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西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文） 基于单片机的多通道数据监测系统 A multi-channel data detection system based on MCU 年 级:2004级 学 号:座机电话号码 姓 名:刘天豪 专 业:机械电子工程 指导老师:肖世德 2008 年 6 月 院 系 机械工程学院 专 业 机械电子工程 年 级 2004级 姓 名 刘天豪 题 目 基于单片机的多通道数据监测系统 指导教师 评 语 指导教师 签章 评 阅 人 评 语 评 阅 人 签章 成 绩 答辩委员会主任 签章 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 班 级 茅机 学生姓名 刘天豪 学 号 座机电话号码 发题日期： 2008 年 3 月 5 日 完成日期： 6 月 10 日 题 目 基于单片机的多通道数据监测系统 1、本论文的目的、意义 温度压力液位流量是工业自动化常见控制参量，实现其监测与控制是基础性工作，也是机械电子工程专业学生必须掌握的基础内容。本课题要求学生综合利用所学知识，培养动手能力，在前人工作基础上，改进完善，实现多通道模拟工业温度压力液位信号采集和处理显示，实现上下限报警和电磁继电器和开关通断控制。该课题对于机电测控实验中心完善实验建设具备价值。 2、学生应完成的任务 （1）查阅收集资料、熟悉设计原始资料、完成相关不少于10000个字符的外文资料 翻译。 （2）完成毕业实习调研以及实习报告的撰写 。 （3）现有温度压力液位流量监测与控制系统调研和资料搜集。 （4）多路参量监测与控制系统方案设计。 （5）接口电路板制作和加工 。 （6）实验程序设计与调试。 （7）完整程序和实物一套。 （8）整理完成不少于24000字的毕业论文。 3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周） 第一部分 调研准备和资料搜集 （2周） 第二部分 方案设计和元器件采购 （2周） 第三部分 硬件制作 （3周） 第四部分 软件调试 （3周） 第五部分 系统集成，撰写毕业论文 （1周） 评阅及答辩 评阅答辩 （1周） 备 注 指导教师： 年 月 日 审 批 人： 年 月 日 摘 要 随着电子计算机信息技术的不断发展和完善，采用单片机实现的数据采集系统的应用越来越多。采用单片机实现的数据采集系统具有自动化和无人值守的特点。 在许多工业测控机械、医疗仪器以及消费电子产品中，都对数据采集系统的实时性与功耗提出了更高的要求：即在满足微功耗、微型化的总体设计原则基础上，又要能实时反映现场采集数据的变化。这就对系统的功耗、采样速度、数据存储和传输速度等提出了更高的要求。然而，随着半导体与微控制器技术的飞速发展，各种微电子器件的性能不断提高，功耗却不断降低。技术的进步使得高速度、低功耗的数据采集系统得以实现。 本文设计的数据采集与显示、处理系统采用TI公司研制的MSP430系列超低功耗单片机作为核心控制元件，实现了8通道模拟量数据的采集、自动循环显示、用户查询、限位设定及报警、外围驱动能力、时间显示、以及和上位机组态软件的通信功能。该系统功能齐全，且具有一定的通用性。主要研究内容如下： 首先，分析了数据采集系统技术领域内国内外的研究现状，以及MSP430系列低功耗单片机的特点和应用情况。其次，分析了研究数据采集系统的现实意义，在此基础上给出了基于MSP430单片机的数据采集系统的总体设计方案。比较详细的介绍了实现该系统的硬件电路设计，包括电源电路、按键电路、复位电路、点阵LCD显示电路、LED指示灯和蜂鸣器报警电路、直流电机驱动电路和USART异步串行通信电路等电路的原理图设计。最后详细的介绍了基于C语言的软件系统实现方案。 其中，软件系统的设计是本设计的工作重点。设计过程采用了模块化的软件设计思想。文中第4章前6小节详细介绍了系统中各个模块软件设计过程。其中和组态王的串口通信程序设计是最有创新性的内容；第7小节介绍了这些模块之间的输入、输出等链接关系，并最终给出了主处理程序的结构框架。 本设计的最终实验结果表明，下位机的数据采集及显示、查询、报警等功能均能顺利实现；与组态王的串口通信程序设计取得了明显的成果。 关键词：数据采集 MSP430 串行通信 Abstract With development of computer and information technology, using of MCU in a data detection system is becoming more and more popular. Data detection system with MCU has chara