本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式系統(tǒng)的施工綜合檢測(cè)系統(tǒng)的研究

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【摘要】：近幾十年,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,橋梁、隧道等大型工程項(xiàng)目逐年增加,安全事故時(shí)常發(fā)生。究其主要原因是安全檢測(cè)的問(wèn)題,因此,在工程施工時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的檢測(cè)與分析,就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除隱患,確保施工的安全和質(zhì)量。 應(yīng)變作為一個(gè)重要的工程檢測(cè)參數(shù),其檢測(cè)方法備受關(guān)注,本文選用輸出信號(hào)穩(wěn)定、易檢測(cè)的振弦式傳感器對(duì)應(yīng)變進(jìn)行測(cè)量,針對(duì)振弦式傳感器設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種應(yīng)用于工程領(lǐng)域的嵌入式施工綜合檢測(cè)系統(tǒng)。 本文首先介紹了振弦式傳感器的分類、結(jié)構(gòu)與原理,說(shuō)明了選取單線圈型振弦式傳感器的原因,介紹了傳感器的數(shù)學(xué)模型和應(yīng)變的計(jì)算公式。本文重點(diǎn)研究了振弦式傳感器的激振方法和測(cè)量方法,設(shè)計(jì)了改進(jìn)的低壓掃頻激振新方法,并采用了輸入捕獲方式對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)量。 本文針對(duì)振弦式傳感器的特性以及無(wú)線發(fā)送數(shù)據(jù)、大容量存儲(chǔ)等功能需求選用了嵌入式微處理器STM32作為施工綜合檢測(cè)系統(tǒng)的核心。設(shè)計(jì)了振弦式傳感器的激振放大電路,通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)了改進(jìn)的低壓掃頻激振信號(hào),簡(jiǎn)化了激振電路,有效縮短掃頻時(shí)間。對(duì)于振弦式傳感器微弱信號(hào)的測(cè)量,設(shè)計(jì)了拾振測(cè)量電路,該電路包含帶通濾波器,能有效的消除噪聲干擾,提高測(cè)量精度。設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電路,能有效的控制振弦式傳感器與激振電路和拾振電路的連接與斷開(kāi)。此外,結(jié)合檢測(cè)系統(tǒng)的具體功能需求,研究了基于SD卡的大容量存儲(chǔ)模塊,其容量可擴(kuò)展至32GB,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)的功能；系統(tǒng)配置了TFTLCD顯示模塊,能實(shí)時(shí)顯示測(cè)量數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、發(fā)送狀態(tài);分析比較了六種無(wú)線通信技術(shù),闡述了選用WIFI無(wú)線技術(shù)的依據(jù),研究了基于WIFI的無(wú)線通信技術(shù),可實(shí)時(shí)無(wú)線發(fā)送數(shù)據(jù)至PC機(jī)或手機(jī)。在軟件設(shè)計(jì)方面,本文采用了模塊化的嵌入式C語(yǔ)言編程,簡(jiǎn)化了程序結(jié)構(gòu),便于移植和維護(hù)。 最后,對(duì)施工綜合檢測(cè)系統(tǒng)的功能進(jìn)行了驗(yàn)證與測(cè)試,結(jié)果表明與傳統(tǒng)的人工檢測(cè)儀相比本系統(tǒng)具有輕便易攜帶、成本低、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、無(wú)線發(fā)送數(shù)據(jù)等特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：振弦式傳感器 掃頻激振 STM32 應(yīng)變測(cè)量 無(wú)線傳輸
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU714;TP274
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-10
• 目錄10-13
• 1 引言13-16
• 1.1 本文研究背景和意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)15-16
• 2 振弦式傳感器介紹16-22
• 2.1 振弦式傳感器16-19
• 2.1.1 傳感器的基本知識(shí)16
• 2.1.2 振弦式傳感器的分類與結(jié)構(gòu)16-18
• 2.1.3 振弦式傳感器的數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.1.4 振弦式傳感器的工作原理19
