基于STM32的車鉤緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2022-07-13 17:22
軌道列車的被動安全防護技術日益重要,進一步推動了鐵路列車縱向動力學的理論計算及相關的實驗研究。車鉤緩沖器是將車輛與車輛、機車或動車連接起來傳遞牽引力、制動力并減輕列車之間縱向沖擊力的車輛部件,也是實現(xiàn)縱向動力學性能的關鍵部件,確保車鉤緩沖器的性能符合設計要求尤為重要。本文分析了當前緩沖器性能檢測的相關技術,基于STM32嵌入式系統(tǒng),并結(jié)合Wi-Fi通信技術,設計了一種可實現(xiàn)車鉤緩沖器靜壓實驗過程中力-位移數(shù)據(jù)采集、行程曲線繪制、檢測過程的視頻監(jiān)控以及手機App實時觀測的緩沖器靜壓實驗系統(tǒng),該系統(tǒng)具有使用方便、運行穩(wěn)定、成本低以及可維護性好等特點。系統(tǒng)采用STM32F407系列芯片作為核心控制部件,利用位移及力傳感器獲取緩沖器性能數(shù)據(jù)并繪制靜壓實驗曲線,采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器獲取實驗環(huán)境溫度,OV2640攝像頭模塊實現(xiàn)現(xiàn)場工況的視頻監(jiān)控,Wi-Fi模塊實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡發(fā)布,2.8寸TFT-LCD液晶顯示屏進行數(shù)據(jù)、曲線和視頻的顯示,采用Flash技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲與回放,基于集成開發(fā)環(huán)境Eclipse開發(fā)手機App,實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的透明傳輸。最后通過模擬調(diào)試驗證了基于STM3...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目標及主要內(nèi)容
1.4 研究方法及主要問題
1.5 論文結(jié)構
第二章 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)方案設計
2.1 設計任務分析
2.2 技術要求
2.3 解決方案選擇
2.3.1 核心處理控件選擇
2.3.2 通信方式選擇
2.3.3 應用軟件選擇
2.4 總體設計方案
2.5 器件選擇
2.5.1 核心控制部件
2.5.2 位移傳感器
2.5.3 位移信號變送器
2.5.4 力傳感器
2.5.5 力信號變送器
2.5.6 溫度傳感器
2.5.7 Wi-Fi模塊
2.5.8 視頻采集
2.5.9 TFT-LCD液晶顯示器
本章小結(jié)
第三章 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)硬件設計
3.1 STM32F407電路設計
3.2 力和位移傳感器接口電路設計
3.3 DS18B20接口電路設計
3.4 Air640W接口電路設計
3.5 視頻模塊接口電路設計
3.6 TFT-LCD模塊接口電路設計
本章小結(jié)
第四章 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)軟件設計
4.1 系統(tǒng)軟件功能分析
4.2 新建MDK5工程
4.3 主程序設計
4.4 力/位移信號采集程序設計
4.5 DS18B20采集程序設計
4.6 網(wǎng)絡通信程序設計
4.7 視頻采集程序設計
4.7.1 MCU讀取圖像數(shù)據(jù)
4.7.2 DCMI驅(qū)動OV2640
4.8 顯示模塊子程序
4.8.1 LCD初始化
4.8.2 曲線繪制
4.8.3 容量計算
4.8.4 LCD顯示界面設計
4.9 Flash存儲程序設計
本章小結(jié)
第五章 緩沖器數(shù)據(jù)采集App的設計與實現(xiàn)
5.1 基于Android的App開發(fā)環(huán)境配置
5.1.1 Eclipse集成開發(fā)工具簡介
5.1.2 Android開發(fā)環(huán)境配置
5.2 新建Eclipse工程
5.3 緩沖器采集系統(tǒng)App設計
5.3.1 頁面布局
5.3.2 事件監(jiān)聽
5.3.3 Socket數(shù)據(jù)傳輸
本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)模擬測試
6.1 Android應用程序調(diào)試
6.2 開發(fā)板調(diào)試
6.3 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)測試
6.3.1 系統(tǒng)的硬件安裝
