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基于单片机的健身器数据采集与分析系统设计

基于单片机的健身器数据采集与分析系统设计
基于单片机的健身器数据采集与分析系统设计

基于单片机的健身器数据采集与分析系统设计

刘力1,杨光2,辛海会3,季怀军3

1.江苏省徐州医药高等职业学校,江苏徐州(221116)

2.中国矿业大学计算机学院,江苏徐州(221116)

3.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州(221116)

E-mail: xinxhh@https://www.wendangku.net/doc/5917404574.html,

摘要:介绍了一种基于单片机的健身器数据采集与分析系统设计。巧妙地综合了单片机技术,USB接口技术,Vsiual C++软件编程技术,实现了健身时身体机能各项指标及锻炼强度等数据的实时显示与长期保存,可以将数据上传到PC机上,通过PC机上友好界面对健身历史数据进行产看分析,使使系统简单实用。健身者和专业医疗保健人员能根据历史数据跟好的了解健身者的身体健康状况并知道以后的锻炼方式。该系统很具实际应用价值。

关键词:健身器;单片机;USB接口;MFC软件编程

0 引言

随着经济的目益发展,人们的生活水平在不断提高,同时用于健身的各种器械也迅速增加。通过锻炼可以使身体各方面机能得到增强,同时在健身过程中,利用相关检测仪器所测得的身体各项参数能够反映锻炼时的身体健康状况。而且将不同时期健身时所测得的身体各项指标数据经过统计,利用科学合理的医学手段分析出机体在一定时期内的总体健康状况以及变化趋势,这对保持机体健康具有指导性意义。然而现在所使用的健身器材仅能显示健身时直接测得的各项数据,没有数据长期记忆功能和历史数据分析对比功能。

本文以AT89S52单片机为核心,开发了一套健身器数据采集与分析系统,其中数据采集与存储模块具有数据记录与显示功能,利用现在广泛应用的USB接口技术可以将已保存于存储模块中的数据上传到个人电脑上,在个人电脑上安装本系统的数据接受查看软件,这样健身者可以利用个人电脑查看自己一段时间内的锻炼情况及身体机能各项数据。除此之外,可以将得到的历史数据发送给专业的医疗保健人员,进而方便快捷的对数据进行分析,从科学的角度掌握身体健康状况,达到指导以后的锻炼和保健的目的。

1 系统构成

系统主要有三部分构成,包括固定安装于健身器材上的各种检测仪器,数据采集与记录模块,PC机上数据接收分查看应用软件。

在健身器使用过程中,各种检测设备对数据进行实时或定时检测。目前人们常用的健身设备大多具有运动量、运动时间、运动强度与频率等参数的测量与显示功能,在本系统中可根据需要加入心率计、血压测试仪等设备使锻炼人员可以实时查看心率、血压等身体机能信息。

数据采集与记录模块从传感器上采集信息进行存储,并对音频及显示等进行控制,在需要将历史数据进行统计分析时,需要取下数据采集模块,利用USB接口与个人电脑相连。

PC机上数据接收分与析应用软件以Visual C++为开发平台,该软件驱动USB并将数据读入个人电脑,在软件中可以对健身历史数据方便的进行查看。

2 硬件设计

系统主要由AT89S52单片机控制。AT89S52是一个低功耗、高性能的CMOS 8位微处理器,与MCS-51系列指令集和引脚兼容,主要具有以下特点:256 bytes内部RAM,8 Kbytes

Flash存储器;32根I/O线,3个16位定时计数器,6个两极中断源,1个全双工串行口,1个精密片内部模拟比较器和片内振荡器;低功耗的闲置和掉电模式;工作电压4.25~5.50V,工作频率12MHz。AT89S52中的2个16位的定时/计数器T0和T1,作定时器时可计数机器周期[1],计数频率为振荡频率的1/24。

以AT89S52单片机为控制核心的数据采集与分析系统硬件结构图如图1所示,其中虚线框内部分为采集与存储模块。该模块[2]通过方便插拔的硬件连接方式与健身器材上各种传感器相连接,便于取下与个人电脑相连,将数据上传到个人电脑上。

图1 数据采集与记录模块

各种传感器进行实时或定时检测,信号与处理环节将检测所得信号进行预处理,以便于转化成数字量。经过预处理的信号进入A/D转换器进行模数转换,得到各项数据的数字量后读入单片机。此后,单片机主要完成两项工作:一方面将读入的数据存入ROM存储器中,另一方面利用显示器、键盘等输入输出设备对测得的各项数据加以显示以及输出音频提示等人机交互工作。

系统接口部分采用USB技术[3],目前广为应用的USB USB总线具有低成本、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点,让户方便的将外设连接起来,无需对硬件进行专门配置可以马上使用,已被广泛地用在PC机及嵌入式系统上。市场上现已有很多公司提供USB接口器件,如Philips的PDIUS-BD12,OKI的MSM60581,NATIONAL的US-BN9602,Lucent 的USS-820/USS-620,Scanlogic的SL11,Cygnal公司的UART转USB芯片CP2101,Cypress 公司生产的USB2.0控制器CY7C68013,主/从双工作模式USB接口芯片SL811HS等。

本系统中USB接口芯片使用PDIUSBD12。PDIUSBD12是PHILIPS公司的一种专用USB接口芯片,片内集成了高性能USB接口器件、SIE、FIFO存储器、收发器以及电压调整器等,与AT89S52微处理器结合实现高速并行接口;AT89S52处理器[4]中的固件程序将从双端RAM中读取的数据存储在接口芯片D12的FIFO存储器(不超过64字节)中;一旦FIFO存满,D12自动将数据打包即时请求读入数据,由SIE自动发送数据包,由收发器通过数据线(D+、D-)送至主机。

3 软件设计

本系统软件设计中包括单片机中的固件程序设计、计算机上的用户应用程序。

3.1 单片机控制与通信程序设计

本系统中将控制与通信程序设计固化到AT89S52的E2PROM中,采用KeilC51编译器编译生成。其主要功能包括: (1)控制芯片PDIUSBD12接受并处理USB驱动程序的请求及应用

