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      基于stm32的健身自行車數據采集系統 38頁
    1. 賣家[上傳人]:王***
    2. 文檔編號:185355933
    3. 上傳時間:2021-07-07
    4. 文檔格式:DOC
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      • 1、北京理工大學珠海學院2020屆本科生畢業設計基于stm32的健身自行車數據采集系統設計基于stm32的健身自行車數據采集系統設計摘 要隨著科技的進步,各個領域都運用數據采集系統。而數據采集系統的研發也越來越受重視。本次的目標是設計開發一套應用于健身自行車的數據采集系統,該數據系統主控芯片為STM32F407ZET6的,主要實現健身自行車數據的采集、傳輸、存儲以及顯示功能。結合設計要求,本論文主要設計了系統硬件電路連接以及系統軟件控制設計,其中硬件電路連接包括溫濕度采集電路連接、電流電壓采集電路連接、速度采集電路連接、顯示電路連接以及電源電路連接等,軟件控制主要是對上述的模塊進行驅動,各模塊之間采用IIC協議、串口協議等通訊;最后對軟件進行測試,測試結果表明:系統能夠準確采集數據,整個系統的運行效果良好,使數據可視化,達到課題的設計要求。關鍵詞:數據采集系統;STM32F407ZET6;IIC協議;串口協議;可視化Design of data collection system for exercise bike based on stm32AbstractWith the advanc。

        2、ement of technology, data collection systems are used in various fields. The research and development of data acquisition systems is also gaining more and more attention. The goal of this time is to design and develop a data collection system for fitness bicycles. The main chip of this data system is STM32F407ZET6, which mainly realizes the collection, transmission, storage and display functions of fitness bicycle data.Combined with the design requirements, this paper mainly designs the system h。

        3、ardware circuit connection and system software control design. The hardware circuit connection includes temperature and humidity acquisition circuit connection, current and voltage acquisition circuit connection, speed acquisition circuit connection, display circuit connection, and power circuit connection. The software control is mainly to drive the above-mentioned modules, and the IIC protocol and serial port protocol are used for communication between the modules. Finally, the software is tes。

        4、ted. The test results show that the system can accurately collect data, and the entire system operates well, making the data visible To meet the design requirements of the subject.Keywords: Data acquisition system; STM32F407ZET6; IIC protocol; serial port protocol; visualization 目 錄1 緒論11.1 課題選擇背景和意義11.2 研究現狀11.2.1 國外數據采集系統現狀21.2.2國內數據采集系統現狀21.2.3 發展動態31.3 本課題主要內容42 系統總體設計方案及各模塊選型62.1 系統的總體設計方案62.2 模塊選型72.2.1 溫濕度傳感器模塊選型72.2.2 速度傳感器模塊選型82.2.3 電流、電壓傳感器模塊選型82.2.4 顯示模塊選型92.2.5 警報模塊選型103 系統硬件連接設計113.。

        5、1 STM32F407XX芯片簡介113.2 溫濕度傳感器模塊113.3 速度傳感器模塊123.4 電流、電壓傳感器模塊123.5 數據顯示模塊133.6 其他警報模塊144 系統軟件設計154.1 系統開發軟件介紹154.2 系統程序設計164.2.1 溫濕度傳感器模塊程序設計164.2.2 速度傳感器模塊程序設計174.2.3 電流、電壓傳感器模塊程序設184.2.4 數據顯示模塊程序設計184.2.5 其他警報模塊程序設計195 系統測試206 總結22參考文獻23致謝24附頁25附頁125附頁2301 緒論1.1 課題選擇背景和意義隨著科學技術的不斷完善,各行各業都逐漸走向完善化,傳統的純機械以及不能滿足人們的需求,慢慢地走走向了自動化的舞臺,一套完整的數據采集系統也日益受到各行各業的重視,但是盡管如此,數據采集系統仍然存在較多的不足,未來的數據采集系統也會朝更迷你化的趨勢發展。目前,無論是工業上還是農業上,數據采集系統的應用都是越來越多的,可見數據采集系統對社會發展的影響不容小覷,而其市場地位以及其市場價值也是可想而知。而且,由于科技的迅速發展,隨之而來的是人們代步工具的改變。

        6、,就目前而言,汽車仍然 是人們出行的主要代步工具,自行車慢慢淡出主流的舞臺,但是,由于長時間的乘坐汽車,外加上現在大多的上班族都是日夜沉迷工作,導致現在的年輕上班族很少時間甚至是沒有時間進行體育運動,所謂生命在于運動,而長時間不參加體育運動,對身體的健康度有著很大的影響。如果人們采用自行車車的出行方式,由于騎自行車車本身也是一種運動,將會對那些群體的健康無疑是較大的保障,但由于傳統的自行車大多都是純機械(有結合電子的,但其價格高),騎行樂趣低對年輕群體沒有吸引力,本次設計將由 STM32 為主控模塊的數據采集系統與傳統的自行車結合在一起,由于 STM32 市場價格不高,所以在低成本的同時,大大地提高了自行車的騎行樂趣,對目前追求新事物的年輕群體來說無疑是巨大的吸引,同時為那些群體的健康提供了一定的保障。 1.2 研究現狀數據收集系統通過記錄、識別和與主機程序設計相協調,采集機械設備中安裝的各種傳感器檢測到的信號以及機械設備的各種電信號,作為數據采集的輸入。數據采集系統不僅提供實時數據采集,現場記錄和數據分析,而且還提供了用于離線分析設備狀態數據的重要功能1。當前,數據采集系統技術已應用。

