本文關(guān)鍵詞：基于單片機(jī)的船舶防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：交通是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，各種各樣的交通運(yùn)輸工具也是層出不窮，船舶作為一種發(fā)展歷史悠久，同時(shí)也是重要的交通運(yùn)輸工具，仍然在為人類的社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)繁榮作出巨大的貢獻(xiàn)。但是人們?cè)谙硎芩\(yùn)交通快捷、便利、實(shí)惠的同時(shí)也在為船舶頻頻發(fā)生的事故所困擾。一方面船舶與船舶之間的碰撞時(shí)有發(fā)生，另一方面船舶與橋梁之間的事故所引起的后果將更加嚴(yán)重。這些事故不僅造成經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境破壞，更重要的是人的生命安全遭到威脅。為了提高船舶自我保護(hù)能力，降低船橋之間的事故率，，研制一種高效、經(jīng)濟(jì)的安裝于船舶上的防撞預(yù)警系統(tǒng)裝置具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以較高性價(jià)比、高效準(zhǔn)確為出發(fā)點(diǎn)，利用高性能單片機(jī)作為控制核心，采用激光測(cè)距傳感器與兩個(gè)自由度電動(dòng)載臺(tái)底座結(jié)合方法以擴(kuò)大其掃描范圍。該電動(dòng)載臺(tái)由一個(gè)由直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)組成的，其中的直流電機(jī)進(jìn)行水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測(cè)周圍船只、橋墩等；步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量大橋橫梁高度。當(dāng)測(cè)量的得到的距離或者高度小于閾值門限時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出聲光警報(bào)提醒操作人員及時(shí)調(diào)整航行狀態(tài)，以便船舶安全避讓。 本系統(tǒng)具有三個(gè)工作模式可以選擇，以應(yīng)對(duì)水域交通復(fù)雜的環(huán)境因素。針對(duì)課題要求，負(fù)責(zé)人進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)，在完成了仿真實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行了樣機(jī)的制作，目前樣機(jī)制作完成，各項(xiàng)數(shù)據(jù)基本達(dá)到預(yù)期要求。
【關(guān)鍵詞】：船舶 避碰 激光測(cè)距 單片機(jī) 電動(dòng)載臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U676.1;U675.7
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 引言12
• 1.2 課題研究的背景12-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)14-17
• 1.3.1 自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪儀14-15
• 1.3.2 全球船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)15
• 1.3.3 船舶智能避碰專家系統(tǒng)15-16
• 1.3.4 論文的選題依據(jù)16-17
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5 本文組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第二章 激光測(cè)距技術(shù)研究20-31
• 2.1 常見(jiàn)的測(cè)距方式和傳感器20-22
• 2.1.1 超聲波測(cè)距方式20
• 2.1.2 紅外線測(cè)距方式20-21
• 2.1.3 毫米波測(cè)距方式21
• 2.1.4 激光測(cè)距方式21-22
• 2.2 激光技術(shù)22-24
• 2.2.1 激光簡(jiǎn)介22-23
• 2.2.2 激光的特性23-24
• 2.3 激光測(cè)距原理24-31
• 2.3.1 脈沖激光測(cè)距原理24-26
• 2.3.2 脈沖激光測(cè)距的誤差因素26
• 2.3.3 相位法激光測(cè)距原理26-28
• 2.3.4 相位激光測(cè)距的誤差因素28-29
• 2.3.5 其他激光測(cè)距29
• 2.3.6 脈沖激光測(cè)距與相位激光測(cè)距對(duì)比29-31
• 第三章 船舶防撞預(yù)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)31-48
• 3.1 船舶防撞預(yù)警系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2 激光測(cè)距傳感器的選型和單片機(jī)通信控制電路設(shè)計(jì)32-37
• 3.2.1 激光測(cè)距傳感器的選型32-34
• 3.2.2 激光測(cè)距傳感器的組成部分和功能34-36
• 3.2.3 激光測(cè)距傳感器與單片機(jī)通信接口36-37
• 3.3 兩自由度底座設(shè)計(jì)37-40
• 3.3.1 電動(dòng)底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.2 電動(dòng)底座水平直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)38-39
• 3.3.3 電動(dòng)底座垂直步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)39-40
• 3.4 控制與數(shù)據(jù)處理單元設(shè)計(jì)40-41
• 3.5 顯示單元設(shè)計(jì)41-43
• 3.6 鍵盤設(shè)計(jì)43-44
• 3.7 聲光警報(bào)電路設(shè)計(jì)44-45
• 3.8 船舶防撞預(yù)警整體電路設(shè)計(jì)與 PCB 板介紹45-48
• 3.8.1 船舶防撞預(yù)警整體電路設(shè)計(jì)45
• 3.8.2 船舶防撞預(yù)警整體電路 PCB 板介紹45-48
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)48-56
• 4.1 主監(jiān)控程序設(shè)計(jì)48
• 4.2 數(shù)據(jù)采集處理程序設(shè)計(jì)48-52
• 4.2.1 串行接口工作原理49-50
• 4.2.2 激光測(cè)距儀的指令50-51
• 4.2.3 單片機(jī)數(shù)據(jù)處理51-52
• 4.3 LCD 顯示屏程序與鍵盤程序設(shè)計(jì)52-54
• 4.3.1 LCD 顯示屏程序設(shè)計(jì)52-53
• 4.3.2 鍵盤程序設(shè)計(jì)53-54
• 4.4 電動(dòng)底座控制程序設(shè)計(jì)54-56
• 4.4.1 電動(dòng)底座水平電機(jī)控制程序設(shè)計(jì)54-55
• 4.4.2 電動(dòng)底座垂直步進(jìn)電機(jī)控制程序設(shè)計(jì)55-56
• 第五章 系統(tǒng)功能介紹與仿真實(shí)現(xiàn)56-61
• 5.1 系統(tǒng)功能介紹56-57
• 5.2 系統(tǒng)測(cè)量大橋高度原理及總體流程57-58
• 5.3 系統(tǒng)樣機(jī)制作58-59
• 5.4 系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)誤差分析59-61
• 第六章 全文總結(jié)和展望61-63
• 6.1 本文工作總結(jié)61
• 6.2 本文的不足之處和展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及相關(guān)研究成果68-69
• 附錄Ⅰ69-74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 閆軍;傳輸時(shí)間激光測(cè)距傳感器[J];傳感器世界;2002年08期