程序的控制指令;(2)实现底层硬件与主机的连接。AT89C52处理器对PDIUSBD12的操作按照USB协议规定,USB传输方式分为4种:控制传输,中断传输,批量传输和同步传输。在实际开发中主要使用控制传输和批量传输。控制传输主要用来完成主机对设备的各种控制操作,也就是用来实现位于主机上的USB总线驱动程序以及编写的功能驱动程序对设备的各种控制操作。批量传输主要用来完成主机和设备间的大批量数据传输以及对传输数据进行错误检测(若发生错误,它支持“重传”功能)。AT89S52处理器控制PDIUSBD12的工作过程可以简单地概括为:当PDIUSBD12从USB总线检测到主机启动某一传输请求后,通过中断方式将此请求通知AT89S52处理器。AT89S52处理器通过访问USB控制器的状态寄存器和数据寄存器获得与此次传输有关的各种参数,并根据具体的传输参数,对PDIUSBD12的控制寄存器和数据寄存器进行相应的操作,以完成主机的传输请求。图3[5]为AT89S52单片机主程序流程图。

图2 单片机主程序流程图

键盘采用中断方式,其中断子程序流程图[6]如图3所示。

图3 键盘中断子程序流程图

3.2 PC机中应用软件设计

PC机中应用软件设计包括USB应用程序接口和数据查看与分析软件两部分。

MFC环境下实现USB接口通信可采用Ac-iveX的MSComm控件,也可采用更灵活、定制性强的Win32应用程序接口API函数。Windows下与USB外设的任何通信都是通过设备驱动程序。该驱动知道如何去与系统的USB驱动和访问设备的应用程序通信。

数据产看与分析软件[7]则要求运行效率高、界面友好、稳定性高,而且系统应用软件的底层,需要极好的兼容性和稳定性。因此,VC++作为开发W indows应用程序的主流开发工具,可以充分利用它的面向对象特性的C++和功能强大的MFC来开发专业级的应用程序。

MFC (Microsoft Foundation Class Library)是一个强大的、扩展的C++类层次结构,它能使开发Windows应用程序变得更加容易,而且在整个Windows家族中都是兼容的。MFC中的各种类结合起来构成了一个应用程序框架,它的目的就是让程序员在此基础上来建立Windows下的应用程序,这是一种相对SDK来说更为简单的方法。因为总体上,MFC框架定义了应用程序的轮廓,并提供了用户接口的标准实现方法,程序员所要做的就是通过预定义的接口把具体应用程序特有的东西填入这个轮廓。针对本系统[8],设计应用程序交互界面

如图4[9]所示,该界面可以显示在不同时期使用不同设备进行健身锻炼历史数据。

图4 PC机中数据分析系统界面

编写本系统终端具体应用程序。其编写步骤为:(1)查找USB设备,获得设备的句柄;(2)封装对USB设备操作的动态链接库,实现读设备;(3)编写界面程序进行设备数据的采集与显示。[10]

4 结束语

AT89S52单片机为系统控制核心,具有廉价且易于开发的优点。利用USB2.0完成接口数据传输,接口简单,传输速率高,即插即用,通用性好更增加了本设计的实用性。应用程序充分利用了VC的MFC框架丰富的资源和库函数,界面友好,兼容性好,工作稳定可靠。本设计将单片机技术,电脑软件编程技术,医疗保健知识有机的结合起来,很据新颖性和商业应用价值。

参考文献

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[2]陈燕秀.基于单片机的新型电动栏杆设计[J].电脑知识与技术,2008年第5期:43-46.

[3]刘业辉.微控制器USB外设接口及应用设计[J].北京工业职业技术学院学报,2006年4月第2期:81-87.

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[5]周立功.PDIUSBD12 USB固件编程与驱动开发[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.

[6]胡汉才.单片就远离机器接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004.

[7] 罗江勇,何道清,黄兴琦. 基于单片机的直流电机远程测控系统[J].仪器仪表用户,2008年第4期:53-56;

[8]辛长安.Visual C++权威剖析:MFC的原理、机制与开发实例[M].北京:清华大学出版社,2008.

[9]吴鹏,陶正苏,胡宇贞.基于单片机USB接口的PC主机驱动程序和应用程序设计[J].电子器,2005年第3期: 612-616.

[10]孙兵.USB2.0在超声波探伤仪数据采集系统中的应用[J].计算机应用,2008年8月第4期:43-46.

A design of fitness device data acquisition and analysis

system based on MCU

Liu Li1,Yang Guang2,Xin Haihui3,Ji Huaijun3

1. Jiangsu Provincial Xuzhou Pharmaceutical Vocational College, Xuzhou, Jiangsu (221116)

2. School of Computer Science and Technology, CUMT, Xuzhou, Jiangsu (221116)

3. School of Safety Engineering, CUMT, Xuzhou, Jiangsu (221116)

Abstract

A design of fitness device data acquisition and analysis system based on MCU is introduced. The technology of MCU, US

B interface and Vsiual C++ software programming are combined skillfully. Eal-time data display and long-term data preservation are achieved, and the data includes various index of physical functions and the intensity of fitness. It makes the system simplicity and practicality that user upload the data to Personal computer in which user can look over the former data of exercise by user-friendly interface. Health status of the exerciser can be in control of the exerciser and professional personnel of medical and health care. Besids, more reasonable fitness way can be constituted based on the analysis. This system has a high practical value.

