大數據采集與預處理主講教師：龍霄漢《大數據導論》課程Introductiontobigdata數據采集設備智能數據采集智能采集設備01021智能數據采集智能數據采集智能數據采集作為一種利用現代化智能手段采集所需數據的實用電子技術，被廣泛地運用到信號的檢測、設備的監測、信號的處理、儀器和儀表的檢測等等很多領域。伴隨著國內外單片機的智能數據采集系統的發展和其自身的便捷高效的特點，智能數據采集系統得到越來越多的國內廠商和用戶的支持。這個領域的企業也越來越重視這方面的研究與開發。圖片來自互聯網智能數據采集在數據采集系統中,處理流程一般包括濾波、采樣、存儲和處理四個環節。一個模擬信號首先經過預采樣濾波器,對信號進行調理；然后,采樣器在每一個采樣時刻讀出一個數據;再由模數轉換器ADC量化為二進制數碼,數據最后保存到存儲器用于數字信號處理。圖片來自互聯網智能數據采集智能數據采集常用的控制設備是單片機，單片機是一種集成電路芯片。它應用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器、計時器等功能（還可能包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上，組成一個小而完善的計算機系統。圖片來自互聯網智能數據采集單片機的智能數據采集系統是一種集計算機、現代傳感、信息融合、人工智能、自動化及通訊等高科技技術于一體的，運用多傳感器進行數據采集，微控制器進行數據分析處理，系統的應用PID控制技術的數據采集系統。圖片來自互聯網智能數據采集單片機的這種智能數據采集系統在我們的生活的各個領域都有著廣泛的應用。它的應用大到導彈的導航裝備、飛機的儀表控制、計算機網絡通訊與數據傳輸及工業的制動化，小到轎車的安全保障系統、錄像機、攝影機、全自動洗衣機的智能控制及電子玩具等。尤其是近幾年來，自動控制機器人，各大智能儀表、智能機械等的快速發展更是離不開單片機的智能數據采集系統。圖片來自互聯網智能數據采集隨著社會的進步，人們對智能化的要求越來越高，這就使得單片機的智能采集系統顯得越來越重要，越來越被人們依賴。因此，對單片機的智能數據采集系統的進行更深入的研究就越來越有必要。圖片來自互聯網2智能采集設備智能采集設備一種典型的單片機的智能數據采集系統通常主要分為兩部分，一部分是硬件系統，它包括傳感器、單片機、液晶顯示器和USB通信接口。另一部分是軟件系統。該系統的軟件由主程序、系統監控軟件、定時與中斷系統程序等組成。單片機智能數據采集系統硬件系統軟件系統傳感器單片機主程序系統監控顯示器通信接口定時與中斷系統硬件系統單片機是數據采集系統中完成信號轉換的核心部件，它能夠對轉化后的數據信息進行運算整理；液晶顯示器可以對數據進行即時展現；

USB通信接口可以直接快速的將采集到的數據傳到PC，利用PC的數據處理速度快、儲存量大的特點將數據快速的分析處理。圖片來自互聯網硬件系統在單片機的智能采集數據系統中，其硬件系統是基礎。它的電路設計最好選擇標準化的、通用的電路，并且符合單片機應用系統的一般用法。當單片機外接電路較多、較復雜時，就要考慮硬件系統的驅動能力。此外，硬件系統的可靠性和抗電磁干擾的能力是硬件設計中不可或缺的一部分，且其可靠性和抗電磁干擾能力與硬件自身的結構材料有關。同時，在硬件設計過程中，要盡可能的考慮到軟件的程序設計，如果軟件可以完成的功能，則就用軟件設計的方法實現，從而使得硬件的設計更加簡捷輕便。圖片來自互聯網軟件系統單片機主程序是由C語言編寫，是設備正常工作的核心程序。它的作用是：控制A/D模塊的數據采集；控制液晶顯示器使之時時顯示采集來的信號；實時上傳即時的數據給PC；控制芯片接受和處理SUB驅動程序的請求。圖片來自互聯網軟件系統單片機的程序主要分四個部分：初始化部分，數據處理部分，顯示監控部分和USB通信部分。單片機程序初始化部分數據處理部分顯示監控部分USB通信部分軟件系統初始化部分主要負責當設備上電后，對設備進行初始化的配置；數據處理模塊主要是對前端采集來的數據進行簡單的預處理，解碼主機請求，并對主機的請求進行適當的處理；顯示監控部分則是對采集的信息進行實時顯示；USB通信部分將主機與前端采集信息的硬件進行信息的反饋，它是固件設計的重中之重。總結基于單片機的智能數據采集系統憑借其緊湊的結構特點、穩定的工作性能、良好的可擴展性、豐富的功能等優點得到了充分的重視和廣泛的應用。因而，應在充分利用和發揮基于單片機的智能數據采集系統的上述優點的同