基于WiFi的数据采集系统的便携式控制器设计

发布时间：2017-05-11 06:03

  本文关键词：基于WiFi的数据采集系统的便携式控制器设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技的飞速发展，数据采集在电子技术的应用领域比如军事、航天、智能电子设备等占有着越来越重要的地位。现有的数据采集系统都是采用传统的布线方式，让数据采集卡与PC相连，由人工在PC界面上操作来控制采集卡的方式。但是这种方式如果应用在狭小空间、低空或是地下矿井等人不便于较近距离操作的环境中就显得较为笨重、难以操作。那么使用一种可以较近距离传输的无线通信方式来代替有线，用便携式的手持设备来代替传统的PC机已成为数据采集领域发展的大趋势。 针对这种情况，本文选用目前发展迅速的IEEE802.11无线通信标准，设计了一种基于Wi-Fi的数据采集系统的便携式控制器。控制器硬件部分采用TI公司的MSP430F1612单片机搭建硬件平台，进行SPI模式下无线网卡的控制程序开发，并采用MSP430F1612内置的ADC12采集转换模块构建采集测试环境，使其与Wi-Fi模块构成一个采集传输整体，控制器软件部分选用Android系统的手机作为控制器的控制终端进行应用程序的设计，，控制器采用Socket通信的方式与采集传输单元互动，达到无线控制数据采集过程的目的。整个采集测试系统能够在Wi-Fi热点覆盖区域内，以手持便携式终端为控制设备，以Wi-Fi无线网络为传输通道，达到数据采集的目的，实现采集数据异地显示和异地存储的功能。 本文主要针对采集设备与Wi-Fi模块的通信接口和便携式控制设备应用程序的设计做了研究，最后对整个系统进行了测试。测试结果表明，该系统传输速率快，传输距离相对较远，达到了基本设计要求。
【关键词】：数据采集 便携式控制终端 Wi-Fi无线网络 Android
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP273;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 国内外研究以及发展现状11-15
• 1.2.1 数据采集系统国内外发展现状11-12
• 1.2.2 无线通信技术应用现状12-14
• 1.2.3 便携式设备在数据采集中的应用14-15
• 1.3 理论意义和实际应用价值15-16
• 1.4 本论文的主要内容16
• 1.4.1 内容概述16
• 1.4.2 论文结构16
• 1.5 本章小结16-17
• 2 基于 Wi-Fi 的数据采集便携式控制器总体设计17-23
• 2.1 设计目标17
• 2.2 整体设计方案17-21
• 2.2.1 基于 Wi-Fi 的数据采集系统的便携式控制器概述17-18
• 2.2.2 MSP430F1612 单片机18-19
• 2.2.3 Wi-Fi 模块选型19-21
• 2.3 Wi-Fi 协议简介21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 基于 MSP430F1612 的 Wi-Fi 模块控制程序的开发23-38
• 3.1 MCU 与 Wi-Fi 模块通信接口选择23-24
• 3.2 MCU 与 Wi-Fi 模块的通信结构24-25
• 3.3 Wi-Fi 模块控制程序设计25-36
• 3.3.1 控制程序流程25-26
• 3.3.2 Wi-Fi 模块指令详解26-28
• 3.3.3 Wi-Fi 模块初始化28-32
• 3.3.4 Wi-Fi 网络配置32-33
• 3.3.5 Socket 通信方式33-34
• 3.3.6 数据发送与接收34-36
• 3.5 数据保护机制36-37
• 3.6 本章小结37-38
• 4 Android 控制器应用软件设计38-55
• 4.1 Android 控制器整体设计38-40
• 4.1.1 控制器整体流程38
• 4.1.2 控制器程序架构38-40
• 4.1.3 连接操作模型40
• 4.2 界面设计40-44
• 4.3 Socket 通信功能44-46
• 4.3.1 服务端 Socket44-45
• 4.3.2 客户端 Socket45-46
• 4.4 按钮监听设计46-52
• 4.4.1 多线程控制方法46-48
• 4.4.2 启动服务功能48
• 4.4.3 参数设置功能48-49
• 4.4.4 开始采集功能49
• 4.4.5 停止采集功能49-50
• 4.4.6 数据保存功能50-51
• 4.4.7 退出程序功能51-52
• 4.5 数据保护安全设计52-53
• 4.6 代码安全设计53-54
• 4.7 本章小结54-55
• 5 系统测试与性能分析55-58
• 5.1 系统测试55-56
• 5.2 性能分析56-57
• 5.3 本章小结57-58
• 6 结束语58-60
• 6.1 总结58
• 6.2 不足分析和改进方向58-60
• 参考文献60-64
• 硕士期间发表的学术论文64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曾磊;张海峰;侯维岩;;基于WiFi的无线测控系统设计与实现[J];电测与仪表;2011年07期

2 张立峰;;IEEE 802.11n高速无线技术标准研究[J];电信工程技术与标准化;2009年05期

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4 温智聪;;智能家电发展与研究现状分析[J];日用电器;2010年12期

5 李培林;;安卓系统的应用及发展趋势展望[J];计算机光盘软件与应用;2012年18期

6 任小洪;傅成华;胡科;;基于蓝牙技术的无线数据采集系统设计[J];测控技术;2009年01期

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本文编号：356394