1、 研究目的
（1）、 建立基于单片机数据采集系统模型、选用适宜的硬件电路和软件方法，对数据采集系统各模块进行研究，为更近一步的研究基于单片机的数据采集积累经验。
（2）、我选择《多路数据采集系统》这个课题作为毕业设计，其主要目的是想通过此次课程设计进一步学习和巩固模电、数电、单片机及其相关的知识，并能在设计过程中综合运用所学的知识内容，进一步熟悉和掌握单片机的内部结构及其外围电路的设计，掌握基本专业软件的使用，掌握基本电路的运用，掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力，提高综合运用所学知识解决相关问题的能力，为即将进入社会参加工作打下坚实的基础。
2、研究意义
人们对数据信息采集的原始方法基本是通过笔和纸来记录，这种方法是简单易行、方便可靠。但是这种方法的缺陷也比较突出，速度慢、对人力资源的要求高、采集时间长等。这些缺点都将限制数据采集在各领域的应用。数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。
科学技术的飞速发展和普及，基于单片机的数据采集系统也应运而生，数据采集系统得到广泛的应用，涉及到工业、医疗器械、通讯等各个领域，为获取有效信息打下了良好的基础。尽管现在以微机为核心的可编程数据采集的发展方向得到了迅速的发展，而且组成一个数据采集系统只需要一块数据采集卡，就能实现数据采集功能，但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生影响。相较于数据采集板卡成本和功能的限制，单片机具多功能、高效率、高性能、低电压、低功耗、低价格等优点，因此能够开发出能满足实际应用要求的、电路结构简单的、可靠性高的数据采集系统。这就使得以单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了广泛的应用。所以，基于单片机的数据采集系统的开发研究具有重大意义。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势
单片机与FPGA、DSP等高速器件相比，运行速度有较大差距，因此基于单片机的数据采集系统采样速率与基于DSP的数据采集系统的采样速率有较大差距，但随着一些高速单片机和一些高速器件的出现，这方面的差距会减小。在一些生产和实验过程中，要求将采集数据通过较长距离的通信将数据传输出去并远程控制采样方式以便及时地了解生产和实验情况。很多数据采集系统工作时所处的环境较恶劣如：高温、高压、高酸、高碱等，这些都会对数据采据集系统的运行和寿命产生影响，需进一步提高单片机数据采集系统的抗恶劣环境的能力。基于单片机的数据采集系统正朝着高精度、高采样速率、远距离通信、低功耗、高性价比、高可靠性和抗恶劣环境方向发展。
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，可以利用此方式组成高达1000通道的大容量的分布式采集系统。 |
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