本文關鍵詞：基于物聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)

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【摘要】：目前,物聯(lián)網的發(fā)展成為信息化時代的重要標志。在物聯(lián)網系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)的采集是一項重要的基礎性工作,隨著物聯(lián)網地飛速發(fā)展,對前端數(shù)據(jù)采集的需求與日俱增。由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作環(huán)境復雜多變,為保證數(shù)據(jù)實時穩(wěn)定地采集與傳輸,對系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性也提出了一定的要求。因此,對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與研究,具有重要意義。本文介紹了國內外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了國內數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點與不足,針對性地設計了一套數(shù)據(jù)采集終端。該終端由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)兩部分組成,集數(shù)據(jù)采集、存儲,網絡傳輸,液晶顯示,報警預警功能以及操作人員身份驗證為一體。終端對傳感器輸出的多種模擬信號、數(shù)字信號進行實時采集、處理和顯示,利用Zigbee無線傳輸模塊實現(xiàn)了終端之間數(shù)據(jù)的交互與參數(shù)的配置,并通過網絡將數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)服務器,便于數(shù)據(jù)的在線分析和管理。對于危險操作和緊急情況,提供語音預警報警功能,并配置了指紋采集模塊,方便人員和設備的管理。本文介紹了數(shù)據(jù)采集終端的整體設計方案,完成了終端的硬件電路設計和調試,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設計,最后對系統(tǒng)進行了測試。同時,為適應復雜的工作環(huán)境和電磁等干擾條件,系統(tǒng)還專門設計了防浪涌干擾等保護電路。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作,本課題還對系統(tǒng)的電磁兼容性問題進行了實驗測試和仿真分析。對于雷擊、大功率設備的啟停、線路故障引起的浪涌干擾,電路上進行了防干擾設計,保證了系統(tǒng)的可靠性;對于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中液晶背光驅動電路的干擾,進行了電磁兼容性分析與測試,并提出了電路的改進方案,通過仿真驗證了方案的可行性;對于網絡傳輸中的串擾現(xiàn)象進行了仿真分析,為系統(tǒng)的PCB設計提供了參考。
【關鍵詞】：物聯(lián)網 數(shù)據(jù)采集 可靠性 電磁兼容
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP274.2;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 物聯(lián)網數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)市場需求12-14
• 1.4 本論文章節(jié)安排14-15
• 第二章 物聯(lián)網數(shù)據(jù)采集終端的硬件設計15-30
• 2.1 物聯(lián)網數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結構15-16
• 2.2 物聯(lián)網數(shù)據(jù)采集終端的硬件設計方案16-20
• 2.2.1 數(shù)據(jù)采集終端硬件設計16-17
• 2.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件方案設計17-18
• 2.2.3 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件方案設計18-20
• 2.3 功能模塊詳細設計20-29
• 2.3.1 數(shù)據(jù)采集電路設計20-22
• 2.3.2 網絡通信及數(shù)據(jù)傳輸設計22-25
• 2.3.3 液晶顯示電路設計25-26
• 2.3.4 電容觸摸屏電路設計26-27
• 2.3.5 語音電路設計27-28
• 2.3.6 指紋識別及SD卡接.電路28-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 系統(tǒng)硬件調試與軟件設計30-50
• 3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件調試30-38
• 3.1.1 供電系統(tǒng)調試30
• 3.1.2 串.及系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)通信調試30-31
• 3.1.3 數(shù)字電路調試31-35
• 3.1.4 模擬電路調試35-38
• 3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設計38-41
• 3.2.1 軟件整體方案設計38-39
• 3.2.2 系統(tǒng)通信協(xié)議介紹與測試39-41
• 3.3 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件調試41-49
• 3.3.1 電源及核心板系統(tǒng)調試41
• 3.3.2 液晶顯示電路調試41-43
• 3.3.3 觸摸屏電路調試43-48
• 3.3.4 網絡通信電路調試48-49
• 3.4 本章小結49-50
• 第四章 系統(tǒng)干擾分析與可靠性設計50-73
• 4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)干擾分析50-53
• 4.1.1 系統(tǒng)干擾來源50-51
• 4.1.2 干擾的耦合途徑51-53
• 4.2 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)干擾分析53-61
• 4.2.1 系統(tǒng)干擾測試與仿真分析53-59
• 4.2.2 干擾電路原理分析59-61
• 4.3 系統(tǒng)改進方案與可靠性設計61-72
• 4.3.1 浪涌干擾與抑制61-64
• 4.3.2 背光驅動電路干擾抑制64-68
• 4.3.3 網絡傳輸電路可靠性設計68-72
• 4.4 本章小結72-73
• 第五章 總結與展望73-75
• 5.1 本文的主要貢獻73
• 5.2 工作展望73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-80
• 附錄80-82

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李森;高可靠性電路結構設計與應用[D];西安電子科技大學;2013年

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本文編號：649507