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摘 要

随着经济的发展，科技的进步，电子工业步入一个全新的时代。电子工业开始广泛的应用于各个领域之中，如学校实验室、医疗设备、家用电器和军事设备等等领域之中。电子工业已成为国家经济中不可或缺的一部分。数据采集技术是信息科技的重要分支之一，是工业中获取信息必不可少的一部分。在工业测控系统或实验室中，数据采集系统都起着非常重要的作用，采集到的数据更能直观地显示出来。在数据采集的过程中，我们需要通过不同的要求来配置不同的采集系统，从而来实现数据的采集，如电压、电流、温度、湿度等等。本文采集的数据是直流电压，STM32单片机对直流电压进行数据采集，并在LCD屏上显示实时电压数据，最后将采集到的电压信号发送至上位机。

关键词：STM32 AD采样 LCD 通信串口

STM32 based Multi-Channel Voltage Acquisition System

Abstract

With the development of economy and the progress of science and technology, the electronics industry has entered a whole new era. The electronic industry has begun to be widely used in various fields, such as schools, laboratories, medical equipment, household appliances and military equipment. Data acquisition technology is one of the important branches of information technology, It is an essential part of information acquisition in industry.Data acquisition is also the process of acquiring object information from one or more signals. In industrial measurement and control system or laboratory, data acquisition system plays a very important role, and the collected data can be displayed more intuitively. In the process of data acquisition, we need to configure different acquisition systems through different requirements, so as to achieve data acquisition, such as voltage, current, temperature, humidity, flow, etc. The data collected in this paper is voltage, STM32 MCU collects the DC voltage, The STM32 MCU collects the DC voltage and displays the real-time voltage data on the LCD screen. Finally, the collected voltage signals are sent to the host computer.

Key Words：STM32; AD sampling; LCD; Serial port

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 设计背景和意义 1

1.2 目前相关技术的发展情况 1

1.3 本文的安排 2

第二章 方案设计 3

2.1需求分析 3

2.2方案论证 3

2.2.2 信号调理电路 3

2.2.2 AD模块 3

2.2.2 串口通信模块 4

2.2.2 LCD模块 4

第三章 硬件设计 6

3.1 模块电路设计 6

3.1.1 调理电路设计 6

3.1.2 供电模块设计 7

3.2 主要集成芯片介绍 9

3.2.1 STM32的简介与选择 9

3.2.2 通信串口 9

3.2.3LCD模块 10

第四章 软件设计 11

4.1 程序流程图 11

4.2具体程序分析和设计 11

4.2.1初始化 11

4.2.2A/D转换程序 12

4.2.3LCD显示 16

4.2.4USART数据传输 16

4.2.5DMA传输 17

第五章 电路制作与调试 19

5.1电路制作 19

5.1.1元件选择和购买 19

5.1.2电路焊接 19

5.1.3元件测试 19

5.2电路调试 20

5.3软件调试 21

第六章 实验与结果分析 22

6.1实验结果误差分析 22

6.2实验中的困难与解决方案 23

结 语 24

参考文献 25

附 录1 部分关键源代码 26

附 录2 电路原理图 27

致谢 29

第一章 绪 论

1.1 设计背景和意义

数据采集系统是信息产业的重要组成部分。数据采集是电子信息产品设计、制造过程中的关键环节，是检测电子信息产品性能、质量与安全的必要手段。

数据采集大大简化了监管的手段，提高了监管的效率。 数据采集更好的实时显示数据，便于观察，能直观地知道数据的变化。而且不需要人工采集，十分方便且可以节省很大的劳力。在电压、流量、温度、湿度等数据都需要数据采集系统来采集数据，具体的显示出数据，便于观察和对数据的整理分析。如果没有数据采集系统，那么数据的收集将变得十分的困难，将耗费更大的财力和物力来实现。所以说数据采集系统对于当今社会是十分重要的，不管是在工业上还是在人们日常生活中，数据采集都有着重要的地位。

1.2 目前相关技术的发展情况

数据采集系统起始于20世纪50年代。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性能够满足当时社会的大部分需求，因此得到了初步的认可。大约在60年代后期，数据采集系统开始真正地走上历史舞台，数据采集器开始进入市场。

目前，数据采集技术越来越成熟，开始广泛地应用于各个领域之中，在军事、航空航天电子设备和工业等领域中都起着重要地作用。

随着微电子技术的不断发展，集成电路制造技术的不断完善和提高，出现了高性能，高可靠的单片数据采集系统。目前有的单片数据采集系统产品精度已经高达16位，采集速度可以达到每秒几十万次以上。该数据采集虽然拥有足够的稳定性，但其昂贵的成本让其在自动化领域难以取得巨大的成功。

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