本文關(guān)鍵詞：貴重物品儲運過程信息獲取技術(shù)研究

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【摘要】：貴重物品在儲運過程中受到的多種環(huán)境因素影響是造成貴重物品性能降低甚至損壞的重要原因,如溫濕度的變化過大,發(fā)生跌落或碰撞沖擊,復(fù)雜的電磁環(huán)境等。因此,及時、準確地了解貴重物品的儲運狀態(tài),監(jiān)測貴重物品的儲運環(huán)境,獲取貴重物品的儲運過程信息,有助于分析發(fā)生物流事故的機理,以及提高物流運輸?shù)目煽啃院唾|(zhì)量監(jiān)控水平。針對貴重物品的儲運環(huán)境,本文設(shè)計了一種微體積、低功耗、智能觸發(fā)、可長時間穩(wěn)定工作的智能標簽。智能標簽是基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的STM32F407VGT6微處理器設(shè)計的,采用多種I2C通信的數(shù)字傳感芯片完成貴重物品在儲運過程中信息的獲取,采用FLASH和SD卡兩種大容量的存儲介質(zhì)進行數(shù)據(jù)的存儲,采用紅外傳輸?shù)姆绞脚c外部手持設(shè)備進行通信。智能標簽設(shè)有休眠喚醒機制,其中包括四種休眠喚醒方式,同時還設(shè)有報警電路,以對任何發(fā)生的意外情況進行報警處理。在分析并解決了微型化、低功耗、智能化和長期穩(wěn)定供電的關(guān)鍵性技術(shù)的基礎(chǔ)上,本文首先對智能標簽的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,并對智能標簽的殼體進行了抗沖擊性的ANSYS有限元仿真與分析;其次,對智能標簽的硬件電路進行了設(shè)計,并詳細介紹了各功能電路的元器件選擇和電路構(gòu)造,且完成了智能標簽的PCB設(shè)計;然后,對智能標簽的軟件進行了設(shè)計,并詳細介紹了各程序的流程設(shè)計和實現(xiàn)過程。最后,對智能標簽進行了試驗測試,并根據(jù)試驗測試的結(jié)果進行了詳細的分析和總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：儲運過程信息 智能標簽 ARM ANSYS
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.1.1 課題研究背景10-11
• 1.1.2 課題研究意義11
• 1.2 儲運過程信息記錄設(shè)備的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-14
• 1.2.1 儲運過程信息記錄設(shè)備的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 儲運過程信息記錄設(shè)備的發(fā)展趨勢13-14
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)14-15
• 2 關(guān)鍵性技術(shù)以及解決方案15-26
• 2.1 貴重物品儲運過程信息獲取技術(shù)的實現(xiàn)過程15-16
• 2.2 智能標簽的總體設(shè)計方案16-18
• 2.3 智能標簽的關(guān)鍵性技術(shù)18-19
• 2.3.1 微型化設(shè)計18
• 2.3.2 低功耗設(shè)計18
• 2.3.3 智能化設(shè)計18
• 2.3.4 長期穩(wěn)定供電設(shè)計18-19
• 2.4 相關(guān)技術(shù)設(shè)計的解決方案19-24
• 2.4.1 微型化設(shè)計解決方案19-20
• 2.4.2 低功耗設(shè)計解決方案20-23
• 2.4.3 智能化設(shè)計解決方案23
• 2.4.4 長期穩(wěn)定供電設(shè)計解決方案23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 3 智能標簽的結(jié)構(gòu)設(shè)計與抗沖擊性仿真分析26-34
• 3.1 智能標簽的結(jié)構(gòu)設(shè)計26
• 3.2 抗沖擊性仿真與分析26-33
• 3.2.1 殼體材料27
• 3.2.2 仿真模型27-28
• 3.2.3 仿真結(jié)果與分析28-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 4 智能標簽的硬件電路設(shè)計34-54
• 4.1 主控電路設(shè)計34-36
• 4.1.1 主控芯片介紹34-35
• 4.1.2 主控ARM最小系統(tǒng)設(shè)計35-36
• 4.2 環(huán)境參數(shù)采集電路設(shè)計36-41
• 4.2.1 溫濕度采集電路設(shè)計36-38
• 4.2.2 三軸振動、沖擊加速度采集電路設(shè)計38-40
• 4.2.3 磁場強度采集電路設(shè)計40-41
• 4.3 運動感知觸發(fā)電路設(shè)計41-43
• 4.4 實時時鐘電路設(shè)計43
• 4.5 報警電路設(shè)計43-45
• 4.6 存儲電路設(shè)計45-47
• 4.6.1 FLASH存儲電路設(shè)計46
• 4.6.2 SD卡存儲電路設(shè)計46-47
• 4.7 電源管理電路設(shè)計47-48
• 4.8 電池電量監(jiān)測電路設(shè)計48-49
• 4.9 紅外通信電路設(shè)計49-50
• 4.10智能標簽的PCB設(shè)計50-52
• 4.10.1 PCB設(shè)計的基本原則50-52
• 4.10.2 智能標簽的PCB設(shè)計52
• 4.11本章小結(jié)52-54
• 5 智能標簽的軟件設(shè)計與試驗測試分析54-64
• 5.1 智能標簽的軟件設(shè)計54-58
• 5.1.1 主程序設(shè)計54-55
• 5.1.2 定時中斷子程序設(shè)計55
• 5.1.3 運動感知觸發(fā)中斷子程序設(shè)計55-56
• 5.1.4 紅外通信中斷子程序設(shè)計56-57
• 5.1.5 欠電壓中斷子程序設(shè)計57-58
• 5.2 試驗測試結(jié)果與分析58-63
• 5.2.1 第一次試驗與試驗數(shù)據(jù)58-60
• 5.2.2 第二次試驗與試驗數(shù)據(jù)60-62
• 5.2.3 試驗數(shù)據(jù)分析62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 6 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64
• 6.2 創(chuàng)新點和不足64-65
• 6.3 展望65-66
• 參考文獻66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果70-71
• 致謝71-72

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本文編號：946005