以太網(wǎng)接口的高速高精度動(dòng)態(tài)信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，用于工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備也朝著高速化、精密化方向發(fā)展，設(shè)備工作狀態(tài)的好壞直接影響著工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率，所以對(duì)機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)也就顯得尤為重要，出現(xiàn)故障提早診斷，及時(shí)報(bào)警。以信號(hào)采集模塊為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)也就越來越多的被應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)合。針對(duì)傳統(tǒng)的基于單片機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)總線的信號(hào)采集模塊存在不能高速高精度信號(hào)采集，傳輸距離有限，信號(hào)采集類型單一等問題，本文提出了一種以

2、Cortex-M4內(nèi)核的STM32F407與以太網(wǎng)傳輸技術(shù)為核心的信號(hào)采集系統(tǒng)解決方案。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)高速高精度采集與數(shù)據(jù)處理，同時(shí)可以采集開關(guān)量等其他類型信號(hào)，通過以太網(wǎng)將整理好的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)做數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外信號(hào)采集模塊的研究與發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合我國(guó)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)信號(hào)采集模塊存在的不足，提出了基于STM32F407與以太網(wǎng)傳輸技術(shù)的總體設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)功能需求設(shè)計(jì)了詳細(xì)的系統(tǒng)性能指標(biāo)。在系統(tǒng)硬件設(shè)

3、計(jì)方面，以STM32F407微處理器與高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片作為信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理芯片，同時(shí)采用以太網(wǎng)作為主要對(duì)外通信接口。分別對(duì)系統(tǒng)各個(gè)電路模塊做了詳細(xì)論述，包括信號(hào)調(diào)理模塊、主控電路模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、對(duì)外通信接口模塊以及電源電路模塊。在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，按照模塊化、層次化設(shè)計(jì)思想，將軟件分為系統(tǒng)參數(shù)初始化配置模塊、信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信程序模塊三個(gè)主要部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后在搭建系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中