基于uSmartX操作系統的多通道數據采集系統

電氣自動化論文編號:ZD918    論文字數:11942,頁數:29

摘 要 I
Abstract -II
1  緒 論 1
2  數據采集系統基本原理及總體設計方案 2
2.1數據采集基本原理 2
2.1.1 數據采集概述 2
2.1.2 低通抽樣定理 3
2.1.3 抗混疊濾波器 6
2.1.4 過采樣 6
2.2系統總體設計 7
2.2.1 概述 7
2.2.2 硬件架構 7
2.2.3 軟件架構 8
3 系統硬件設計及實現 10
3.1 單片機及其主控電路設計 10
3.2 基于Atmega16單片機的數據采集系統最小板原理圖 13
3.3 LED數碼管顯示電路 14
4  系統軟件設計及實現 16
4.1 嵌入式 uSmartX 系統概述 16
 4.1.1 uSmartX的基本特點 16
 4.1.2 uSmartX的任務調度策略 16
 4.1.3 uSmartX功能模塊簡介 17
 4.1.4 uSmartX在AVR單片機上的移植 20
4.2 程序結構圖 20
 4.2.1 主程序流程圖 20
4.3 程序設計 22
 4.3.1 顯示程序 22
 4.3.2 A/D采樣程序 23
 4.3.3 uSmartX任務調度主程序 23
5  總　結 24
致  謝 25
參考文獻 26

摘 要
  數據采集系統是將傳感器輸出的模擬信號進行采集轉換成數字信號，然后送入計算機進行處理，并按需要的形式輸出處理結果。隨著計算機技術和電子信息技術的高速發展，數據采集結合先進的電子技術，已經能利用軟件來處理大量測量數據。近年來，對于數據采集系統的要求與日俱增，數據采集系統有著非常良好的應用前景。如今的數據采集技術已滲透到分析儀器、地質勘探、醫療器械、雷達、通訊、測控等技術領域。
 隨著計算機技術、半導體技術以及軟件技術的飛速發展，嵌入式微處理器的性能也得到不斷提高，嵌入式操作系統的種類更是層出不窮，從而使得嵌入式系統在越來越多的領域得到更加廣泛的應用。本設計就是嵌入式系統在數據采集與控制系統中的具體應用。
 本系統采用AVR 系列的單片機中的ATmega16 作為微控制器。它內部帶有8 通道獨立的10 位精度A/D接口，工作于降噪聲模式，增強了抗干擾能力并降低了成本。利用高效穩定的嵌入式多任務操作系統uSmartX為軟件平臺，合理編寫軟件流程，為數據采集提供了優越的軟件支持。
 關鍵詞：uSmartX、嵌入式操作系統、數據采集、A/D采樣、AVR單片機
 
Abstract
 Data Acquisition System is a system that works as following steps: get the analog signals from sensor, and translate into digital signals, then send the digital signals into the computer for processing, at last export the result as the requiring format. As the developing of the Computer Technology and Electronic Information Technology, the Data Acquisition System combined with advanced Electronic Technology could deal with vast process data. Nowadays, the Data-Acquiring Technology is used in many fields such as Analytical Instrument, Geology Reconnoiter, Medical Treatment Instrument, Radar, and Communication etc.
 Based on rapid development of computer, semiconductor and software technology, the performance of embedded microprocessor get highly improved and the kind of embedded operating system emerge in endlessly. The embedded system gets extensive application in increasing subject. This design is an application of embedded system in data collection and controlling system.
 The hardware use the ATmega16 of AVR series for MCU. With its internal 8-channel independent of the 10 precision A / D interface, the job in the noise model, enhanced anti-jamming capabilities and reduce costs. is The embedded real time system uSmartX act as the software platform, provide excellent software support.
 Key words: uSmartX 、 RTOS、 A/D Acquisition、 Data Acquisition、AVR