6.3.2 系統(tǒng)的軟件測試
6.3.3 緩沖器性能檢測
本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄1 系統(tǒng)總體電路圖
附錄2 App界面設計代碼
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于STM32的網(wǎng)絡天氣預報系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 王榮海,羅金生,李岷,曹斌. 電子世界. 2019(01)
[2]緩沖器性能檢測設備[J]. 李鵬程. 設備管理與維修. 2018(21)
[3]基于Android系統(tǒng)的App界面設計[J]. 曲萍. 科技創(chuàng)新與應用. 2018(22)
[4]基于STM32F407與OV2640的圖像采集系統(tǒng)的設計[J]. 楊才生,吳狀肥,萬國義. 汽車實用技術. 2018(13)
[5]高分子彈性元件與多組楔形機構串聯(lián)組合緩沖器靜壓仿真[J]. 魏延剛,李剛,王睿嘉,宋亞昕,宋海超,顧曉東. 大連交通大學學報. 2018(03)
[6]基于Android和ZigBee的無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計[J]. 薛立成,丁彥闖,李云鵬. 電子測量技術. 2018(07)
[7]基于STM32的機場電動車輛智能終端設計[J]. 崔元博,江劍. 機械制造與自動化. 2017(05)
[8]鐵路貨車緩沖器性能評價標準對比研究[J]. 樊洪超,劉曉剛,陳時虎,李立,楊兆春,張鵬. 鐵道車輛. 2017(10)
[9]動車組前端鉤緩裝置耐碰撞性能試驗研究[J]. 劉旭東,劉輝,閻峰,王玉偉,李辛,林建軍. 鐵道車輛. 2017(10)
[10]“復興號”引領中國高鐵駛?cè)胄聲r代[J]. 郭師緒. 新產(chǎn)經(jīng). 2017(08)
碩士論文
[1]基于機器視覺的礦用水位監(jiān)測系統(tǒng)的設計[D]. 張森.山東科技大學 2017
[2]基于非介入式方法的電梯遠程實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 朱世行.蘇州大學 2017
[3]基于STM32F407的視頻采集與傳輸系統(tǒng)設計[D]. 曾文兵.華中師范大學 2016
[4]基于ARM Cortex-M4系列的圖像型火災報警系統(tǒng)設計[D]. 陳川.西華大學 2016
[5]基于圖像的嵌入式吊繩狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設計[D]. 李明聰.大連海事大學 2016
[6]基于RT-thread的遠程家用服務機器人系統(tǒng)開發(fā)[D]. 陳偉.浙江工業(yè)大學 2015
[7]基于STM32的智能水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研究和設計[D]. 李青.合肥工業(yè)大學 2015
[8]船舶岸電供電自動監(jiān)控系統(tǒng)研究與設計[D]. 季學彬.江蘇科技大學 2015
[9]軌道車輛新型液氣緩沖器特性研究[D]. 李偉剛.陜西科技大學 2014
[10]車鉤緩沖器試驗臺的開發(fā)[D]. 朱錦人.華東理工大學 2014
本文編號:3660454
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目標及主要內(nèi)容
1.4 研究方法及主要問題
1.5 論文結(jié)構
第二章 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)方案設計
2.1 設計任務分析
2.2 技術要求
2.3 解決方案選擇
2.3.1 核心處理控件選擇
2.3.2 通信方式選擇
2.3.3 應用軟件選擇
2.4 總體設計方案
2.5 器件選擇
2.5.1 核心控制部件
2.5.2 位移傳感器
2.5.3 位移信號變送器
2.5.4 力傳感器
2.5.5 力信號變送器
2.5.6 溫度傳感器
2.5.7 Wi-Fi模塊
2.5.8 視頻采集
2.5.9 TFT-LCD液晶顯示器
本章小結(jié)
第三章 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)硬件設計
3.1 STM32F407電路設計
3.2 力和位移傳感器接口電路設計
3.3 DS18B20接口電路設計
3.4 Air640W接口電路設計
3.5 視頻模塊接口電路設計
3.6 TFT-LCD模塊接口電路設計
本章小結(jié)
第四章 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)軟件設計
4.1 系統(tǒng)軟件功能分析
