危险环境下无线数据采集存储系统：FPGA与STM32实现

"本文介绍了一种无线通信数据采集与存储系统的设计，该系统适用于特殊环境，如危险化学实验室，用于安全地收集实验数据。系统基于FPGA和STM32单片机，通过传感器、AD模块、ZigBee模块以及CH378接口芯片，实现数据的无线传输和可靠存储。" 在无线通信数据采集与存储系统的设计中，关键组成部分包括： 1. **FPGA (Field-Programmable Gate Array)**：FPGA作为核心处理器之一，负责处理来自AD模块的数字信号，并通过ZigBee发射模块发送出去。FPGA的灵活性使得它能够快速并行处理大量数据，适应实时性要求高的应用。 2. **STM32单片机**：STM32是基于ARM Cortex-M内核的微控制器，用于读写CH378芯片，将Flash中的数字信号写入SD卡。STM32具有高性能、低功耗的特点，适合在嵌入式系统中处理数据存储任务。 3. **AD模块**：模拟到数字转换器(AD)模块将传感器采集的模拟信号转化为数字信号，确保数据的准确性和一致性。这对于化学实验等应用至关重要，因为实验数据的精度直接影响到实验结果的分析。 4. **ZigBee通信模块**：ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术，适合在有限空间内进行数据传输。在本系统中，ZigBee接收模块接收到FPGA发送的数字信号，并将其暂存在FPGA的Flash中。 5. **CH378接口芯片**：CH378是USB转串口的控制芯片，允许STM32通过串行接口与SD卡进行通信，实现数据的持久存储。这提供了方便的数据导出和分析功能。 6. **Flash存储**：在ZigBee接收模块和STM32之间，FPGA将数字信号暂存于Flash中，提供快速的数据缓冲，确保在无线传输过程中的稳定性。 测试表明，该系统在含硫等有害物质燃烧发光实验中，能够稳定、准确地采集光强数据，且系统整体具备体积小巧、成本低廉、便携性强的优点，因此有广泛的应用前景。在化学实验室等危险环境下，这样的无线通信数据采集与存储系统可以提高实验安全性，减少人员直接接触有害环境的风险，同时保证数据的完整性。 本文提出的无线通信数据采集与存储系统结合了先进的硬件组件和技术，实现了在复杂环境下的高效、安全的数据采集与存储，对于提升实验效率和安全性具有重要意义。