远程I/O数据采集控制系统设计

作     者：齐婷婷 

作者单位：北华航天工业学院 

学位级别：硕士

导师姓名：崔瑞雪;王春亮

授予年度：2021年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：单片机 以太网 数据采集 C++ 

摘      要：本文以企业实际生产中数据采集控制系统为研究背景,提出了基于STM32单片机的数据采集控制系统的设计。使用计算机实现对现场机器运行状态的实时监测和控制,不仅有效地减小了控制系统的成本和功耗,提高了系统的可靠性,同时将以太网引入现场控制领域。本文主要对硬件电路和嵌入式程序进行了研究和设计。本文根据系统需求,设计了DI、DO、AI、AO四块电路板。硬件电路主要包括单片机控制模块、数据采集与处理模块、数据通信模块、供电复位模块和报警指示模块。单片机控制模块实现控制功能和扩展外围接口;数据采集与处理模块完成数据采集与处理过程;数据通信模块完成数据在各个芯片之间的数据传输以及电路板和计算机之间的数据交互。供电复位模块系统各个模块提供电源和复位信号。报警指示模块实现机器运行过程中的故障报警。基于嵌入式单片机的数据采集系统采用C++编程语言实现对整个过程的控制,主要包括单片机主程序、数据采集与处理模块和数据通信模块。最后对硬件电路和软件程序进行测试,测试结果表明能够满足系统的设计要求。本系统通过软硬件相结合,实现了对工业现场所需数据的实时采集和监测,保障了生产过程的平稳运行,对于企业管控一体化建设具有重要的意义。