通用短距离无线采集卡毕业设计.docx

通用短距离无线采集卡毕业设计


目    录

中文摘要 I
英文摘要 II
1  绪论 1
1.1  课题背景 1
1.2  数据采集系统简单介绍 1
1.3  无线采集卡系统框图 3
2  数据采集部分 5
2.1  信号调理模块的设计 5
2.1.1  常见传感器简介 5
2.1.2  差分输入和电流信号输入 5
2.1.3  电压信号输入 7
2.1.4  频率信号输入 8
2.1.5  数字信号的输入 10
2.2  AD7714的硬件电路设计 15
2.2.1  AD7714与MCU的接口 16
2.2.2  对AD7714 的读写要点和注意事项 17
2.2.3  AD7714与基准电压源AD780连接 18
3  数据处理和发送、接收硬件设计 19
3.1  单片机部分 19
3.1.1  STC89C52 的特点及工作原理 19
3.1.2. STC89C52管脚说明 20
3.2  无线芯片的选择 22
3.2.1  NRF24L01无线数据传输部分 22
3.2.2  NRF24L01简介 24
3.2.3  NRF24L01工作模式 26
3.2.4  NRF24L01配置过程 29
4  串口通信模块设计 30
4.1  通信简介 30
4.2  单片机串口通信接口 31
4.2.1  单片机串口结构 31
4.2.2  单片机与PC 机之间电平转换硬件接口 33
4.2.3  单片机串口通信设置及初始化 35
5  系统电源电路设计 39
5.1  计算参数值 39
5.1.1  变压器的计算 39
5.1.2  整流桥的选择 39
5.1.3  滤波电容的计算 39
5.2  稳压电路原理图 40
6  系统软件设计 41
6.1  主程序设计 41
6.2  AD7714和单片机的接口程序设计 42
6.3  无线芯片和单片机接口程序设计 42
6.4  单片机和PC机接口的程序设计 43
7  总结 46
致谢 47
参考文献 48
附录 49
 
通用短距离无线采集卡设计

摘    要

本文介绍了基于单片机的无线数据采集的硬件设计和软件设计，该系统能够应用于人们的生活，实现工业生产现场的短距离数据采集和控制。数据采集系统硬件部分主要是将常见的传感器信号转换成标准的数字信号,从而使单片机可以进行处理并通过无线芯片发射和接收。数据采集与通信控制采用了信号调理模块和单片机STC8C52实现，主要是以单片机为核心，以及其他的功能模块:传感器信号调理模块、A/D模数转换模块、无线芯片发收模块和串行接口模块。多路传感器信号经过模数转换器AD7714进行模数转换，单片机处理采集的数据，然后通过发射端NRF24L01发射出去，接收端的NRF24L01接收后，经单片机由MAX232上传至上位机。
软件部分主要包括AD7714和单片机的接口程序设计、单片机和无线芯片的接口程序设计、单片机和上位机的接口程序设计。

关键词  数据采集  STC89C52  AD7714  无线芯片

 
The Design Of General Short-range Wireless Data
Acquisition Card

Abstract

This paper introduces the wireless data acquisition based on single-chip microcomputer of the hardware design and software design, This system can be applied in people's life, the industrial production site data acquisition and control in short distance. This paper is focused on the data acquisition system, the hardware part focuses on how to converts common sensor signals to standard digital signal which could processed by SCM ,then the data is transmitted and receipted by wireless chips. Data collection and communication control system adopt the Signal Conditioning module and realized by STC89C52.The hardware is consisted of some modules which are sensor Signal Conditioning module, wireless chip module and serial interface module. Multi-channel sensor signals is processed by AD7714, which convert the collected analog data to digital data. SCM in charge of data processing, and transmit the data through wireless chips NRF24L01, after another NRF24L01 accepted and processed by SCM, the processed data is delivered by MAX232 interface to computer.
 The software design mainly consists of AD7714 and SCM interface program design, SCM and wireless chip interface program design, SCM and PC interface program design.

KEY WORDS  Data Acquisition  STC89C52  AD7714  Wireless-Chip