基于matlab串口通信的数据采集系统内容摘要:
B514B613B712B811D I R1OE19U312345678com9R P L E DV C CI N T 01 2 ML1L2L3L4H1H2H3H4R41 0 KV C CA T 2 4C 0 2G N D S D AS C LWPV C CA0A1A2U4A T 2 4 C 0 2V C CR55 . 1 KR65 . 1 KV C CP 1 0P 1 1P 1 2L E D 彩灯V C CP 2 A 0P 2 A 1P 2 A 2P 2 A 3P 2 A 4P 2 A 5P 2 A 6P 2 A 7P 2 A 0P 2 A 1P 2 A 2P 2 A 3P 2 A 4P 2 A 5P 2 A 6P 2 A 7P 2 B 0P 2 B 1P 2 B 2P 2 B 3P 2 B 4P 2 B 5P 2 B 6P 2 B 7P 2 B 0P 2 B 1P 2 B 2P 2 B 3P 2 B 4P 2 B 5P 2 B 6P 2 B 7123J L E DS C LS D A1 3 0 2 _ C SA D _ C SP 3 0P 3 1P 3 2P 3 3P 3 4P 3 5P 3 6P 3 7P 1 7P 1 5P 1 6123456789J P P 1 0 kV C C 图 单片机外围电路 硬件主要电路实物如下图所示: 第 4 章 软件设计 Matlab 程序设计 Matlab 环境下 PC 与单片机的串行通信及数据处理在运行 PC 机中 MATLAB软件程序后生成运行窗口界面,界面由一个显示窗口与 3 个按键“ end” 、“ receive” 、“ transfer”构成。 点击发送后窗口显示 MATLAB 程序中的数字对应的二进制码值。 同时单片机 LED 灯随之闪动。 Matlab 程序框图: 图 Matlab程序框图 开始 Act=’rec’ Nargen,1 Act=’init’ alize’ze Act=’tran’ 结束 Act=’init’ 初始化 界面初始化 打开串口 关闭串口 下位接收 读下位机数据 初始化 显示数据 NN NN NN NN YN YN YN YN 执行结果如下图所示: 图 Matlab软件运行 单片机程序设计 将单片机与 PC 机连接:向单片机写入程序工具截图如下: 图 单片机程序写入 具体框图程序如下: 开始 串行口初始化 图 单片机程序框图 第 5 章 系统测试与分析 通过本实验可以看出,在 Matlab 中进行串行通信是十分方便的,编程较为简单。 而且在 Matlab 中串行通信的失误率很低,通信较为可靠,也可以采用增加握手信号以及数据校验等的方式进一步增加通信的可靠性。 建立基于 MATLAB 的实时串口数据采集系统,能够实现信号采集、设备控制以及结果显示等功能。 实践证明该功能具有精度高、实时性好、性价比高、人机界面友好、升级修改简 单 等优点。 在进行项目研究过程中 ,常常需要进行多次实验 ,采集大量的数据 ,并且要求对数据能实时地进行分析处理 ,该功能能很好地满足这种研究需要。 此外 ,这一功能还可以扩展应用到其他相关的领域中 ,如在语音识别工作中可以用该系统采集语音信号并且加 入语音处理的相关分析等。 因此 ,该功能不仅具有良好的实用性 ,还可为其他的相关研究提供理论和应用基础。 系统窗口显示图如下: 图 系统窗口显示 在调试过程中若发现用户系统工作不稳定,可能有下列情况:电源系统供电不足,或联机时公共地线接触不良,或用户系统主板负载过大,或 用户的各级电源滤波不完善等。 对这些问题一定要查出原因并加以排除。 若发现系统无法复位,可查看复位电路是否接好。 调试时也可能出现如下一些误差错误 ,逻辑错误它是由设计错误或加工过程中的工艺性错误所造成的。 这类错误包括错线、开路、短路、相位错等。 元器件失效有两方面的原因:一是器件本身已损坏或性能不符合要求;二是组装错误造成元件失效,如电解电容、二极管的极性错误、集成电路安装方 向错误等。 引起可靠性差的原因很多,如金属化孔、接插件接触不良会造成系统时好时坏,经不起振动;内部和外部干扰、电源纹波系数大、器件负荷过大等造成 逻辑电平不稳定;走线和布局不合理也会引起系统可靠性差。 接收显示图如下所示: 图 接收数据显示 第 6章 课程设计总结 本设计介绍的单片机控制系统,可了解微机系统硬、软件的构成及各种控制参数变化对系统动、静态特性的影响。 准确度和稳定性都可以令人满意。 AT89S51 单片机,体积小,重量轻,抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,即使是非电子计算机专业人员,通过学习一些专业基础知识以后也能依靠自己的技术力量,来开发所希望的单片机应用系统。 