Keywords:fitness device;MCU; USB interface; MFC software programming

作者简介:杨光(1988—),女,2007年进入中国矿业大学学习,现在就读于中国矿业大学计算机学院,已参加了多项大学生科研训练计划,并在各级数学建模竞赛中获奖。联系地址:江苏徐州中国矿业大学(南湖校区)梅三B5072,邮编:221116。

数据采集系统微机原理课设

微型计算机原理及接口技 术课程设计 学院:专业:班级:学号:姓名:指导教师: 第一部分 课程设计任务书 、设计内容(论文阐述的问题) 设计一个数据采集系统 基本要求:要求具有 8 路模拟输入 输入信号为 0 —— 500mV 采用数码管 8 位,显示十进制结果 输入量与显示误差 <1%

发挥部分: 1、速度上实现高精度采集 2、提高系统精度 3、设计抗干扰性 二、设计完成后提交的文件和图表 1. 计算说明书部分: 数据采集是指将压力、流量、温度、位移等模拟量转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示、或打印的过程,相应的系统就称为数据采集系统。 数据采集的任务,就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号,然后送入计算机进行相应的计算和处理,取得所需的数据。同时,将计算机得到的数据进行显示或打印,以便实现对某些物理量的监控。 数据采集性能的好坏,主要取决于他的精度和速度。在保证精度的条件下,应有尽可能高的采样速度。 数据采集系统应具有功能: 1)数据采集 计算机按照选定的采样周期,对输入到系统的模拟信号进行采样,称为数据采集。 (2)模拟信号处理模拟信号是指随时间连续变化的信号,模拟信号处理是指模拟信号经过采样和 A/D 转换输入计算机后,要进行数据的正确性判断、标度变换、线性化等处理。 (3)数字信号处理数字信号处理是指数字信号输入计算机后,需要进行码制的转换处理,如 BCD 码转 换成 ASCII 码,以便显示数字信号。 (4)屏幕显示 就是用各种显示装置如 CRT、 LED 把各种数据以方便于操作者观察的方式显示出来。

(5)数据存储 数据存储是就是将某些重要数据存储在外部存储器上。 在本次设计中,我们采用 8259 作为中断控制器, 8255 作为并行接口, ADC0809 作为模数转换器。 2、图纸部分: 含有总体设计的功能框图、所用各种器件的引脚图、内部逻辑结构框图以及相应器件的真值表,还包括总设计的硬件连接图及软件设计流程图等。 第二部分 一、设计指标设计一个数据采集系统基本要求 :微型计算机最小系统 具有 8 路模拟输入 输入信号为 0 —— 500mV 采用数码管8位,显示十进制结果 输入量与显示误差<1% 中断方式 二、设计方案论证 考虑本数据采集系统要求,该系统的功能框图如下: LEDfi 示 1--- TT----- 模拟量籀人‘;放大器 =A/D转换器二;中断控制器一「8088CPU | 图1系统功能框图

简易数据采集系统的设计

简易数据采集系统设计 题目:二选一 1. 设计一个单片机控制的数据采集系统,要求A/D 精度12位,采样频率最高100KHz,输 入8路信号,分时复用A/D 芯片,将采集到的波形进行4K 的SRAM 存储,然后通过串行口发送给计算机 2. 设计一波形发生电路,计算机通过串行口向板卡发送波形电路,波形存储到板卡上的 SRAM 中,然后进行计算机控制的D/A 波形产生,板卡上用单片机进行控制 要求: 1. 选择器件,确定具体型号。 2. 画原理图。 3. 根据器件封装画PCB 图。 4. 写出相应的单片机和微机控制程序。 5. 写出详细的原理分析报告。 器件选择: TI 公司生产的8位逐次逼近式模数转换器ADC0809,8051,MAX232 原理图如下: 原理报告原理报告:: 采集多路模拟信号时,一般用多路模拟开关巡回检测的方式,即一种数据采集的方式。利用多路开关(MUX )让多个被测对象共用同一个采集通道,这就是多通道数据采集系统的实质。当采集高速信号时,A/D 转换器前端还需加采样/保持(S/H)电路。 待测量一般不能直接被转换成数字量,通常要进行放大、特性补偿、滤波等

环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小,而且可能还含有多余的高频分量等原因,不能直接送给A/D 转换器,需对其进行必要的处理,即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。 通常希望输入到A/D 转换器的信号能接近A/D 转换器的满量程以保证转换精度,因此在直流电流电源输出端与A/D 转换器之间应接入放大器以满足要求。 本题要求中的被测量为0~5V 直流信号,由于输出电压比较大,满足A/D 转换输入的要求,故可省去放大器,而将电源输出直接连接至A/D 转换器输入端。 关于A/D 转换器的选取: 1.转换时间的选择 转换速度是指完成一次A/D 转换所需时间的倒数,是一个很重要的指标。A/D 转换器型号不同,转换速度差别很大。通常,8位逐次比较式ADC 的转换时间为100us 左右。由于本系统的控制时间允许,可选8位逐次比较式A/D 转换器。 2.ADC 位数的选择 A/D 转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。 要求精度为0.5%。对于该8个通道的输入信号,8位A/D 转换器,其精度为 8 0.39%2 ?= 输入为0~5V 时,分辨率为 8 50.019611 22Fs N V v ==?? Fs v —A/D 转换器的满量程值 N —ADC 的二进制位数 量化误差为 8 50.0098(1)2 (1)2 22Fs N Q V v = = =?×?× ADC0809是8位逐次逼近式模数转换器,包括一个8位的逼近型的ADC 部分,并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑,为模拟通道的设计提供了很大的方便。

高速数据采集系统设计

高速数据采集系统 设计

基于FPGA和SoC单片机的 高速数据采集系统设计 一.选题背景及意义 随着信息技术的飞速发展,各种数据的实时采集和处理在现代工业控制和科学研究中已成为必不可少的部分。高速数据采集系统在自动测试、生产控制、通信、信号处理等领域占有极其重要的地位。随着SoC单片机的快速发展,现在已经能够将采集多路模拟信号的A/D转换子系统和CPU核集成在一片芯片上,使整个数据采集系统几乎能够单芯片实现,从而使数据采集系统体积小,性价比高。FPGA为实现高速数据采集提供了一种理想的实现途径。利用FPGA高速性能和本身集成的几万个逻辑门和嵌入式存储器块,把数据采集系统中的数据缓存和控制电路全部集成在一片FPGA芯片中,大大减小了系统体积,提高了灵活性。FPGA 还具有系统编程功能以及功能强大的EDA软件支持,使得系统具有升级容易、开发周期短等优点。 二.设计要求 设计一高速数据采集系统,系统框图如图1-1所示。输入模拟信号为频率200KHz、Vpp=0.5V的正弦信号。采样频率设定为25MHz。经过按键启动一次数据采集,每次连续采集128点数据,单片机读取128点数据后在LCD模块上回放显示信号波形。

