基于大容量存储卡数据采集器开发研究

摘要

数据采集器可以采集压力、应变、振动等信号，在机械、液压系统的调试与故障诊断中发挥着重要的作用。近年来，微电子技术、计算机技术、测控技术和数字通信技术的蓬勃发展，对现行的数据采集器提出很高要求：便于携带、低功耗、使用方便、具有多种可选的采样速率和精度、大的存储容量和尽可能丰富的运算处理功能。常用的基于单片机的数据采集器受核心芯片处理速度和运算能力的限制，性能不能满足需要。因此，本文围绕这一问题展开研究，开发出一个基于DSP和SD卡的便携式数据采集器。
　　论文给出了采集器具体硬件和软件设计方案。首先，确立了采集器整体功能模块设计：以DSP作为核心处理器，进行高速数据处理和功能控制；采用大容量的存储卡(SD卡)暂时存储采集的数据；使用便携式锂电池供电方式；采用串行通信总线(USB)实现采集器与上位机的通信。其次，对采集器进行硬件电路设计。所完成的工作包括：各功能模块的芯片选型、具体电路设计、采集器整体PCB板图制作、芯片安装和调试。然后，进行了采集器软件设计。在CCS2000开发环境下，编写了DSP器件初始化、AD采样控制、SD卡数据存储、FAT16文件系统建立等几个模块的程序。最后，进行数据采集实验，采集器完成16通道50 K/S采样速率的数据采集、处理和存储，并利用Matlab工具，完成了波形回放。实验证明，该数据采集处理器性能良好，达到了设计要求。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 相关技术国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容和结构安排

第2章 基于DSP和SD卡的数据采集器总体方案设计

2.1 数据采集系统部件

2.2 数据采集器主要功能

2.3 基于DSP和SD卡数据采集器结构

2.4 数据采集器软件构架

2.5 本章小结

第3章 基于DSP和SD卡数据采集器硬件设计

3.1 采集器核心芯片TMS320LF2407A DSP 介绍

3.2 DSP核心模块设计

3.3 DSP与SD卡的接口电路设计

3.4 DSP与PDIUSBD12的接口电路设计

3.5 硬件设计注意事项

3.6 本章小结

第4章 基于DSP和SD卡数据采集器软件设计

4.1 软件开发平台CCS集成开发环境

4.2 DSP软件编程步骤

4.3 初始化程序设计

4.4 AD采样控制模块软件设计

4.5 SD卡数据存储模块程序设计

4.6 本章小结

第5章 采集器系统调试和结果分析

5.1 采集器系统调试

5.2 实验实现过程

5.3 实验结果及分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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