【29页】毕业论文:基于ARM的无线数据采集系统的设计.doc文档推荐下载
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具体的设计的内容包括以下几个方面明确系统的功能,完成系统功能模块的划分。
在系统需求及系统技术指标的要求下,对整个系统的实现提出最佳的设计方案。
在方案的基础上,结合系统实现的难易程度,选择所需的器件类型,基于开发板完成各模块的硬件设计。
无须铺设线缆,降域中如无线数据采集与传输车辆监控无线抄表工业数据采集系统水文气象监控无线遥控生物信号采集等。
这些应用为国家和企业节省了大量的人力物力。
在工业农业环保气象水利电力能源等系统中,常常需要对众多数据点进行实时监测和采集。
如果采集现场环境恶劣,通过传统的电缆连接传输数据,不仅安装复杂,而且铺线成本很高,往往事倍功半。
基于的无线数据采集传输,实现了对现基于的无线数据采集传输,实现了对现场数据的采集和短距离内数据的无线传输。
如在工业农业环保气象水利电力能源等系统中,常常需要对众多数据点进行实时监测和采集。
部分内容简介许多不同的领域,并会在将来取得更加广泛的应用。
无线数据采集系统,可以广泛应用到国民经济的各个领域中如无线数据采集与传输车辆监控无线抄表工业数据采集系统水文气象监控无线遥控生物信号采集等。
这些应用为国家和企业节省了大量的人力物力。
在工业农业环保气象水利电力能源等系统中,常常需要对众多数据点进行实时监测和采集。
如果采集现场环境恶劣,通过传统的电缆连接传输数据,不仅安装复杂,而且铺线成本很高,往往事倍功半。
基于的无线数据采集传输,实现了对现场数据的采集和短距离内数据的无线传输。
无须铺设线缆,降低了环境改造成本,方便了数据采集人员的工作。
随着嵌入式的应用无线网络的覆盖和传感器的应用,未来即将进入物联网的概念,打造个智慧地球。
更好的为人们的生活与工作服务,让人们享受高科技带来的便捷。
物联网是在计算机互联网的基础上,利用无线数据通信等技术,构造个覆盖世界上万事万物的。
在这个网络中,物品商品能够彼此进行交流,而无需人的干预。
其实质是利用射频自动识别技术,通过计算机互联网实现物品商品的自动识别和信息的互联与共享。
物联网的应用方向有智能交通城市安防电力环境检测医疗卫生家庭个人。
物联网有着广阔的发展前景,但目前还仅仅是开始,可以说是方兴未艾。
本课题以温度的采集与无线传输为研究内容。
具体说明处理器传感器无线传输模块在实际生活和工作中的具体应用。
无线采集系统必将有着更为广阔的发展空间。
系统设计方案系统研究本系统将综合利用处理器温度传感器无线收发模块数码显示管,基于语言编程,并以软件为开发环境完成所有的软硬件设计。
具体的设计的内容包括以下几个方面明确系统的功能,完成系统功能模块的划分。
在系统需求及系统技术指标的要求下,对整个系统的实现提出最佳的设计方案。
在方案的基础上,结合系统实现的难易程度,选择所需的器件类型,基于开发板完成各模块的硬件设计。
基于开发环境,实现温度采集数据发送和接收的软件设计。
完成软硬件的调试,实现系统的功能。
系统整体方案在对系统功能要求进行分析的基础上,结合技术指标和实现成本,对温度无线采集系统实现提出如下整体设计方案图整体方案框图如图,整个系统由温度采集模块控制中心数码显示管无线收发模块组成。
由温度采集模块现场采集温度,温度数据由控制中心处理并将其显示到数码显示管上,最后将数据经无线发送模块发送。
在接收端,无线模块检测到无线载波接收数据,交由控制中心处理,同步显示到机上,实现远程监控。
控制核心控制核心选用的是位处理器。
是三星公司推出的位处理器,提供了高性价比和高性能的微控制器解决方案。
提供了丰温度采集控制核心无线接收控制核心无线发送数码管显示显示富的内置部件,包括,内部,控制器,带自动握手的通道,通道,系统管理器,代用功能的通道定时器,端口通道位,接口,接口,同步接口和倍频器。
温度采集温度采集模块采用的是。
