数据采集器开发范文

第一篇：数据采集器开发范文

艾码森条码数据采集器库房盘点机使用说明文档程序开发下载使用说明请提交具体的说明

艾码森条码数据采集器/库房盘点机使用说明文档(程序开发，下载使用说明

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目 录

第一章：艾码森数据采集器简介

※ ※ ※ 掌上电脑部分 条码扫描部分 适合应用范围

第二章：艾码森采集器常用键盘分布、定义

※ ※ 功能部件分布 常用键盘定义

第三章：艾码森数据采集器的系统管理

※ ※ ※ ※ 传输文件(USB通讯)： 更新应用程序 系统设置 电子盘管理 ※ ※ ※ USB充电(NIMH)电池 系统测试 退出

第四章：AMS-OS操作系统以及应用程序开发的相关信息

※ AMS -OS操作系统简介

※ 开发应用程序的相关信息 第五章：常见故障及保修事宜

※ ※ 常见故障分析及解决办法 保修事宜

第一章：艾码森数据采集器简介

掌上电脑部分：

1、CPU：32位 ARM CPU，最高运行速度60M

2、RAM：512K 低功耗 SRAM FLASH：基本型：8MB

增强型32M/64M,支持和WINDOWS兼容的FAT文件系统

3、屏幕：FSTN ，分辨率128x128，显示清晰，响应速度快，支持10行10列汉字显示

4、屏幕背光：蓝色(或白色)高亮LED，亮度远高过EL背光

5、通讯方式：支持全速USB通讯，比一般数据采集器采用的串口最高速度还要快25倍以上，，最大通讯速度 ： 250KB/s，非常适合大量数据传输(需要WIN2000及 WIN XP操作系统支持) 无需数据传输程序和管理程序,

6、时钟：内置高精度的实时时钟

7、按键：22键标准数据采集器键盘

9、电源：2节AA干电池或NiMH充电电池，支持USB在线充电，采用大容量的NiMH电池，在扫描1万个条码的情况下，可以连续工作100-200小时。关机情况下可以维持RAM数据3个月以上

10、待机时间：半年以上(根据电池剩余电量)，待机电池电流100-200uA，比市场上绝大多数同类设备的功耗要低得多

11、声音：支持可编程的音调输出和语音提示

12、工作温度：-20度～ 50度

13、尺寸及重量：167 x 65(55) x 30(23) mm ; 150g

14、支持关机现场保护，可以随时开关机，也支持自动关机(节电保护)。

15、数据高度安全：手持电脑的数据全部保存在FLASH中，不怕掉电。即使在操作中瞬间发生电池意外松动或跌落，也对临时数据有足够的保护。

16、采用独特的FLASH FAT文件系统，可以支持和WINDOWS兼容的FAT12/FAT16/FAT32文件系统，提供工业标准的DBF数据库操作引擎

16、支持独特的激光枪模式：用户可以把艾码森采集器作为USB激光枪使用，实现一机两用。在激光枪方式下，通过USB供电，无需电池。(激光枪模式需要WIN2000及WIN XP的支持)

条码扫描部分：

1、扫描景深：3-45cm(对13mil EAN13 条码)

2、扫描参数：扫描角度:45-60度，扫描 频率 60次 / 秒,

3、光源：650nm红色激光

4、条码宽度：20cm以内

5、解码能力：EAN

13、EAN

8、39码、93码、128码、交叉25码(IT25)、库德巴码(Codebar)、UPCA、UPCE等(译码算法可方便地更新)

6、抗跌落能力：可抗击1.2米自由落下

适合应用范围：

1、商业：盘点与进出货，物品调拨，配送及电子订货、移动销售POS系统系统

2、工业：原料与产品库存管理，工厂自动化数据资料采集系统

3、物流业：物品跟踪(如邮政快递)货品防串货跟踪

4、制造业：生产线数据采集

5、医疗：病人和标本数据采集识别

6、资产管理：检查资产状态

7、移动数据采集及稽查系统：图书、医药、抄表、设备管理、巡视、烟草访销等

第二章：艾码森采集器常用键盘分布、定义

功能部件分布

艾码森数据采集器(AMS-3800)硬件布局: AM (手持机正面) (1). 激光扫描头 (5). 喇叭口 (2). 液晶屏 (6). 复位孔 (3). 标准按键

(7). 电池盖 (4). USB接口

常用键盘定义：

开关机: 红色PW键, 手持机正常的开关键, 如果在运行的应用程序运行时出现死机现象时, 则必须取出电池等几分钟，或者直接用复位指针进行复位., (按住“0”键不动，将复位指针插入复位孔)然后开关机键才能起作用.

LED背光:

F5(背光): 按键, 当需要使用背光时, 可以按此键, 在不需要的情况下, 尽可能的不要开LED背光, 以节约电能消耗, 增加电池的使用时间.