        7、于許多領域,例如機械設備的定期設備狀態檢測。將數據采集系統和我們的計算機與機器監視系統結合在一起,為計算機提供了診斷機器狀況以及檢測機器的運作狀態的有效方法。1.2.1 國外數據采集系統現狀當前,數據采集系統正在以越來越智能的方式開發,并且模塊化的特點變得越來越明顯。在海外市場,數據采集系統的發展已初見規模,在海外市場上已經使用了三種類型的數據,對于各種不同型號的數據采集系統數據收集的基本功能相同。簡單比較三種數據采集系統的性能:第一個代表是England的IMP3595。該系統運行在工業環境以及其他的惡劣條件下,采用多輸入通道ADC對溫度、壓力、流量、電流等慢變化模擬信號量轉換數據信號量后進行輸出,以及對以上兩實時的檢測,對檢測到的非法量告警,進而實現對生產過程中數據的采集檢測和控制。該套數據采集系統的主要特點是抗干擾能力強,能夠在惡略的條件下穩定的采集檢測數據,該系統數據測量精度、采集數據可靠性都較高,且功耗低,安裝簡便。第二個代表仍然是來自England,England的DATASCAN7000系列,該數據采集系統在數據采集原理以及功能上面都與IMP3595比較相似,但較于IMP。

        8、3595,DATASCAN7000系列對數據的采集范圍更廣且采集數據的精度也更高,以及DATASCAN7000系列附加了網絡功能,使得其系統更加強大。第三的代表是西盟電子國際有限公司的ALPHA900系列,該系列中的數據收集系統在功能上與本文所述的健身自行車數據收集系統相似。其經濟實用的智能監控方法,使得在工業行業中廣泛用于過程監視,狀態監視或處理。而且該系統與各獨立模塊的通訊采用RS485的方式,并通過RS485對各獨立模塊采集到的溫度,壓力,電阻,應變系數,數字事件和頻率數據進行傳輸,從而實現各個模塊間的信息交互。1.2.2國內數據采集系統現狀為了發展數據采集技術,我國從1980年代開始,到1990年代初,國內的一些儀表儀器制造工廠已經成功開發了各種數據采集系統。其中有SP201和SC247,此兩種為單通道數據采集系統,具有較快的數據采集速度胡特點;雙通道胡數據采集系統代表的有EG3300和YE5938,但是該類型數據采集系統使用較多的硬件以及較高的成本。同時較小的有 902和921數據采集系統。最具代表性的是SMC.9012型數據采集系統,它可以成功收集靜態信號,且專門配備了兩個。

        9、主要軟件包,包括設備維護軟件包和基本頻譜分析軟件包,因此可將此數據采集系統應用于機械設備中,以在正常條件下完成監視和故障診斷任務。實現對設備使用情況的分析,維護和管理。目前,此類系統的性能在我國處于較高水平。然而,我國目前的數據采集技術與國外數據收集技術發展的初始水平基本相同。目前國內外數據采集系統主要有如下幾方面的差異:(1)傳感器存在的差異:由于發展的時間比較晚,所以傳感器技術方面比起國外仍有較大的差距,包括傳感器的采樣周期,采樣范圍以及傳感器的精度等都有一定的差異。(2)存儲器存在的都差異:國內的數據采集系統使用的存儲器容量都相對比較小,數據的處理運算能力也不高,從而導致了國內的數據采集系統性能低下,對復雜數據處理需要的時間較長,滿足不了一些對速度要求較高的場景。(3)軟件方面存在的差異:軟件方面國內的數據采集系統在一大段的時間內都無大的改進,需要改進系統的人機交互界面,使用戶的體驗感提高。改進當前的數據收集技術是我們在幾個重要方向上發展的緊迫問題,例如提高數據收集準確性,數據收集速度和改進系統功能的實現。由于數據采集系統在許多領域中發揮著越來越重要的作用,因此在運動控制或快速生產過程(例如石油化工過程)和醫療設備中對高速數據收集的需求日益增長。與人類生命安全相關的諸如CT和核磁共振的治療儀器對系統采集的準確性,清晰度和準確性有很高的要求,并且數據收集還被實現為爆炸檢查和變電站等自動化領域的系統。在這些行業中,對高速數據收集的需求遠遠超過了實際可達到的水平,因此高性能數據收集系統仍具有很大的發展空間,對數據收集的研究也是前途光明的一項科學技術。1.2.3 發展動態在1950年代,全世界對數據收集系統的研究都主要集中在測試上,美國率先研究的一種測試系統主要用于軍。

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