以太網接口的高速高精度動態(tài)信號采集模塊設計與實現.pdf

1、近年來，隨著我國工業(yè)自動化水平的不斷提高，用于工業(yè)生產中的機械設備也朝著高速化、精密化方向發(fā)展，設備工作狀態(tài)的好壞直接影響著工業(yè)生產質量與生產效率，所以對機械設備工作狀態(tài)的實時監(jiān)測也就顯得尤為重要，出現故障提早診斷，及時報警。以信號采集模塊為基礎的數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)也就越來越多的被應用到現代工業(yè)生產現場監(jiān)測場合。針對傳統(tǒng)的基于單片機與現場總線的信號采集模塊存在不能高速高精度信號采集，傳輸距離有限，信號采集類型單一等問題，本文提出了一種以

2、Cortex-M4內核的STM32F407與以太網傳輸技術為核心的信號采集系統(tǒng)解決方案。能夠實現對模擬信號高速高精度采集與數據處理，同時可以采集開關量等其他類型信號，通過以太網將整理好的數據傳輸到上位機做數據分析與實時監(jiān)測。
　　本文首先介紹了國內外信號采集模塊的研究與發(fā)展現狀，結合我國國內傳統(tǒng)信號采集模塊存在的不足，提出了基于STM32F407與以太網傳輸技術的總體設計方案，然后根據功能需求設計了詳細的系統(tǒng)性能指標。在系統(tǒng)硬件設

3、計方面，以STM32F407微處理器與高速高精度A/D轉換芯片作為信號采集與數據處理芯片，同時采用以太網作為主要對外通信接口。分別對系統(tǒng)各個電路模塊做了詳細論述，包括信號調理模塊、主控電路模塊、數據存儲模塊、對外通信接口模塊以及電源電路模塊。在系統(tǒng)軟件設計方面，按照模塊化、層次化設計思想，將軟件分為系統(tǒng)參數初始化配置模塊、信號采集與數據處理模塊、以太網數據通信程序模塊三個主要部分進行詳細設計。最后在搭建系統(tǒng)測試平臺基礎上對系統(tǒng)設計過程中