1. 研究目的与意义
过去五十年,随着微电子技术和数字信号处理技术的发展,数据采集系统得到广泛的应用,在工业生产和控制中,应用这一系统可以采集工业现场温度、湿度、电压、电流、压力、流量等诸多工艺参数,将这些模拟信号转变成数字量并进行相应的计算处理后,所得的结果可以反馈给用户或控制系统,为提高高产品质量降低成本提供信息和手段;在科学研究上,数据采集系统可以为我们提供大量的动态信息,成为探索科学奥秘的重要手段。目前数据采集几乎无孔不入,它已渗透到了地址、医药器械、雷达、通讯、遥感遥测等领域,为我们更好的获取信息提供了良好的基础。
数据传输方式上,目前数据采集系统基本上是通过有线方式进行连接,有线方式数据传输速度快,可靠性高且运行稳定,能满足大多数情况需要,但是其应用环境受现场环境和应用对象的限制。如果采集系统工作在地理条件复杂导致线路架设困难或腐蚀、爆炸等场合,或者采集对象是运动的物体时,有线方式的应用受到了限制。在这种情况下,无线方式是一种有效的替代方式。近年来,随着射频技术、微电子技术及集成电路技术的进步,无线通信技术取得了飞速的发展,无线通信的实现越来越容易,传输速度越来越快,可靠性越来越高,并且可以达到与有线网络相媲美的水平。与有线方式相比,无线方式具有以下几个显著的特点:
(1)传输介质选用的电磁波,特别适用于那些不适合或不方便架设电缆的现场;
2. 国内外研究现状分析
1、研究的目的及意义:
过去五十年,随着微电子技术和数字信号处理技术的发展,数据采集系统得到广泛的应用,在工业生产和控制中,应用这一系统可以采集工业现场温度、湿度、电压、电流、压力、流量等诸多工艺参数,将这些模拟信号转变成数字量并进行相应的计算处理后,所得的结果可以反馈给用户或控制系统,为提高高产品质量降低成本提供信息和手段;在科学研究上,数据采集系统可以为我们提供大量的动态信息,成为探索科学奥秘的重要手段。目前数据采集几乎无孔不入,它已渗透到了地址、医药器械、雷达、通讯、遥感遥测等领域,为我们更好的获取信息提供了良好的基础。
数据传输方式上,目前数据采集系统基本上是通过有线方式进行连接,有线方式数据传输速度快,可靠性高且运行稳定,能满足大多数情况需要,但是其应用环境受现场环境和应用对象的限制。如果采集系统工作在地理条件复杂导致线路架设困难或腐蚀、爆炸等场合,或者采集对象是运动的物体时,有线方式的应用受到了限制。在这种情况下,无线方式是一种有效的替代方式。近年来,随着射频技术、微电子技术及集成电路技术的进步,无线通信技术取得了飞速的发展,无线通信的实现越来越容易,传输速度越来越快,可靠性越来越高,并且可以达到与有线网络相媲美的水平。与有线方式相比,无线方式具有以下几个显著的特点:
3. 研究的基本内容与计划
在现代工业、农业的发展中,人们的生活水平变高了,自然对一些物质要求也高了,对一些反季节的水果、蔬菜需求量大了,这就需要我们为人们提供这种服务,于是出现了大棚技术。大棚技术就是冬天能够种植出夏天的果实,这样一年四季都可以吃到不管那一季节的水果、蔬菜。
时代在进步,科技在进步。为了使那些种植大棚的人能够更好控制大棚的生态环境,增加量产,满足于社会的需求,于是我决定设计一个控制大棚的温度、湿度数据采集系统。
本次研究的产品体积小,价格便宜、并具有良好的性能,实现了智能化,这也适应了经济社会发展的要求,相信这样的产品将会广泛适用于市场。
4. 研究创新点
单片机与fpga、dsp等高速器件相比,运算速度有较大的差距,因此基于单片机的数据采集系统采样速率与基于dsp的数据采集系统的采样速率有较大的差距,随着一些高速单片机和一些高速器件的出现,这方面差距会减小。
在一些生产和实验中,要求将采集数据通过较长距离的通信将数据传输出去并远程控制采样方式以便及时了解生产和实验情况,目前单片机在这方面还不是很成熟。
很多数据采集系统工作时所处环境比较恶劣如:高温、高压、高酸、高碱等,这些都会对数据采集系统的运行和寿命产生影响,需要进一步提高单片机数据采集系统的环境抗干扰能力。
