无线大容量数据采集记录系统论文

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1、无线低功耗大容量数据采集记录系统论文摘要充分考虑地理条件的限制因素，解决工作人员对数据进行采集，并提取数据的问题，设计了一种基于无线通信网络技术的低功耗无线手持式数据记录仪。该低功耗无线手持式数据记录仪，由锂电池供电，可以对采集到的数据进行存储、显示及分析。其最大的优越性是，不用局限于某特定地方采集数据，用户可以通过自己实际的情况，在一定的范围了，随时随地的对数据进行采集，然后选择所需要的信息，系统可以自动的对此信息进行处理、分析，将分析的结果在液晶上显示出来，同时系统可以对采集的数据进行存储，便于几次采集的数据进行对比分析。由于采用具有超低功耗优点的MSP430F149和MSP43

2、0F247单片机进行控制，使得其耗电量特少，系统稳定，一次充电长期使用。关键词：数据采集无线通信MSP430数据分析数据存储1目录1引言-1-2方案设计-1-2.1总体方案描述-1-2.2方案选择-1-2.2.1数据发生模块-1-2.2.2单片机选择-2-3硬件系统设计-3-3.1锂电池电源管理模块-3-3.1.1锂电池概述-3-3.1.2锂电池电源管理-3-3.2数据生成模块-4-3.3无线通讯模块-6-3.4数据发送模块-6-3.5数据接收模块-6-3.6液晶模块-6-3.7按键模块-6-3.8阻频转化模块-7-4系统软件设计-8-4.1MSP430F247控制系统-8-4.2M

3、SP430F149控制系统-9-4.3上位机软件系统-9-5作品性能测试分析-10-5.1性能测试-10-5.1.1测试仪器-10-5.1.2测试方法-11-5.1.3测试结果-11-5.2测试结果分析-11-6结论-12-参考文献-13-1无线低功耗大容量数据采集记录系统1引言随着网络及通信技术的飞速发展，无线通信以其成本低廉、扩展性好、受地理条件限制较少、安装施工简便灵活等特点，被广大领域所青睐。为了便于对数据进行采集，分析和存储，我们设计了一种新型的手持式无线数据记录仪，该数据记录仪解决的以往的数据记录装置体积大，不易携带的缺点，同时又利用无线通信技术，利用具有有集成度高、外围

4、设备丰富、超低功耗的优点的MSP430系列的单片机进行控制，使得其功能齐全，并且系统稳定，便于携带，同时其操作简单，使用方便，是一款很有发展潜力的数据记录器。2方案设计2.1总体方案描述本系统包括锂电池电源管理、数据发生装置、无线通信模块、控制模块、液晶显示模块、按键模块等组成。根据惠斯通电桥原理，通过改变电桥电阻的阻值，使得运算放大器INA128E及其外围电路的处理，是INA128E输出的电压发生变化，然后通过运算放大器OPA335对INA128E输出的电压进行处理，得到稳定的电压输出，再由第一个控制器MSP430F247对输出的电压进行采集，处理后，将电压的变化转化为电阻的阻值，

5、并在LCD1602上显示出电桥电阻的阻值，通过观察LCD1602界面上的电阻的阻值，节省了对电阻阻值变化的测量；同时控制器MSP430F247又将信息通过无线通信模块传送至第二个控制器MSP430F149和上位机。通过MSP430F149的处理和转化，一方面通过液晶将电阻的阻值显示出来，并对其保存；一方面通过AD9850将电阻的阻值转化为频率输出。总体方案如图2-1所示。2.2方案选择2.2.1数据发生模块方案一：利用应变片式力传感器（桥式电路）的原理，用电压源驱动电阻电桥，通过对电桥臂施加外力来改变电阻应变片的阻值，从而将力转化为电压变化量输出，通过采集电压信号而得到所要的数据信息

6、。方案二：根据惠斯通电桥原理，用电压源驱动电阻电桥，其中电阻电桥的一个桥臂使用电位器，通过电位器阻值变化引起的电压变化，采集电压信号而得到所要的数据信息。-12-无线低功耗大容量数据采集记录系统方案选择：由于应变片受到外力时，阻值变化量非常小，输出的电压变化范围也小，而且不易控制，价格又高，但电位器阻值变化范围大，便于操作，采集的数据量大，所以我们选用方案二。图2-1总体方案2.2.2单片机选择方案一：采用MCS—51系列的单片机。方案二：采用MSP430系列的单片机。方案选择：虽然MCS—51系列的单片机功能比较齐全，成本较低，但是MSP430系列单片机具有集成度高、外围设备丰富、

7、超低功耗的优点，故采用方案二。3硬件系统设计3.1锂电池电源管理模块3.1.1锂电池概述锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。。由于锂电池的自放电率极低，放电电压平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源。1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化，使人们的移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备重量和体