本文的温度控制系统,只是单片机广泛应用于各行 各业中的一例,相信单片机的应用会 更加广泛化。 通过设计发现 Matlab 具有一套程序拓展系统和一组工具箱的特殊应用子程序。 工具箱是 Matlab 函数的子程序库,每一个工具箱都是为某一类学科专业制定的,包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和电力系统仿真方面的应用。 本实验对熟悉 Matlab 有很大帮助。 本系统的设计方案有多种,上述方案是从多种方案中选出的最优方案,其具有功能强、成本低、元件少、精度高、可靠性好、稳定性高、抗干扰性强、执行速度快、简单易行、具有实效性、使用范围广等特点,故具有推广价值。 参考文献 [1]黄祯祥 .邓怀雄 .郭延文 .周书 :基于 MCS51 单片机的温度控制系统 .现代电子技术 .2020.(06) .P22— 24 [2] 张开生 .郭国法 . MCS51 单片机温度控制系统的设计 :微计算机信息 . 2020.(07).P68— 69 [3] 李晓妮 .单片机温度控制系统的设计 :九江学院学报 (自然科学版 ). 2020.(02).P20— 23 [4] 张学敏 .MATLAB 基础 及应用 :中国电力出版社 .2020.( 02) .P2350 [5] 马明建 .数据采集与处理技术 :西安交通大学出版社 ..(02).P86— 89 附录 I 123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:22Nov2012Sheet of File:C:Program FilesDesign Explorer 99 SEExampleslydz82.DDBDrawn By:12345678910111213141516J。基于matlab串口通信的数据采集系统
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f2 图 带阻滤波器 f 烟台大学毕业论文(设计) 6 低通滤波器和高通滤波器是 组成 滤波器最基本 的 两种形式, 剩下的 滤波器都 能 分解 演变成 这两种滤波器,如:低通滤波器 同 高通滤波器 进行 串联 可以成为 带通滤波器,低通滤波器 同 高通滤波器 进行并联可以成 为带阻滤波器。 ⒉ 从 “ 最佳逼近特性 ” 的方面来 分类 ⑴ 巴特沃斯滤波器 从幅频特性提出要求,而不考虑相频特性。
谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。 标准振幅就是常规双边带调制,简称调幅 ( AM)。 假设调制信号 m(t)的平均值为 0,将其叠加一个直流偏量 后与载波相乘,即可形成调幅信号。 其时域表达式为 : )c os ())(()(0 ttmt cAM As ( 24) 式中 : 为外加的直流分量; m(t)可以是确知信号,也可以是随机信号。 若为确知信号,则 AM 信号的频谱为 :
o s)t( Cm AS ,与相干载波 )cos( twc 相乘后,得 2)2c o s ()(2)()(c o s)( 2 twtmtmtwtm cc , 经低通滤波器后,输出信号为 : 2)()(0 tmtm 。 因此,解调器输出端的有用信号功率为 4)()( 2200 tmtmS 解调 DSB 信号时,接收机中的带通滤波器的中心频率 cw 与调制频率 ωc 相同
PID PI PID PI PID PI PID 第三步: 在闭环系统中运行与修正。 总结其经验得到以下要领,如表格 23 所示: 表 23 经验要领 参 数 整 定 找 最 佳 从 小 到 大 顺 序 查 先 是 比 例 后 积 分 最 后 再 把 微 分 加 曲 线 振 荡 很 频 繁 比 例 度 盘 要 放 大 曲 线 漂 浮 绕 大 弯 比 例 度 盘 往 小 扳 曲 线 偏 离 回 复
进而在存在噪声和不存在噪声时进行对比,对结果进行了详尽而且准确的 分析。 最后给出了一些结论: 信道中的噪声大小严重影响通信质量。 在通信中,要保证通信质量高,必须信道信噪比要高。 在低信噪比信道中,必须想其它办法克服,如信道编码等。 FSK( Frequencyshift keying)是 信息传输 中使用得较早的一种调制方式 ,它的主要优点是 : 实现 起来较容易 ,抗噪声与抗衰减的性能较好
的。 因此 2DPSK 信号的功率谱密度和 2PSK 信号的功率谱密度是完全一样的。 2解调 2DPSK 信号可以采用相干解调法(极性比较法)和差分相干解调法(相位比较法)。 本课程设计采用相干解调法,图 23 为相干解调法,解调器原理图和解调过程各点时间波形如图 23( a)和( b)所示 [2]。 其解调原理是:先对 2DPSK 信号进行相干解调,恢复出相对码,再通过码反变换器变换为绝对码