便携式实时数据采集记录模块设计开题报告

 2023-11-23 09:05:46

1. 研究目的与意义

在生产生活的多个领域,仪器代替人工已是家常便饭,自动检测技术的应用,不仅有助于提高自动化水平和程度,还能有效减少人为干扰因素和误差,大大提高设备的运行效率和可靠性,为生产过程节省了人力物力。而数据采集存储与自动检测密不可分,凡是需要检测的地方,就需要数据的采集与存储。因此,本课题的研究有着非常广阔的应用前景和探索价值。近些年来,随着计算机、电子技术的发展与进步,为数据采集.存储系统的开发与应用提供必要条件。基于此,本研究主要结合目前实际需求,拟设计基于STM32的高精度、大容量同步数据采集存储系统,研究系统具体的功能需求及软硬件选择等,以期为数据采集存储系统的进一步发展提供更多机遇。

该课题研究了便携式实时数据采集记录模块。将采用 STM32处理器为控制核心,集成AD 模块、SD卡模块、USB通信模块等,通过实时数据采集和存储最终实现高速数据采集存储。具体设计内容包括:AD采集模块设计、SD卡存储模块设计、文件系统构建、USB通信模块设计、数据处理软件设计。

2. 课题关键问题和重难点

课题关键问题:在数据存储设计方面,存储容量和速度是关键。选用容量大的存储器时,必须考虑相应的成本,因为存储容量增大,成本会翻倍提高。本设计中,对存储容量的要求下是很高,达到100M 以上即可。而存储速度除了取决于芯片本身擦除、页面编写的率外,重点取决于程序算法的设计。

课题难点:(1) 传感器的驱动程序编写及单片机的程序设计;

(2) 如何将测量误差缩减到最小以及对精确度的提高

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3. 国内外研究现状(文献综述)

为顺利开展该课题,围绕便携式实时数据采集记录模块设计方面的应用,我查阅了一些著名的学术期刊杂志和专业书籍,检索了一些比较好的专业网站,收集了相关的知识要点,并且进行了仔细的阅读和研究,研究结果如下:

工业现场一般需要数据采集器完成各类数据采集任务。实际应用中要求数据采集器工作可靠,成本低廉,操作简单,便于数据收集和分析,既能与PC机联机工作又能独立采集数据[1]

数据采集系统起初是起源于1956年的美国军事测试系统,由非熟练人员操作,依靠高速自动控制的测试设备来完成测试任务。这种数据采集系统有别于传统方法,它具有高速运转,灵活操作的特点,可以满足更多领域的运用,所以初步得到了美国国内的广泛认可[2]

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4. 研究方案

本课题将在数据采集存储的理论研究和系统设计原则基础上,拟设计基于STM32微处理器的实时数据采集记录模块。选用SanDisk的MicroSD卡作为数据存储单元,并采用USB接口方式与PC上位机进行数据传输,实现16路模拟数据采集、处理及存储等功能。

1.系统硬件设计

(1)微处理器

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5. 工作计划

第一周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;翻译相关英文资料

第二周 阅读相关资料,理解有关内容;写出开题报告一份;

第三周 参阅有关资料,分析调理电路工作原理,确定集成AD 模块、SD卡模块、USB通信模块相关电路;

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