使用键盘: 【退格】:ESC取消键

【↑、↓】: 上下方向键, 用于菜单的上下选择 【电源】: 开关机

【M1, M2】:除在扫描状态下，M1，M2为确认外，一般状态下“M1”为确认，选择键;“M2”为取消删除键;或定义的其他功能键

【0„9】: 输入的数字,字母按键或其它符号 【.】: 小数点

【ENT】: 常用各种输入法之间的切换(数字，字符，汉字) 【F5】: 打开或关闭LED的背光 【F4】: 删除按键

【F*其它键】: 不同的应用程序, 可以定义不同的功能，在此不做说明

第三章：艾码森数据采集器的系统管理

1. 传输文件(USB通讯)：

用于传输配置文件和您的相关数据信息文件(此功能设置有密码保护，出厂初始密码为1，3，5，7，9) 2. 更新应用程序：

进入程序下载界面有两种方法

一. 主菜单 

系统管理 

更新应用程序 程序更新选项

二. 直接按下(0)键(不放), 用复位指针从复位孔进行复位程序更新选项 在进入程序更新选项的界面如下: 点击“更新应用程序”选项，提示：“请按下0重新启动”，根据提示输入管理员密码，管理员初始密码为：1,3,5,7,9 1.更新应用程序

根据提示进行操作, 即可进行应用程序的下载以及更新(此功能由我们根据您的需求进行二次开发，直接把符合您需求的程序更新入手持机内，仅专业技术人员使用，普通用户不建议使用) 。)

2. 查看系统信息 系统版本号:1.0 系统内存:512KB Flash存储容量：8M 序列号：1234567890 提示“特别注意，必须由授权用户操作”，点击“确定”，出现“请输入系统核心密码”，连续输入错误3次返回当前状态(仅专业技术人员使用，普通用户不建议使用，) 3. 更新U盘传输程序

4. 更新Bootloader

提示：“特别注意，必须由授权用户操作”，点击“确定”按钮“M1”，出现“请输入系统核心密码” 连续输入错误3次返回当前状态(仅专业技术人员使用，普通用户不建议使用)

5. 密码管理：

1， 修改系统管理密码; 2， 修改开机密码; 3， 修改U盘通讯密码 4， 查看密码 6，退出管理程序 ※ 温馨提示:此功能请谨慎使用，一旦更改密码，请记住您的新密码!

※

3. 系统设置：

1，设置日期时间: 设置年月日 时分秒 2，设置解码类型

3，调节LCD显示对比度 4，退出

自动开关机设置: 当不对手持机进行操作时, 手持机自动关机的秒数

4. 电子盘管理：

1， 查看电子盘信息： 电子盘总容量：****KB 已用空间：****KB 剩余空间：****KB 待整理空间：****KB 扇区：

2， 整理电子盘空间： 已用扇区数 未用扇区数 废弃扇区数 整理

3， 格式化电子盘：

此操作将丢掉所有FLASH中的数据!不建议用户使用此功能，格式化电子磁盘之前请先备份数据。 4， 退出

5. USB充电(NIMH电池)

艾码森手持机使用2节5号NI-MH充电电池或普通电池，支持USB在线充电或通过USB接口提供电源(无电池的情况下).

※ 温馨提示：请不要新旧电池混用或充电电池与非充电电池混用，这样会影响新电池或充电电池的寿命;使用普通电池时，最好使用碱性电池，如果使用锌锰电池则不能很好的利用电池的能量，电池的工作时间较短;不要对普通电池进行充电;当手持机长时间不使用时, 最好取出电池.

6. 系统测试： 1. 条码扫描测试 2. 键盘测试 3. 液晶显示测试 4. 电池电压监视 5. 充电电池充电 6. 喇叭测试

艾码森数据采集器模拟扫描枪功能： 主菜单 

条码枪

点击“确定”按扭，显示：“请确认是否连接USB线?”

此功能需要在USB连接上电脑后方能使用，使用完毕有，按“ESC”退出

艾码森数据采集器扫描测试：

此功能用作测试条码扫描和解码后的数字是否吻合!

第四章：AMS-OS操作系统、开发应用程序的相关信息：

AMS-OS操作系统简介

AMS-OS操作系统和DOS系统非常相似, 是单任务操作系统, 便于编写应用程序及使用. AMS-OS操作系统是由艾码森技术公司专门针对AMS手持机开发的系统,其最大特点是几乎不占用系统资源，而且能方便地扩展硬件，应用程序的开发也很简单.

开发应用程序的相关信息

开发工具：集成开发环境 AMS – IDE –ARM 编程语言：标准 C 语言 (未来可支持BASIC语言)

仿真开发环境：Microsoft Visual C++ 6.0 或 VS2003,VS2005，支持单步和断点调试 库支持：提供大量图形控件和高效DBF数据库引擎，可实现数据记录的高速查询

艾码森数据采集器采用的是顺序结构编程，而不是WINDOWS上的消息方式，主要是基于手持终端设备的屏幕显示内容有限，完全没有必要支持多窗口，输入事件也基本上只有键盘事件，也不需要多任务支持。这种简单的交互方式最适合用顺序结构方式编程，非常类似于过去的DOS编程, 减少了编写程序的复杂程度

艾码森数据采集器采用标准的ANSI-C语言进行开发(未来可支持BASIC语言), 可以在WINDOWS上完成99%以上的模拟开发任务，(仿真开发环境：Microsoft Visual C++ 6.0 或 VS2003,VS2005，支持单步和断点调试)我们在为您开发好程序以后，可以把仿真的程序给您试用，不用反复的实地试用，提高为您服务的效率，方便我们与您的沟通，减少不必要的上门。

艾码森数据采集器提供了许多图形控件和高效DBF数据库引擎供用户使用，如编辑框，滚动框，输入对话框，文本浏览框，滚动条等，可实现数据记录的高速查询，用户可以非常方便地构建高水平的应用。

如果需要了解开发应用程序的相关信息, 请登录http:///网站, 网站详细的介绍了产品以及手持机的编程内容.

