基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计

摘要

针对企业焊接车间由于设备众多而带来的生产管理和生产调度困难以及产品质量难以追溯等问题，大量的科研工作者开展了焊接过程参数采集与传输、焊接数据库开发等方面的工作，但目前国内的集群化焊接过程实时监测技术还很不成熟:系统兼容性差、通用性差、价格昂贵，严重制约了企业的发展，为此，立题进行焊接过程参数采集与数据传输系统的研究。
　　 通过查阅相关文献，并结合国内外研究的现状，提出了焊接过程参数采集与传输系统的方案，整个系统由两部分组成:第一部分是数据采集系统，它与焊机相连接，将焊机的焊接电流、焊接电压等信号经调理与隔离电路后送入单片机采集系统，实现焊接过程参数的采集功能。以STC89C52单片机为核心，设计了单片机小系统、信号调理电路及隔离电路。第二部分主要是中央管理机房的主机与数据采集系统的远程数据通信:采用深圳技卓科技有限公司生产的JZ877小功率无线传输模块，该无线传输系统与单片机采集系统通过RS232接口相连，单片机将采集数据通过RS232接口传递给无线发送模块，中央管理机房设一对多的发送与接收模块，接受来至各台焊机的焊接过程参数，从而实现主机与采集部分的一对一或一对多即时双向通信，实现焊接过程参数的采集与集中管理。
　　 根据上述方案，设计了硬件电路，采用C语言编制了单片机采集程序，采用VB编制了计算机数据采集、监控和预设软件，进行了模拟调试，初步实现了采集、无线传输、实时显示等功能，系统设计基本达到了预期设定的目标。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 数据采集技术概述

1．1．1 数据采集技术发展现状

1．1．2 典型数据采集系统组成

1．2 无线通信技术概述

1．2．1 无线数据通信系统组成与网络

1．2．2 无线数据通信的工作方式和信号传输方式

1．2．3 无线通信技术的主要类型

第2章 系统总体设计方案

2．1 系统总体设计方案

2．1．1 焊接车间焊接过程参数采集与管理问题与研究现状分析

2．1．2 系统设计要求

2．1．3 系统总体方案和主要任务

2．2 主要部件的选型

2．2．1 STC89C52芯片

2．2．2 ADC0809芯片

2．2．3 JZ877无线通信模块介绍

2．3 软件开发平台介绍

2．3．1 KeilC51开发软件

2．3．2 MSComm控件

第3章 系统硬件设计

3．1 数据采集与无线数据传输系统总体结构

3．2 数据采集系统硬件电路

3．2．1 单片机最小系统设计

3．2．2 直流稳压电源

3．2．3 信号采样电路

3．2．4 A/D转换电路

3．2．5 数据存储电路

3．2．6 数据显示电路

3．2．7 串口输出电路

3．3 硬件保护与抗干扰措施

3．3．1 供电系统抗干扰

3．3．2 采集通道抗干扰

3．3．3 电路板设计抗干扰

第4章 系统软件设计

4．1 系统软件开发语言

4．2 数据采集系统软件总体设计方案

4．3 数据采集系统软件模块化设计

4．3．1 ADC0809应用程序设计

4．3．2 LCD1602液晶显示程序设计

4．3．3 AT24C08参数存储程序设计

4．3．4 RS232串口通信程序设计

4．4 主机参数监控界面设计

第5章 系统调试

5．1 JZ877无线小功率数据传输模块调试

5．2 参数显示界面调试

5．3 数据采集系统测试

5．4 进一步研究与完善建议

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文