畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于RS485的多路數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)

1、1 緒論1.1基于rs-485的多路數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)綜述1.1.1基于rs-485的多路數(shù)據(jù)采集模塊的意義和任務(wù)“基于rs-485的多路數(shù)據(jù)采集模塊”完成的任務(wù)是測(cè)得電壓、電流、溫度等模擬量信號(hào)，經(jīng)過(guò)模塊內(nèi)部處理，通過(guò)rs-485總線傳給計(jì)算機(jī)。自然界所存在的一些物理量和大量的是模擬量，例如壓力、流量、溫度、軸角、光通量、位移等，它們是非電模擬量。這些模擬量不能送進(jìn)數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，必須先經(jīng)傳感器件將其轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大后送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字計(jì)算機(jī)分析處理后，其輸出仍是數(shù)字信號(hào)，所以必須經(jīng)過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，將數(shù)

2、字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后，才能送去控制執(zhí)行元件，例如科研和生產(chǎn)中常常遇到程序升溫、降溫的問(wèn)題，為了保證生產(chǎn)過(guò)程正常安全的進(jìn)行，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約能源，常常要求加熱對(duì)象的溫度按照某種指定的規(guī)律變化。選擇合適的adc設(shè)計(jì)高速高精度采集系統(tǒng)提供了一個(gè)較好的解決方案。該設(shè)計(jì)的意義在于:電流、電壓、溫度是工業(yè)、農(nóng)業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一，像電子、冶命、機(jī)械、食品、化工等各類工農(nóng)業(yè)業(yè)中，廣泛使用的各種加熱器、熱處理爐、反應(yīng)爐、溫度計(jì)等，對(duì)工件的處理溫度要求嚴(yán)格控制，計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)使溫度控制指標(biāo)得到了大幅度提高。隨著單片機(jī)和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，環(huán)境

3、自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展，各種更為先進(jìn)的檢測(cè)系統(tǒng)正在應(yīng)運(yùn)而生，它們能很好的克服信號(hào)易受干擾損耗，測(cè)量誤差較大以及安裝拆卸繁雜等缺點(diǎn)，例如利用dallas公司生產(chǎn)的新型器件實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化單總線技術(shù)。但目前在低成本檢測(cè)系統(tǒng)或者精度要求不高的檢測(cè)系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的溫度控制措施仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位。1.1.2 課題研究背景及立題依據(jù)人類社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代，信息技術(shù)已經(jīng)深深地滲透到人們的日常生活中。信息技術(shù)主要包括信息的獲取、傳輸、處理、記錄和應(yīng)用等。信息技術(shù)的三大主要技術(shù)也就是常說(shuō)的3c技術(shù)是信息獲取技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)(collection,communication,computer)。其

4、中，信息獲取技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)采集是信息獲取的主要手段和方法。目前，國(guó)外數(shù)據(jù)采集模塊較上世紀(jì)有了很大的發(fā)展，從最近國(guó)外公司展示的新產(chǎn)品可以看出，主要的發(fā)展方向可以概括為使用方便、功能多樣和體積減小三個(gè)方面。國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)采集模塊起步比較晚，國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集模塊與國(guó)外數(shù)據(jù)采集模塊相比，在技術(shù)上仍然存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：(1)由于整個(gè)國(guó)內(nèi)的微電子模塊還與世界水平有一定差距，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的速度還不能達(dá)到世界先進(jìn)水平，同時(shí)高速pcb設(shè)計(jì)方面的人才比較稀少，所以國(guó)內(nèi)較少研制出速度非常高同時(shí)性能又非常好的數(shù)據(jù)采集模塊。(2數(shù)據(jù)采集模塊本身的信號(hào)處理功能不強(qiáng)，只能采集熱電阻或熱電偶信號(hào)，不能同時(shí)采集

