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基于ARM的无线数据采集系统.doc

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基于ARM的无线数据采集系统.doc

电气工程学院毕业设计第1页共88页引言在现代工业、农业、医药等生产过程中,温度、湿度、酸碱度、气体含量等环境参数的实时监测极为重要,环境参数的变化将极大地影响产品、农作物、医药等的质量,必须将检测到的现场环境参数及时无误地传到控制中心,而且对于大范围、大面积、大数目的现场环境监控而言,传感设备的布线和系统维护,以及对移动设备的实时监控,存在巨大的成本和技术问题。随着无线通信技术、计算机技术的高速发展并应用到传感器技术中,传感器数据的无线数据采集成为可能,其特有的性能比传统数据采集系统更具优势。它可应用于布线和电源供给困难的区域、人员不能到达的区域(如高温、严寒、高湿的区域,受到污染的区域或环境被破坏的区域)和一些临时场合等,实现了传感系统的远程测试,这也是信息时代测试的必然趋势。现在市面上的现场无线采集设备多为一对一采集模式,且存在传输距离短,传输速度慢,抗干扰能力差,可靠性和稳定性都不够高等问题。在本设计中针对这些问题展开思考与研究,本设计能应用于供水、石化、环保、煤气、电力等各个行业,能为众多系统集成商、自动化公司和研究所提供一种具有极高性价比、稳定可靠的无线数据采集产品设计方案。在本设计中采用了ARM7处理内核微控制器,提高数据处理的能力,使用高性能的单片RF收发IC加大了无线传输距离与抗干扰能力,采用优于RS-232通信接口的RS-485通信接口完成与PC机的连接,并可由PC通过LAN完成大范围建网。系统设计还设计安全可靠的隔离电源,使系统的稳定性和可靠性得到很好的保障。1设计要求在设计中,模拟使用环境为工业现场。其中使用环境温度:0℃~50℃,存储温度:﹣40℃~﹢80℃,大气压力:86KPa~106KPa,相对湿度:10%R~90%R。表1.1.1为在以上环境中具体的系统设计要求。电气工程学院毕业设计第2页共88页表1.1.1无线数据采集系统设计要求整机部分项目单位指标工作电源V24VDC1字2系统方案论证与设计2.1控制器方案论证由表2.1.1可知ARM处理器丰富的资源和优越的性能,都是单片机无法比拟的。单片机因其功能有限,只能应用于简单的控制电路或辅助控制电路,其处理大量数据的能力不强。在本设计中选择ARM处理器来处理多台下位机的同时通信,不仅能加大系统容量,还能提高上位机数据刷新速度。ARM微处理器与单片机接口资源对比见图2.1.1。表2.1.1系

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