开题报告 孙科 信1204-2
更新时间:2023-05-29 07:50:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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题目
基于 STM32 远程数据采集传输系统的设计
姓名
孙科
学号
20122848
班级
信 1204-2 班
专业
信息工程
1.研究背景及其现状: 在信息化的时代对于数据的采集与传输是人们获取信息的基础。远程数据的采集与传 输系统则是通过探测头,传感器,微处理器,通信,计算机等设备储存,传输,显示数据。 现实生活中人们希望得到的数据具有及时,准确,可靠等特点。对于数据采集系统要 求采集的数据精准无误,安全可靠,低功耗,实时性强,存储容量大等特点。在数据传输 时则要求数据传输系统实时性强,稳定性好,可靠性高,抗干扰能力强等特点。
随着传感器技术, 嵌入式微处理技术, 以太网技术的迅速发展。 尤其是 STM32系列是基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的 ARM Cortex-M3 内核。人们更青睐于以 STM32 核心,利用传感器,以太网来研发各类数据采集与传输系 统。 STM32 系列按性能分成两个不同的系列: STM32F103“增强型”系列和 STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到 72MHz, 是同类产品中性能最高的产品; 基本型时钟频率为 36MHz。 两个系列都内置 32K 到 128K 的闪存,不同的是 SRAM 的最大容量和外设接口的组合。时钟频率 72MHz 时, 从闪存执行代码, STM32 功耗 36mA, 是 32 位市场上功耗最低的产品, 相当于 0.5mA/MHz。 2.设计内容: 整体框架图如下:
温湿度传感器 (AMT1001)
AD 装 换 模 块 (AD7606)
亮灯 1
亮灯 2
STM32 处理器
数据显示
上位机 1 亮灯 3 w5500 以 太 网 芯片 上位机 2 上位机 3
芯片选择: AMT1001 温湿度传感器: 引脚 1 2 3 4 颜色 红色 黄色 黑色 白色 名称 VDD Hout GND Tout 描述 电源(4-5V DC) 湿度输出(0-3V DC) 地 NTC 10k 热敏电阻
AD7606 模数转换器:
STM32F103 开发板:
W5500 以太网芯片:
主要芯片功能: 1,AMT1001 温湿度采集模块主要采集周围环境的温度,湿度并以模拟量信号发 送到 AD7606 模数转换器上。 2,将 AD7606 转换过的数据直接传到 STM32 开发板上,此时通过 ATM1001 采集 的温湿度数据可显示在 STM32 开发板的显示屏上。 3,STM32 开发板得到的数据通过 W5500 以太网芯片实现网络实时传输采集的数 据。 4,亮灯 1 可知 AD7606 正常进行模数转换工作。亮灯 2 代表 STM32 开发板正常 工作,并无异常。亮灯 3 代表开发板的数据可以通过 W5500 以太网芯片实现网络实时传 输。
软件选择: 开发语言 C 语言。 Keil uVision5 进行程序的编辑,开发,调试。 Protel 99 SE 画电路图生产PCB文件。 3.设计方案及预期达到目标: 设计方案: 主要由数据采集模块,STM32 处理器模块,以太网通信模块,PC
机模块构成。各 个模块方别实现不同的功能。数据采集模块实现对数据实时,准确的采集,STM32 处理器 模块完成对数据的 AD/DA 转化,以及暂时存储功能。以太网通信模块完成对数据的实时, 稳定,可靠的传输。PC机模块用来显示数据,实现人机交互。 最终结果: AMT1001 温湿度传感器采集周围环境温湿度数据,并以模拟量信号传输给 AD7606 模数转换器,此时可见指示灯 1 亮。经过 AD7606 模数转换过的数据可直接输入 到 STM32 中, 并在显示屏上显示所采集的数据, 此时指示灯 2 亮。 Stm32 的数据通过 w55oo 以太网芯片实现以太网远程数据传输,此时指示灯 3 亮。 4.参考文献 王永虹,徐炜,郝立平 STM32 系列 ARM Cortex .3 微控制器原理及实践[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2008:318—338. 李宁 基于 MDK 的 STM32 处理器开发与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008.10. 蔡畅,戚文军,农登 数据采集系统设计[J].现代电子技术:2012,35(1):57-59 STM32 不完全手册 V3.0(库函数版) 5.计划进度 第 1 周——第 4 周:毕业实习,完成开题报告; 第 5 周——第 6 周: 学习软件 protel99 SE,能够绘制各种线路图和制作 PCB 板; 第 7 周——第 9 周:深入了解各个芯片的内部结构和引脚功能 ; 第 10 周——第 14 周: 设计程序,编辑,调试程序,以及对设备测试; 第 15 周——第 16 周:毕业设计答辩,完成毕业设计论文。
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