第五章：常见故障以及保修事宜 常见故障

1，不能正常开机

可能出现原因：电池没电;长时间不使用机器时，未取出电池(特别是非充电电池，)容易出现漏夜现象;非法关机(如机器未关闭前就取电池或拔掉电源)

解决办法：及时对电池充电，如长时间不使用，请拔出电池;提前做好使用前的准备工作，检查电池是否带电;建议您最好不要使用非充电电池，避免出现漏夜现象;严格按照正常开关机的顺序操作机器

2，屏幕上出现横线，文字显示不清楚

可能出现的原因：屏幕为易碎品，可能是人为摔伤;系统故障;显示屏损坏 解决办法：更换屏幕;检查系统;更新应用程序 3，光头不能读取条码或则读取速度慢 可能出现的原因：光头发出的激光线没有发现黑白相间的条码;激光线的两侧没有覆盖完黑白相间的条码;采集器光头扫描条码角度不适中

解决办法：让采集器的激光线完全覆盖黑白相间的条码;两端多与条码两端的距离;采集器与条码的角度最好放在45度左右;

※ 温馨提示: 激光束对眼睛有伤害,请勿用眼睛正对光头 4，在扫描状态下激光束是一个点 可能出现的原因：反光片出现问题，

解决办法：请与您的供应商联系，及时更换反光片 5，假死机现象

可能出现的原因：未连接电脑时使用“传输文件(USB通讯)“功能;未连接电脑时使用”模拟扫描枪”功能;磁盘内部碎片过多。 解决办法：尽量避免错误操作;按住键盘上的"0"键，用复位指针从复位孔进行复位操作，在机器启动之后在本机的系统管理里进行磁盘碎片整理。

保修事宜: 本产品质量保证期限为壹年!!!

本手册最终解释权属于艾码森科技有限公司!!!

第二篇：基于嵌入式ARM平台的远程I O数据采集系统的研究和开发

苏州大学本科生毕业设计(论文)

Research and Development of the Remote I/O Data Acquisition System Based on Embedded ARM Platform

INTRODUCTION

With the wide use of the networked, intelligent and digital distributed control system, the data acquisition system based on the single-chip is not only limited in processing capacity, but also the problem of poor real-time and reliability. In recent years, with the rapid development of the field of industrial process control and the fast popularization of embedded ARM processor, it has been a trend that ARM processor can substitute the single-chip to realize data acquisition and control. Embedded ARM system can adapt to the strict requirements of the data acquisition system, such as the function, reliability, cost, size, power consumption, and so on. In this paper, a new kind of remote I/O data acquisition system based on ARM embedded platform has been researched and developed, which can measure all kinds of electrical and thermal parameters such as voltage, current, thermocouple, RTD, and so on. The measured data can be displayed on LCD of the system, and at the same time can be transmitted through RS485 or Ethernet network to remote DAS or DCS monitoring system by using Modbus/RTU or Modbus/TCP protocol. The system has the dual redundant network and long-distance communication function, which can ensure the disturb rejection capability and reliability of the communication network. The new generation remote data acquisition and moni- toring system based on the high-performance embedded ARM microprocessor has important application significance.

STRUCTRUE DESIGN OF THE WHOLE SYSTEM

The whole structure chart of the remote data acquisition and monitoring system based on embedded ARM platform is shown in Figure 1. In the scheme of the system, the remote I/O data acquisition modules are developed by embedded ARM processor, which can be widely used to diversified industries such as electric power, petroleum, chemical, metallurgy, steel, transportation and so on. This system is mainly used for the concentrative acquisition and digital conversion of a variety of

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electrical and thermal signals such as voltage, current, thermal resistance, thermo- couple in the production process. Then the converted data can be displayed on the LCD directly, and also can be sent to the embedded controller through RS485 or Ethernet network communication interface by using Modbus/RTU or Modbus/TCP protocol. The data in the embedded controller platform is transmitted to the work- stations of remote monitoring center by Ethernet after further analyzed and pro- cessed. At the same time, these data can be stored in the real time database of the database server in remote monitoring center. The system has the dual redun- dant network and long-distance communication function, which can ensure the disturb rejection capability and reliability of the communication network.

The hardware platform of the Remote I/O data acquisition system based on emb- edded ARM uses 32-bit ARM embedded microprocessor, and the software plat- form uses the real-time multi-task operating system uC/OS-II, which is open- source and can be grafted, cut out and solidified. The real time operating system (RTOS) makes the design and expansion of the application becomes very easy, and without more changes when add new functions. Through the division of the appli- cation into several independent tasks, RTOS makes the design process of the application greatly simple.

