基于嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的開題報告

基于嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的開題報告1.題目基于嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)2.研究背景及意義數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動化、環(huán)境監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中的一種重要應(yīng)用。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析等多個組成部分。傳感器可以采集各種參數(shù)，如溫度、濕度、壓力、流量等；數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯υO(shè)備或者云端；數(shù)據(jù)存儲可以以文件或者數(shù)據(jù)庫的形式存儲數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析可以從存儲設(shè)備或者云端獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得出需要的結(jié)果。嵌入式系統(tǒng)是一種具有特定功能的計算機(jī)系統(tǒng)，通常被設(shè)計成用于特定的應(yīng)用領(lǐng)域，如工業(yè)控制、車載電子、家電等。嵌入式Linux是一種將Linux操作系統(tǒng)移植到嵌入式設(shè)備上的系統(tǒng)，具有可定制、高度可靠、易維護(hù)的特點。基于嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有開放性、靈活性、可擴(kuò)展性等優(yōu)勢。本研究的目的在于設(shè)計和實現(xiàn)一種基于嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使其在工業(yè)自動化、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域中具有重要的實際意義。3.研究內(nèi)容及方法本文的研究內(nèi)容為基于嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)。具體包括以下內(nèi)容：（1）基于ARM嵌入式平臺的系統(tǒng)設(shè)計。選擇一種適合嵌入式Linux系統(tǒng)的ARM芯片作為硬件平臺，對系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計。（2）傳感器及信號采集電路的設(shè)計。選擇適合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各種傳感器，設(shè)計與選擇一定的條件下的信號采集電路。（3）嵌入式Linux系統(tǒng)的移植。選擇合適的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，移植到ARM平臺上。在移植過程中，需要注意驅(qū)動程序開發(fā)、文件系統(tǒng)建立等問題。（4）系統(tǒng)應(yīng)用程序的編寫。編寫數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸程序。其中，數(shù)據(jù)采集程序需要與各種傳感器進(jìn)行通訊，將采集到的數(shù)據(jù)存儲在文件或數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)傳輸程序需要將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯υO(shè)備或者云端。本文的研究方法包括如下幾點：（1）基本理論研究：研究相關(guān)學(xué)科的基本理論，如傳感器原理、嵌入式系統(tǒng)原理、Linux操作系統(tǒng)原理。（2）系統(tǒng)設(shè)計方法論的研究：對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、算法設(shè)計等進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計和研究。（3）實驗研究：在實驗室或者工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實驗驗證，并對實驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。4.研究預(yù)期結(jié)果通過本研究，預(yù)期獲得以下的主要研究成果：（1）完成一個基于嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)，該系統(tǒng)可以采集多個傳感器的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯υO(shè)備或云端。（2）設(shè)計一個低成本、高可靠性的數(shù)據(jù)采集電路，實現(xiàn)對多種傳感器的數(shù)據(jù)采集。（3）建立一個高可擴(kuò)展性的系統(tǒng)架構(gòu)，利用Linux的開源特性，方便系統(tǒng)的二次開發(fā)和升級。5.研究計劃（1）第一年：對相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。深入了解傳感器原理、嵌入式系統(tǒng)原理和Linux操作系統(tǒng)原理。完成系統(tǒng)設(shè)計和電路設(shè)計，完成硬件的搭建和測試。（2）第二年：完成Linux嵌入式系統(tǒng)的移植，開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸功能。對系統(tǒng)進(jìn)行測試和優(yōu)化。（3）第三年：對系統(tǒng)進(jìn)行實驗驗證，并對實驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。撰寫畢業(yè)論文，并進(jìn)行答辯。6.參考文獻(xiàn)[1]張金虎,吳汝嘉.基于ARM嵌入式系統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].美洲華人科技協(xié)會科技通訊,2011,12(5):474-481.[2]呂太華,楊孝坤.基于Linux的嵌入式溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[J].電子科技,2016(11):105-112.[3]張均,楊永平,劉凱.基于嵌入式系統(tǒng)的氣象數(shù)據(jù)采集與處理——以溫濕度數(shù)據(jù)采集為例[C].出版道德機(jī)構(gòu):電氣工程及其自動化,2015:409-4