1. 研究目的与意义
目前数据采集技术主要是通过数据采集卡进行的,存在采集卡安装麻烦,可扩展性差,受传输电缆的限制缺点。无线传输方式可以克服上述不足,同时也避免了复杂的线路连接,有效地节约了人力物力。本设计就是针对数据卡存在的不足,采用无线数据采集系统,满足自动化生产中的数据采集的应用。
无线数据采集是目前一种流行而且实用的技术。目前无线数据数据采集器的市场需求非常大,以数据采集应用为核心构成的小系统应用非常广泛。因此开发高性能的数据采集器具有良好的前景。现代工业生产和科学技术研究的各行业中,通常需要对各种数据进行采集。数据采集系统通常要求:方案成本低、体积小、低功耗、符合电池供电要求、集成度高、无需微调外部元件、外围元件极少、加工更容易、数据传输率高、传输时间更短、接口简单、可以与廉价的单片机接口。而无线数据采集的应用,解决了一些布线复杂、甚至无法布线的情况。无线传输介质采用的是电磁波,节省了架设电缆的所需的占地和各种花费及其给其他建筑的建设带来的不便,应用起来更加方便。
单片机是把组成微型计算机的各种功能部件制作在一块集成芯片中,构成一个完整的微型计算机系统。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机的潜力越来越被人们所重视。基于单片机的控制器控制方便、成本低廉、使用灵活,是控制器设计的首选。对于电气及其自动化专业的学生来说,单片机是必不可少的工具,熟练掌握单片机原理及其应用是非常必要的。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:设计一个基于单片机的系统,实现对系统进行无线数据采集。该系统应包括硬件和软件设计。硬件设计包括传感器电路、a/d转换电路、无线发送接收电路、串口通讯电路、电源电路;软件设计包括主程序设计、电压采集及无线发射程序、无线接收程序等等。
预期目标:
(1)完成无线数据采集
3. 研究的方法与步骤
认真研读任务书的要求,调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图,熟悉at89c51单片机的基本原理,了解该单片机的硬件组成和结构,对照所收集的资料进行整体方案构思,整体系统框架设计,整体方案设计好后着手各部分的设计。对不明白的部分通过查阅资料,向指导老师请教,和同学讨论解决。具体分为以下步骤:
(1)设计整个系统的框架
(2)绘制出电路原理图
4. 参考文献
[1] 张洪润,孙悦等.单片机原理及应用[m].北京:清华大学出版社.2008
[2] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[m].北京:电子工业出版社.2005
[3] 冯建华等.单片机应用的系统设计与产品开发[m].北京:人民邮电出版社.2004
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.22—2022.4.09 查阅资料,撰写开题报告;
(2)2022.4.10—2022.4.30 硬件功能分析,熟悉c51编程语言;
(3)2022.4.31—2022.5.14 设计电路原理图、编制应用程序;