Figure 1 Structure of the whole system

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THE HARDWARE DESIGN OF THE SYSTEM

The remote I/O data acquisition system based on embedded ARM platform has high universality, each acquisition device equipped with 24-way acquisition I/O channels and isolated from each other. Each I/O channel can select a variety of voltage and current signals, as well as temperature signals such as thermal resis- tance, thermocouple and so on. The voltage signals in the range of 0-75 mV ,1- 5V ,0-5V, and so on, the current signals in the range of 0-10mA and 4-20 mA, the thermal resistance measurement components including Cu50, Cu100, Pt50, Pt100, and the thermocouple measurement components including K, E, S, T, and so on. Figure2. Structure of the remote I/O data acquisition system based on ARM processor

The structural design of the embedded remote I/O data acquisition system is shown in Figure 2. The system equipped with some peripherals such as power, keyboard, reset, LCD display, ADC, RS485, Ethernet, JTAG, I2C, E2PROM, and so on. The A/D interface circuit is independent with the embedded system, which is independent with the embedded system, which is system has setting buttons and 128*64 LCD, which makes the debugging and modification of the parameters easy. The collected data can be sent to the remote embedded controller or DAS, DCS system by using Modbus/RTU or Modbus/TCP protocol through RS485 or Eth- ernet communication interface also, and then be used for monitoring and control

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after farther disposal.

The system of RS485 has a dual redundant network and long-distance communication function. As the embedded Ethernet interface makes the remote data exchange of the applications become very easy, the system can choose RS485 or Ethernet interface through jumper to communicate with host computer. Ethernet interface use independent ZNE-100TL intelligent embedded Ethernet to serial port

conversion module in order to facilitate the system maintenance and upgrade. The ZNE-100TL module has an adaptive 10/100M Ethernet interface, which has a lot of working modes such as TCP Server, TCP Client, UDP, Real COM, and so on, and it can support four connections at most.

Figure3. Diagram of the signal pretreatment circuit

Figure 3 shows the signal pretreatment circuit diagram. The signals of thermo- couple such as K,E,S,T etc and 0-500mV voltage signal can connect to the positive end INPx and the negative end INNx of the simulate multiplexers(MUX) directly. The 4-20mA current signal and 1-5V voltage signal must be transformed by resis- tance before connecting to the positive end INPx and the negative end INNx of the MUX of certain channel. The RTD thermal resistance signals such as Cu50, Cu100, Pt50 and Pt100 should connect one 1mA constant current before connecting to the positive end INPx and the negative end INNx of the MUX of certain channel.

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Figure4. Diagram of ADC signal circuit

Figure 4 shows the ADC signal circuit, which using the 16-bit ADC chip AD7715. The connection of the chip and the system is simple and only need five lines which are CS(chip select), SCLK(system clock), DIN(data input), DOUT (data output) and DRDY(data ready).

As the ARM microprocessor has the characteristics of high speed, low power, low voltage and so on, which make its capacity of low-noise, the ripple of power, the transient response performance, the stability of clock source, the reliability of power control and many other aspects should be have higher request. The system reset circuit use special microprocessor power monitoring chip of MAX708S, in order to improve the reliability of the system. The system reset circuit is shown in Figure 5.

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Figure5. Diagram of system reset circuit

SOFTWARE DESIGN AND REALIZATION OF THE SYSTEM The system software of the remote I/O data acquisition system based on embedded ARM platform use the real-time operating system (RTOS) uC/OS-II, which is open-source and can be grafted, cut out and solidified. The key part of RTOS is the real-time multi-task core, whose basic functions including task management, resource management, system management, timer management, memory management, information management, queue management and so on. These functions are used though API service functions of the core.

The system software platform use uC/OS-II real-time operating system core simplified the design of application system and made the whole structure of the system simple and the complex application hierarchical. The design of the whole system includes the tasks of the operating system and a series of user applications. The main function of the system is mainly to realize the initialization of the system hardware and the operating system. The initialization of hardware includes interr- upt、keyboard、LCD and so on. The initialization of operating system includes the control blocks and events control blocks, and before the start of multi-task schedu- ling, one task must be started at least. A start task has been created in this system, which is mainly responsible for the initialization and startup of clock, the start-up of interruption, the initialization of communication task module, as well as the division of tasks and so on. The tasks must be divided in order to complete various functions of the real-time multi-task system.

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Figure6. Functional tasks of the system software

Figure6 shows the functional tasks of the system software. According to importance of the tasks and the demands of real-time, the system applications are divided into six tasks with different priority, which including the tasks of A/D data acquisition, system monitoring, receive queue, data send, keyboard input, LCD display. The A/D data acquisition task demands the highest real-time requirements and the LCD display task is the lowest. Because each task has a different priority, the higher-priority task can access the ready one by calling the system hang up function or delay function.

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Figure7. Chart of AD7715 data transfer flow

Figure 7 shows the data conversion flow of AD7715. The application A/D

conversion is an important part of the data acquisition system. In the uC/OS-II real-time operating system core, the realization process of A/D driver depends mainly on the conversion time of A/D converter, the analog frequency of the conversion value, the number of input channels, the conversion frequency and so on. The typical A/D conversion circuit is made up of analog multiplexer (MUX), amplifier and analog to digital converter (ADC).

