51单片机实现同步采样数据采集系统设计(2)
6 总结 23
6.1 心得体会 23
6.2 系统不足之处 24
6.3 系统改进 24
致谢 26
参考文献 27
附录 28
1 绪论
在工业生产和科学技术研究的各行各业中，常常利用PC或工控机对各种数据进行采集如液位、温度、压力、频率等物理量。现在常用的采集方式是通过数据采集板卡。采集板卡不仅安装麻烦，易受机箱内环境的干扰，而且由于受计算机插槽数量和地址、中断资源的限制，不可能挂接很多设备。而单片机的数据采集系统的出现，很好地解决了以上的这些问题，很容易实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。
数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非成熟人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大概在60年代后期，国内外就有成套的数据采集设备和系统多属于专用的系统。
20世纪70年代后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因而获得了惊人的发展。从70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，一类是工业现场数据采集系统。
尽管现在以微机为核心的可编程数据采集与处理采集技术的发展方向得到了迅速的发展，而且组成一个数据采集系统只需要一块数据采集卡，把它插在微机的扩展槽内并辅以应用软件，就能实现数据采集功能，但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生影响。相较于数据采集板卡成本和功能的限制，单片机具多功能、高效率、高性能、低电压、低功耗、低价格等优点，而双单片机又具有精度较高、转换速度快、能够对多点同时进行采集，因此能够开发出能满足实际应用要求的、电路结构简单的、可靠性高的数据采集系统。这就使得以单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了广泛的应用。
这次的设计题目是单片机实现同步采样数据采集系统的设计，这是一个十分贴切当下数据采集发展的一个系统，凭借着出色的兼容性，扩展性还有低廉的价格和稳定性能，使得基于单片机的数据采集系统已经在现在的工业生产中大放光彩。本次设计是为了使自己更进一步的去了解其中的奥秘而进行的一次尝试。
1.1 目的和意义
数据采集与数据传输技术主要用于环境，传感器信号的测量、智能楼主控制及安防工程等用系统中，并在工业现场信号隔离及长线传输、工业现场数据的传输、工业现场数据的获取与记录、工控产开发、设备的运行监控、医疗、RS-232/485总线工业自动化控制系统等领域也得到了广泛的应用。
基于单片机的数据采集系统，具有外设电路配置简单，扩展方便、操作容易，可靠性高、实用性强等特点，实现收采集与数据传输的功能。是目前广泛用于工业生产的手采集与传输系统。应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集，监控和记录，为提高产品质量、降低成本提供信息手段。在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的最重要手段之一。
本次毕业设计完成的主要任务是完成单片机的采集任务，是一个与生活息息相关的一个课题，这也十分符合在大学中所学的专业------计算机工程与技术。这次的毕业设计能更好的将平时在课堂上所学的知识结合起来。此次设计的几块主要芯片都选择的是平时课堂上所学习的，并通过这次设计将以前的遗忘的或者不了解的地方加以弥补。