摘要：時代在巨大發展與變革中，科學技術不斷向新的領域躍進，數據采集系統也不斷產生新的生命力，在互聯網及分布式領域和航天航空領域已被廣泛使用，但傳統的數據采集系統已經無法滿足大型監控設備的要求。本課題設計的總線式數據采集系統就是為了能夠擴大數據采集范圍，提高采集精度，增加數據采集通道以及增強數據傳輸的穩定性，為數據采集提供一種新的方式。

本課題是基于RS-485總線和51系列單片機設計的數據采集系統,包括一個主節點和32個從節點。主節點通過總線掛接32個從節點,從而對32個不同地點的數據進行采集,每個地點可以采集8路電壓值為0~5V的模擬信號,采集到的數據通過總線傳回主節點，主節點通過無線方式與上位機通信。本文在設計時主要分成主節點和從節點兩個部分，主節點由單片機主控電路，RS-485總線和無線傳輸模塊構成，從節點部分由主控電路，RS-485總線和A/D采集模塊構成。其中單片機主控模塊選擇AT89C52單片機實現，RS-485總線使用的是MAX485芯片，無線傳輸模塊選用NRF24L01來完成，最后A/D采集模塊使用芯片為ADS1258。將各模塊通過具體的硬件設計和軟件設計來完成本課題的要求和指標。

關鍵詞：RS-485總線；數據采集；ADS1258；無線傳輸；

目錄

摘要

Abstract

1. 緒論-1

1.1 課題研究背景、應用領域及意義-1

1.2課題研究現狀及趨勢-2

1.3論文主要內容-2

2. 系統總體方案設計-4

2.1數據采集系統的設計要求及技術指標-4

2.1.1 設計要求-4

2.1.2技術指標-4

2.2系統框圖-5

2.3方案設計-6

2.3.1無線通信方式的選擇-6

2.3.2數據采集芯片的選擇-6

2.3.3核心控制芯片的選擇-7

2.3.4總線芯片的選擇-7

2.4系統整體工作流程：-8

3. 系統硬件電路設計-9

3.1單片機最小系統模塊設計-9

3.2數據采集模塊電路設計-11

3.2.1ADS1258簡介-11

3.2.2模數轉換電路設計-12

3.3 RS-485總線硬件電路設-13

3.3.1 RS-485總線介紹-13

3.3.2 RS-485 總線硬件電路設計-15

3.4無線傳輸電路設計-15

4. 系統軟件設計-18

4.1軟件系統流程：-18

4.2主節點部分的軟件設計-18

4.2.1主程序模塊-18

4.2.2串口中斷模塊-20

4.3從節點部分軟件設計-22

4.3.1主程序模塊-22

4.3.2  A/D轉換模塊-23

4.4通信協議-24

5. 總結-26

參考文獻-27

致謝-29