4.2 新建MDK5工程
4.3 主程序設計
4.4 力/位移信號采集程序設計
4.5 DS18B20采集程序設計
4.6 網(wǎng)絡通信程序設計
4.7 視頻采集程序設計
4.7.1 MCU讀取圖像數(shù)據(jù)
4.7.2 DCMI驅(qū)動OV2640
4.8 顯示模塊子程序
4.8.1 LCD初始化
4.8.2 曲線繪制
4.8.3 容量計算
4.8.4 LCD顯示界面設計
4.9 Flash存儲程序設計
本章小結(jié)
第五章 緩沖器數(shù)據(jù)采集App的設計與實現(xiàn)
5.1 基于Android的App開發(fā)環(huán)境配置
5.1.1 Eclipse集成開發(fā)工具簡介
5.1.2 Android開發(fā)環(huán)境配置
5.2 新建Eclipse工程
5.3 緩沖器采集系統(tǒng)App設計
5.3.1 頁面布局
5.3.2 事件監(jiān)聽
5.3.3 Socket數(shù)據(jù)傳輸
本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)模擬測試
6.1 Android應用程序調(diào)試
6.2 開發(fā)板調(diào)試
6.3 緩沖器靜壓實驗系統(tǒng)測試
6.3.1 系統(tǒng)的硬件安裝
6.3.2 系統(tǒng)的軟件測試
6.3.3 緩沖器性能檢測
本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄1 系統(tǒng)總體電路圖
附錄2 App界面設計代碼
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于STM32的網(wǎng)絡天氣預報系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 王榮海,羅金生,李岷,曹斌. 電子世界. 2019(01)
[2]緩沖器性能檢測設備[J]. 李鵬程. 設備管理與維修. 2018(21)
[3]基于Android系統(tǒng)的App界面設計[J]. 曲萍. 科技創(chuàng)新與應用. 2018(22)
[4]基于STM32F407與OV2640的圖像采集系統(tǒng)的設計[J]. 楊才生,吳狀肥,萬國義. 汽車實用技術. 2018(13)
[5]高分子彈性元件與多組楔形機構串聯(lián)組合緩沖器靜壓仿真[J]. 魏延剛,李剛,王睿嘉,宋亞昕,宋海超,顧曉東. 大連交通大學學報. 2018(03)
[6]基于Android和ZigBee的無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計[J]. 薛立成,丁彥闖,李云鵬. 電子測量技術. 2018(07)
[7]基于STM32的機場電動車輛智能終端設計[J]. 崔元博,江劍. 機械制造與自動化. 2017(05)
[8]鐵路貨車緩沖器性能評價標準對比研究[J]. 樊洪超,劉曉剛,陳時虎,李立,楊兆春,張鵬. 鐵道車輛. 2017(10)
[9]動車組前端鉤緩裝置耐碰撞性能試驗研究[J]. 劉旭東,劉輝,閻峰,王玉偉,李辛,林建軍. 鐵道車輛. 2017(10)
[10]“復興號”引領中國高鐵駛?cè)胄聲r代[J]. 郭師緒. 新產(chǎn)經(jīng). 2017(08)
碩士論文
[1]基于機器視覺的礦用水位監(jiān)測系統(tǒng)的設計[D]. 張森.山東科技大學 2017
[2]基于非介入式方法的電梯遠程實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 朱世行.蘇州大學 2017
[3]基于STM32F407的視頻采集與傳輸系統(tǒng)設計[D]. 曾文兵.華中師范大學 2016
[4]基于ARM Cortex-M4系列的圖像型火災報警系統(tǒng)設計[D]. 陳川.西華大學 2016
[5]基于圖像的嵌入式吊繩狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設計[D]. 李明聰.大連海事大學 2016
[6]基于RT-thread的遠程家用服務機器人系統(tǒng)開發(fā)[D]. 陳偉.浙江工業(yè)大學 2015
[7]基于STM32的智能水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研究和設計[D]. 李青.合肥工業(yè)大學 2015
[8]船舶岸電供電自動監(jiān)控系統(tǒng)研究與設計[D]. 季學彬.江蘇科技大學 2015
[9]軌道車輛新型液氣緩沖器特性研究[D]. 李偉剛.陜西科技大學 2014
[10]車鉤緩沖器試驗臺的開發(fā)[D]. 朱錦人.華東理工大學 2014
本文編號:3660454
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