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桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计（论文）

引言

监控系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的监控系统，

目标是测试中不依靠相关的测试文件。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。大约在60年代后期，国外就有成套的监控采集设备产

品进入市场，此阶段的监控设备和系统多属于专用的系统。

20世纪70年代中后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体

的数据采集监控系统。由于这种监控系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专

用监控系统，因此获得了惊人的发展。20世纪80年代后期，监控系统发生了极大的变化，

工业计算机。单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，使系统的成本降低，体积

减小，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，监控技术已经在军事、航空电子设

备及宇航技术、工业等领域被广泛应用。监控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。

由于串行总线技术的方向发展,可靠性不断提高。监控系统的物理层通信由于采用

RS485、双绞线、电力载波、无线和光纤，所以其技术得到了不断发展和完善。其在工

业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的应用。由于目前局域网技术的发展，一

个工厂管理层局域网，车间层的局域网和底层的设备网已经可以有效地连接在一起，可

以有效地把多台数据采集设备联在一起，以实现生产环节的在线实时数据采集与监控。

随着互联网技术和IT技术的发展,推出了工业控制领域的开放的TCP/IP以太网

ModbusTCP/IP，该技术采用IT行业广泛应用的技术TCP/IP，底层协议采用开放的Modbus，

将工业数据采集与控制网络和IT网络融合为一体，使用户彻底摆脱了各种行业的工业数

据采集与控制网络的束缚和限制，进入了工业控制领域的新境界。基于TCP/IP协议，可

以把数据采集与工控方案变得“透明”使生产过程的数据采集与工厂的各种控制设备

和计算机设备间实现透明传输数据。同时使用户真正可以享受必威体育精装版IT技术带来的各种好

处，使企业的生产系统、ERP系统、MES系统透明实现了无缝的连接，也为制造业用户未

来的电子商务应用提供了生产控制系统的基础。

随着国外微电子技术、计数机技术、测控技术和数字通信技术的发展，目前国外数

据监控技术已经较初期有了很大的发展。从近来国外公司展示的新产品可以看出，主要

的发展可以概括为功能多样，体积减小和使用方便等三个方面。

上世纪80年代末到90年代初，我国一些仪器厂已研制出了多种监控采集器，其中单

通道的有SP201、SC247型,双通道的有EG3300、YE938型，超小型的有911、902和901型。

具有采集静态信号的有SMC-9012型，所配套的软件包基本上包括了设备维修管理和基本

频谱分析两大部分，能够适应机器设备的一般状况监测和故障诊断，基本已经达到了国

外数据采集器的初期水平。

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1系统设计

1.1任务要求

本课题主要实现多种电量的采集，采集的数据经过RS232接口传输给后台监控系

统；并可接收后台的命令等，执行相应的操作。

以单片机为核心实现前端数据采集，状态输入包括模拟量输入，后台监控系统基于

PC机实现。

要求：前端数据采集和控制执行单元。

监测的数据：模拟量输入，电压范围：0v～5V，

分辨率：大于等于8位；

开发上位机软件，实时监控。

1.2系统的总体设计

本系统以单片机AT89S52为核心，外接A/D转换器AD7862和MAX232电平转换电

路