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便携式多点温度同步采集系统设计

发布时间:2020-07-21 19:33:38 阅读: 来源:消防车厂家

摘要:以嵌入式ARM处理器STM32F103VC为核心,结合无线通信和温度检测技术,设计了一套多点温度同步采集系统。系统可根据设定的采集模式对多点温度进行同步采集,并将时间信息及温度数据存入SD卡,用户可将SD卡内数据本机回放,也可读入上位机进行分析、存储等。系统功耗极低,采用电池供电,采集过程无需人工干预,也可适用于野外温度数据的采集与存储。给出了硬件组成与软件编制方法。实验表明,系统温度检测精确,同步精度高,稍作修改即可实现对其它信号的同步采集。关键词:ARM;M32F103 VC;同步采集;SD卡;FATFS0 引言 目前在工业控制及野外勘测等领域经常需要同步测量不同地点的温度参数,并进行长时间记录,完成后将时间同步的温度数据载入计算机进行分析。但实现精度较高的时间同步一般采用有线同步技术,这样就非常不便于应用。因此设计一种便携式的、基于无线同步技术的多点温度同步采集与存储系统就显得尤为重要。本文给出了基于STM32F103VC微控制器和无线同步技术相结合的温度采集系统,能够根据事先设定好的模式对温度参数进行采集,并将同步时间及温度数据存入SD卡进行长期存储。系统采用电池供电,特别适合不便于取市电的应用场合。1 硬件组成及原理 置于不同位置的温度采集系统硬件结构上完全相同,只是不同系统有唯一的ID号,ID号可人为设置。同步采集温度时有以下几种启动模式:温度低越限、温度高越限、温度变化率越限、定时采集。任一满足启动条件的系统都会发出无线指令,通知其它系统同步启动温度采集。系统由微控制器模块、电源模块、人机接口、无线通信模块、SD卡组成,总体结构如图1所示。下面就重要部分进行分别介绍。

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1.1 微控制器模块 本系统的主控制器采用STM32F103VC处理器,与电源电路、时钟电路、存储器系统及复位电路共同组成微控制系统。复位电路选用了系统监视复位芯片IMP811S,可提供高效的电源监视功能,确保系统工作正常。 STM32F103VC采用ARM公司的高性能“Cortex—M3”内核。运行的频率高达72 MHz,指令速度达1.25 DMipa/MHz。在此基础上还扩展了一系列完整的通用外围接口单元,能够提供高性价比的嵌入式解决方案。STM32F103VC系统外围接口单元主要包括支持60个中断源的中断控制器,2个DMA控制器,80个通用I/O口,1个SD卡接口,3个可编程波特率的UART,16路12位A/D转换器,SD卡接口,2个多主机I2C总线控制器,3个SPI接口等。

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