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Figure8. Diagram of the application transfer driver

Figure8 shows the application procedure transfer driver. The driver chooses the analog channel to read by MUX, then delay a few microseconds in order to make the signal pass through the MUX, and stabilize it. Then the ADC was triggered to start the conversion and the driver in the circle waiting for the ADC until its completion of the conversion. When waiting is in progress, the driver is detecting the ADC state signal. If the waiting time is longer than the set time, the cycle should be end. During waiting time of the cycle, if the conversion completed signal by ADC has been detected, the driver should read the results of the conversion and then return the result to the application.

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Figure9. Diagram of serial receive

Figure9 shows the serial receive diagram with the buffer and signal quantity. Due to the existence of serial peripheral equipment does not match the speed of CPU, a buffer zone is needed, and when the data is sending to the serial, it need to be written to the buffer, and then be sent out through serial one by one. When the data is received from the serial port, it will not be processed until several bytes have been received, so the advance data can be stored in buffer. In practice,

two buffer zones, the receiving buffer and the sending buffer, are needed to be opened from the memory. Here the buffer zone is defined as loop queue data structure. As the signal of uC/OS-II provides the overtime waiting mechanism, the serial also have the overtime reading and writing ability. If the initialization of the received data signal is 0, it expresses the loop buffer is empty. After the interrupt received, ISR read the received bytes from the UART receiving buffer, and put into receiving buffer region, at last wake the user task to execute read operation with the help of received signal. During the entire process, the variable value of the current bytes in recording buffer can be inquired, which is able to shows whether the receive buffer is full. The size of the buffer zone should be set reasonable to reduce the possibility of data loss, and to avoid the waste of storage space.

CONCLUSIONS

With the rapid development of the field of industrial process control and the

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wide range of applications of network, intelligence, digital distributed control System, it is necessary to make a higher demand of the data accuracy and reliability of the control system. Data acquisition system based on single-chip has been gradually eliminated because the problem of the poor real-time and reliability. With the fast popularization of embedded ARM processor, there has been a trend that ARM processor can alternate to single-chip to realize data acquisition and control. The embedded ARM system can adapt to the strict requirements of the data acquisition system, such as the function, reliability, cost, size, power consum- ption, and so on.

In this paper, A kind of ARM-based embedded remote I/O data acquisition system has been researched and developed, whose hardware platform use 32-bit embedded ARM processor, and software platform use open-source RTOS uC/OS-II core. The system can be widely applied to electric power, petroleum, chemical, metallurgy, steel, transportation and so on. And it is mainly used in the collection and monitoring of all kinds of electrical and thermal signals such as voltage, current, thermal resistance, thermocouple data of the production process. Then these data can be sent to the remote DAS, DCS monitoring system through RS485 or Ethernet interface. The system has the dual redundant network and long- distance communication function, which can ensure the disturb rejection capability and reliability of the communication network.

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基于嵌入式ARM平台的远程I / O数据采集系统的研究和开发

导言

随着网络化，智能化，数字化分布式控制系统的广泛使用，基于单芯片的数据采集系统不仅在处理能力上受限制，并且在实时性和可靠性方面也出现了问题。近几年来，随着工业过程控制领域的迅速发展和嵌入式ARM处理器的迅速普及，ARM处理器代替单芯片实现数据的采集和控制成为了趋势。嵌入式ARM系统能适应数据采集系统的严格要求，如功能性，可靠性，成本，体积，功耗等等。

在本文中提出一种新型的基于ARM嵌入式平台的远程I / O数据采集系统已被研制开发，它可以衡量各种电气和热参数，如电压，电流，热电偶，热电阻等等。那个测量数据可以显示在液晶显示器的系统中，同时可通过使用Modbus / RTU或的Modbus / TCP协议从RS485或以太网网络传送到DAS或DCS远程监控系统。该系统具有双冗余网络和长途电通信功能，它可以确保通信网络的干扰抑制能力和可靠性。基于高性能嵌入式ARM微处理器的新一代远程数据采集和监控系统具有重要的应用意义。

整个系统的结构设计

基于嵌入式ARM的平台的远程数据采集和监控系统的整个结构图在以下的图1中展示。在这系统的计划中，通过使用广泛用于多种行业如电气电力，石油，化工，冶金，钢铁，运输等的嵌入式ARM处理器来开发远程I / O数据采集模块。该系统主要用于的集中采购和将各种电和热信号如电压，热电阻，热电偶在生产过程中进行数字转换。转换的数据可直接在液晶显示器上显示，也可以通过使用的Modbus / RTU或的Modbus / TCP协议的RS485总线或以太网网络通信接口被发送到嵌入式控制器。嵌入控制器平台的数据通过进一步以太网的分析和处理被传送至远程监控中心的工作站。与此同时，这些数据可以存储在远程监控中心数据库服务器的实时数据库中。该系统具有双冗余网络和远程通讯功能，它可以确保通信网络的干扰抑制能力和可靠性。