图1-1 高速数据采集原理框图 三.整体方案设计 高速数据采集系统采用如图3-1的设计方案。高速数据采集系统由单片机最小系统、FPGA最小系统和模拟量输入通道三部分组成。输入正弦信号经过调理电路后送高速A/D转换器,高速A/D 转换器以25MHz的频率采样模拟信号,输出的数字量依次存入FPGA内部的FIFO存储器中,并将128字节数据在LCD模块回放显示。 图3-1 高速数据采集系统设计方案 四.硬件电路设计 1.模拟量输入通道的设计 模拟量输入通道由高速A/D转换器和信号调理电路组成。信号调理电路将模拟信号放大、滤波、直流电平位移,以满足A/D转换器对模拟输入信号的要求。

数据采集软件用户使用手册范本

省应急平台 数据采集软件用户使用手册 辰安科技股份 2020年6月

前言 省应急平台数据采集软件是省应急平台的配套软件,用于收集省应急平台的基础信息数据库、地理信息数据库、预案库、案例库、知识库和文档库等数据,地理信息数据库的地名库和专业地理专题图可通过本软件收集,其他地理信息数据和事件信息数据库、模型库的数据不通过本软件收集。

目录 1.第一章软件安装与启动 (1) 1.1光盘文件说明 (1) 1.2运行环境要求 (1) 1.3系统安装与卸载 (1) 1.3.1安装 (2) 1.3.2卸载 (8) 1.3.3可能问题 (9) 1.4软件启动 (10) 2.第二章数据录入 (11) 2.1选择数据类别 (11) 2.2录入界面简介 (12) 2.3添加记录 (13) 2.4保存记录 (15) 2.5删除记录 (17) 2.6关联数据录入 (17) 2.7扩展数据录入 (19) 3.第三章数据导航 (21) 3.1查找记录 (21) 3.2第一项记录 (22) 3.3前一项记录 (23) 3.4下一项记录 (24) 3.5最后一项记录 (24) 3.6数据列表区导航 (25) 4.第四章最佳实践 (27)

第一章软件安装与启动 1.1 光盘文件说明 光盘上的文件包括setup.bat、数据采集软件.msi文件、Access 2010 Runtime.exe文件,说明如下表: 1.2 运行环境要求 数据采集软件所需运行环境的最低要求如下表: 1.3 系统安装与卸载 如果机器已安装过本程序,请先卸载(参照 1.3.2 卸载),再安装(参照1.3.1)。

温度数据采集系统

第三章系统硬件设计 温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块,温度数据采集采用数字式温度传感器DS18B20,数据的发送和接收采用无线数据收发模块PTR2000,整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制,下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器,是新一代适配微处理器的智能温度传感器,广泛应用于工业、农业等领域,具有体积小、接口方便和传输距离远的特点,在一根通信线上可以挂很多个DS18B20,很方便。具有以下特点: (1)具有独特的1-Wire 接口,只需要一个端口引脚就可以进行通信; (2)具备多节点能力,能够简化分布式温度检测应用中的设计; (3)不需要外部元件; (4)可以直接从数据线供电,电源电压范围在3~5.5V; (5)在待机状态下可以不消耗电源电量; (6)测量温度范围在-55~+125℃; (7)在-10~+85℃时测量精度在±0.5℃; (8)可以用程序设定9~12 位分辨率; (9)用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。 DS18B203 脚封装的管脚排列图如图3.1.1 所示。

图 3.1.1 DS18B20 管脚排列图 DS18B20 只有三个引脚。其中,引脚1 和3 分别是GND 和VDD,引脚2 是DQ 端,是用于数据信息的输入和输出。当给DS18B20 加电后,单片机可以通过DQ 端写入命令,并可以读出含有温度信息的数字量。在使用寄生电源情况下,可以向DS18B20 提供电源。 3.1.2 DS18B20 的内部结构 DS18B20的内部框图如图3.1.2所示。 图3.1.2 DS18B20的内部框图 DS18B20主要由64位ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL及暂存器四部分组成。64位ROM存储器具有独一无二的序列号,可以看作是该DS18B20的地址系列号,是在出厂前就被光刻好的。暂存器各字节具有不同的意义,0和1字节是用于存储温度传感器数字输出的温度寄存器;2字节和3字节分别是非易失性上限报警触发寄存器(TH)和下限报警触发寄存器(TL);4字节的配置寄存器能够用来设置温度转换的精度; 5、6和7字节作为内部保留使用。DS18B20有两种供电方式,可以使用寄生电源供电,也可以使用外部电源。在使用寄生电源的时候,不用外部电源,而是在总线为高时由DQ端提供电源,同时向内部电容充电,以求在总线拉低时为DS18B20提供电量。上电后,DS18B20进入空闲状态;当MCU向DS18B20发出Convert T [44h]的命令后,DS18B20 向MCU传送转换状态,开始温度测量和A/D转换。温度数据以带符号位的补码形式存储在温度寄存器中,温度寄存器格式如图3.1.3所示。 图3.1.3 DS18B20温度寄存器格式 温度的正负值是由符号为来说明的,正为0,负为1。表3.1给出一部分数字数据与温度的对应关系。 表3.1 DS18B20温度与数据对应关系

基于TLC549的数据采集系统设计

基于TLC549的数据采集系统设计 Time:2009-09-22 11:14:00 Author: Source:电子元器件应用 杨来侠,万建军 (西安科技大学,陕西西安710054) 0 引言 现代自动控制系统中需要测量和控制的参数往往都是连续变化的模拟信号,如温度,压力,流量,速度等。这些物理量和控制参数往往都是连续变化的电压和电流,因此,必须将其变换成数字量(即需经模,数转换),才能被数字计算机所识别。这些数字量在计算机内经过运算处理,可以得到一个数字形式的控制量,将这些控制量经过数/模转换器,变成模拟电压或电流信号,再送到执行机构去驱动相应的设备动作,即可实现对生产过程的自动控制。 1 TLC549的主要特点和工作原理 l.l TLC549的主要特点 TLC549是采用IinCMOSTM技术并以开关电容逐次逼近原理工作的8位串行A/D7芯片,可与通用微处理器、控制器通过I/O CLOCK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。TLC549具有4MHz的片内系统时钟和软、硬件控制电路,转换时间最长为17μs,允许的最高转换速率为40000次/s。总失调误差最大为±0.5LSB,典型功耗值为6 mW。TLC549采用差分参考电压高阻输入,抗干扰,可按比例量程校准转换范围,由于其VREF-接地时,(VREF+)-(VREF-)≥1 V,故可用于较小信号的采样,此外,该芯片还单电源3~6v的供电范围。总之,TLC549具有控制口线少,时序简单,转换速度快,功耗低,价格便宜等特 点,适用于低功耗袖珍仪器上的单路A/D采样,也可将多个器件并联使用。TLC549的内部结构框图和管脚名称如图1所示。 1.2 TLC549的极限参数,

