.5 单片机的发展 ................................................................6
第三章 数据采集系统的硬件组成 ....................................................10
3.1 集散式数据采集系统的结构 ..................................................10
3.2 数据处理器 ................................................................13
3.3 3-8 译码器.................................................................17
3.4 74LS244 隔离器 ............................................................19
3.5 RS-485 总线................................................................19
3.6 键盘/显示控制器 8279.......................................................21
3.7 键盘,显示器工作原理 ......................................................23
第四章 数据采集系统的软件实现 ....................................................26
4.1 数据接收器接收,发送数据 ..................................................26
4.2 数据处理器接收数据 ........................................................29
4.3 主处理器执行中断 ..........................................................29
4.4 键盘显示电路 ..............................................................32
结 束 语 .........................................................................39
参 考 文 献: .....................................................................40
致 谢 ............................................................................41
附 图 ............................................................................42
单片机数据采集系统
IV
CATALOG
Abstract .........................................................................II
Chapter 1 Foreword .............................................................1
1.1 The consitute of data collecting system ..............................1
1.2 The applied realm and development foregrounds of data collecting system1
Chapter 2 Summarize ............................................................3
2.1 Consitute of singlechip ...............................................3
2.2 Sorts of singlechip ...................................................3
2.3 Specialty of singlechip ...............................................5
2.4 Application of singlechip .............................................6
2.5 Development of singlechip .............................................6
Chapter 3 Hardware constitute of data collecting system .......................10
3.1 Structure of gather to spread data collecting system ................10
3.2 Data processor ......................................................13
3.3 3-8 encoder .........................................................17
3.4 74LS244 snsulation machine ..........................................19
3.5 RS-485 BUS ..........................................................19
3.6 Keyboard/Display controller 8279 ....................................21
3.7 Work principle of Keyboard and display ..............................23
Chapter 4 Software realization of data collecting system ......................26
4.1 Receive and send data by data receiver .............................26
4.2 Receive data by data processor ................................. 29
4.3 Perform halt by main processor..................................... 29
4.4 Keyboard and display circuit .......................................32
Tag ............................................................................39
Reference literature ...........................................................40
Thankfulness ...................................................................41
Refence map.....................................................................4 2
1
第一章 引 言
随着科学技术和生产的发展,需要对各种参数进行测量,温度是工业对象中主要的被
控参数之一。在冶金工业,化工工业,电力工程,机械制造和食品加工等许多领域中,人
们都需要对相应的温度进行实时监测控制。
1.1 数据采集系统的组成
数据采集系统的主要内容通常包含硬件(连同单片微机在内的全部电子线路),软件
(包括监控管理程序及各功能模块应用软件)及结构工艺等三部分组成。一般的数据采集
系统由:数据采集单元,A/D 转换单元,D/A 转换单元,数据传输单元,数据处理单元,键
盘/显示电路等几部分组成。
1.2 数据采集系统的应用领域及发展前景
数据采集系统的应用范围非常广泛。随着科学技术的发展,对有用信号进行数据的采
集,分析,计算,提取等有较好的运用。一般的数据采集主要应用于:
(1) 生物医学信号处理
(2) 多媒体技术与人机交互
(3) 导航与现代通信技术
(4) 遥感,遥测的应用
(5) 人工智能与模式识别,计算机视觉与可视化
(6) 雷达,声纳信号处理
(7) 微弱信号处理技术
随着数据采集系统被广泛的利用,在特定的行业要获得较精确的采样数据,都需要对
该系统进行特殊的要求如:由于工业现场环境恶劣,很多设备(比如变频器)都是对数据
采集产生很大干扰的干扰源;而且一般的采集器都有多路信号输入,它们地线相连会导致
干扰通过地线进入正在采集的信号,使得数据采集不准确,因此数据采集器的抗干扰设计
十分重要。
所以,在数据采集系统的发展过程中,为满足特定的要求,数据采集系统的发展方向
主要由:
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