【摘要】：現(xiàn)有室內(nèi)空間測(cè)量定位系統(tǒng)(wMPS)中,原有供電系統(tǒng)的電源箱在機(jī)械結(jié)構(gòu)、功能應(yīng)用方面均有較大不足,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,研究設(shè)計(jì)了一種帶有無(wú)線功能的電源控制箱。電源控制箱采用了帶有快鎖功能的全新機(jī)械結(jié)構(gòu),在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可以和發(fā)射站進(jìn)行一體化快速安裝,同時(shí)在電源控制箱內(nèi)部加入帶有無(wú)線通訊功能的控制電路板,滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜、強(qiáng)干擾的測(cè)量環(huán)境使用要求,應(yīng)用便捷可靠。本文對(duì)電源控制箱的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制電路板硬件電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對(duì)無(wú)線通訊和控制程序進(jìn)行了深入研究,提出無(wú)線組網(wǎng)和對(duì)通訊程序添加自有協(xié)議校驗(yàn)的模式。論文研究?jī)?nèi)容如下:1、根據(jù)原有電源箱在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)的不足,提出電源控制箱機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化、縮小體積和減重的方案,全新設(shè)計(jì)安裝結(jié)構(gòu),并在箱體頂端引入快鎖裝置,提高工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電源控制箱與發(fā)射站組裝效率,優(yōu)化整個(gè)wMPS測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量布局。2、根據(jù)全新電源控制箱配合生產(chǎn)需要添加的控制功能,設(shè)計(jì)以ARM7芯片為核心的硬件平臺(tái),并在后期成功加載微操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程操控發(fā)射站。本文對(duì)控制電路板各部分做了分析說(shuō)明和功能性實(shí)驗(yàn)。3、考慮到工業(yè)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜、帶強(qiáng)干擾的測(cè)量環(huán)境,分析對(duì)比后選用RS485通訊協(xié)議,并編寫(xiě)了上位機(jī)、控制電路板和發(fā)射站從機(jī)間的無(wú)線通訊程序。4、通訊程序的編寫(xiě)中配套帶有CRC8校驗(yàn)的自有協(xié)議,進(jìn)行分析測(cè)試,安全可靠,實(shí)現(xiàn)電源控制箱對(duì)測(cè)量發(fā)射站的穩(wěn)定、低誤碼率程序控制。5、在電源控制箱內(nèi)添加無(wú)線WIFI模塊,實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)電源控制箱的無(wú)線連接控制,進(jìn)而使上位機(jī)通過(guò)電源控制箱透?jìng)髂Ｊ匠晒鬟f控制指令至測(cè)量發(fā)射站,控制、監(jiān)測(cè)發(fā)射站運(yùn)行狀態(tài),最終實(shí)現(xiàn)wMPS整體系統(tǒng)內(nèi)的無(wú)線控制網(wǎng)絡(luò)布局及優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN86
【圖文】：

制箱內(nèi)部電路整體實(shí)現(xiàn)功能介紹制箱中內(nèi)部電路通過(guò)自身實(shí)現(xiàn)的功能協(xié)助工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)搭建上位機(jī)為控制核心，分布在各處的配備電源控制箱的一件分散布局，使得發(fā)射站發(fā)出的掃描光能夠覆蓋整個(gè)工射站均被固定在穩(wěn)定的三腳架上，每個(gè)發(fā)射站都有相應(yīng)的制。每一個(gè)測(cè)量發(fā)射站組成的測(cè)量節(jié)點(diǎn)均通過(guò)電控箱內(nèi)部通訊連接，實(shí)時(shí)接收和發(fā)送控制信息。制箱內(nèi)電路板在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有應(yīng)用需求時(shí)，經(jīng)由上位機(jī)發(fā)行接收，CPU 芯片進(jìn)行分析解算，然后將指令信息打包5 通訊傳遞給發(fā)射站，達(dá)到改變發(fā)射站測(cè)量速度、控制電讀取發(fā)射站內(nèi)參量、監(jiān)測(cè)發(fā)射站運(yùn)行等效果。上位機(jī)、電功能流程如圖 3-1 所示。

第三章 電源控制箱內(nèi)部電路設(shè)計(jì)分析源 24V 輸入，可變電壓輸出 TPS5410，可變塊供電片封裝小，允許電流大，紋波小 LM1117，LDO支持電流達(dá)到 開(kāi)關(guān) CPU 程序控制，取代繼電器方式 三極管搭配 MPU 速度快，穩(wěn)定抗干擾，支持 UART LPC21XX 芯片 穩(wěn)定可靠，有 ESD 保護(hù)等功能 SP3485，帶靜模塊 信號(hào)強(qiáng)，體積小，抗干擾能力強(qiáng) USR-WIFI232-制箱配有無(wú)線功能，作為無(wú)線可控節(jié)點(diǎn)分布在測(cè)量網(wǎng)絡(luò)中，上位機(jī)的指令，另一方面需要及時(shí)將收到的指令傳輸給發(fā)射在遠(yuǎn)程準(zhǔn)確控制發(fā)射站。電路板主要的功能結(jié)構(gòu)圖如圖 3-2系統(tǒng)、ARM7 芯片最小系統(tǒng)[22]、485 通訊模塊和 WIFI 模塊表 3-1 控制電路板硬件需求分析求 需求說(shuō)明 備注

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