数显卡尺无线数据采集系统设计

摘要

传统的卡尺测量系统数据传输依靠人工测量和有线方式,人工测量方式不能实时记录分析数据,而有线方式则受到布线复杂携带凼难等的制约而使以上两种传输方式成本高,耗费大,性价比低。因此,有必要研制一种能进行实时无线传输数据并在上位机上实时显示的数据采集系统。
　　本文依折MSP430单片机个体小功耗低的特点,设计了一种基于MSP430 F149单片机的卡尺数据无线采集系统。以单片机采集与上位机协同工作的方式构成一个完整的测量系统,采用基于非标准无线射频技术的无线射频模块YL-IOOIL进行无线传输数据,进而将卡尺采集数据实时传输到上位机进行分析处理及发送。系统在单片机的控制‘F以查询的方式采集卡尺串行数据口传输来的数据,因卡尺输出电平与MSP430工作电平不同加入了电平转换电路同时加入了时钟模块,把当前测量时间与卡尺数据打包在按键触发电路的控制下由单片机通过串口由无线射频模块发送出去;在系统接收端,设计了上位机系统采集软件。无线射频接收模块将接收到的数据通过计算机串口传送至上位机对数据进行解包,处理和存储。
　　最后,设计了系统PCI,完成了整个系统的调试与验证。

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1绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2国内外研究进展

1.3研究的内容及章节编排

2 系统硬件结构与电路设计

2.1 系统方案总框图

2.2 数显卡尺容栅传感器测量电路

2.3 MSP430系列单片机的结构与系统构建

2.4电源电路设计

2.5卡尺电平转换电路设计

2.6 JTAG下载接口电路

2.7 复位电路设计

2.8 中断触发电路

2.9 实时时钟模块

2.10 射频模块

2.11 印制电路板PCB设计

2.12小结

3单片机采集软件设计与调试

3.1单片机采集系统软件流程图

3.2 单片机引脚初始化程序设计

3.3 时钟芯片数据采集程序设计

3.4 卡尺数据采集程序设计

3.5数据转换函数程序设计

3.6串口数据发送模块的程序设计

3.7软件防抖设计

3.8中断触发设计

3.9单片机与上位机通信协议设计

3.10系统软件与电路调试

3.11小结

4 数据采集系统上位机实现与测试

4.1上位机工作流程图

4.2数据信息的接收

4.3提取采集数据

4.4上位机功能

4.5数据库

4.6小结

5 总结

致谢

参考文献