基于嵌入式ARM远程I / O数据采集系统的硬件平台使用32位ARM嵌入式微处理器和软件平台使用的是开源的并且可移植，削减和巩固的实时多任务操作系统的第二代UC / OS核心。实时操作系统( RTOS )使设计和应用的扩大变得非常容易，增加新的功能时也没多大变化。通过几个独立的任务的应用，实时操作系统使得应用的设计过程极为简单。

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系统的硬件设计

基于嵌入式ARM平台的远程I / O数据采集系统具有很高的普遍性，每个购置设备配备24收购方式的I / O渠道且彼此孤立。每个I / O通道可以选择不同的电压和电流信号，以及温度信号如热电阻，热电偶等。在05V的,010毫安和4100TL智能嵌入式以太网串口转换模块。该ZNE500mV的电压信号可以直接接到模拟多路复用器(复用器)的INPx正极和INNx负极。45V的电压信号必须用阻抗转换。热电阻的电阻信号如Cu50，Cu100，Pt50和Pt100应在接到某些频道的复用器INPx正极和INNx负极前连接一1毫安的恒流源。

图4显示了使用16位ADC芯片AD7715的ADC信号电路 。芯片与系统的连接非常简单，只需要CS(芯片选择)，SLCK(系统时钟)，DIN(数据输入)，DOUT (数据输出)和DRDY(数据准备)5根线 。

由于ARM微处理器具有高速，低功耗，低电压等优点，这使它在低噪音，纹波权力，瞬态响应性能，时钟来源的稳定，功率控制和许多其他方面需要有更高的要求。为了改善系统的可靠性该系统复位电路中使用特殊的微处理器电源监测芯片MAX708S ，。图5展示了该系统复位电路。

系统软件的设计与实现

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基于嵌入式ARM平台的远程I / O数据采集系统的软件使用的是开源的并且可移植，削减和巩固的实时多任务操作系统的第二代UC / OS核心。RTOS的关键部分是实时多任务的核心，其基本功能包括任务管理，资源管理，系统管理，计时器管理，内存管理，信息管理，队列管理等。通过API服务职能核心使用这些功能。

该系统软件平台使用的是单一化的uC/ OS第二代实时简化操作系统核心，使整个结构系统简单和应用层次复杂。整个系统的设计包括操作系统的任务和一系列的用户应用程序。系统的主要职能是实现系统硬件和操作系统的初始化。硬件初始化包括中断，键盘，液晶显示器等。操作系统初始化包括控制模块和事件控制，在多任务调度前，至少有一个任务开始。一个开端任务已建立在这一系统，这系统主要负责初始化和启动的时钟，开办中断，通信任务模块的初始化，以及任务分工等。为了完成实时多任务系统的多种职能那个任务必须被划分。

图6显示系统软件的功能任务。根据任务的重要性和实时要求，系统的应用曾划分为六个不同优先级的任务，其中包括A / D数据采集任务，系统监控，接受队列，数据传送，键盘输入，液晶显示屏显示。A / D数据采集任务要求最高的实时要求和液晶显示器显示任务是最低的。因为每个任务都有不同的优先事项，通过使用系统挂断功能或延迟功能更高的优先任务可以开始已经准备好的任务。

图7显示的是AD7715的数据转换流 。A / D转换器的应用是数据采集系统的一个重要组成部分。在uS/ OS的第二代实时操作系统的核心中，A / D驱动程序的实现过程主要取决于A / D转换器的转换时间，有转换价值的模拟频率，输入通道的数量，转换频率等等。典型的A / D转换电路由模拟复用器(复用器) ，放大器和模拟到数字转换器( ADC )组成 。

图8显示了申请程序转移的驱动程序。驱动程序可以在模拟通道读取由复用器，那么几微秒的延迟，以便使信号通过多路开关，并使其稳定。然后，当转换开始时，ADC被触发，并且驱动程序在一个周期内等待ADC的触发，直到完成转换。当等待的进展，该驱动程序检测ADC的状态信号。如果等待时间比规定的时间越长，周期应该结束。在等待的周期时间，如果转换完成ADC的信号被检测到，驱动程序应改为转换的结果，然后将结果返回给应用程序。

图9显示了缓冲区和信号量的序列接收图。由于外围串行设备的存在CPU的运行速度匹配 ，一个缓冲区是必要的，当数据发送到序列，它必须被写入缓冲区，然后通过串行逐一地被发送出去。当从串行端口收到数据，这些数据将不会被处理直到收到一些字节，因此先前的数据可以存储在缓冲区中。在实践中，两个缓冲区，一个接收缓冲区和一个发送缓冲区，它们是需要从内存开放出来。在这里缓冲区像循环队列数据结构一样被定义。

由于uC/OS-II提供额外时间等待机制的信号，串口也具有额外的阅读和写作能力。如

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果收到的数据信号初值为0 ，它表示循环缓冲区是空的。在中断收到后，ISR从UART接受缓冲区中读到收到的数据，并投入接收缓冲区域，最后通过收到的数据开始用户执行读操作的的任务。在整个过程中，变量价值目前字节在存储缓冲区中的字节的变量值是可以被询问的，这能够表明接收缓冲区是否已满。为了降低数据丢失的可能性和避免浪费存储空间应合理地设置缓冲区的大小。

