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1、河北大学本科生毕业论文（设计）开题报告 课题传感器信号采集系统设计 学院工商学院专业电气工程及 其自动化 学科工科 学生卜凡指导教师孙荣霞 一一. .课题来源及意义课题来源及意义 传感器是当今应用广泛的器件，不同类型的传感器能采集不同的信号（模拟 量和数字量） ，因此它广泛应用于工业、农业、科研、环保、医学等领域，有力地 促进了工业技术的发展。本课题为此设计了能采集多种信号，具有性能稳定和精 度高等优点的传感器信号采集系统设计。 二二. . 国内外发展状况国内外发展状况 近年来，应用传感器进行信号采集受到了人们越来越广泛的关注，传感器信 号采集系统的研究再世界范围内普遍展开。 传感器是一种能将
2、物理量、化学量、生物量等转化成电信号的器件。如果把 计算机比作大脑，那么传感器就相当于五官，传感器能正确感应被测量并转化成 相应的输出量。因此传感器被广泛的应用于各个领域。 信号采集系统是通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号，并进行 分析、处理、传输、显示、存储和显示。 由于数据采集系统的应用范围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类 型越来越多 对测量的要求也越来越高，国内现在已有不少数据测量和采集的系统， 但很多系统存在功能单一，采集通道少，采集速率低，操作复杂，并且对测试环 境要求较高等问题。人们需要一种应用范围广，性价比高的信号采集系统。 由美国 PASCO 公司生产的“科学
3、工作室”是将数据采集应用于物理实验的崭 新系统，它由 3 部分组成：传感器、计算机接口、软件。其中，传感器利用先进 的传感技术可实时采集技术可实时采集物理实验中各物理量的数据；计算机接口 就是将来自传感器的数据信号输入计算机，采样速率最高为 25 万次/S；软件即中 文及英文的应用软件。 选题是否合适： 是 否 课题能否实现： 能 不能 指导教师（签字） 年 月 日 选题是否合适： 是 否 课题能否实现： 能 不能 指导小组组长（签字） 年 月 日 三研究手段及方法三研究手段及方法 1. 传感器选择 选择温度，PH 值传感器，使它们分别与数据采集器用 BTA 插头连接。 2.信号采集 数据采集
4、系统由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、A/D、单片 机等组成。它将来自传感器的信号进行分析判断、多路切换、和采样保持，并采 用 ADC0809 模数转换器进行模数转换。主电路用 AT89S52 单片机来控制数据采集 和信息传输，电路板的设计和布线采用 Proteus 软件，整个系统的软件设计采用 C 语言设计。 四四. .可行性分析可行性分析 对于应用传感器对多路信号进行采集的研究与设计，能极大地促进了工业、 医疗、农业等领域的不断发展与进步。随着科学技术的发展，数据采集系统的应 用范围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多 对测量的要求也 越来越高，单通道信号采集系统已
5、经不能满足人们的需要。虽然单片机硬件资源 不是十分充足，但是对于类似温度、PH 值这种简单信号，多种传感器和 51 系列 单片机还是完全可能实现的。 五五. .研究目标及内容研究目标及内容 目标为设计一个完整的基于单片机控制的多路数据采集系统的电路，它能采 集并处理温度、PH 值两种信号。具体内容： 1. 设计整体电路结构，用计算机软件设计电路图。 2. 用计算机软件检查并仿真设计的电路图。 3. 把设计好的电路图在 PCB 板上布线，并完成焊接。 4. 对成品进行调试，直到达到要求。 多路信号采集系统主要包括三个部分的设计，一是传感器选择及设置，二是 数据采集部分电路的设计，三是数据传输及结
6、果分析的设计。 六六. .进程安排进程安排 2012 年 1 月：拟定论文题目。 2012 年 2 月 10 日2012 年 2 月 19 日：进行资料及参考文献搜集工作。 2012 年 2 月 20 日2012 年 2 月 29 日：英文资料翻译和开题报告编写。 2012 年 3 月 1 日2012 年 3 月 7 日：设计电路图、画系统框图。 2012 年 3 月 8 日2012 年 3 月 14 日：进行编程设计。 2012 年 3 月 15 日2012 年 3 月 21 日：仿真实验，撰写中期检查报告 。 2012 年 3 月 22 日2012 年 3 月 31 日：电路焊接，安装调试
7、，演示成功。 2012 年 4 月 1 日2012 年 4 月 10 日:系统调试，上位机测控设计 。 2012 年 4 月 11 日2012 年 4 月 30 日:串口通信、测试数据,写论文初稿。 2012 年 5 月 1 日2012 年 5 月 15 日：硬件电路完善，准备样机，修改论文。 2012 年 5 月 16 日2012 年 5 月 31 日：答辩讲稿及 PPT 演示稿、论文定稿。 七七. .参考文献参考文献 1刘军亮，王盛安，蔡树群.基于 MSC1210Y5 的多通道数据采集系统J.国外电子元器 件， 2006 （9）：24-25 2基于单片机的汽车破窗检测报警系统 单文强 经营
8、管理者 2010_17 http:/10.186.5.116/kns50/detail.aspx?QueryID=195&CurRec=35 3F.J.Arregui,M.Otano,C.F-Valdivielso,andI.R.Matias, And experimental study About the utilization of Liquicoat solutions for the fabrication of pH optical fiber sensors,”Sensors and Actuator B 87,Elsevier,pp.2002,289- 295. 4基于 CMO
9、S 图像传感器的嵌入式机器视觉系统设计 汪丽华 黄山学院学报 2010_03 http:/10.186.5.116/kns50/detail.aspx?QueryID=69&CurRec=19 5多通道数据采集测试系统的研究 张枫 价值工程 2010_18 http:/10.186.5.116/kns50/detail.aspx?QueryID=12&CurRec=44 6基于 DS18B20 多点温度采集兼红外无线传输系统研究 阴志国 现代商贸工业 2010_16 http:/10.186.5.116/kns50/detail.aspx?QueryID=12&CurRec=29 7基于 DS
10、18B20 的温湿度采集系统设计 柴锁柱 沧州师范专科学校学报 2010/03 http:/10.186.5.116/kns50/detail.aspx?QueryID=31&CurRec=115 8基于 STC89C52 单片机的多路数据采集控制系统设计 郭坚 装备制造 2010/04 http:/10.186.5.116/kns50/detail.aspx?QueryID=31&CurRec=205 9基于单片机的多通道数据采集系统的设计 高明 企业家天地(理论版) 2010/06 http:/10.186.5.116/kns50/detail.aspx?QueryID=31&CurRec=216 10Design of DataAcquisition and Storage System Based on the FPGA http:/ 学生签名： 年 月 日
