發(fā)布時間：2020-06-30 14:53

【摘要】：現(xiàn)有室內(nèi)空間測量定位系統(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,針對這個問題,研究設(shè)計了一種帶有無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)場可以和發(fā)射站進(jìn)行一體化快速安裝,同時在電源控制箱內(nèi)部加入帶有無線通訊功能的控制電路板,滿足現(xiàn)場復(fù)雜、強(qiáng)干擾的測量環(huán)境使用要求,應(yīng)用便捷可靠。本文對電源控制箱的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制電路板硬件電路設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對無線通訊和控制程序進(jìn)行了深入研究,提出無線組網(wǎng)和對通訊程序添加自有協(xié)議校驗的模式。論文研究內(nèi)容如下:1、根據(jù)原有電源箱在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用時的不足,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)場電源控制箱與發(fā)射站組裝效率,優(yōu)化整個wMPS測量系統(tǒng)測量布局。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)計以ARM7芯片為核心的硬件平臺,并在后期成功加載微操作系統(tǒng),實現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程操控發(fā)射站。本文對控制電路板各部分做了分析說明和功能性實驗。3、考慮到工業(yè)測量現(xiàn)場復(fù)雜、帶強(qiáng)干擾的測量環(huán)境,分析對比后選用RS485通訊協(xié)議,并編寫了上位機(jī)、控制電路板和發(fā)射站從機(jī)間的無線通訊程序。4、通訊程序的編寫中配套帶有CRC8校驗的自有協(xié)議,進(jìn)行分析測試,安全可靠,實現(xiàn)電源控制箱對測量發(fā)射站的穩(wěn)定、低誤碼率程序控制。5、在電源控制箱內(nèi)添加無線WIFI模塊,實現(xiàn)上位機(jī)對電源控制箱的無線連接控制,進(jìn)而使上位機(jī)通過電源控制箱透傳模式成功傳遞控制指令至測量發(fā)射站,控制、監(jiān)測發(fā)射站運行狀態(tài),最終實現(xiàn)wMPS整體系統(tǒng)內(nèi)的無線控制網(wǎng)絡(luò)布局及優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN86
【圖文】：

制箱內(nèi)部電路整體實現(xiàn)功能介紹制箱中內(nèi)部電路通過自身實現(xiàn)的功能協(xié)助工業(yè)現(xiàn)場搭建上位機(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工射站均被固定在穩(wěn)定的三腳架上，每個發(fā)射站都有相應(yīng)的制。每一個測量發(fā)射站組成的測量節(jié)點均通過電控箱內(nèi)部通訊連接，實時接收和發(fā)送控制信息。制箱內(nèi)電路板在工業(yè)現(xiàn)場有應(yīng)用需求時，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)射站測量速度、控制電讀取發(fā)射站內(nèi)參量、監(jiān)測發(fā)射站運行等效果。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 信號強(qiáng)，體積小，抗干擾能力強(qiáng) USR-WIFI232-制箱配有無線功能，作為無線可控節(jié)點分布在測量網(wǎng)絡(luò)中，上位機(jī)的指令，另一方面需要及時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 需求說明 備注

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓延?xùn)|;任永杰;楊學(xué)友;;wMPS測量系統(tǒng)中的新型電源控制箱設(shè)計[J];電源技術(shù);2016年04期

2 陳潔;;電源集中控制箱在住宅中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代建筑電氣;2013年04期

3 鄭連成;推薦一種適合農(nóng)村使用的多功能控制箱[J];農(nóng)村電氣化;2001年05期

4 胡昌勇;DW15-1000-4000控制箱的改進(jìn)[J];低壓電器;1988年06期

5 冀殿英;畢惠琴;羅賢星;董雷妹;張晨曙;;直流脈沖點焊機(jī)微機(jī)控制箱的研究[J];電焊機(jī);1988年04期

6 任更生;;WSM型氬弧焊機(jī)控制箱的研制[J];電焊機(jī);1988年04期

7 劉喜南;;XB-10控制箱的節(jié)電運行[J];設(shè)備管理與維修;1989年08期

8 趙森茂,陳天富;利用逆變原理在車上檢修控制箱[J];鐵道車輛;1977年08期

9 倪曼如;;采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的防爆自動控制箱[J];電子世界;2017年17期

