發(fā)布時(shí)間：2017-10-22 07:13

  本文關(guān)鍵詞：船用電控柴油機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)

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【摘要】：船舶柴油機(jī)是船舶動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵部位,是保證船舶航行安全的重要裝置,因此對(duì)船舶柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控具有十分重要的意義。本論文將詳細(xì)論述集監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)及報(bào)警等功能于一體的船用電控柴油機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程。監(jiān)控系統(tǒng)分為機(jī)旁控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)兩大部分,依據(jù)本監(jiān)控系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的控制功能,基于層次化設(shè)計(jì)思想將監(jiān)控軟件劃分為基礎(chǔ)軟件層和應(yīng)用軟件層�；A(chǔ)軟件層主要完成硬件封裝并向應(yīng)用軟件層提供接口�；A(chǔ)軟件層實(shí)現(xiàn)所用單片機(jī)XC2267M的底層驅(qū)動(dòng),包括通用輸入輸出端口驅(qū)動(dòng)、串口驅(qū)動(dòng)、定時(shí)器驅(qū)動(dòng)、捕獲/比較驅(qū)動(dòng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)、Flash存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)、CAN通信驅(qū)動(dòng)等。同時(shí),基礎(chǔ)軟件層對(duì)所開(kāi)發(fā)的機(jī)旁控制系統(tǒng)ECU和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)ECU進(jìn)行抽象為應(yīng)用軟件層的開(kāi)發(fā)提供支持。應(yīng)用軟件層主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)具體的控制功能:對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、脈沖信號(hào)進(jìn)行采集、處理;通過(guò)編寫(xiě)串口接收隊(duì)列、發(fā)送隊(duì)列以及液晶屏驅(qū)動(dòng)函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能;制定船用電控柴油機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)CAN總線應(yīng)用層協(xié)議,基于該協(xié)議實(shí)現(xiàn)機(jī)旁控制系統(tǒng)ECU、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)ECU和船用電控柴油機(jī)ECU之間的數(shù)據(jù)通信;制定報(bào)警策略,當(dāng)監(jiān)測(cè)到船用柴油機(jī)運(yùn)行異常時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警;基于Simulink/Stateflow建立主控地點(diǎn)切換模型,利用自動(dòng)代碼生成技術(shù)將模型轉(zhuǎn)換為嵌入式C代碼,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)旁控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)之間控制權(quán)限的切換;編寫(xiě)單片機(jī)Flash存儲(chǔ)器擦寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)在線修改數(shù)據(jù)的功能。通過(guò)CANoe軟件編寫(xiě)測(cè)試程序,對(duì)所開(kāi)發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行虛擬節(jié)點(diǎn)和物理節(jié)點(diǎn)相結(jié)合的半實(shí)物仿真測(cè)試,并在真實(shí)的船用柴油機(jī)上測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)的性能。
【關(guān)鍵詞】：船用電控柴油機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U665.26
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景12
• 1.2 船舶動(dòng)力裝置監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 研究目的與意義15
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 船用電控柴油機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)17-25
• 2.1 機(jī)旁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-19
• 2.2 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19
• 2.3 軟件總體架構(gòu)19-20
• 2.4 軟件調(diào)度機(jī)制20-22
• 2.5 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境22-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 基礎(chǔ)軟件層設(shè)計(jì)25-45
• 3.1 基礎(chǔ)軟件層概述25-26
• 3.2 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)26-44
• 3.2.1 I/O驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)26-28
• 3.2.2 定時(shí)器驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)28-29
• 3.2.3 串口驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)29-33
• 3.2.4 CAN驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)33-38
• 3.2.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)38-39
• 3.2.6 Flash驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)39-42
• 3.2.7 捕獲/重載驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)42-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 應(yīng)用軟件層設(shè)計(jì)45-86
• 4.1 液晶屏驅(qū)動(dòng)45-47
• 4.1.1 液晶屏工作模式分析45
• 4.1.2 液晶屏驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)45-47
• 4.2 串行通信47-54
• 4.2.1 隊(duì)列的定義47
• 4.2.2 鏈?zhǔn)疥?duì)列47-48
• 4.2.3 串行通信隊(duì)列的創(chuàng)建48-54
• 4.3 模擬信號(hào)采集與處理54-59
• 4.3.1 軟件濾波54-55
• 4.3.2“采樣值”的形態(tài)轉(zhuǎn)換55-58
• 4.3.3 模擬信號(hào)采集流程58-59
• 4.4 脈沖信號(hào)采集與處理59-65
• 4.4.1 轉(zhuǎn)速計(jì)算原理60-61
• 4.4.2 計(jì)數(shù)器“溢出”61-63
• 4.4.3 依托曲軸信號(hào)的轉(zhuǎn)速計(jì)算63-65
• 4.4.4 依托凸輪軸信號(hào)的轉(zhuǎn)速計(jì)算65
• 4.5 Flash擦寫(xiě)65-66
• 4.6 按鍵操作66-75
• 4.6.1 軟件消抖處理67-68
• 4.6.2 主控地點(diǎn)切換68-74
• 4.6.3 開(kāi)關(guān)信號(hào)采集流程74-75
• 4.7 CAN通信75-81
• 4.7.1 CAN總線應(yīng)用層協(xié)議76-79
• 4.7.2 CAN總線發(fā)送程序79-80
• 4.7.3 CAN總線接收程序80-81
• 4.8 數(shù)據(jù)顯示81-83
• 4.9 越限報(bào)警83-85
• 4.10 本章小結(jié)85-86
• 第五章 監(jiān)控系統(tǒng)軟件性能測(cè)試86-94
• 5.1 CANoe半實(shí)物仿真86-90
• 5.1.1 創(chuàng)建CANdb++數(shù)據(jù)庫(kù)86-87
• 5.1.2 人機(jī)交互界面87-88
• 5.1.3 CAPL語(yǔ)言編程88-89
• 5.1.4 系統(tǒng)仿真測(cè)試89-90
• 5.2 樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試90-93
• 5.3 本章小結(jié)93-94
• 第六章 總結(jié)與展望94-96
• 6.1 總結(jié)94-95
• 6.2 展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-98
• 附錄98-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果99-100
• 致謝100-101

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1077290