采集控制系统中共设计了三种模块，模拟量采集模块、状态量／频率采集模块以及继电器输出控制模块。每个模块均以C8051F330单片机为核心。该单片机具有内部A／D和一个串口以及定时器，管脚较少，价格低廉很适合做采集模块的控制器。在模块中，C805lF330单片机的串口通过跳线实现复用，通过NAX3221电平转换芯片可以实现与PC机的通信，或者通过MAX485E转换芯片实现RS一485总线通讯。

3 软件设计
3．1 核心模块软件设计
    μC／OS—II是个实时操作系统。它是一个完整、可移植、可固化及可剪裁的抢占式多任务内栊适合小型控制系统具有执行效率高、占用空间小等特点。μC／OS-II系统内核的核心是任务调度机制。μC／OS-II下每个任务可以有休眠、就绪、运行以及中断等状态。μC／OS-II提供的任务间的通信力式有很多，如信号量、消息邮箱、消息队列和事件标志组等。
    核心模块内嵌μC／OS—II实时操作系统，根据数据采集控制系统所需要完成的功能和需求，将系统划分为5个任务：数据采集控制任务，数据存储任务，远程网络访问任务，用户界面任务以及用户应用程序任务。为了保证系统的实时性，必须合理的设定任务的优先级。为了简化设计，对于运行任务较少的数控系统可以采用静态任务优先级分配。根据任务对响应时间的敏感程度及重要性，任务的优先级次序如下：
    用户应用程序>数据采集控制任务>用户界面任务>数据存储任务>远程网络访问任务，每个任务实现一种相对独立的功能，系统任务流程图如图4所示。

    数据采集控制任务主要完成数据的采集和对开关量的控制。核心模块作为主机，采集控制模块作为从机。主机通过论询的方式，每隔1秒向从机依次发送Modbus读寄存器命令帧。从机收到命令后，向主机返回采集到的数据。当程序控制逻辑或用户通过触摸屏需要开关量动作时，主机向从机发送写寄存器命令帧，相应的从机响应并打开或关闭电磁阀。
    数据存储任务主要完成对采集到的数据的存储。当数据采集控制任务完成一次数据采集任务之后，数据存储任务会在电子盘上建立txt文件，并将数据存储到文件中。当数据存储任务检测到有U盘插入时，会将电子盘上的txt文件转存到U盘，并删除电子盘上的原文件。
    远程网络访问任务主要实现用户通过网页浏览器实现对数据的查看和对开关的控制。远程网络访问任务一直监控有没有HTTP请求，当有HTTP请求时任务会将数据以HTTP协议发送给浏览器客户端。用户对控制模块的远程控制是通过提交表单的形式来实现的。
    用户界面任务主要完成用户与系统的交互。通过大屏幕彩色液晶实时显示采集到的数据，并且可以显示数据的实时曲线。用户以通过触摸屏可以对系统进行设置和控制。
    用户应用程序任务主要是根据实际系统的要求，提取和处理有用的数据完成一些逻辑控制功能。