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數(shù)據(jù)采集簡(jiǎn)介
在一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中,設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行容易出現(xiàn)故障,為了監(jiān)控這些設(shè)備,通常利用數(shù)據(jù)采集裝置采集他們運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)并送給PC機(jī),通過(guò)運(yùn)行在PC機(jī)上的特定軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以此判斷當(dāng)前運(yùn)行設(shè)備的狀況,進(jìn)而采取相應(yīng)措施。當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)采集裝置,在其系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中,多采用單任務(wù)順序機(jī)制。選擇微控制器時(shí),工程師應(yīng)考慮片上資源,也應(yīng)考慮其它設(shè)計(jì)因素,如設(shè)備可靠性(溫度和濕度范圍、數(shù)據(jù)保持能力、電流快速瞬變可靠性、防靜電等)、系統(tǒng)級(jí)組件集成、區(qū)分功能(如數(shù)據(jù)加密),當(dāng)然還有價(jià)格因素。這樣就存在系統(tǒng)安全性差的問(wèn)題。這對(duì)于穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性要求很高的數(shù)據(jù)采集裝置來(lái)說(shuō)是不允許的,因此有必要引入嵌入式操作系統(tǒng)。下面以μC/OSⅡ?yàn)椴僮飨到y(tǒng)平臺(tái),基于ARM7系列處理器,對(duì)一種的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā)進(jìn)行探索。
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數(shù)據(jù)采集軟件
較之入門(mén)級(jí)數(shù)據(jù)采集,中級(jí)和數(shù)據(jù)采集都具有更廣泛的功能。與中級(jí)的區(qū)別通常在于CPU速度。也就是說(shuō),數(shù)據(jù)采集一般需要更快的CPU速度,而這對(duì)微控制器配置至關(guān)重要。具備實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)、即時(shí)顯示、即時(shí)反饋、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸功能。數(shù)據(jù)采集典型用于更復(fù)雜的住宅設(shè)置和三相工業(yè)應(yīng)用中。計(jì)算需求越高,CPU性能要求也越高。200MHz以上主頻通常是選擇。數(shù)據(jù)采集還具備更先進(jìn)的通信和控制功能,如以太網(wǎng)和Wi-Fi,用于交互式顯示的LCD接口,以及供本地?cái)?shù)據(jù)的USB主機(jī)。這些新增功能需要更多閃存與系統(tǒng)內(nèi)存,且需要實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)。火箭數(shù)據(jù)采集軟件
數(shù)據(jù)采集軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和物理客觀世界的相連接,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集客觀世界的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息,并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上,通過(guò)建立數(shù)據(jù)統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理。芯片技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了更快的數(shù)據(jù)采集速度,網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了更多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)選擇,因此現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理速度有了很大提高。條碼掃描器,電源等配置,手持終端可通過(guò)通訊座與計(jì)算機(jī)相連用于接收或上傳數(shù)據(jù),手持終端的運(yùn)行程序是由計(jì)算機(jī)編制后到手持終端中,可按使用要求完成相應(yīng)的功能。數(shù)據(jù)采集速度越快,信息完整度越高,數(shù)據(jù)算法越優(yōu)化數(shù)據(jù)處理結(jié)果更能反映真實(shí)的狀況。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的智能化發(fā)展,被視為本世紀(jì)信息科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志,為現(xiàn)代控制決策管理提供了強(qiáng)大的基礎(chǔ)支撐。火箭數(shù)據(jù)采集軟件
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數(shù)據(jù)采集軟件分類(lèi)
非獨(dú)立式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)際上就是利用PC機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力、圖形化的編程環(huán)境等,建立具有良好人機(jī)交互性能的虛擬儀器面板,完成對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制,并且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和顯示。它的各種功能完全由用戶(hù)自己定義,可以根據(jù)不同的環(huán)境和對(duì)象,編制不同的程序來(lái)實(shí)現(xiàn),具有靈活的可擴(kuò)展性。非獨(dú)立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為PC內(nèi)部及PC外部?jī)纱箢?lèi)?;赑CI(Peripheral Component Interconnect,周邊元件擴(kuò)展接口)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)屬于前者,由于與PC機(jī)內(nèi)部總線(xiàn)相連,能提供更高的采樣速率。然而PC機(jī)內(nèi)部空間狹小,又限制了可插入式采集系統(tǒng)的通道數(shù)。USB的實(shí)時(shí)傳輸雖然可以保證傳輸?shù)乃俾屎愣?,但由于不進(jìn)行握手包的確認(rèn)過(guò)程,不能確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。其次,PC機(jī)內(nèi)密集的各種器件所輻射出的電磁波也成了采集系統(tǒng)EMC(ElectroMagnetic Compatibility)設(shè)計(jì)時(shí)不可忽視的噪聲來(lái)源。火箭數(shù)據(jù)采集軟件