5、熱電阻，熱電偶信號(hào)，在現(xiàn)場(chǎng)只能做一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析，大多數(shù)的處理要離線到計(jì)算機(jī)上去做。(3) 模塊的軟件水平還不是很高，設(shè)備操作起來(lái)有很多不人性化的地方。雖然國(guó)內(nèi)與國(guó)外在數(shù)據(jù)采集技術(shù)上存在差距，但是總體來(lái)看這個(gè)差距在不斷縮小，在不久的將來(lái)中國(guó)的數(shù)據(jù)采集模塊肯定會(huì)晉升國(guó)際一流的水準(zhǔn)。針對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊不能同時(shí)采集熱電阻、熱電偶信號(hào)的缺點(diǎn)，本論文提出一種基于rs-485的多路數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)方案，采用rs-485總線，單元模塊直接掛在rs-485網(wǎng)絡(luò)上，能夠同時(shí)采集熱電阻、熱電偶信號(hào)，此方案同樣解決了測(cè)量點(diǎn)分布不均勻、數(shù)量多、傳輸距離遠(yuǎn)的問(wèn)題，能夠滿足不同工業(yè)環(huán)境下模擬量的采集需求。1.2本文研究

6、的主要內(nèi)容整個(gè)多路數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)部分主要包括八路選擇開關(guān)采集不同類型模擬量，模擬量放大，ad轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)spi總線協(xié)議與微處理器的通訊以及微處理器通過(guò)rs-485總線與上位機(jī)通訊等。模塊的軟件設(shè)計(jì)包括模塊初始化，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)分析等。2 模塊總體設(shè)計(jì)2.1 多路數(shù)據(jù)采集模塊的指標(biāo)要求2.1.1 電源要求l dc +10+30 vl 防止電源逆轉(zhuǎn) 2.1.2 環(huán)境要求l 操作溫度：-10 70 c (14 158 f)l emi：符合fcc a類或ce類l 存放環(huán)境溫度： -25 85 c (-13 185 f)l 操作濕度：595%，無(wú)冷凝2

7、.1.3 機(jī)械指標(biāo)l 外殼：含有固定防滑硬件l 插入式螺絲：0.5 mm2.5 mml 接線端子： 14 22 awg2.1.4 與上位機(jī)通訊l 采用rs-485接口l 傳輸速率：1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 bpsl 最大傳輸距離： 4000英尺（1.2km）l 電源與通訊模塊指示燈l acii命令/響應(yīng)協(xié)議l 通訊錯(cuò)誤的校驗(yàn)和檢查l 異步數(shù)據(jù)格式：開始位 1，數(shù)據(jù)位 8，停止位 1，無(wú)校驗(yàn)l 每個(gè)串口最多接256個(gè)多點(diǎn)模塊l 網(wǎng)絡(luò)模塊的插入和刪除l 基于rs-485通信線路的瞬態(tài)抑制2.2多路數(shù)據(jù)采集模塊的總體設(shè)計(jì)2

8、.2.1總體硬件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊由模擬量輸入、多路選擇開關(guān)、模擬量放大、a/d轉(zhuǎn)換芯片與mcu得通訊以及mcu與上位機(jī)通訊模塊組成，如圖1-1所示圖 2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖fig.2-1 the structural diagram of system2.2.2總體軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊軟件部分包括系統(tǒng)初始化，讀取模擬量，a/d轉(zhuǎn)換，送入mcu，mcu與上位機(jī)通信等模塊。由模擬量輸入、多路選擇開關(guān)、模擬量放大、a/d轉(zhuǎn)換芯片與mcu得通訊以及mcu與上位機(jī)通訊模塊組成。3 模塊硬件設(shè)計(jì)3.1模擬量輸入3.1.1模擬量輸入電路如圖2-1所示，電壓和熱電偶輸入時(shí)，斷開jp*-1和jp*-2，電壓信號(hào)直接

