基本信息
- 项目名称：
- 高精度多路数据采集系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。在各种测控系统中，往往需要对一些参数进行测量并送回计算机进行监控及处理，因此多路数据采集系统被广泛应用于广泛应用于工农业等需要监控电信号如电压、电流等和非电信号如温度、湿度、压力、声音、光等以及混合信号的场合。数据采集系统作为沟通模拟域与数字域的必不可少的桥梁，地位十分重要。
- 详细介绍：
- 本次设计的高精度多路数据采集系统采用51系列单片机作为MCU板的核心控制元件，利用MAX197构成的采样电路进行精确采样。通过按键及LCD显示器实现多机多通道数据采集及显示。 技术指标：该系统采样芯片采用由Maxim公司生产具有12位测量精度的高速A/D转换芯片MAX197。此芯片采用逐次逼近工作方式。只需单一电源供电，100 kb/s采样率，其转换时间只有6μs，1/2 LSB的线性度，可用软件选择的输入量程（±10 V，±5 V，0 ~10 V，0 ~ 5 V）。 技术关键：三态数据I/O口用作8位数据总线，其并行输出口与单片机接口，在中高速数据采集中得到广泛应用。 创新点：构建高精度数据采集模块。实现快速传输、处理、响应功能。 本系统采用由ATMEL公司生产的AT89C51单片机，它具有低功耗、功能强大、集程度高、处理功能强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点。使得系统硬件电路得以简化。 采用2块MAX197芯片可实现对16位模拟信号的采集，采集精度较高，可满足一般场合的应用。其转换速度快，价格低廉，可以直接将直流电压转换为计算机可以处理数字量。考虑到本系统是采用5伏电池供电，选用了低功耗的LCD显示器件，以满足其在终端显示采集结果的需求。还可以通过蜂鸣来判断具体采集到的信号所在信道。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程 。在各种测控系统中，往往需要对一些参数进行测量并送回计算机进行监控及处理，因此多路数据采集系统被广泛应用于广泛应用于工农业等需要监控电信号如电压、电流等和非电信号如温度、湿度、压力、声音、光等以及混合信号的场合。数据采集系统作为沟通模拟域与数字域的必不可少的桥梁，地位十分重要。该系统通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。本次设计的高精度多路数据采集系统采用51系列单片机作为MCU板的核心控制元件，利用MAX197构成的采样电路进行精确采样。通过按键及LCD显示器实现多机多通道数据采集及显示。 技术指标：该系统采样芯片采用由Maxim公司生产具有12位测量精度的高速A/D转换芯片MAX197。此芯片采用逐次逼近工作方式。只需单一电源供电，100 kb/s采样率，其转换时间只有6μs，1/2 LSB的线性度，可用软件选择的输入量程（±10 V，±5 V，0 ~10 V，0 ~ 5 V）。 技术关键：三态数据I/O口用作8位数据总线，其并行输出口与单片机接口，在中高速数据采集中得到广泛应用。 创新点：构建高精度数据采集模块。实现快速传输、处理、响应功能。
科学性、先进性
- 该系统采用由ATMEL公司生产的AT89C51单片机，它是在8051的基础上增强了一些特性，如时钟，更优秀的是由Flash（程序存储器的内容至少可以改写1000次）存储器取带了原来的ROM（一次性写入），低功耗、功能强大具有集程度高、处理功能强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点。使得系统硬件电路得以简化。 采用2块MAX197芯片可实现对16位模拟信号的采集，采集精度较高，可满足一般场合的应用。其转换速度快，价格低廉，可以直接将直流电压转换为计算机可以处理数字量。考虑到本系统是采用5伏电池供电，选用了低功耗的LCD显示器件，以满足其在终端显示采集结果的需求。 通过蜂鸣来判断具体采集到的信号所在信道。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 对于一般的工、农业生产以及居民生活等对数据精度要求高的场所，具有很好的性能表现，其优秀的性价比具有很好的普及潜力。体积小、操作方便、功能选择性强、性能稳定等特点使其具有较高的应用和推广价值。同时易于现场安装、连线与调试。其次，无论是单片机还是数据采集芯片都采用的目前应用领域主流的产品，使该系统具有良好的扩展能力，通过增加通讯串口可以实现与PC的数据通讯和交换，这对于数据的分析和研究等的深层开发提供了便利；当然，对于实际中的需要，还增加了语音输出模块，实现报警功能！同时也可加上不同的传感器以满足对不同信号的采集。
同类课题研究水平概述
- 高精度多路数据采集系统采用2块MAX197芯片可实现对16位模拟信号的采集同类产品相比，采集数据、采集精度都有超越，广泛应用于工农业等需要监控电信号如电压、电流等和非电信号如温度、湿度、压力、声音、光等以及混合信号的场合，可满足一般场合的应用。MAX197芯片有100 kb/s采样率，转换时间只有6μs，1/2 LSB的线性度，其转换速度快，价格低廉，可以直接将直流电压转换为计算机可以处理数字量，通过模数转换，可以将非电量信号转化为电量信号，间接对非电量信号进行测量。同时本系统是采用5伏电池供电，选用了低功耗的LCD显示器件，可以满足其在终端显示采集结果的需求。对于国内外同类产品系统功耗比较大、集成度不够高，而本系统具有集程度高、处理功能强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点。使得系统硬件电路得以简化可以被广泛应用到实际生产之中。