DCS数据采集及展现系统使用说明书

中粮生化能源有限公司信息系统工程DCS数据采集及展现系统使用说明书 哈尔滨工业大学慧通新意信息技术有限公司 HIT HUITON CINEE INFO & TECHNOLOGY CO.,LTD 2007年12月

版本说明 本手册是随同中粮ERP产品一同发布的,产品如有扩展,该手册中将不再体现。 版权声明 Copyright ? 2006 by 哈尔滨工大慧通新意信息技术有限公司 All rights reserved. 未经本公司书面许可,本书任何部分内容不得以任何方式抄袭、节录、翻印或传播。

目录 第1章阅读指南......................................... 错误!未定义书签。 手册内容结构......................................错误!未定义书签。 使用约定..........................................错误!未定义书签。第2章系统综述......................................... 错误!未定义书签。 关于本系统........................................错误!未定义书签。 系统操作角色......................................错误!未定义书签。 与其他系统的联系..................................错误!未定义书签。第3章公用功能说明..................................... 错误!未定义书签。 界面图标按钮说明..................................错误!未定义书签。 界面文字按钮说明..................................错误!未定义书签。第4章基础配置......................................... 错误!未定义书签。 功能概述..........................................错误!未定义书签。 测点信息..........................................错误!未定义书签。 功能概述......................................错误!未定义书签。 数据项说明....................................错误!未定义书签。 操作说明......................................错误!未定义书签。 机组信息..........................................错误!未定义书签。 功能概述......................................错误!未定义书签。 数据项说明....................................错误!未定义书签。 操作说明......................................错误!未定义书签。 颜色配置..........................................错误!未定义书签。 功能概述......................................错误!未定义书签。 数据项说明....................................错误!未定义书签。 操作说明......................................错误!未定义书签。 分组信息配置......................................错误!未定义书签。

基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计

LabVIEW技术大作业 题目:基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计学院(系):信息与通信工程学院 班级:通信133 学号:xxxxxxxxx 姓名:xxxxxx

一、设计背景 LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展,LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。 二、系统方案 本设计的程序框图和前面板图分别是图1.1和图1.2,“温度测量及数据采集系统.vi”是一个测量温度并将测试数据输出到文件的VI。此VI中的温度是用一个20至40的随机整数来代替的,测试及采集100个温度值,每隔0.25秒测一次,共测定25秒。在数据采集过程中,VI将在前面板的波形图上实时地显示测量结果。采集过程结束后,波形图上显示出温度数据曲线,数组中显示每次的温度测量数据,并在显示控件中显示测试中温度的最大值、最小值和平均值,同时把测量的温度值以文件的形式存盘。

图1.1温度测量及数据采集程序框图 1.2温度测量及数据采集前面板图

二、系统各模块介绍 2.1循环模块 For循环用于将某段程序循环执行指定的次数, 是总数接线端,指定For循环内部代码执行的次数。如将0或负数连接至总数接线端,For循环不执行。 是计数接线端,表示完成的循环次数。第一次循环的计数为0。 本设计使用for循环将循环内的程序循环100次。

等间距采样的高速数据采集系统设计

等间距采样的高速数据采集系统设计 郝亮,孟立凡,刘灿,高建中 (中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051) 摘要:简单介绍通过对窄脉冲等间距采样来测试电缆故障的基本原理,分析其脉冲的特点和处理要求;采用F PGA和MSP430F149作为主控芯片,设计了单路多次低速数据采集系统;利用Quartus II软件编写主控程序,并在Modelsim下进行仿真验证。实验结果表明,该系统方案切实可行,可有效解决电缆故障测距过程中的高精度数据采集问题。 关键词:等间距采样;数据采集;MSP430F149;F PGA 中图分类号:TN98文献标识码:B H igh2spe ed Data Acquisition System Based on Equidistance Sampling Hao Liang,Meng Lifan,Liu Can,Gao Jianzhong (Inst ruments Science and Dynamic Measurement Ministry of Education Key Laboratory, North University of China,T aiyuan030051,China) A bstract:T he basic principle of testing cable faults wit h narrow2pulse equidistance sampling is described.Pulse characteristics and pro2 cessing requirements are analyzed.The single2line repeated low2speed dat a acquisition system is designed with FPGA and MSP430F149 as main control chips.Main control procedures are programmed in Quartus II and simulated in Modelsim.Experimental result shows that t he system is practical,and the problem of high2precision data acquisition in the process of cable fault location is resolved effectively. K ey words:equidist ance sampling;data acquisit ion;MSP430F149;FPGA 引言 电缆故障是通信行业中的常见故障,而电缆测距是排除故障的前提条件。准确的电缆测距可以缩短发现故障点的时间,利于快速排除故障,减少损失。窄脉冲时域反射仪利用时域反射技术来测定电缆断点位置,可以同时检测出同轴传输系统中多个不连续点的位置、性质和大小。窄脉冲信号持续的时间非常短暂,为了能够有效地捕捉到窄脉冲信号,对A/D采样率和处理器速率提出了较高的要求,传统的数据采集已经不能满足系统设计需求。本文介绍的单路多次低速数据采集方案硬件结构简单,成本低,能够满足系统设计要求。 1系统设计理论依据 根据电磁波理论,电缆即传输线。假若在电缆的一端发送一探测脉冲,它就会沿着电缆进行传输,当电缆线路发生障碍时会造成阻抗不匹配,电磁波会在障碍点产生反射。在发射端,由测量仪器将发送脉冲和反射脉冲波形记录下来。实际测试中,具体障碍的波形有所差异:断线(开路)障碍时,反射脉冲与发射脉冲极性相同;而短路、混线障碍时,反射脉冲与发射脉冲极性相反。波形如图1所示。 图1发射脉冲与反射脉冲波形 设从发射窄脉冲开始到接收到反射脉冲波的时间为$t,则: l=v#$t 2 其中,v为脉冲波在电缆中的传输速度;l为电缆故障点与脉冲波送入端的距离。 由以上分析可知,在同一个固定障碍的线路上多次送入同一脉冲电压,其反射脉冲将同样地在同一位置多次出现。 要实现对反射窄脉冲的捕获和1m的测距分辨率(在波速为200m/L s的情况下),则$t= 2l v =2@1 200 =0.01L s =10ns。即要求抽样的时间分辨率为10ns,对应的数据采集系统频率高达100MHz。同时,最大测量范围是2km 时,要求发射脉冲的重复周期T= 2l v =2@2000 200 =20L s。

