高精度离线数据采集系统设计(附件)【字数：11791】
随着航海工业的发展，急需对航海的每一项参数进行及时的收集和测控，收集和测控又脱离不了对于数据的采集以及分析，数据收集技术现在成为很重要的组成成分。因为高科技的在这几年的进步，我们的需求已经远远赶不上时代的发展，光电发展迅速，各种各样的信息都需要我们去收集和归纳还有加密，但是国内的科技水平在这块灵越并没有涉及很深相反欧洲的一家跨国公司所垄断，价格因此也比较昂贵，简单的说我们需要拥有属于自己的技术。但是国内涉及很浅，在这个方面都没有深入研究，我主要是利用传感器来模拟海上的很多类数据，比如说先研究船舶的静态数据 然后研究他的动态数据。船在海上行驶会遇到各种情况，风平浪静的话和海啸等天气的数据运动轨迹是不一样的。在这里我们要实现对船的实时离线检测，假如说翻船了呢。就像飞机上有黑夹子一样，就算飞机失事了只要找到那个黑夹子也可以推测以及判断飞机上发生了什么，这对我们都是有很大的用处的。我们中国作为一个大国，必须与时俱进，要实现军事与经济的共同发展。这里我们就简单的介绍我的数据采集系统，是以5509A芯片为模板的，从而实现对数据的收集和分析。关键词航海 DSP 高精度 采集
目 录
第一章 绪论 1
1.1 绪论 1
1.2 所研究项目的背景和意义 1
1.3 国内外现状 1
1.4 所研究的内容介绍 2
第二章 系统方案设定 3
2.1 数据采集基本理论 3
2.2 数据采样定理分析 4
第三章 采集系统硬件设计 7
3.1 一级放大电路 7
3.1.1 第一级放大电路 7
3.1.2 中间级放大电路 8
3.2 数据采集电路 10
3.2.1 ADS1274介绍以及配置 11
3.3 DSP系统以及外围电路设计 16
3.3.1 TMS320VC5509功能模块介绍 16
3.3.2 DSP电源设计 18
3.3.3 DSP的复位电路 20
第四章 系统采集软件设计 23
4.1 DSP开发软件CCS简介 23
4.2 DSP系统软件整体流程 23
4.2.1 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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第一章 绪论 1
1.1 绪论 1
1.2 所研究项目的背景和意义 1
1.3 国内外现状 1
1.4 所研究的内容介绍 2
第二章 系统方案设定 3
2.1 数据采集基本理论 3
2.2 数据采样定理分析 4
第三章 采集系统硬件设计 7
3.1 一级放大电路 7
3.1.1 第一级放大电路 7
3.1.2 中间级放大电路 8
3.2 数据采集电路 10
3.2.1 ADS1274介绍以及配置 11
3.3 DSP系统以及外围电路设计 16
3.3.1 TMS320VC5509功能模块介绍 16
3.3.2 DSP电源设计 18
3.3.3 DSP的复位电路 20
第四章 系统采集软件设计 23
4.1 DSP开发软件CCS简介 23
4.2 DSP系统软件整体流程 23
4.2.1 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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DSP数据的接收 25
4.3 过采样技术 26
4.4 累加平均算法 27
4.5 上位机软件设计 27
第五章 实验结果分析 29
5.1 电路板调试 29
5.1.2 数据采集电路板测试 30
5.2 采集系统整体调试 32
结论 33
致谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1 绪论