结论

随着工业过程控制领域的快速发展和网络，智能，数字化分布式控制系统广泛应用，有必要发展对数据准确性和控制可靠性要求更高的系统。由于较差的实时性和可靠性基于单片机数据采集系统已逐步被淘汰。随着嵌入式ARM处理器的迅速普及，ARM处理器替代单芯片实现数据采集与控制成为了一种新的趋势。嵌入式ARM系统能够适应数据采集系统的严格要求，如功能，可靠性，成本，大小，耗电量等等。

在本文中一种基于ARM的嵌入式远程I / O数据采集系统已被研究和开发，其硬件平台采用32位嵌入式ARM处理器和软件平台的使用开源的RTOS uS/ OS-Ⅱ核心。该系统可广泛应用于电力，石油，化工，冶金，钢铁，交通运输等方面。这是主要用于收集和监测各种电气和热信号，如电压，电流，热电阻，生产过程中的热电偶数据。然后通过RS485或以太网接口将这些数据发送到远程的DAS，DCS控制系统的监测系统。该系统具有双冗余网络和长途通信功能，它可以确保干扰抑制和通信网络的可靠性。

第三篇：手持数据采集器轻松收集CPI数据,信息化统计更简便（大全）

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电阻屏触摸屏的常见故障及如何解决

大家在遇到电阻屏触摸屏故障的时候，是怎么解决的呢?那么接下来，由顶尖告诉大家如何解决这一个问题吧。

1.电阻屏触摸鼠标只在一小区域内移动或电阻触摸屏不准

一般在第一次装驱动都会出现这种情况，请运行触摸屏校准程序。在改变显示器分辨率后也必须运行触摸屏校准程序(开始—程序)。

2.鼠标一直在显示器四边的某一点

出现这种状况是因为电阻屏的接触区域(电阻屏外表分为接触区域和非接触区域两部分，点击非接触区域是没有什么反响的)被显示器外壳或机柜外壳压住了，相当于某一点被触摸。若是是机柜外壳压住接触区域您能够将机柜和显示器屏幕之间的间隔调大一点，若是是显示器外壳压住接触区域您能够试着将显示器外壳的螺丝拧松一点试一下。

3.鼠标跟手触摸移动方向相反

这是触摸屏控制盒与触摸屏连接的四线接头接反，将方向调一下就可以了。

4.触摸无响应

查看接触屏的连线是不是接对，其中一个衔接主机键盘口的连线(从键盘口取5伏触摸屏工作电压)有没有连接，请查看连线调查触摸屏操控盒灯的状况，若是不亮或是亮红灯则阐明操控盒已坏请替换。若是承认不是以上请况请删去触摸屏驱动偏重发动计算机重新装置驱动，或替换更新更高版别的驱动。

主机中是不是有设备与串口资源抵触查看各硬件设备并调整。例如某些网卡装置后默许的IRQ为3，与COM2的IRQ抵触，此刻应将网卡的IRQ改用闲暇未用的IRQ。也可能是计算机主板和接触屏操控盒不兼容，请替换主机或主机板。若是接触屏在使用了较长一段时间发现接触屏有些区域不能接触，则可能是接触屏坏了请替换接触屏。

第四篇：团员数据信息采集

团员数:4114-28周岁的青年数：42 年度发展团员数：0年度团籍注册数：41

申请入党团员数：32团员入党数：9经推优入党团员数：9

超龄离团团员数：0保留团籍的党员数：0 受纪律处分团员数：0

第五篇：无线数据采集模块实验报告

无线数据采集模块

实验报告

姓名：张兆伟

班级：13 班

学号：2015042130 日期：2016年8月25日

无线数据采集模块实验报告

一、实验背景

数据是指用来描述客观事物的数字、字母和符号等等。数据传输在人类活动中的重要性是不言而喻的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集，或称数据获取，既利用一种装置，从系统外部采集数据输入到系统内部。

随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络应运而生。传感测试技术正朝着多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。工业无线网络是从新兴的无线传感器网络发展而来的，具有低成本、低能耗、高度灵活性、扩展性强等特点，已经成为继现场总线技术后的又一个研究热点。无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要将采集到的数据传给远端的主控室。其主要应用领域包括：工业遥控、遥测;石油钻井张力无线监测;短距离无线数据传输;安防设备无线监控;无线RS48

5、无线PLC;城市管网压力、温度监测;电力线无线报警等。

二、实验过程

无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要讲采集到的数据传给远端的主控室。DTD110系列无线数传模组广泛应用于无线数传领域，典型应用包括遥控、遥感、遥测系统中的数据采集、检测、报警、过程控制等环节。

DTD110系列无线PLC有4路开关量的传输，4路模拟量的传输，距离100米~3000米均可。即可以实现点对点通信，也可以实现点对多点通信，不需要编写程序，不需要布线，一般电工就可以调试使用。对于工业现场的遥测遥控实施简单、方便、便宜。