10 楊琦;;新型便攜式臨時用電控制箱研制及應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2016年20期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉元龍;楊朱黎;趙振宇;邢座程;陳安安;;一種快速的電源網(wǎng)絡(luò)自動實現(xiàn)方法[A];第十六屆計算機(jī)工程與工藝年會暨第二屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2012年

2 韋壽祺;;70KV、30KW電子束焊機(jī)電源的研制[A];中國電子學(xué)會焊接專業(yè)委員會第五屆學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

3 吳忠智;;關(guān)于電源污染及電磁輻射的探討[A];展望新世紀(jì)——’02學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

4 ;浙江省電源學(xué)會第五屆理事會[A];浙江省電源學(xué)會第十屆學(xué)術(shù)年會暨新能源開發(fā)與電力電子研討會論文集[C];2006年

5 馬聰;王凱;王英武;;DC/DC電源的關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn)[A];第五屆航天電子戰(zhàn)略研究論壇論文集（微電子�？C];2018年

6 張瑩潔;蔡穎穎;唐雁煌;劉濱;;電源模塊分離失效分析[A];2016中國高端SMT學(xué)術(shù)會議論文集[C];2016年

7 張學(xué)敏;;110kV變電站電源備自投裝置缺陷分析及對策[A];2015年云南電力技術(shù)論壇論文集（上冊）[C];2015年

8 侯進(jìn);;脈沖電鍍及其電源[A];2010中國·重慶第七屆表面工程技術(shù)學(xué)術(shù)論壇暨展覽會論文集[C];2010年

9 裴云慶;姜桂賓;劉海濤;王兆安;;大功率軟開關(guān)電鍍電源的研制[A];第二屆全國特種電源與元器件年會論文集[C];2002年

10 廖原;;通信系統(tǒng)的電源管理方案[A];武漢市首屆學(xué)術(shù)年會通信學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報記者 耿挺;基因“暗物質(zhì)”是如何開啟轉(zhuǎn)錄“控制箱”的[N];上�？萍紙�;2017年

2 馬新民 記者 李曉輝;城區(qū)街路上的控制箱粉刷一新[N];錦州日報;2008年

3 武瑋 米小波;我市成功研發(fā)出“太陽能智能電路控制箱”[N];長治日報;2008年

4 本報記者 廖媛;瑞達(dá)電源：“返鄉(xiāng)”十二載 帶回的“盟友”越來越多[N];衡陽日報;2019年

5 通訊員 黃婉珍;電源公司對下半年工作提出明確要求[N];中國航空報;2019年

6 記者 喬翔;航天長峰獲注9.6億元電源資產(chǎn)[N];上海證券報;2019年

7 通訊員 黃婉珍;電源公司圓滿完成2017年主要指標(biāo)任務(wù)[N];中國航空報;2017年

8 成都 旭日;電源偏離的重要性[N];電子報;2017年

9 范存 黃婉珍;電源：全面推進(jìn)管理提升 抓好重點專項工作[N];中國航空報;2018年

10 周登梧 武鎧;太空電源來自云貴高原[N];中國青年報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄒國平;高速電路的場路混合建模及電源完整性的研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

2 端木瓊;wMPS系統(tǒng)的硬件平臺優(yōu)化及動態(tài)坐標(biāo)測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2012年

3 曲曉冬;混合動力車用復(fù)合電源匹配與控制理論研究[D];吉林大學(xué);2014年

4 劉嘉;弧焊逆變電源的數(shù)字化控制[D];北京工業(yè)大學(xué);2002年

5 張國月;含光伏電源的微電網(wǎng)自治運行研究[D];浙江大學(xué);2017年

6 鄧俊勇;深亞微米芯片設(shè)計中的電源完整性相關(guān)問題研究[D];浙江大學(xué);2011年

7 李洪美;含間歇性電源的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究[D];東南大學(xué);2015年

8 陳衛(wèi)民;基于微電網(wǎng)運行的光伏逆變電源若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海大學(xué);2011年

9 黃U

本文編號：2735457