基于485通信接口的色彩数据采集系统文献综述
摘要：家具的涂饰质量与装饰效果在很大程度上决定着家具的外观、制造质量、档次与价值，常常是消费者选购家具的首要考虑因素。其中，外观色彩是影响家具的涂饰质量与装饰效果的重要因素，而家具大多由木材或木质材料生产而成，因此对木材的色彩数据和家具的外观色彩数据进行采集、分析、处理、保存具有很重要的研究价值。本文主要概述数据采集系统与技术的研究、应用、特点，以及未来的发展趋势，为后面的研究工作提供一些参考与建议。
关键词：数据采集；计算机硬件；计算机软件；未来发展
一、国外数据采集系统的发展历程
“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移、声音、色彩等模拟量采集并转化成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或者打印的过程，相应的系统成为数据采集系统。
回顾20世纪科学技术的发展，对人类的经济建设和生活最具影响力的莫过于计算机的发明。特别是自70年代初以来,微处理器的问世促使微型计算机技术迅速发展和应用，在世界范围内引起了一场新的技术革命,并推动人类社会进入了信息时代。作为微型计算机应用技术的一个重要分支：数据采集与处理技术,集传感器、信号采集与转换、计算机等技术于一体，是获取信息的重要工具和手段。随着微型计算机的应用与普及，它在科学研究、生产过程等领域中发挥着越来越重要的作用。在科学研究中应用数据采集与处理技术,将提高人们对各种瞬态现象进行研究的能力;在生产过程中应用数据采集与处理技术,将能迅速地对各种工艺参数进行采集，为计算机控制提供必需的信息，从而实现生产过程的自动控制。因此，数据采集与处理技术是机电-体化、智能化仪器仪表、自动控制、计算机应用、设备管理等专业的学生和相关专业的工程技术人员必备的专业知识。
数据采集系统最早出现在20世纪50年代，美国最早用于军事领域的由自动化的高速运转设备来实现的测试系统，这个系统不依赖于有关的测试文档，即使不是非常熟练的测试员也能快速实现操作，该系统的运行速度和可操作性都很高，实现了当时很多传统技术无法完成的数据采集工作，因此也得到了社会各界的认可和青睐。到20世纪60年代末，一些专用的数据采集设备开始出现在国外，并且逐渐投入到生产中。20世纪70年代，数据采集系统逐渐分为两个大的方向，一个是用于科学研究中采集实验数据，另一个是用于生产制造中采集生产信息和产品信息数据。20世纪80年代，计算机的广泛使用也推动了数据采集系统的高速发展，开始出现一些自动测试系统，数据采集的容量和速度都有了很大的提高。到了80年代末，随着大量的生产、生活数据的产生和数据的复杂程度越来越高，数据采集系统发生了很大的变化，很多数据采集系统的数据采集能力和信息处理能力都成指数型增长。相比之前的数据采集系统，这些新的数据采集系统更像是是软件管理、单片机和大量集成电路的有效组合，不仅降低了使用和维护成本，而且整个系统的运算和处理能力非常强大，并且由于大量的使用集成电路从而节省了很多体积，因此在使用的过程中具有之前系统无法实现的绝对优势。20世纪90年代以后，世界上很多先进国家已将各种先进高效的数据采集技术广泛应用于军事、航空电子、航天技术、工业、民生等诸多领域，而国内由于硬件技术不如发达国家先进，基础设施制造业、互联网行业的迅速发展也是在90年代之后，所以国内是在90年代之后才大量的涌现出一些高效、经济、实用的自动采集和处理分析系统应用于各个领域。
总结，国外数据采集系统的发展较早，技术也比较成熟，性对于国内情况应用也较为普及，投入的研发力量比较大，掌握的核心技术和专利也比较多，国际竞争力优势比较明显。
二、国内数据采集系统的发展历程
国内最近几年也有很多数据采集系统与技术的研究和应用，比如由昆明理工大学现代农业工程学院的朱凯，朱惠斌，白丽珍，张健伟，成习军，曹科高等人研究的基于ZigBee和C#的农田数据采集系统，用于采集农业生产过程中的各项数据，以便于在生产管理的过程中控制好各个环节。再比如由武汉理工大学计算机科学与技术学院的瞿文一和华中农业大学理学院的胡春奎研究的采用C8051F330单片机、TCS230颜色传感器、温湿度传感器、光照传感器、nRF24L01 无线收发模块等组成的植物叶片颜色和生态环境参数的无线数据采集系统，该系统通过无线通信将采集到的各项数据实时地传输到计算机上，在无干扰的开放环境下，通信距离可达100米，并且可以设置多个数据采集节点,数据也可以以离线的方式存储在节点中，每个节点记录下4个参数就可以一次保存6400个数据记录,然后将数据集中传输给计算机，从而使系统的使劲儿和线路的铺设更简单，更灵活、更经济，同时也能显著提高工作效率。类似的研究技术和应用实例还有很多，比如由南昌轨道交通集团有限公司的王亮研究的基于DSP的轨道交通综合数据采集系统、由黑龙江八一农垦大学信息技术学院的张福军、王晓超、黄操军和黑龙江八一农垦大学农学院的郭伟研究的以TCS230颜色传感器为核心的颜色数据采集系统、由山东旅游职业学院的张浩宇和海军航空大学的张旭研究的基于VB与单片机的远控型电爆装置数据采集系统、中国电子科技集团公司第20研究所的赵磊研究的基于FPGA和DSP的多功能高速数据采集处理系统等等。
总结，这些数据采集系统与技术都在不断地向高效，快捷，低成本，高收益的方向发展，然而归根结底，这些技术都依赖于计算机软件技术和硬件技术，能实现整个数据采集系统高效运转的支撑是硬件与软件的有效配合，所以，对于485通信接口的色彩数据采集系统的研究最终也落实到了硬件和软件的研究。
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