基于此本文设计了一种基于单片机的实时频率的桥梁振动情况监测系统。该系统实现了由单片机在现场进行数据采集、无线发送模块发送、无线接收模块接收，在PC机上实时显示采集到的信号频率的功能。

数据采集部分采用压电传感器提取振动信号；数据无线传输部分使用了一种结构较简单、成本较低的无线收发模块NRF2401，无线通信距离在开阔地可达100米左右；数据接收部分采用RS232标准，使得所接收到的信号在PC机上得以实时显示。本系统可用于无人看守情况下采集桥梁振动状态的数据，实现信号的短距离无线传输，为确保车辆过桥时的行车安全，帮助人们认识桥梁振动规律提供了全面准确的数据。

本文提出了一种由51单片机和微功耗无线传输模块实现的，比蓝牙技术更加简单、成本更低、功耗更低且协议简单的短距离无线数据传输方案，经测试，该系统在开阔地无线通信距离可达到100米。

本文设计了一种基于单片机的实时采集低频信号频率的桥梁振动检测系统。该系统实现了由单片机在现场进行数据采集、无线发送模块发送、无线接收模块接收，在PC机上实时显示采集到的信号频率的功能。本系统可在无人看守的情况下采集桥梁振动状态的数据，同时也可以实现数字信号的短距离无线数据传输[2]，还能帮助我们对桥梁进行近程监测、数据分析及数据共享，以确保列车过桥时的行车安全，也为我们全面准确地认识桥梁振动规律提供了可靠的数据。

本文主要研究内容

本文设计了一种基于单片机的实时采集低频信号频率的桥梁振动检测系统。该设计分为硬件设计部分和软件设计部分。其中硬件设计部分包括：数据采集模块设计；无线数据发送模块设计；无线数据接收模块设计；PC显示模块设计以及电源电路部分的设计。软件设计部分包括：数据采集函数的编写；无线数据发送函数的编写；无线数据接收函数的编写；PC显示程序的编写。

文本结构

本文第1章概括的阐述了本设计提出的课题背景，桥梁振动检测现状以及目的。第2章对该设计系统进行了总体方案的确定，并且介绍了在实现该系统时应用的主要元器件。第3章具体进行了该系统的硬件设计，包括数据采集模块设计；无线数据发送模块设计；无线数据接收模块设计；PC显示模块设计。其中数据采集模块设计中，本文给出了两套方案，并对该两套方案进行了详细的比较分析，最后选择了最佳方案。第4章具体进行了该系统的软件设计，包括数据采集函数的编写；无线数据发送函数的编写；无线数据接收函数的编写；PC显示函数的编写。第5章阐述了系统调试的基本方法。

系统整体设计方案

数据采集部分可以和单片机直接接口，用单片机将采集到的数据存储下来。而无线数据发送部分和无线接收部分均有两种方法实现。一种是用串口通信的无线通信模块，一种是用遵循SPI协议的无线通信模块，考虑到现在市场上多生产的是遵循SPI协议的无线通信模块，并且可供参考的资料比较全，故最后确定用遵循SPI协议的无线通信模块实现无线数据发送和接收的功能。实现该系统的总体框图见图2-1。软件实现方面，用Keil C51作为实现该系统的软件编程平台，编程语言采用C语言。软件部分初步分为发送端单片机程序设计，接收端单片机程序设计和PC机端程序设计。

本文根据已有的检测方法和自动控制技术，设计了一种基于单片机的实时采集低频信号频率的桥梁振动情况监测系统，该系统由三大部分组成：数据采集、数据无线传输及数据接收部分。

在设计过程中，硬件部分以单片机为控制核心,采用模块化的结构，软件部分采用C语言编程，对组成该系统的主要功能模块进行了仿真，综合起来对其进行软硬件开发。