数据采集软件使用说明书

量表数据采集程序说明 (适用系统XP,2000,VISTA) 一.把量表用数据线连接到电脑,打开光盘数据包里面的“新版电脑采集程序”文件夹,再打开里面的“中文采集软件”文件夹,然后打开“FYData.exe”,出现如下窗口: 1→“打开”:打开原保存的测试数据记录;2→“保存”:保存当前的测试数据; 3→“预览”:打印预览;4→“打印”:打印; 5→“连接”:将量表的数据接口与计算机连接上; →“断开连接”:断开连接; 6→“提示”:数据超差时,出现“嘟”提示音; →“无提示”:数据超差时不提示; 7→“设置”:设置;详细说明见下文; 8→“退出”: 退出软件;

9→“清除”:删除所有已采集的数据; 10→“删除”:删除当前光标指定的数据; 11→“自动”:自动采样(采样时间在“setup”中设置); 12→“手动”:手动采样,按下此按钮,采样一次; 13→“序号”:采样序列号;14→“数据值”:采样数据值; 15→“误差值”:误差值=Value(数据值)-STD(标准值); 16→“P”:超差提示,“+NG”:超上公差;“-NG”:超下公差;“OK”: 在公差范围内,合格; 16→“4800”:显示的值是当前与计算机通信的连接速率; 17→“COM1”:显示与计算机连接的串口; 二.点击设置,出现如下界面: 操作者可以不填,自动采集间隔为2000毫秒每次,端口为连接电脑端口 三.点击公差进入公差设置,

单位:可选公制,英制 标准值:不能输入负数 上公差:输入上公差值 下公差:输入下公差值 注:拔出或者更换数据线时记得先点击“断开”,否则下次连接可能出现死机或者运行缓慢的情况。

多路数据采集系统设计毕业论文

多路数据采集系统设计毕业论文 第1章绪论 1.1 多路数据采集系统介绍 随着工、农业的发展,多路数据采集势必将得到越来越多的应用,为适应这一趋势,作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中,运用数据采集系统可获得大量的动态信息,也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。总之,不论在哪个应用领域中,数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。 此外,计算机的发展对通信起了巨大的推动作用。算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统,也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。数据通信是计算机广泛应用的必然产物[2]。 数据采集系统,从严格的意义上来说,应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测,并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息,供显示、记录、打印或描绘的系统。 数据采集系统一般由数据输入通道,数据存储与管理,数据处理,数据输出及显示这五个部分组成。输入通道要实现对被测对象的检测,采样和信号转换等

工作。数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来,建立相应的数据库,并进行管理和调用。数据处理就是从采集到的原始数据中,删除有关干扰噪声,无关信息和必要的信息,提取出反映被测对象特征的重要信息。另外,就是对数据进行统计分析,以便于检索;或者把数据恢复成原来物理量的形式,以可输出的形态在输出设备上输出,例如打印,显示,绘图等。数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。 由于RS-232在微机通信接口中广泛采用,技术已相当成熟。在近端与远端通信过程中,采用串行RS-232标准,实现PC机与单片机间的数据传输。在本毕业设计中对多路数据采集系统作了初步的研究。本系统主要解决的是怎样进行数据采集以及怎样进行多路的数据采集,并将数据上传至计算机[2]。 1.2 设计思路 多路数据采集系统采用ADC0809模数转换器作为数据采集单元和AT89C51单片机来对它们进行控制,不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高采集数据的灵敏度及指标。通过MAX232电平转换芯片实现单片机与PC 机的异步串行通信,设计中的HD7279实现了键盘控制与LED显示显示功能。本文设计了一种以AT89C51和ADC0809及RS232为核心的多路数据采集系统。 多路数据采集系统就是通过键盘控制选择通路,将采集到的电压模拟两转换成数字量实时的送到单片机里处理从而显示出采集电压和地址值,最终控制执行单片机与PC机的异步串行通信。 连接好硬件后,给ADC0809的三条输入通路通入直流电压。4-F键为功能键,4-E键为复位键,F键为确认键。1-3键为通道选择键,分别采集三个通道的数据值并实时显示出数值和地址值。结合单片机RS232串口功能还实现了与PC机的异

BCBS《有效风险数据采集和风险报告十四条原则》

BCBS《有效风险数据采集和风险报告十四条原则》 编者按:6月26日,巴塞尔银行监管委员会发布《有效风险数据采集和风险报告原则》的咨询文件。文件旨在改善银行风险数据采集能力和风险报告做法,具体包括强化治理与基础设施、风险数据采集能力、风险报告做法和监管等方面的14项原则。 一、简介 (一)概述。2007年全球金融危机中一个最深刻的教训是,银行信息技术和数据架构不足以支持广泛的金融风险管理。许多银行缺乏快速准确采集银行集团层面、不同业务领域以及不同法律实体之间风险和风险集中度的能力。一些银行由于风险数据采集能力和风险报告能力不足,无法有效管理风险,对银行自身及整个金融体系稳定造成了严重后果。为加强银行识别和管理全行风险能力,2009年7月巴塞尔银行监管委员会颁布第二支柱指引(监管检查程序),强调指出,良好的风险管理系统应当有适当的管理信息系统(MIS)。此外,根据金融稳定理事会《金融机构有效处置框架的关键要素》及其原则,处置当局及时共享集成的风险数据是十分重要的。提高银行采集风险数据的能力可以有效改善金融机构特别是全球系统性重要银行的可处置性。 (二)风险数据采集定义。在本文件中,风险数据采集是指根据银行的风险报告要求,定义、收集和处理风险数据,衡量银行对风险容忍度/偏好的能力。具体包括分类、合并或分解数据集。

