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1、学 位 论 文 诚 信 声 明 书本人重声明：所呈交的学位论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究（设计）工作及取得的研究（设计）成果。除了文中加以标注和致的地方外，论文（设计）中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究（设计）成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究（设计）所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了致。申请学位论文（设计）与资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。学位论文（设计）作者签名： 日期： 学 位 论 文 知 识 产 权 声 明 书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：在校期间所做论文（设计
2、）工作的知识产权属科技大学所有。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文（设计）被查阅和借阅；学校可以公布本学位论文（设计）的全部或部分容并将有关容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存和汇编本学位论文。论文待解密后适用本声明。学位论文（设计）作者签名： 指导教师签名： 年 月 日 / 论文题目： 专 业： 自动化本 科 生： 呈斌（签名）指导 燕云（签名）摘 要随着科技的发展以及计算机技术的进步，数据采集的重要性日益显著。数据采集是计算机连接外部物理世界的桥梁。因此在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用，尤其是身处这样一个“大
3、数据”时代，数据的分析、整理、融合等显得格外重要，而数据采集是这一切的基础，只有采集到足够多的数据，才能进行更加精准的分析，准确的指导生产实践。鉴于此，研究一种基于STC12C5A60S2的多路无线数据采集系统，并对此系统的硬件和软件进行模块化设计，从而设计出一款人机界面友好，测量精准，便于功能扩展升级的多路无线数据采集系统。无疑能给人们的生活和生产活动带来极大的便利。本课题以STC12C5A60S2作为主控制器，主要功能模块有：多路传感器模块、报警模块、电源模块、按键模块、无线数传模块、显示模块、上位机模块等。实现对温度、湿度、电压、电流、PM2.5等数据的实时采集功能。将采集的数据在128
4、64液晶显示屏上进行显示，并通过无线将数据传输到上位机，实现数据的实时监控。同时，系统具有报警功能，方便用户进行操作管理。本次设计的多路无线数据采集系统功能完善，控制准确，成本低廉，达到了预期目标，符合市场需求，适合广泛推广。关键词：数据采集，无线，STC12C5A60S2，温湿度，电压电流，PM2.5Subject：The designofhardware of multichannelwirelessdataacquisitionsystem Specialty：Automation Name：LiChengbin （Signature）Instructor：ZhaoYanyun （Sig
5、nature）ABSTRACTWith the development of science in technology and the progress of technology of computer, the importance of data collection becomes increasingly significant. Data collection is a bridge that computer connectes to the external physical world. Therefore, data collection has been widely
6、used at the age that the Internet industry develops fast,especially living in a big data age, data analysis, sorting, fusion are particularly important, and the data collection is the basis of all this, only when collecting enough data can we carry out a more precise analysis and guides production p
7、ractices accurately . In view of this, we study a system of multi-channel wireless data acquisition,which is based on the STC12C5A60S2, and modularly design the hardware and software of this system ,so that we design a a system of multi-channel wireless data acquisition which has friendly interface,
8、 measurement accuracy and easily to expand functions.Undoubtedly it can give peoples life and production activities so much convenience.The issue selects STC12C5A60S2 as the main controller, the main function modules include multi-sensor module, alarm module, power module, button module, wireless mo
9、dule, display module, PC module and so on. Those can achieve the function of real-time collection of temperature, humidity, voltage, current, PM2.5 and so on.The collected Data will be displayed on the 12864 LCD ,and transfer data to the host computer by wireless module to achieve the purpose of rea
10、l-time monitoring data. At the same time, the system has an alarm function, it is convenient for people to operate and manage.The design of the multi-channel wireless data acquisition system can control accurately,and its price is low, can achieve the desired objectives, which meets the need of mark
11、et and can spread extensively.Key words: data acquisition, wireless, STC12C5A60S2, temperature, humidity, voltage and current, PM2.5目录第1章绪论11.1课题研究背景及意义11.2 国外研究现状和发展趋势11.3课题的主要研究容31.4本章小结3第2章总体方案设计42.1系统总体方案设计思路42.2 系统设计方案论证与比较42.2.1微控制器的选择42.2.2 温湿度芯片的选择62.2.3 PM2.5模块的选择62.2.4 液晶显示模块的选择72.2.5 按键模块
12、选择82.2.6 电源模块82.2.7 电压电流互感器的选择92.2.8 无线数传模块的选择92.3 本章小结9第3章系统硬件设计113.1 系统总体硬件框图113.2 下位机控制模块设计113.2.1 微控制器STC12C5A60S2113.2.2 温湿度采集模块设计143.2.3 PM2.5采集模块设计163.2.4 电压电流采集模块设计173.2.5 按键模块设计203.2.6 电源模块设计213.2.7 报警模块设计213.2.8 液晶显示模块设计223.2.9无线数传模块设计233.3 上位机控制模块设计243.4本章小结24第4章系统软件设计254.1 软件整体设计254.2 上位
13、机软件设计274.3 本章小结27第5章系统的调试、运行285.1硬件调试285.1.1硬件调试的步骤285.1.2 硬件调试问题及解决方法285.2 软件调试295.2.1 软件调试步骤295.2.2 软件调试问题及解决方法295.3系统调试运行结果305.4 本章小结33第6章结论与展望346.1 结论346.2 展望34致35参考文献36附录I 系统实物图37附录II 系统硬件电路图38第1章 绪论多路无线数据采集系统属于环境监测的一种，其主要特征是无线化。随着人们探索认知能力的加强，部分环境系统对无线传输的要求逐渐增大。研究数据采集系统的无线传输化程度，使其更经济实用，成为人们迫切的需
14、求。本章从数据采集系统的设计与应用的角度出发，简要介绍了数据采集系统的国外研究现状、生产需求现状及研究意义，并对本文的容进行了简要的说明。1.1课题研究背景及意义21世纪的今天，随着现代化工业生产的飞速发展和科学技术的空前进步，带动了数据采集技术的发展，现代控制设备开始不同于以前，它们在性能和结构方面发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了信息高速发展的时代，数据采集技术已成为当今社会的主流，广泛地应用到应用工程的各个领域。长久以来，国外的知名领域均对数据采集的研究花费了巨大的精力，同时也研究开发了众多合宜自己领域的数据采集仪或数据采集系统。IT技术的全面进步不仅为数据采集创造了便利，提供了良好的
15、条件，同时也为其赋予了全新的意义。通过将被测量的物理对象经过信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤，然后传输到主控制器进行数据的处理或存储，主控制器由计算机组成，计算机作为数据采集系统的总核心，主要实现对整个系统的控制功能，并加工和处理被采集的数据。因此可进行数据采集的配套设备被称作数据采集系统DAS (Data Acquisition system)。与此同时，由于中国工业迅猛的发展，对工业设备的运行状况的监控要求更高。精密的监控系统要求运行在工作情况良好的环境之下，其还必须实现对距离远，工作环境恶劣，数据采集点分布广以及无人坚守的设备进行监控的功能，如对风电，水利等特殊领域设备实行监控。如果使用以往的监控方式对这些特殊情况下的设备运行状况进行监控，会极大的消耗我们的物力及人力资源，并且取得的成果不佳。 面对以上情况，目前国以及国外的主要解决方法是通过
