烟花生产中环境数据采集系统的设计(附件)

目 录
1绪论 1
1.1?研究背景及其目的意义? 1
1.2 国内外发展趋势? 2
1.3 课题研究的主要内容? 2
2系统的总体方案设计 4
2.1常见控制方法比较 4
2.2系统的总体设计方案 5
3系统硬件设计 7
3.1主要元器件介绍 7
3.1.1 AT89C52?? 7
3.1.2光照传感器BH1750 8
3.1.3温湿度传感器DHT11 9
3.1.4液晶 10
3.2硬件电路设计 10
3.2.1系统最小电路? 10
3.2.2数据采集电路设计? 11
3.2.3键盘电路设计? 12
3.2.4显示电路设计? 13
3.2.5报警电路 14
3.2.6其他电路设计 14
4系统软件设计 15
4.1系统软件设计? 15
4.2主程序的设计 15
5系统测试与分析 19
5.1系统测试 19
5.1.1温湿度及光照传感器的测试 19
5.1.2显示系统及报警系统的测试 19
6总结与展望 21
6.1课题总结 21
6.2课题展望 21
参考文献 22
致?谢 23
附录 23
1绪论
1.1?研究背景及其目的意义?
随着烟花安全性能的要求，烟花生产中各个数据的采集也成了必不可少的成份。在这种情况下，烟花生产过程中要想更加高效、精准、安全，就需要开发新的生产系统来采集各方面的信息，而生活中最简单是单片机技术的引用。近几年，单片机技术的发展飞速，一个以微型计算机为CPU，单片机为辅助作用的新型的领域正在悄然发展，升起。传统烟花生产的过程中，一方面安全性能低，另一方面采集数据的精准度也比较差，远不能满足烟花生产高可靠性的要求。本课题基于单片机为控制系统，不但成本较低，而且方便快捷、效率高、功耗小、低电压、多功能，大幅度的提高了测量的精度 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072& 
。所以以单片机为核心的数据采集技术已经大量的应用于工业的生产中，可以更好的实现工业4.0。
近几年，数据采集技术的引用也很快的进入人们的生产生活中，数据采集系统在不断的发挥重要的作用，它不仅提高了生活质量，而且为生产也提高了效率。?
数据采集系统的起始与发展都在美国的上个世纪，而最先使用数据采集系统是在军事领域，也使得军事领域很快的发展，军事水平得到了很大的提升与进步。?
20世纪的后期，随着微型计算机领域的兴起，在计算机的作用下，数据采集有了更强大的心脏，所以使得新的采集系统在新的形式下表现的更强大。这种形式下新的采集系统会发展的更快速、优越。这时的采集系统主要分为：一是由微型计算机、线总接口、以及数据采集器组成，他在工业生产过程总应用较多。二是由微型计算机、数据采集器、以及传感器等组成，不管是生活中还是生产中此类都可以应用。到了80年代以后，单片机的发展更加迅速，可以应用与不同领域，集成电路中以及组合电路中都已经普遍存在。数并且通过软件的书写，对相应的硬件做调整，使系统整体的体积减小，功能加大。不仅为生产降低了成本，也大大节省了劳动了。
从1990年至今，很多发达的国家，由于先进的生产力，数据采集系统的应用已经渗透在各个领域中：军事、工业、农业、服务业等[1]。随着各个领域技术的进步，电路的集成也得到了快速的发展，以单片机为主体的采集系统被广泛应用。??
1.2国内外发展趋势?
数据采集起源20世纪中期，在这个过程中大多数据采集都是靠相应的传感器进行数据的采集，对采集到的信号进行数据的分析、整理、传送、显示等。在转换过程中把模拟量转换成相应的数字信号量来显示。并且，数据的采集到目前为止已经成了生活，生产上必不可少的一部分。比如生活中的衣食住行，以及生产工艺，车间的使用，都已经广泛的应用，他给我们的生活，提供了便利，更我们的生活更加了色彩。
单片机的诞生较数据采集要晚一些，单片机开始与20世纪70年代左右，经历了 MCU、SCM、SOC 三个不同的时期。单片机应用了实际的生活生产中，对数据做了处理，显示等过程。在过去几十年的工业生产中，数据采集的发展在科技发展的过程中也得到了飞速的进展。信息化、数字化的信号采集目前在各个领域中也是应用的淋漓尽致。
截至目前我国数据采集的技术已经有了很大的提升，但是在集成方面还是有很大的欠缺，采集到的数据集成度低，信号的稳定性相对较差，难以在各个领域通用。国内还有很忙多企业基于资金等问题数据采集还是采用最原始的人工记录采集，能实现数据采集范围很小，错误率极高。生产中不仅降低了效率，使成本增加。而且产品质量差,产品档次、生产效率及劳动生产率较低。
在国外工业生产过程中数据的采集使用的是嵌入式的方法，数据采集器内安装的操作系统为嵌入式的操作系统，如Wince、Windows、Mobile等操作系统，应用程序需要在操作系统上独立开发。在使用时每个工人都要用嵌入式编程手法去写应用程序，工作量大，维护不方便，成本也大大增大，反而不适用。
1.3?课题研究的主要内容?
随着科技的不断发展以及信息化的日趋变化下数据采集成了科技领域不可缺少的一个组成部分,?它在科技领域处理了实际生活中许多处理不掉的问题，难关。比如在实际的工业中数据采集依靠的是传感器技术,?通过相应的传感器来采集、处理信号，对有用的信号做出应答，并通过转换器转换成数字信号显示出来。目前微型的计算机的应用已经成为生活中不可少的一部分,数据采集系统可以通过计算机来进行数据的检查和处理,并且现在这种技术被广泛的引用与各个领域，地震的检查，风力的检查，太阳能的收集，大气温湿度的采集等。
数据采集大多情况下可以使用单片机来实现，传统的单片机是没有微型计算机来做支撑，对后期数据的处理有很大的困难。这样一来，真正的应用过程中就会出现很多的问题，客户数据分析难，客户数据无法找到等，都成了一个很大的难题。最重要的生产车间在使用数据采集的时候，数据采集的不准确，会给生产过程中造成很大的经济损失，而且安全隐患也是一个很重要的部分，所以基于以上问题设计本课题很有必要。?

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