温度传感器的种类众多,在应用与高精度高可靠性的场合时达拉斯公司生产的温度传感器当仁不让。
可组网数字温度传感器芯片封装而成,具有耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
超小的体积,超低的硬件开消,抗干扰能力强,精度高,附加功能强,使得更受欢迎。
为全数字温度转换及输出,其检测温度范围为,内置,限温报警功能。
无线收发系统选用模块实现系统的无线收发功能。
是挪威公司推出的款单片射频发射器芯片,工作于个工业科学和医学频道,其中国内可以免费使用。
由频率合成器接收解调器功率放大器晶体振荡器调制器等功能组成,不需要外加声表滤波器也可以有良好的通信效果。
使用接口可以和任何进行通信,其中地址输出频率和通信频道可通过程序进行配置,所以可以用于多机通信。
融合了技术,可以自动处理数据包字头,且内置校验功能,确保数据可靠传输。
功耗很低,在以的功率发射时,工作电流也只有而对应接收机的工作电流只有,芯片可以软件设置空闲模式关机模式,易于节能设计。
适合工业数据采集无线报警及安全系统等诸多领域。
硬件设计具有个多功能输入输出管脚。
他们包含在组端口中。
个位输入输出端口端口和。
个位输入输出端口和。
个位输入输出端口端口。
个位输出端口端口。
个位输出端口端口。
核心板原理图见附录。
温度采集模块设计图引脚连接图如图,引脚功能电压地单数据总线电源电压。
通过的端口与之通信。
的温度检测与数字数据输出全集成于个芯片之上,从而抗干扰力更强。
其个工作周期可分为两个部分,即温度检测和数据处理。
在讲解其工作流程之前我们有必要了解的内部存储器资源。
成。
配置函数使能为写配置寄存器命令为结构体,存放配置信息通过写操作函数,写入配置信息禁止发送数据函数当前期的初始化,配置完成之后,就可以发送数据包了。
步骤通过函数发送命令,准备写入有效数据。
步骤二循环调用向寄存器写入有效数据。
中间夹有电平变化步骤三延时。
步骤四通过函数发送命令,准备写入地址。
步骤五循环调用向寄存器写入地址。
步骤六,开始发送数据。
步骤七延时,数据发送完成。
注意当接收到条完成的信息时,会将引脚置高。
发送数据函数使能向发送有效数据数据寄存器写入数据的指令发送有效数据宽度写入发送数据禁止延时写入发送地址使能发送使能发送等待引脚被置高延时,期间自动发送数据包禁止发送,进入待机模式待机模式延时,使发送的不过于频繁接收数据函数步骤必须将此引脚置低,使进入待机模式。
步骤二发送指令。
步骤三循环调用函数,读取接收到的数据。
步骤四等待和引脚复位为低电平,数据包接收完成。
中间夹有电平变化注意接收到有效地址,被置高接收到有效数据包,并解码后,被置高。
当所有有效数据被读取后,将和置低。
接收数据函数待机模式,已经接收到数据使能指令,读取接收有效数据指令接收数据有效宽度读取接收数据,并保存到数组中禁止直等待,等待接收数据读取完成系统调试在系统的硬件设计和软件设计完成之后,虽说各个模块的功能函数已经完成,但我们还需要不停的调试,实现系统的功能。
首先,确保硬件设计没有问题。
硬件设计是整个系统的基础,软件设计也是架设于硬件之上。
所以我们要保证各模块的硬件层是相通的。
模块的底座焊好之后,可以使用万用表查看底座是否虚焊。
模块引脚映射之后,读取相应管脚值,看是否符和预期。
例如模块,要找到上给芯片供电的芯片引脚。
设置相应引脚为输入管脚,将其引脚相连。
读取引脚的值,看是否为高电平。
温度采集模块焊好之后,我们可以先运行温度采集程序,检验模块功能是否正常。
是单数据总线,只有引脚与外部通信。
所以功能不能实现,主要是集中在软件层面,如操作命令之间的时序问题。
模块与硬件相同之后,首先要检查模块是否正常工作。
通过总线配置寄存器后,再通过总线读取寄存器的值,验证总线是否正常工作,进而确定是否工作。
能够通过读写函数向寄存器读取或写入值,说明前面的硬件基础没有问题。
反之,则要检查硬件层是否出现问题。
