1. 研究目的与意义
研究背景:
随着计算机技术的飞速发展和普及,数据采集模块得到广泛应用。在工业生产过程中,数据采集模块可以对工业现场的生产状况进行采集与记录,方便提高产品质量,降低生产成本; 在科学研究中,数据采集系统可以采集大量瞬时变化值、临界值,方便研究物体的物理过程,有利于科学发展进步。不论在哪个应用领域,数据采集与处理越及时,工作效率就越高,取得的经济效益就越大。单片机广泛应用于工业检测及自动控制中,必须先把外部采集到的模拟量(电压、电流、温度、压力、速度等)通过模\数转换器,即a\d转换器(analog to digital converter,adc)转换成数字量,送到计算机进行处理。所以a\d转换器也是单片机在工业控制中不可缺少的部分。
研究目的:
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
本次课题研究的是模拟量\数字量输入输出模块的设计,a\d转换器在单片机的应用中极为广泛,外界环境中温度、湿度、气压、气流、电压、电流等模拟信息通过传感器采集以后送至a\d转换器,并经由计算机处理,以数字量显示在数码管上。方案的设计与研究主要有以下几点:
①基于单片机的模拟量\数字量输入输出模块的总体设计,完成总体方案的设计与说明。
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
首先,我们应当确定系统软件与硬件的整体设计。其中硬件设计部分主要是单片机的选择,这里要综合考虑单片机的容量、功耗、成本以及端口等。另外还有无线控制模块、信号接收模块、信号采集模块、显示模块的设计。软件设计部分包括单片机控制程序、传感器内部程序设计和通信模块程序设计。
以下是系统总体的结构框图:
4. 参考文献
[1]肖金球.增强型51单片机与仿真技术[m].北京:清华大学出版社,2011.
[2]陈璐明,李振国,兰殿星等.一种嵌入式高精度信号采集装置设计与实现[j].电子技术,2016.
[3]宋戈,黄鹤松,蒋海峰等.51单片机应用开发范例大全[m]北京:人民邮电出版社,2010.
5. 计划与进度安排
| 序号 | 起讫日期 | 工作内容 |
| (1) | 2018年3月20日-2018年3月25日 | 根据任务书,对《模拟量\数字量输入输出模块设计》进行课题调研,准备开题报告; |
| (2) | 2018年3月26日-2018年4月1日 | 查阅51单片机的相关资料,初步了解设计的文化背景,设计原理以及设计方法,开始撰写开题报告; |
| (3) | 2018年4月2日-2018年4月20日 | 系统硬件设计,相关元器件的选择,原理图绘制; |
| (4) | 2018年4月21日-2018年5月1日 | 系统软件设计,程序框图的绘制,跟着程序框图的思路,编写程序; |
| (5) | 2018年5月2日-2018年5月10日 | 系统软硬件统调,整理必要的数据资料,进行五千字的英文翻译; |
| (6) | 2018年5月11日-2018年5月22日 | 根据任务书、开题报告、以及完成的设计内容开始撰写论文; |
| (7) | 2018年5月23日-2018年5月29日 | 论文的修改和完善,进行论文查重,上报结果; |
| (8) | 2018年5月30日-2018年6月10日 | 制作PPT,准备答辩。 |