9、進(jìn)入下一級(jí)電路；電流輸入時(shí)，短接jp*-1和jp*-2，精密電阻r1r2,r4r7,r10r11將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，傳給下一級(jí)電路。tvs1tvs8是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件，當(dāng)tvs 二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，能以10的負(fù)12次方秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的 浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。 圖3-1 模擬量輸入fig.3-1 analogue signal input3.2 模擬量選擇3.2.1多路選擇開關(guān)選型本模塊選用兩個(gè)adg508fb作為八路選擇開關(guān)，模擬量正極

10、和負(fù)極分別進(jìn)入兩個(gè)芯片。adg508fb是由八個(gè)單通道組成的低功耗多路模擬選擇開關(guān)，轉(zhuǎn)換時(shí)間迅速，具有故障保護(hù)功能，能夠承受-4050v的持續(xù)過(guò)電壓。adg508fb通過(guò)三條地址線從八路通道中選擇任意一路作為輸出，有一使能引腳控制芯片的八路開關(guān)選通或同時(shí)關(guān)斷。廣泛應(yīng)用在現(xiàn)存多路選擇電路和新的設(shè)計(jì)電路中，滿足本模塊需要。3.2.2 模擬量選擇電路如圖2-2所示，模擬量進(jìn)入多路選擇開關(guān)adg508fb，電壓正極進(jìn)入u1，負(fù)極進(jìn)入u4。模擬通道的選擇通過(guò)a0、a1、a2組成的07分別選擇。輸出數(shù)字信號(hào)傳給下一級(jí)電路。圖3-2 模擬量選擇電路fig.3-2 analogue signal select

11、3.3電壓、電流、熱電偶區(qū)分3.3.1 芯片選型本模塊選用adg333作為電流電壓熱電偶的區(qū)分芯片，該芯片是單片cmos器件，含有四個(gè)獨(dú)立可選的spdt開關(guān)。芯片在設(shè)計(jì)上利用lc2mos進(jìn)程具備了低功耗性能還實(shí)現(xiàn)了高開關(guān)切換速度和低導(dǎo)通電阻的性能，完全滿足本模塊需要。3.3.2 芯片簡(jiǎn)介adg333a是單片cmos器件，包括四個(gè)獨(dú)立可選 spdt開關(guān)。它在設(shè)計(jì)上引用lc2mos，此設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了低功耗還實(shí)現(xiàn)了高開關(guān)速率和低阻抗。在整個(gè)模擬輸入范圍內(nèi)電阻檔是非常平坦的，確保良好的線性度和低失真音頻信號(hào)切換時(shí)的范圍。高開關(guān)速度也使得一部分視頻信號(hào)切換合適的。cmos結(jié)構(gòu)可確保超低功耗使理想的便攜式，電

12、池供電設(shè)備適合的部分。在打開狀態(tài)，每個(gè)開關(guān)在兩個(gè)輸出方向上時(shí)等同的，并且有一個(gè)可擴(kuò)展到電源電壓的輸入信號(hào)。在關(guān)閉狀態(tài)，到達(dá)電源電壓的信號(hào)被封鎖。在開關(guān)多路復(fù)用的情況下，所有開關(guān)表現(xiàn)出先開后合的特性。設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是數(shù)字信號(hào)輸入切換時(shí)的最低瞬變低電荷注入。3.3.3 adg333主要性能l 最大額定值44v電源。l 模擬信號(hào)范圍為vss到vdd。l 低導(dǎo)通阻抗（最大45）。l 低功耗。l 開關(guān)時(shí)間迅速（ton 175 ns，toff 200mv時(shí)輸出高電平，反之輸出低電平。re：接收器輸出使能，低電平有效。de：驅(qū)動(dòng)器輸出使能，高電平有效。di：驅(qū)動(dòng)器輸入，驅(qū)動(dòng)器啟用時(shí)，di若低電平，則使a低b高

