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小型多功能数据采集器研究

卿树友  
【摘要】:数据采集技术是信息科学的一个重要分支,与传感器技术、信号处理技术、计算机技术共同构成了现代检测技术的基础。它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等,广泛地应用到测量、监测、控制、诊断、科学试验等各个领域中。随着科学技术的发展和数据采集系统的广泛应用,人们对数据采集的主要技术指标,如采样速率、分辨率、精度、输入电压范围、控制方式以及抗干扰能力等方面,都提出了越来越高的要求。 本文详细介绍了数据采集系统的解决方案、组成结构及其特性。采用TI 公司的MSP430F149 单片机作为控制器的核心器件,设计了一种通用的多路数据采集系统,通过无线方式可以对多路数据进行实时监控,也可以通过USB 接口对数据进行快速传输。 该采集系统是由传感器、信号调理、数据采集硬件、通用计算机、软件等要素构成。为了满足系统要求,硬件采用模块化、开放性设计,由软件来配置、控制。它具有8 通道模拟量输入、8 通道开关量输入/输出、日历时间等功能。整个系统由微处理器、日历时钟芯片、程控增益放大器、中文液晶显示、大容量存储器、Usb 及无线收发等器件组成,在分辨率为12 位的情况下,采集速度最高可达200KHz。 运用最小功耗设计理论设计,该系统可以在电池供电的情况下长期采集和记录数据;利用时钟芯片,实现在无人监管的情况下定时采集,而且定时采集的时间可随需要调整;采集的数据可以通过无线方式或USB 实时传输到计算机。上位机应用软件采用具有功能强大、使用方便的C++Builder 开发,操作简单,界面美观友好,实现了对多路模拟量、多路开关量的曲线显示、打印及保存。整个系统具有体积小,即插即用等特点,可构成实验室、特别是野外测控的数据采集、波形分析和处理系统,也可构成工业生产过程控制监控测量系统。


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