1、适用范围

无线数据采集模块具有数据采集、控制、GPRS无线远程通信等功能。采用低功耗设计。该产品可接入各种串口仪表、各种模拟信号输出的变送器、各种脉冲信号输出的雨量计、水表等。广泛用于水务、环保、气象、市政、环境、地质、农业、公安等行业远程监控系统。特别适用于太阳能供电方式的现场应用，可大大降低太阳能供电成本。

2、无线数据采集的特征：

多种配置应用方案，可以满足用户不同的需要;4个开关输入通道，4个开关OC门输出通道;4个模拟量输入通道，4个模拟量输出通道;可以直接代替有线的PLC设备;一体化设计，结构紧凑;多种产品规格适应于不同的传输距离;射频输出功率10mW、500mW、1000mW;GFSK调制，高效前向纠错信道编码技术;软件无线电技术保证高抗干扰能力和低误码率;ISM 频段433MHz，无需申请频点;工业标准设计，能工作于各种恶劣环境;直流9~24V供电，电流小于800mA。

3、主要功能

1)远程通信：GPRS网络和短消息双通道传输数据，支持专线、VPN专网多种组网方式。

2)通讯协议：支持UDP、TCP 协议，支持多中心数据通信。

3)模拟量输入：可采集4-20mA、0-5V等多种电流、电压信号输出模拟量。

4)开关量输入：可采集干接点、有源接点开关量输出信号，可定时采集以降低能耗。

5)脉冲量输入：可采集干接点脉冲信号，用于采集脉冲发讯水表。 6)智能仪表接入：提供2路RS232/485串口，可以采集各种智能仪表，如流量计、照相机等。

7)开关量输出：提供三极管集电极信号输出。

8)电源输出：可定时为变送器供电，输出电压：同输入电源电压。 9)远程控制：接受远程指令，实现控制。

10)数据显示：可支持2×8中文汉字液晶显示，配有4个数字键盘。

11)数据查询：可本机按键查询，同时支持就地串口查询，远程查询。

12)远程通信：支持RS232/485总线、GPRS、SMS等多种通信。

13)配套软件：配套提供参数设置软件。

4、主要特点

1)工作电流低：GPRS实时在线，平均工作电流<10mA。

2)数据存储容量大：本机循环存储监测数据，掉电不丢失，存储容量：4M。

3)维护方便：支持远程参数设置，远程软件升级。

4)体积小：外型尺寸145×100×65mm

5、技术指标

1)硬件配置：GPRS/GSM无线通信接口、4路AI、4路DI、6路PI、3路DO、2路串口、中文液晶显示和无显示可选、1个4按键键盘可选。

2)采集精度：模拟量采集精度：0.5%，脉冲计数误差：0.01%

3)通信协议：支持标准MODBUS协议，可嵌入其它通信协议。

4)通信接口：GPRS/GSM无线通信接口，1路串口用于维护，2路串口采集仪表，232/485可选。

5)通信速率：300～19200 bit/s

6)工作环境：温度：-25~+70℃、湿度：≤95%、无腐蚀气体、无导电尘埃、无爆炸环境。

7)安装方式：一般采用导轨式安装，特殊场合，可将控制器固定在安装底板上。

8)供电电源：10～28VDC

6、系统功能

系统主要分三层，第一层为服务器，第二层为过渡层，由 Zigbee 协调器和 Zigbee节点构成，第三层为任务层，由 54 个监测单元和 1 个显示单元构成。系统的主要功能为：服务器有选择地查询 54 个监测单元的数据，然后根据需要将某个监测单元的数据发送到显示单元上，让其显示，中间的传输全部由 Zigbee 组网无线通讯。

其服务器主要功能：

1)开辟多个线程，每个线程主动轮询各个节点;与每个节点的通讯必须“有问 必答”，具有超时控制机制; 2)具有广播，组播配置参数功能;

3)对每个节点可以实时监测重量，温度，湿度参数。并且以曲线形式显示; 4)实时采集每个节点的参数并显示;

5)服务器采用 Windows 7 操作系统，开发工具为 C#和 SQL 数据库，最终生成安装文件。

三、实验结果

直观看到显示单元上面显示的值， 什么都不选时， 数码管上显示 0000，当输入节点编号，并双击鼠标选中温度、湿度或者重量时，点击确定后，数码管

会立即显示具体数值，并且给显示单元发送显示命令。

四、认识与体会

数据采集是整个工厂自动化的最前端，测试精度、速度与实现该功能的成本是几个重要因素，数据采集也正朝着这几个方向发展。高速、实时数据采集在运动控制、医疗设备、快速生产过程和变电站自动化等领域都有非常重要的应用。这些行业中，对高速数据采集的需求远远超过目前实际可以实现的程度。用户的需求促进了技术的发展和新产品的出现，随着工业发达国家和新兴崛起国家为提高其产品在全球市场的竞争力，他们更进一步希望降低包括能源消耗、原材料消耗和劳务成本。对于发达国家来讲，其劳务成本远远高于新兴崛起国家，因此特别重视促进创新和技术进步，采用新的技术手段。正是在这样竞争日益激烈的大背景下，无线数据采集技术在工业中的推广应用则受到了特殊的重视。