论文总字数：15872字

摘 要

单片机技术不断发展和进步，为电子技术的发展开辟了新的发展道路，尤其是单片机电子产品领域。无线数据采集不断融合单片机的技术手段和方法，采用新型材料和智能芯片，不仅能够满足人们对其实现主体功能的要求，而且操作起来更加简单、方便、快捷、舒适，更加人性化。

本项目基于无线串口数传模块制作无线远程数据采集系统，采用嵌入式系统，利用无线模块，利用芯片上AD转换模块，配合使用多路模拟开关，实现多路信号的数据采集；并将采集数据进行数字滤波；最后使用无线数传模块传送数据信号。本课题采用STM32F103ZET6单片机作为数据采集的控制中心，AD采集芯片采用PFC8591芯片，采用CD4067模拟开关作为通道的选择器件。系统可以采集4路模拟信号，具有8位的采集精度。系统采集数据之后通过TFTLCD将各路信号显示在显示屏上。

对系统进行测试，测试结果表明该系统能够实现无线数据与上位机数据传输功能。本文最后提出了设计中的一些不足之处和对今后的一些要求。论文结尾附有无线收发电路的电路原理图和系统软件程序。

关键词：嵌入式 无线通信 多路数据采集 数据传输

Embedded hardware design of wireless multi channel data acquisition system

Abstract

SCM technology development and progress for the development of electronic technology has opened up a new path of development, especially in single-chip electronic products. Wireless data collection methods and continuous integration techniques microcontroller, using new materials and smart chip, not only to meet people achieve their main functional requirements, and the operation is more simple, convenient, fast, comfortable, more humane.

The project is based on the production of wireless serial data transmission module wireless remote data acquisition systems, embedded systems, the use of wireless modules, the use of the chip AD converter module, used in conjunction with multi-channel analog switches, multi-channel data acquisition signal; and data collection digital filtering; and finally the use of wireless data transmission module to transmit data. This paper uses STM32F103ZET6 microcontroller as the control center data acquisition, AD acquisition chip PFC8591 chip, CD4067BP analog switch as a channel selection device. The system can capture 4-channel analog signal with 8-bit accuracy of acquisition. After data collection system by TFTLCD the brightest signal is displayed on screen.

The system test results show that the system can achieve wireless data and PC data transmission. This paper concludes with a design of some shortcomings and some of the requirements for the future. The end of the paper with a wireless transceiver circuit schematic diagram of a circuit and system software program.

Keywords: Embedded；Wireless communication；Multi-channel data acquisition;data transmission

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 引言 5

1.1 概述 5

1.2 数据采集的国内外研究现状 6

1.3 本文的主要工作 6

第二章 系统总体方案设计及硬件设计选型 8

2.1 系统总体方案设计 8

2.2 CPU选型 8

2.3 AD选型 8

2.4 无线传输模块选型 9

第三章 系统硬件电路设计 10

3.1 STM32F103ZET6单片机简介 10

3.2 STM32F103ZET6单片机最小系统硬件电路设计 11

3.2.1电源电路 12

3.2.2时钟电路 13

3.2.3.复位电路 14

3.3 AD转换电路硬件系统设计 15

3.4 多路开关硬件电路设计 17

3.5 NRF24L01无线数据传输硬件电路设计 18

3.6 显示系统硬件电路设计 21

第四章 系统软件程序设计 22

4.1 系统软件流程概述 22

4.2 AD采集系统软件程序设计 22

4.3 显示系统软件设计 23

第五章 系统调试 25

5.1 系统硬件调试 25

5.2 系统软件调试 26

第六章 小结与展望 27

参考文献 28

致谢 30

附录一 系统硬件原理图 31

附录二 系统PCB图 32

第一章 引言

1.1 概述

随着高科技的飞速发展，人们已经进入了经济，科技，网络和信息的一个新时代。其结果，数据获取技术已开始发展和进步。数据采集技术，已经从单一形式向各种技术手段的，多样化，系列化，网络化，智能化方向发展，将会给世界带来了新的技术革命，信息革命。

从上个世纪中期，人们开始研究的数据采集技术，主要是通过对高速自动控制专门的设备，虽然与某些高的速度，灵活性，但技术手段是单一的。科学与技术，不断发展和进步的今天，数据采集技术得到进一步的发展，不局限于单一的技术手段，计算机集成技术开始被到应用到数据采集的过程中，当数据采集和自动测试技术结合后，逐渐提高了数据采集技术的速度和灵活性，数据处理能力的附加功能也大大增强。到了20世纪末，人们开始将微控制器应用于数据采集技术技术，数据采集技术得到跨越式发展，开始被广泛应用到各种不同的行业和领域，特别是在科学领域实验中，勘探领域，工业生产领域等。

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