摘 要
随着现代化工业的飞速发展在工业现场有许多物理量需要监控，用以判断当前机器设备是否正常工作，但是在工业监控的过程中经常会出现这种情况，要么传感器安装后不适宜使用电缆传输信号，再者从经济角度考虑，有线传输施工难度大，安装成本较高；尤其对传输距离是很远时，信号在传输电缆上失真严重，那么对工业控制信号的采集和传输是一个非常重要的课题。与此同时，为连续、安全、平稳生产,增加产量,提高产品质量,相应地对过程信息和控制管理出了更高的要求。
4-20MA经常用于工业仪表中，比如工业设备中的温度变送器和压力变送器都是用的是4-20MA的电流信号进行传输，抗干扰能力自然不用说，精度也可以得到保证，这些工业仪表其内阻基本可以看作无穷大，在外部阻抗在一定范围内变化时，输出的电流信号不会因为外部阻抗的变化而变化，所以才称之为恒流源。目前问题的关键是没有一种好的方法能够在可靠、精确的基础上采集八路4-20MA信号，以前通常通过运放后进ad进行处理的，现在要采集八路，如果按照以前的做法要保证精度整套电路成本会提高不少。
关键词：数据采集；数据的数字传输
目 录
摘要.I
AbstractII
1 绪论1
2 总体设计方案2
2.1 系统总体结构.2
2.2 系统硬件结构.2
2.3 系统总体软件流程4
3 信号采集模块7
3.1 信号采集硬件电路概况7
3.1.1 采样保持电路7
3.1.2 电压跟随器7
3.1.3 保护电路.8
4 STM32F103RBT6仿真学习套件和AD模块9
4.1 STM32F103RBT6介绍.9
4.1.1 STM32F103RBT6总体介绍.9
4.1.2 STM32F103RBT6封装和管脚定义9
4.1.3 STM32F103RBT6仿真学习套件介绍.12
4.2 STM32F103RBT6串口通信原理13
4.2.1 串行通信接口介绍13
4.2.2 串行通信概念与特点14
4.2.3 CPU与串行接口间的数据传输方式.14
4.2.4 串行通信工作模式16
4.2.5 通信参数16
4.2.6 STM32F103RBT6串口示意图18
4.2.7 本系统串口通信方式设置.18
4.3 STM32F103RBT6的ADC转换功能.18
4.3.1 基准电压设置19
4.3.2 AD转换过程19
4.4 本款单片机的低功耗性能.19
5 单片机与电脑的通讯20
5.1 单片机与电脑的通讯硬件原理框图20
5.1.1 基本原理20
5.1.2 串口信号线的接法.20
5.2 通讯协议.22
5.3 计算机端的RS-232通信软件设计23
6 系统的调试24
6.1 数据采集部分的调试24
6.2 STM32F103RBT6最小版的调试24
6.3 STM32F103RBT6 的ADC转换功能24
6.4 数据传输部分的调试24
6.3 整个系统调试.25
7 总结26
致谢27