13、，反之a(chǎn)高b低。vcc：電源輸入，5 v 5%。a：接收器同相輸入a/驅(qū)動(dòng)器輸出a。b：接收器反相輸入b/驅(qū)動(dòng)器輸出b。gnd：接地，0v。3.6.5 adm485接線圖如圖2-21所示，re/de接mcu的p1.7口，控制芯片作為驅(qū)動(dòng)器或接收器，a/b作為與上位機(jī)的通訊口。rs-485 標(biāo)準(zhǔn)定義信號(hào)閾值的上下限為 200mv 。即當(dāng) a-b200mv 時(shí)，總線狀態(tài)應(yīng)表示為“1”，當(dāng) a-b-200 mv時(shí)，總線狀態(tài)應(yīng)表示為“0”。但a-b在200mv 之間時(shí)，則總線狀態(tài)為不確定，所以我們會(huì)在a、b線上面設(shè)10k的上、下拉電阻，以盡量避免這種不確定狀態(tài)。由于總線上還會(huì)存在浪涌沖擊 、 電源線與

14、 485 線短路 、 雷擊等潛在危害，所以我們一般會(huì)在總線端采取一定的保護(hù)措施。此模塊在a和b端分別接上f2和tvs11、f3和tvs10就是為了應(yīng)對(duì)這種危害。圖3-16 adm485fig.3-16 adm485 circuit4 模塊軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件的組成及基本要求在微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，系統(tǒng)的主要功能還要靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了滿足系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須符合以下基本要求： 易理解性、易維護(hù)性： 通常是指軟硬件系統(tǒng)容易閱讀和理解，容易發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤，容易修改和補(bǔ)充。由于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度的不斷提高，測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員很難在短時(shí)間內(nèi)就對(duì)整個(gè)系統(tǒng)理解無(wú)誤，軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試不可能一次

15、完成，有些問(wèn)題是在運(yùn)行中逐步暴露出來(lái)，這就要求編制的軟件容易理解和修改。在軟硬件的設(shè)計(jì)方法中，模塊化設(shè)計(jì)是最好的一種設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法是由整體到局部，然后再由局部到細(xì)節(jié)，先考慮整個(gè)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，確定整體目標(biāo)，然后把這個(gè)目標(biāo)分成一個(gè)個(gè)的任務(wù)，任務(wù)中可以分成若干個(gè)子任務(wù)，這樣逐層細(xì)分，逐個(gè)實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)就是采用這種模塊化的設(shè)計(jì)方法。這樣不但使得設(shè)計(jì)目標(biāo)明確、思路清晰，而且在檢錯(cuò)、調(diào)試時(shí)也很方便。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以根據(jù)問(wèn)題的種類和現(xiàn)象來(lái)判斷是哪一部分出的問(wèn)題，很容易找出故障所在和故障原因。同時(shí)，采用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，對(duì)于系統(tǒng)功能的擴(kuò)充和修改也提供了很大的方便。實(shí)時(shí)性：實(shí)時(shí)性是本系統(tǒng)的基

16、本要求。即要求系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)外部事件的發(fā)生，并及時(shí)給出處理結(jié)果。近年來(lái)，由于硬件的集成度與速度的提高，配合相應(yīng)的軟件，實(shí)時(shí)性容易滿足要求，特別是對(duì)于匯編語(yǔ)言編制的軟件?？蓽y(cè)試性：系統(tǒng)的可測(cè)試性具有兩方面的含義：其一是指比較容易地制定出測(cè)試準(zhǔn)則，并根據(jù)這些準(zhǔn)則對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定；其二是系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，首先在模擬環(huán)境下運(yùn)行，經(jīng)過(guò)靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)仿真運(yùn)行，證明準(zhǔn)確無(wú)誤后才可投入實(shí)際運(yùn)行。準(zhǔn)確性：準(zhǔn)確性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)具有重要意義。系統(tǒng)要進(jìn)行大量運(yùn)算，算法的正確性和準(zhǔn)確性問(wèn)題對(duì)控制結(jié)果有直接影響，因此在算法選擇、位數(shù)選擇方面要適合要求。另外，對(duì)測(cè)量結(jié)果的誤差分析也是必不可少的?？煽啃裕嚎煽啃允窍到y(tǒng)設(shè)計(jì)最重要的指標(biāo)之

