基于STM32的多信息采集与监测系统开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代化工业的飞速发展和科学力量的空前进步，在工业生产、国防建设、科技研究等各个领域当中，现代智能化的设备应用得越来越广泛，其自身功能也越来越丰富，整个机械装置的自动化要求也变得很高。工业的生产机械都已经开始朝着高度的机械集成化和高度的智能自动化的两个方面快速地发展，同时，各种各样的大型机械设备的自身结构和功能变得越来越复杂，工作的现场环境也很恶劣，因此，很多的大型机械设备非常容易出现各种机械的故障与问题。目前，工业自动化水平日益提高，各种大型机械的使用量日益增多，其机械的安全工作关系着工业生产中的方方面面，一旦发生机械故障，必定造成严重损失。因此，现在的大型机械需要许多功能强大的监控预警系统，能够对机械设备进行实时的监控和工作运行情况的分析。

信息化技术的快速发展，使得数据信号的采集在监控系统中占据着非常重要的作用。外界的各种各样的物理参数，就像水位、压力、温度、位移等等，都是监测系统当中需要进行监测的各种信号状态量，它可以是离散变化的数字量，也可以是连续变化的数字量，还可以是突然变化的脉冲量等。监测系统需要将这些外部物理量进行转换成为一种特征性的电讯号，然后系统再对这种信号进行数据采集。数据的采集就是需要每隔特定的一段时间对同一种数据进行重复的采集。这个时间即采样周期。监测系统采集的信息数据往往都是某个时刻的瞬时数值，也有可能是在某一段时间内的一个特征参数值。精确的采样数据量是整个数据采集系统的坚实的基础。外界物理量的测量方法也有非接触方式和接触方式两种方法。外界参量的各种检测传感元件也是各种各样，丰富全面。但是，无论数据采集系统使用的是哪种方式和传感元件，都必须首先满足不影响被测量的对象的状态和监测环境，用来保证不会影响到被采集数据的准确性。数据采集的含义非常宽泛，包括对连续变化的物理量的采集。外界的物理信号拥有许多的种类，像温度、压力、位移、加速度等，这些都是非电量信号。将这些信号通过传感器转换成芯片处理的电信号，接着再将信号调理转换成系统能够采集的电压信号，然后每隔固定的时间对其信号进行采样、保持、量化、编码四个步骤转化为数字信号，电子系统才能识别和处理这种数字信号，这个过程就是数据采集。数据采集系统可以将抽象的模拟量数字化，从而得出其数字量化值，再运用信号处理技术做一些分析处理。相对于传统模拟系统，使用现代数字技术的数据采集系统具有采集速度快、采集精度高、工作稳定性好等特点，推动了以数据采集技术为基础的数据采集系统更好更快地发展。

在国内外，数据采集已进入了全新的时期，各式各样的数据采集系统不断地被研发出来。特别是现在互联网络行业的飞速发展，各个领域都开始离不开网络技术的支撑。一个管理层局域网、分功能局域网和底层的设备网已经可以有效地连接在一起，因此可以实现现场多路实时数据采集与设备监控。各种各样的智能数据采集系统在分布式控制工业应用现场中得到了广泛的应用，智能化数据采集技术在国内外都已经取得了长足的进步。越来越多的数据采集系统采用了各种标准的总线，使得系统的互相通信变得更加方便，也提高了系统互相的兼容性，现在的数据采集系统与个人计算机的兼容也变得越来越好，使用也越来越方便，使用的范围也在不断地增加。

2. 研究的基本内容与方案

本设计的主要内容包括传感器模块，stm32主控模块，通讯模块以及终端的设计与实现。其中包含两个研究重点：1.内外温度，空调电压、风机状态等多数据多种传感器进行详细研究，以提出一种可行的数据采集方案；2. 对多路数据的分析与通讯模块进行详细研究，以提出一种多数据总线通讯方式。实现的技术方案如下：

(1)传感器模块，介绍数据采集的基本原理，给出温度，电压，风机状态等数据的采集方法，并对传感器方案进行选择，设计硬件电路。

(2) stm32主控模块，该模块基于基础的嵌入式基本知识，设计并实现符合数据采集与处理的stm32控制电路，通过软件编程实现多路数据的处理，并与通讯模块进行数据传输。

3. 研究计划与安排

(1)2016.3.1~2004.3.15完成调研和阅读多信息采集及嵌入式技术相关的论文

(2)2016.3.15~2016.3.31 stm32主控系统的设计与制作

4. 参考文献（12篇以上）

[1]孙文. 多通道数据采集系统的设计与实现[d].湖南大学,2013.

[2]张东升. 基于stm32的工业设备状态无线监控系统的设计[d].大连理工大学,2013.

[3]赵圣飞. 基于stm32的数据采集存储系统的设计与实现[d].中北大学,2014.