模拟信号的收罗是量化各类传感器或监测工具的电信号状况，根据组织的过程数据格局，便于记载和分析。模拟信号的收罗是航空、航天、帆海、厂业主动化、环境工程、交通运输、能源等行业自动化操作、安适、设备可靠性监测范围不行或缺的重要设备。
1.2 所研究项目的背景和意义
跟着这些重要行业的主动化、可靠性、安适性要求的急讯成长，对传感器技术、信号处理和信息技术的分析提高，对征求数据的精度要求提高。该传感器系统、噪声、振动、力、压力、加速率、声音和光强度转换为电信号的变革，通过模拟信号的采集功能来量化这些电信号，然后举行进一步的处理和分析。传统的模拟信号征求设备具有很大的变革，但对付采集精度不高，改变应用的速率较低，如开关量、大信号或低转速信号的采集等。在航海工业，对可靠性和精度要求高，远远高于其他行业， 以前的模拟信号采集已经无法满足这块的知足。我知道跟着技术的前进和成本的降低，导航、财富自动化、交通、环境、能源等范围都将被添加到目标市场的高精度模拟信号收纳系统中。高精度的模拟量征集系统，如果采样率富足的高，集成度富足的高（大于8端口每模块）、自适应信号（ICP、柔性耦合形式，宽的频率范围内，幅度范围的交叉程度）和模块化的可扩展。高精度模拟的征集系统，可以征集并记载下来丰富的传感器信号。基本是用在船舶设计和改造的静态实习、振动试验船状况的关键机器零件部分的压力和噪声实验，正常飞行状态的关键部件的振动，噪声应力测试和监测。也可以代替传统的模拟开关量采集。可以在对于飞机的制造、测试、实验以及全部模拟测试记载的正常飞行过程及相关任务的检测以及分册。
1.3 国内外现状
基于该技术的高精度数据征集系统，已经基本饱和。在海内没有差不多的成果，一个是国内产业细分市场的对它的投资是远远不足的；二是海内相关的研究机构没有发行高精度高速模拟收购相关的相关技术知识和技术集成的知识。在这个的原有底子上，高精度数据征集系统一定要有这三个前提：1、高速度和高精度的信号链；2、高速高精度ADC；3、高速率和高精度的数字补算算法。任何单个项目都算是一个很是成熟的能力，但难度因为三个技术应用于高精度数据征集系统的集成，海内外缺乏类似的经历和实战。海内船舶产业的仿真收藏主市场，都是由欧洲手下的一个公司掐断。就算这样，在这个征集系统的模拟量征集板块不可以让4个类型的信号模拟信号采集1高速2高精度3集成的要求得到保障，而且随时可能面对西方的封锁。
1.4 所研究的内容介绍
先行扼要的明了数据征集的基本道理和数字信号处理器的基本事理，提出了对于高精度数据征集系统的方案的构思。接下来一个个设计并且要对高精度数据征集系统的硬件征集卡和主控卡的设计与实践。现在最重要的硬件模块有模拟信号调制电路模块、高精度恒流源模块、模数转换模块。电路构思原理结构图，制定了征集卡和主控卡硬件控制电路图。接下来很明白的解释了数据征集卡的逻辑结构和高精度数据征集系统的主控卡的实现，重要的逻辑模块有拿取滤波电路模块，串口闪烁和温度传感器控制电路模块，单片机接口控制电源电路模块、USB接口控制电路模块等等接着对高精度数据征集系统举行了实验和实践。调试过程中碰到的难处，也列出了详细的解决方法，也还对系统的理论进行了进一步的实验和实践。各种技术指标的测试结果。测试成绩说明，高精度的数据征集系统满足实践需要。最后，对系统举行了归纳，并对高精度数据征集系统举办了了进一步的提高措施。
第二章 系统方案设定
2.1 数据采集基本理论
采样定理是Nyquist定理，如果在采样的频率就是2倍的最大输入频率时，便于保管原信号回复到从一个采样的数字信号无效失真。采样是一种模拟的信号的准时丈量，用于持续的变革的采样值。由于采样，在模拟信号的时辰上的持续变革被转变了脉冲信号的时间差。要达到更好的量化和编码，一定要将每一个样本，以得到存储的值稳定，一致到采样脉冲达到。假如模拟到了数字转换器不包括采样保持电路，则不一定要在添加采样保持电路之前干扰它。
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