• 2.2 振弦式傳感器激振方法與原理19-20
• 2.2.1 高壓撥弦激振法19
• 2.2.2 低壓掃頻激振法19-20
• 2.2.3 電流激振法和電磁激振法20
• 2.2.4 改進(jìn)的低壓掃頻激振法20
• 2.3 振弦式傳感器信號(hào)測(cè)量原理20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 施工綜合檢測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)22-28
• 3.1 系統(tǒng)需求分析22
• 3.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)22-23
• 3.3 核心芯片選型23-24
• 3.4 無(wú)線通信方案選擇24-27
• 3.4.1 NFC通信技術(shù)24
• 3.4.2 藍(lán)牙通信技術(shù)24-25
• 3.4.3 IrDA通信技術(shù)25
• 3.4.4 Zigbee通信技術(shù)25-26
• 3.4.5 GPRS通信技術(shù)26
• 3.4.6 WIFI通信技術(shù)26-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 4 系統(tǒng)硬件電路研究與設(shè)計(jì)28-50
• 4.1 系統(tǒng)原理圖28
• 4.2 系統(tǒng)各模塊電路設(shè)計(jì)28-47
• 4.2.1 MCU最小系統(tǒng)模塊28-31
• 4.2.2 電源模塊31-32
• 4.2.3 大容量存儲(chǔ)模塊32-35
• 4.2.4 TFTLCD顯示模塊35-36
• 4.2.5 WIFI通信模塊36-37
• 4.2.6 激振電路設(shè)計(jì)37-38
• 4.2.7 開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)38-40
• 4.2.8 拾振測(cè)量電路設(shè)計(jì)40-47
• 4.3 電路板制作47-49
• 4.3.1 PCB制作47
• 4.3.2 焊接與調(diào)試47-48
• 4.3.3 系統(tǒng)的實(shí)物圖48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 5 系統(tǒng)軟件研究與設(shè)計(jì)50-64
• 5.1 施工綜合檢測(cè)系統(tǒng)主控模塊的軟件設(shè)計(jì)50-63
• 5.1.1 SD卡檢測(cè)程序51
• 5.1.2 改進(jìn)的低壓掃頻激振程序設(shè)計(jì)51-53
• 5.1.3 開(kāi)關(guān)程序設(shè)計(jì)53-54
• 5.1.4 拾振測(cè)量程序設(shè)計(jì)54-57
• 5.1.5 TFTLCD顯示程序57-59
• 5.1.6 WIFI通信程序設(shè)計(jì)59-60
• 5.1.7 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)60-63
• 5.2 本章小結(jié)63-64
• 6 施工綜合檢測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)證與測(cè)試64-86
• 6.1 傳感器實(shí)物與被測(cè)對(duì)象介紹65-67
• 6.2 激振電路的驗(yàn)證與測(cè)試67-69
• 6.3 開(kāi)關(guān)電路的驗(yàn)證與測(cè)試69-70
• 6.4 拾振測(cè)量電路的驗(yàn)證與測(cè)試70-73
• 6.4.1 前置放大電路的驗(yàn)證與測(cè)試70-71
• 6.4.2 帶通濾波器的驗(yàn)證與測(cè)試71-72
• 6.4.3 中間放大電路的驗(yàn)證與測(cè)試72
• 6.4.4 施密特觸發(fā)器整形電路的驗(yàn)證與測(cè)試72-73
• 6.5 TFTLCD數(shù)據(jù)顯示的驗(yàn)證與測(cè)試73-76
• 6.6 WIFI無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)尿?yàn)證與測(cè)試76-82
• 6.7 SD卡存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證與測(cè)試82-83
• 6.8 測(cè)量結(jié)果分析83-85
• 6.9 本章小結(jié)85-86
• 7 結(jié)論86-88
• 參考文獻(xiàn)88-90
• 圖索引90-93
• 表索引93-94
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果94-96
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集96

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 閆曉俊;基于STM32的WIFI視頻傳輸?shù)难芯颗c設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：940491