17、一，它要求兩方面的意義：第一是運(yùn)行參數(shù)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)都能可靠運(yùn)行并給出正確結(jié)果，也就是要求系統(tǒng)具有自適應(yīng)性；第二是在環(huán)境惡劣干擾嚴(yán)重情況下，系統(tǒng)必須保證也能可靠運(yùn)行，這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)尤為重要。4.2 系統(tǒng)流程圖模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖3-2所示，包括軟件初始化、模塊初始化、初始化參數(shù)設(shè)置、讀取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理和mcu與上位機(jī)通訊等模塊。圖4-1 系統(tǒng)流程圖fig.4-1 flow chart of system4.3 系統(tǒng)各模塊編程4.3.1系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化包括軟件初始化、模塊初始化，參數(shù)初始化成功則判斷系統(tǒng)是否介紹到退出信號(hào)，如果收到則退出，否則讀取數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)。圖4-2 系統(tǒng)

18、初始化流程圖fig.4-2 initialization flow chart of system4.3.2 rs-485通訊流程圖在rs-485通信中，發(fā)送過(guò)程主要采取了總線仲裁機(jī)制：在向485總線寫數(shù)據(jù)時(shí)，主設(shè)備先寫一字節(jié)的地址請(qǐng)求，所有的從設(shè)備均會(huì)收到，只有地址與之相等的從設(shè)備端口打開，其他設(shè)備全部關(guān)閉。這樣，主設(shè)備與從設(shè)備之間的通信就是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的。每一個(gè)從設(shè)備均有一根請(qǐng)求線與主設(shè)備相連，若從設(shè)備需要與主設(shè)備通信時(shí)，先通過(guò)請(qǐng)求線進(jìn)行請(qǐng)求，當(dāng)請(qǐng)求成功后，從設(shè)備應(yīng)能檢測(cè)到總線上的地址與自身地址相同，從設(shè)備才能打開發(fā)送中斷，才能發(fā)送消息，發(fā)送完之后必須關(guān)閉發(fā)送中斷，釋放總線，以保證其他從設(shè)備這段

19、時(shí)間能與主設(shè)備正常通信，提高通信效率。圖4-3 rs-485通訊流程圖fig.4-3 initialization flow chart of rs-485 communication4.3.4 a/d轉(zhuǎn)換流程圖a/d轉(zhuǎn)換過(guò)程包括選擇a/d轉(zhuǎn)換通道，開中斷開始轉(zhuǎn)換，判斷轉(zhuǎn)換過(guò)程是否結(jié)束，如果結(jié)束則ads1216通過(guò)spi傳給mcu。圖4-4 a/d轉(zhuǎn)換流程圖fig.4-4 flow chart of a/d conversion4.3.4 spi通訊流程圖spi傳輸?shù)男盘?hào)有命令和數(shù)據(jù)，接收的如果是命令，則發(fā)送相應(yīng)的字符串，接收應(yīng)答幀；如果數(shù)據(jù)，并且正確則保存數(shù)據(jù)發(fā)送正確應(yīng)答幀。圖4-5 spi

