VC++16通道数据采集系统 - 图文

院系名称 仪器科学与光电工程学院

2011 年 6 月 2 日

目 录

中文摘要........................................................ - 1 - 英文摘要........................................................ - 2 - 1 绪 论....................................................... - 3 - 1.1 研究背景及其目的意义 .................................... - 3 -

1.2 国内外研究现状 .......................................... - 4 - 1.3 本课题研究的主要内容及所需的主要仪器和设备 .............. - 5 - 2 相关技术介绍................................................. - 6 -

2.1 开发工具与环境介绍 ...................................... - 6 -

2.1.1 Visual C++简介..................................... - 6 - 3.1.2 Visual C++的发展过程............................... - 6 - 3.1.3 Visual C++的特点................................... - 7 - 3.1.4 Visual C++的集成开发环境........................... - 7 - 2.2 数据采集的基本原理 ..................................... - 8 - 2.3 基于VC数据采集系统设计的主要过程 ...................... - 8 -

2.3.1 新建工程........................................... - 8 - 2.3.2 在工程中新建类.................................... - 10 - 2.3.3 在各类所对应的子对话框中布局控件.................. - 10 -

3 软件设计部分................................................ - 11 -

3.1 软件设计流程图 ........................................ - 11 -

3.2 数据采集系统主界面设计 ................................ - 12 - 3.3 各模块的设计与实现 .................................... - 13 -

3.3.1 用户登录模块...................................... - 13 - 3.3.2 数据通道选择模块.................................. - 16 - 3.3.3 实时动态曲线显示模块.............................. - 18 - 3.3.4 采集数据存储模块.................................. - 22 - 3.3.5 均值、最值处理模块................................ - 23 - 3.3.6 按钮控件控制模块.................................. - 25 -

3.3.7 采集系统标题及时间显示模块........................ - 26 -

3.3.8 数据通道切换模块.................................. - 28 -

结 论......................................................... - 29 - 谢 辞......................................................... - 31 - [参考文献]..................................................... - 32 - 附录一......................................................... - 33 -

16通道USB数据采集系统的设计

摘 要：通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是一种新型的微机总线接

口规范。随着客户对系统数据采集速度要求的不断提高，USB以其使用方便、易于扩展、速度快等优点而越来越多的应用于数据采集系统中。本文介绍了一种16通道USB总线数据采集系统的设计过程，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。该系统的组成分为硬件部分和软件部分。硬件部分主要是借助于USB数据采集卡，实现模拟量到数字量的转换，并通过USB端口输入到计算机中。本文重点介绍的是该系统软件部分的设计，该系统的设计所采用的是VC 6.0软件开发平台，利用VC++中MFC编程的思想方法，建立了友好的系统可视化通讯界面，本论文的研究方向主要是电脑接收到信号以后在界面中显示出来，具有动态显示，数据处理，保存等功能，并可对各通道进行选择显示。因此，该系统具有操作简单，实用性强，可视化程度高等优点。

关键词：通用串行总线 数据采集 USB数据采集卡 VC 6.0开发平台

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The Design Of 16-channel USB Data

Acquisition System

Abstract：Universal Serial Bus USB (Universal Serial Bus) is a new type of

computer bus interface specification. As customer requirements for speed of data acquisition systems continue to improve, USB with its easy to use, easy to expand, speed, etc and more and more used in data acquisition system. This article describes a process of a 16-channel USB data acquisition system bus design, data acquisition system is the analog domain and the essential link between the digital domain, its existence has a very important role. The composition of the system is divided into hardware and software parts. With USB hardware component is the data acquisition card, the analog to digital conversion, and through input into the computer USB port. This article focuses on is the software part of the design, the system design are using the VC 6.0 software development platform using VC + +, MFC programming way of thinking, the establishment of a friendly visualization communication interface, the present study direction of the main after the computer receives the signal displayed in the interface with a dynamic display, data processing, preservation and other functions, and can choose to display for each

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channel. Therefore,The system is simple, practical, advantages of visualization.

Keywords：Universal Serial Bus Data Acquisition USB Data Acquisition Card

VC 6.0 development platform

1 绪 论

1.1 研究背景及其目的意义

近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。

数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非成熟人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大概在60年代后期，国内外就有成套的数据采集设备和系统多属于专用的系统。

20世纪70年代后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因而获得了惊人的发展。从70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，一类是工业现场数据采集系统。

20世纪80年代随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了很大的发展，开始出现了通用的数据采集与自动测试系统。该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪表仪器和采集器、通用接口总线和计算机组成。这类系统主要应用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和

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计算机构成，这一类在工业现场应用较多。20世纪80年代后期，数据采集发生了很大的变化，工业计算机、单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，是系统的成本减低，体积变小，功能成倍增加，数据处理能力大大加强。

20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集系统已成功的运用到军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠的单片机数据采集系统（DAS）。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段的数据采集系统采用模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速组成一个新的系统。

1.2 国内外研究现状

数据采集系统是通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号，并进行分析、处理、传输、显示、存储和显示。它起始于20世纪中期，在过去的几十年里，随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了长足的进步，采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。各种领域都用到了数据采集，在石油勘探、科学实验、飞机飞行、地震数据采集领域已经得到应用。

我国的数字地震观测系统主要采用TDE-124C型TDE-224C型地震数据采集系统。近年来，又成功研制了动态范围更大、线性度更高、兼容性更强、低功耗可靠性的TDE-324C型地震数据采集系统。该数据采集对拾震计输出的电信号模拟放大后送至A/D数字化，A/D采用同时采样，采样数据经DSP数字滤波处理后，变成数字地震信号。该数据采集系统具备24位A/D转化位数，采样率有50HZ、100HZ、200HZ。

由美国PASCO公司生产的“科学工作室”是将数据采集应用于物理实验的崭新系统，它由3部分组成：（1）传感器：利用先进的传感技术可实时采集技术可实时采集物理实验中各物理量的数据；（2）计算机接口：将来自传感器的数据信号输入计算机，采样速率最高为25万次/S；（3）软件：中文及英文的应用软件。

受需求牵引，新一代机载数据采集系统为满足飞行实验应用也在快速地发展。如爱尔兰ACRA公司2000年研发推出的新一代KAM500机载数据采集系统到了2006年。本系统采用16位（A/D）模拟数字变换，总采样率达500K/S,同步时间为+/-250ns，可以利用方式组成高达1000通道的大容量的分布式采集系统。

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