基于51单片机的数据采集系统设计.docx
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1、基于51单片机的数据采集系统设计 南京理工大学 毕业设计说明书(论文) 作者: 沈聪学号: 教学点: 苏州工业职业技术学院 专业: 机电一体化工程 题目: 基于51单片机的数据采集系统设计 许月琳 指导者: (姓名) (专业技术职务) 评阅者: (姓名) (专业技术职务) 年月 南京理工大学 毕业设计(论文)评语 学生姓名:沈聪班级、学号: 题目:基于51单片机的数据采集系统设计综合成绩: 毕业设计(论文)评语 目次 1. 引言 (1) 1.1数据采集介绍 (1) 1.2数据采集的目的 (1) 1.3数据采集的原理 (2) 1.4本设计所研究的问题及方法 (3) 2. 系统概况设计 (5) 2
2、.1系统设计框图 (5) 2.2系统硬件构成及原理简介 (5) 2.2.1单片机 (5) 2.2.2 A/D器件 (11) 2.2.3 MAX197 A/D芯片 (14) 2.3本章小结 (17) 3. 系统电路与程序设计 (18) 3.1MAX197与89C52的接口设计 (18) 3.2电路设计图 (20) 3.2.1 电路原理及器件选择 (21) 3.2.2 地址分配和连接 (21) 3.3.3 电源的设计 (22) 3.3程序设计 (22) 结论 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 1. 引言 1.1 数据采集介绍 数据采集,又称数据获取,是利用一种装置,从系统外部采集数据并
3、输入到系统内部的一个接口。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头,麦克风,都是数据采集工具1。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量,如温度、水位、风速、压力等,可以是模拟量,也可以是数字量。采集一般是采样方式,即隔一定时间(称采样周期)对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值,也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式,检测元件多种多样。不论哪种方法和元件,均以不影响被测对象状态和测量环境为前提,以保证数据的正确性。数据采集含义很广,包抱对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中,对图形或图像数字化过程也可称为数据采集
4、,此时被采集的是几何量(或包括物理量,如灰度)数据2-4。 在互联网行业快速发展的今天,数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域,数据采集领域已经发生了重要的变化。首先,分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量不断增大,与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世,将数据采集带入了一个全新的时代。 1.2 数据采集的目的 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。 数据采集的目的是为了测
5、量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。基于PC的数据采集,通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合,进行测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义,但各个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集系统整合了信号、传 感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件3-6。 1.3 数据采集的原理 在计算机广泛应用的今天,数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时,噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时,有一些基本原理要注意,还有更多的实际的问题要解决。 假设对一个模拟信号x(t)每隔t时间采样一次。时间间隔t被称
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