江苏师范大学本科生毕业设计 基于单片机的数据采集系统的设计
5上位机简介
上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机,一般是PC,屏幕上显示各种信号变化(温度、水位、气压等)。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机,一般是PLC/单片机之类的。上位机发出命令首先给下位机,下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据(一般为模拟量),转换成数字量反馈给上位机。上位机和下位机都需要编程,它们都有专门的开发系统。
现代化集中管理需要对现场数据进行统计、分析、制表、打印、绘图、报警等,同时,又要求对现场装置进行实时控制,完成各种规定操作,达到集中管理的目的。加之单片机的计算能力有限,难以进行复杂的数据处理。因此在功能比较复杂的控制系统中,通常以PC机为上位机,单片机为下位机,由单片机完成数据的采集及对装置的控制,而由上位机完成各种复杂的数据处理及对单片机的控制。
在工业控制系统中,各种数据的采集和执行机构的控制都是由下位机或探测站来完成。由于单片机具有体积小、价格低廉、可应用于恶劣工业环境的特点,在分布式系统中大多采用单片机作为下位机来进行数据采集和现场控制。在这些应用中,单片机只是直接面向被控对象底层。而对采集到的数据进行进一步分析和处理的工作是由功能强大的主控PC机来完成的。因此,PC机和单片机之间就有着大量的数据交换。
单片机将采集到的数据处理后,通过串行口发送到PC机,通过编写上位机界面将接收的数据显示出来。
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6总结
本系统具有成本低廉、结构简单、实时性强、可靠性高及抗干扰能力较强等特点的数据采集系统,用户只需加入相应的温度、湿度及压力等传感器,即可实现相应的多路数据采集监测功能。
经过这次毕业设计,我在用专业知识、专业技能分析和解决问题的能力得到全面系统的锻炼。而且在单片机应用系统开发过程、单片机的基本原理,以及常用编程设计思路技巧方面都向前迈了一大步,为以后成为合格的人才打下坚实的基础。
同时,我也发现了很多不足之处,这需要在实践中进一步完善。在此次设计的整体过程中,我始终保持积极态度和韧性。其中在硬件电路设计的时候碰到了很大的阻力,通过耐心并且细致的深入的研究,找出了许多问题的出处,虽然最终没有完全尽善尽美,但是这样的一个过程,同样使我得到了很多的磨练,受益良多。
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致 谢
本文从选题到完成的整个过程,得到指导老师马秀飞老师的悉心指导。马秀飞老师渊博的学识,谦虚、严谨的治学态度、灵活的思维方式、认真的工作作风和对学生的关心都令我佩服不已,谆谆教诲使我受益匪浅,这必将在今后的学习和工作中给我鼓励和鞭策,为以后步入社会、适应工作奠定良好的基础。在此,本人由衷的表示的感谢!
感谢江苏师范大学电气工程及自动化学院的老师们在这四年里不仅在专业的学习上给予我的帮助,更感谢他们在我的为人处事上给予的教诲。
在论文的完成过程中,还得到其他学院多位老师和同学的热情帮助,在此表示感谢!
感谢评审论文的各位老师为本文提出的宝贵的意见。
最后,向所有曾给予我关心和帮助的师长、朋友及家人表示感谢!
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