(三)目的。巴塞尔委员会提出该原则,旨在提高银行的风险数据采集能力和风险报告有效性。巴塞尔委员会认为,改进风险数据采集能力和风险报告做法的长远利益将超过由银行承担的初始投资成本。 二、十四条原则 (一)强化治理和基础设施 原则1:治理—银行的风险数据采集能力和风险报告做法应受到强有力的治理,与巴塞尔委员会规定的其他原则和指导一致。银行的风险数据采集能力和风险报告做法应该满足以下三点要求:一是进行全面记录和高标准验证;二是充分考虑新举措的影响,包括收购/资产剥离、新产品开发以及IT系统变化等;三是不受银行集团架构的影响。 原则2:数据架构和IT基础设施—银行应设计、建设和维护数据架构和IT基础设施,在满足巴塞尔委员会其他原则要求的基础上,不管正常时期还是压力或危机时期都能全力支持其风险数据采集能力和风险报告做法。一是风险数据采集和风险报告应纳入银行长期可持续发展规划之中并分析其商业影响。二是银行应建立完整的数据分类与结构。三是风险数据和信息管理要职责分明。风险管理者要确保数据的使用在完全监督之下,银行决策者要确保数据的来源及时准确,相应的风险数据采集功能和风险报告机制与公司政策保持一致。 (二)完善风险数据采集能力 原则3:准确性和真实性—银行应能够生成准确和可靠的风

单路数据采集系统设计

1 引言 1.1 数据采集系统的意义 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。本设计采用A/D转换器和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。 经调查,目前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。随着工、农业的发展,多路数据采集势必将得到越来越多的应用,为适应这一趋势,作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中,运用数据采集系统可获得大量的动态信息,也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。单片机构成的数据采集处理系统适用于各种现场自动化监测及控制,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、等优点。1.2 数据采集系统的主要功能 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。比如条码机、扫描仪等都是数据采集工具。 数据处理系统是指运用计算机处理信息而构成的系统。其主要功能是将输入的数据信息进行加工、整理,计算各种分析指标,变为易于被人们所接受的信息形式,并将处理后的信息进行有序贮存,随时通过外部设备输给信息使用者。

5 Gsps高速数据采集系统的设计与实现

5 Gsps 高速数据采集系统的设计与实现 摘要:以某高速实时频谱仪为应用背景,论述了5 Gsps 采样率的高速数据采集系统的构成和设计要点,着重分析了采集系统的关键部分高速ADC(analog to digital,模数转换器)的设计、系统采样时钟设计、模数混合信号完整性设计、电磁兼容性设计和基于总线和接口标准(PCI Express)的数据传输和处理软件设计。在实现了系统硬件的基础上,采用Xilinx 公司ISE 软件的在线逻辑分析仪(ChipScope Pro)测试了ADC 和采样时钟的性能,实测表明整体指标达到设计要求。给出上位机对采集数据进行处理的结果,表明系统实现了数据的实时采集 存储功能。关键词:高速数据采集;高速ADC;FPGA;PCI Express 高速实时频谱仪是对实时采集的数据进行频谱分析,要达到这样的目的,对数据采集系 统的采样精度、采样率和存储量等指标提出了更高的要求。而在高速数据采集 系统中,ADC 在很大程度上决定了系统的整体性能,而它们的性能又受到时钟质量的影响。为满足系统对高速ADC 采样精度、采样率的要求,本设计中提 出一种新的解决方案,采用型号为EV8AQ160 的高速ADC 对数据进行采样;考虑到ADC 对高质量、低抖动、低相位噪声的采样时钟的要求,采用AD9520 为5 Gsps 数据采集系统提供采样时钟。为保证系统的稳定性,对模数混合信号完整性和电磁兼容性进行了分析。对ADC 和时钟性能进行测试,并给出上位 机数据显示结果,实测表明该系统实现了数据的高速采集、存储和实时后处理。 1 系统的构成高速数据采集系统主要包括模拟信号调理电路、高速ADC、高速时钟电路、大容量数据缓存、系统时序及控制逻辑电路和计算机接口电路等。图1 所示为5 Gsps 高速数据采集系统的原理框图。所用ADC 型号为EV8AQ160,8 bit 采样精度,内部集成4 路ADC,最高采样率达5 Gsps,可以工作在多种模式下。通过对ADC 工作模式进行配置,ADC 既可以工作在采样

数据采集软件使用说明

数据采集软件使用说明 一.软件安装 点击数据采集系统的安装文件,按照指示安装 二.驱动程序安装 如果是购买的数据线是USB接口的,请先安装驱动程序,在“USB驱动程序”目录下,点击“CH341SER”文件,安装指示安装 三.界面说明 四.操作说明 1.连接 打开软件后,点击【打开设备】按钮,软件自动搜寻设备,当前值窗口将有数据显示,【打开设备】按键变为【关闭设备】。 如果弹出 则表示设备连接失败,请按照说明书所附的故障处理来检查原因。 2.参数设定 在设备连接和断开的状态下都可以设置系统参数,点击【参数设置】按钮,参数设置窗口数据变成绿色(见下图),表示可以修改,数据修改完成后,再点击此按钮,参数保存,窗口恢复原样。