20、通訊流程圖fig.4-5 spi communication flow chart of system5 模塊的可靠性設(shè)計(jì)與抗干擾技術(shù)由于本系統(tǒng)用的環(huán)境可能含有各種電磁干擾復(fù)雜，如不采用抗干擾措施，往往導(dǎo)致控制系統(tǒng)失效。針對(duì)以上情況，系統(tǒng)在硬件和軟件兩方面采取了措施。5.1 硬件措施(1) 整個(gè)裝置屏蔽在鐵盒內(nèi)，并有良好的接地，以避免空間雜散電磁波的干擾。(2)pcb板制作中采用大面積敷銅工藝，減小了干擾的的傳播途徑。(3) 開關(guān)量輸入采用光電耦合器隔離。5.2 軟件措施當(dāng)單片機(jī)對(duì)電壓進(jìn)行采樣時(shí)，外界干擾也會(huì)通過(guò)輸入口隨之而入，這樣就造成數(shù)據(jù)采集的抖動(dòng)，甚至出現(xiàn)不允許的偏差。因此如取瞬時(shí)采樣一

21、次的方法，顯然不會(huì)得到滿意的結(jié)果。本系統(tǒng)對(duì)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波，具體的算法是對(duì)一個(gè)采樣體進(jìn)行3 次采樣，三個(gè)值比較，剔除異值，取其余較接近兩值的平均值做為最終采樣值。一般微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)前向通道中，輸入信號(hào)均含有種種噪音和干擾，它們來(lái)自被測(cè)信號(hào)源、傳感器、外界干擾等。為了進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和控制，必須消除被測(cè)信號(hào)中的噪音和干擾。噪音有兩大類：一類為周期性的，另一類為不規(guī)則隨機(jī)性的。前者的典型代表為50hz的工頻干擾。對(duì)于這類信號(hào)，采用硬件濾波電路能有效地消除其影響。后者為隨機(jī)信號(hào)，不是周期信號(hào)。對(duì)于隨機(jī)干擾，可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或?yàn)V波。所謂數(shù)字濾波，就是通過(guò)程序計(jì)算或判斷來(lái)減少干擾在有用信號(hào)中

22、的比重，故實(shí)際上它是一種程序?yàn)V波。經(jīng)常采用的中值法、去極值法可對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，以消除常態(tài)干擾。6 結(jié)論與展望6.1 結(jié)論本文就數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成原理、單元電路設(shè)計(jì)、接口電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的控制軟件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的說(shuō)明，設(shè)計(jì)出符合課題要求的基于rs-485的數(shù)據(jù)采集模塊。本文首先介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)本課題的實(shí)際要求提出了整體設(shè)計(jì)方案和原理框圖。接著從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的說(shuō)明。在硬件設(shè)計(jì)方面，本文從單元電路設(shè)計(jì)和接口電路設(shè)計(jì)兩方面討論了數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)要求和解決方法，給出了本系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)方面，以單片機(jī)為中心，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的軟件設(shè)

23、計(jì)思想，主流程圖以及相應(yīng)模塊的流程圖，在操作中的一些特殊問(wèn)題處理上，給出了相應(yīng)的解決方法。6.2 展望隨著工控設(shè)備的微型化、智能化，單片機(jī)等小型微處理芯片必將會(huì)得到廣泛使用，而且隨著對(duì)控制質(zhì)量的要求，控制傳輸速率必將往更快，跟準(zhǔn)方面發(fā)展，從而滿足現(xiàn)在需求的實(shí)時(shí)性控制，而將rs-485總線協(xié)議作為智能儀器儀表與計(jì)算機(jī)之間的通信接口，極大地提高了計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備的管理能力。在以后的發(fā)展中，還會(huì)將rs-485主控功能模塊集成到智能儀器儀表中利用單片機(jī)進(jìn)行工業(yè)控制，極大地方便了數(shù)據(jù)的采集和處理?？傊畱?yīng)用前景將更加廣闊。1 緒論11.1基于rs-485的多路數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)綜述11.1.1基于rs-485的多路數(shù)據(jù)采集模塊的意義和任務(wù)11.1.2 課題研究背景及立題依據(jù)11.2本文研究的主要內(nèi)容22 模塊總體設(shè)計(jì)32.1 多路數(shù)據(jù)采集模塊