基于STM32的数据采集发送系统

基于STM32的数据采集发送系统指导教师：学生：学号：班级：研究框架研究课题课题背景数据采集介绍硬件部分软件部分结果分析研究背景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。20世纪70年代后期，诞生了采集器、仪表同计算机融为一体的数据采集系统。20世纪80年代，开始出现了通用的数据采集与自动测试系统。20世纪90年代至今，数据采集系统已成功应用到军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域。数据采集介绍数据采集技术是信息科学的一个重要分支，广泛

应用于信号处理、频谱分析、通信及图像处理等现代电子信息实时处理工程。它主要研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等，在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、振动工程、智能仪表、工业自动控制以及生物医学工程有着广泛的应用。随着信息领域各种技术的发展，数据采集技术也取得了长足的进步。数据采集系统涉及到的相关专业技术大致有：传感器技术、模数转换以及数模转换技术、模拟信号处理技术、抗干扰技术、误差分析与处理、人机接口技术、数据存储、数据传输、虚拟仪器技术等等。随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集的性能特点直接影响到整个系统。现在的采集系统简单到只需要一块数据采集卡，把它插到微机的拓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，因为单片机有功能强大、抗干扰能力强、可靠性高、灵活性好、开发容易等优点，使得基于单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了应用。本系统采用STM32F103C8T6单片机作为微处理器，它是同类产品中功耗低、成本低、性能高的佼佼者，获得大多工程师的青睐。它的时钟频率可达72MHz,FLASH为64KB,SRAM为20KB，它自带12位逐次逼近型的模拟A/D转换器。该设计使用单片机负责模拟数据的采集，并应答主机发送的命令，上位机负责处理接收过来的数字量的处理及显示，主机和从机之间通过usb转串口线RS-233进行通信。硬件部分系统硬件部分主要由信号调理电路、主控制器、通讯接口和电源电路组成。信号调理电路对输入的电压进行匹配使信号在A/D转换器的转换范围之内；主控制器完成模拟信号的A/D转换、滤波和存储；通讯接口电路将存储数据上传给上位机；电源模块为整个系统提供工作电压。此外，还有用于程序下载调试的JLINK接口电路。整个系统的原理图如下图所示：软件部分数据采集系统的软件大致可以分为三个部分：信号采集模块软件、数据存储软件、串口通信与PC机显示软件。MDK

Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些功能组合在一起。uVision当前最高版本是uVision5，它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序、软件仿真方面也有很强大的功能。Proteus可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路。软件总体框架设计：结果分析我们可以通过软件调试来检验程序的正确与否，待程序无错误编译成功，然后把程序下载到STM32进行硬件调试以便我们在调试过程中检查错误之处。Proteus中没有STM32芯片，可以用KeilMDK仿真，不过这个软件仿真的结果不是那么直观，虽然能看到IO口的变化，串口的输出等等，但是不够直观。下图是软件仿真时串口输出的信息，其中value[0]、value[1]、value[2]分别代表三路电压信号。结束语数据采集技术是以前端的模拟信号处理、数字化、数字信号处理、和计算机等高科技为基础而形成的一门综合技术，是联系模拟世界和数字世界的桥梁。它在许多领域得到了广泛的应用。数字技术促进了这些领域的发展，而反过来又对数据采集系统提出了愈来愈高的要求，本文所设计的12位数据采集系统不仅具有较高的转化精度，而且具有较高的转化速度，可应用于多种需要数据采集的场合。致谢大学本科的