参数说明 1)标准尺寸 表示零件的名义尺寸 2)上公差 允许与标准尺寸的上偏差值 3)下公差 允许与标准尺寸的下偏差值 4)采集间隔 数据自动采集保存的间隔时间 5)测量单位 采集数据的单位由用户自己定义,可以是毫米、英寸和度 6)提示音 在数据保存时选择是否需要提示音 7)工件名称 工件名称用户可自己命名 8)操作员 操作员名称用户可自己命名 3.数据保存 数据保存可以是手动保存和自动保存,点击【手动采集】按钮,数据可以保存一条记录,点击【自动采集】按钮,可以按照参数设定中自动采集的时间来自动记录数据,记录过程中再点击该按钮可以停止采集。 点击【清除记录】按钮,可清除当前记录的数据 点击【保存导出】按钮,可把数据保存成EXCEL格式文件,做进一步处理。 五.故障处理 如果点击【打开设备】,显示找不到可用串口,请按下面的提示检测问题 1)检测设备是否打开 2)检测数据线是否连接正常 3)检测数据线是否被电脑识别 a.如果是USB数据接口请检测驱动程序是否安装,并在WINDOW的设备管理器中 找到已安装的设备 b.设备管理器的检测方式: 选择“我的电脑”,点击鼠标右键,在菜单中点击“属性”,弹出下面窗口 然后再点击“硬件”这一栏

温度数据采集系统

第三章 系统硬件设计温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块,温度数据采集采用数字式温度传感器 DS18B20,数据的发送和接收采用无线数据收 发模块PTR2000,整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制,下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器,是新一代适配微处理器的智能温度传感器,广泛应用于工业、农业等领域,具有体积小、接口方便和传输距离远的特点,在一根通信线上可以挂很多个 DS18B20,很方便。具有以下特点:(1)具有独特的 1-Wire 接口,只需要一个端口引脚就可以进行通信;(2)具备多节点能力,能够简化分布式温度检测应用中的设计;(3)不需要外部元件; (4)可以直接从数据线供电,电源电压范围在 3~5.5V ;(5)在待机状态下可以不消耗电源电量;(6)测量温度范围在-55~+125℃;(7)在-10~+85℃时测量精度在±0.5℃;(8)可以用程序设定 9~12 位分辨率;(9)用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。DS18B203 脚封装的管脚排列图如图 3.1.1 所示。、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

一种新的基于ARM的数据采集系统设计

?应用技术研究? 一种新的基于AR M 的数据采集系统设计 罗 浩 1a,2 ,谢华成 1b (1.信阳师范学院a .物理电子工程学院; b.网络信息与计算中心,河南信阳464000; 2.华中科技大学电子系,湖北武汉430074) 摘 要:给出了一种新的基于AR M 的数据采集系统硬件和软件设计方案1硬件主要由微处理器芯片 S3C44BOX 、US B 接口芯片I SP1362、AD 转换芯片AD7829等构成1系统能实现8路同时采集,单路采集速率100ks p s,且通过设置Device 和Host 两种模式,可在无PC 机的情况下进行数据采样与存储,从而实现了脱机式 应用1 关键词:数据采集;US B;S3C44B0X;AD7829;I SP1362 中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:100320972(2006)022******* 0 引言 数据采集是测控系统中的核心单元之一,目前常用的 数据采集方式是A /D 卡和422、485等总线板卡[1],这类方 式的数据采集过程必须依赖PC 机完成,不便野外应用;故研制能够实现脱离PC 机进行数据采集的数据采集卡具有实际意义1 本文提出的基于AR M 的数据采集系统设计方案,以 S3C44B0X 为主控制器,控制AD7829进行数据采集,并控 制US B 接口芯片(I SP1362)进行数据传输1本设计综合利用了S3C44B0X 的高性能、低成本和能耗省的特点,设计了 US B 数据通信的Device 模式和Host 模式,在没有PC 机的 情况下,工作在Host 模式,可以直接与外存储器相连进行脱机式数据采集,实现了脱机式应用1 1 硬件设计 1.1 方案选择 目前,对于US B Host 的开发方式主要有两种选择:一种是选用集成了US B 接口的单片机,比如Cyp ress 公司生产的EZ -US B 系列,I ntel 的8X930AX 系列等1此种开发工具虽然编程简单,但需要购置专门的开发系统,投资较大;另一种是选择普通的单片机或嵌入式微处理器,加专用的US B 接口芯片进行开发1后者不需要购买新的开发系统,节省投资1因此我们采用了第二种方案进行开发1 为了便于开发和扩展Device 、Host 模式,选择了较新且易于开发的US B 接口芯片I SP1362;且为了满足8路采集, AD 转换芯片选择了AD7829;适于I SP1362的开发,其主控 器芯片选择了高性能、低功耗的AR M 芯片S3C44BOX 1三星的S3C44B0X 是为手持设备和通用设备而设计的一款16/32位R I SC 结构的低成本高性能的单片机1为了降低产品的总体成本,S3C44B0X 还提供了如下的配置: 8K B 高速缓存(cache )、可配置的片内SRAM 、LC D 控制器、 两路带握手功能的UART (通用串行口)、4路DMA 控制器、系统管理功能(片选逻辑,FP /E DO /S DRAM 控制器)、5路带P WM 的定时计数器、I/O 接口,RTC (时钟)、8路10位ADC 、II C 总线、II S 总线、同步SI O 接口和为系统提供时钟而设的P LL 倍频电路[2]1 系统分为四大部分:8路AD 转换,US B 接口,AR M 主控器以及S DRAM (2M )、Flash (2M )1AD7829构成的模数转换(8路模拟输入、8位数字输出),在S3C44B0X 控制下完成数据采集,再通过US B 接口传输到外存储器1如图11 图1 系统结构框图 F i g .1The syste m structure d i a gram S3C44B0X 自身虽集成有8路10位ADC,但没有采样 保持电路,其内部集成的A /D 转换只能输入0~100Hz 的模拟信号,因此我们需要对其进行扩展1AD7829作为A /D 转换,S3C44B0X 作为控制器,利用S3C44B0X 的P D 口为双向口来进行扩展,以S3C44B0X 的P D 口发出脉冲作为 AD7829的CONVEST 的负脉冲,进行模数转换,同时能够  收稿日期:2005211230  基金项目:湖北省重大科技攻关项目(2002AA101C39 )  作者简介:罗 浩(19702),男,河南信阳人,讲师,在读硕士研究生,主要从事电子技术方向研究1 3 02信阳师范学院学报(自然科学版)Journal of Xinyang Nor mal University 第19卷 第2期 2006年4月 (Natural Science Editi on )Vol .19No .2Ap r .2006

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