2 李麗娜;船舶自動(dòng)避碰研究中安全會(huì)遇距離等要素的確定[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

3 畢修穎,賈傳熒,吳兆麟,姜廣生;船舶避碰行動(dòng)領(lǐng)域模型的研究[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

4 陳斌;單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)[J];電子產(chǎn)品世界;2005年14期

5 牛洪濤;RS-232 電平與 TTL 電平之間的轉(zhuǎn)換[J];電子儀器儀表用戶;1998年01期

6 褚貴福,孫復(fù)興,戴永江;光子計(jì)數(shù)法及其在微脈沖激光測(cè)距中的應(yīng)用[J];光電子·激光;2001年08期

7 王德,李學(xué)千;半導(dǎo)體激光器的最新進(jìn)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J];光學(xué)精密工程;2001年03期

8 丁曉華;自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理和用途[J];航海技術(shù);2000年06期

9 王世遠(yuǎn),許開(kāi)宇;AIS現(xiàn)狀、前景及對(duì)策[J];航海技術(shù);2001年05期

10 劉桂云,馬飛舟,夏建紅;寧波港AIS通信網(wǎng)的構(gòu)建[J];航海技術(shù);2004年01期

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

1 賈方秀;多頻調(diào)制的相位法激光測(cè)距中若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于單片機(jī)的船舶防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：382637