本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式系統(tǒng)的貨輪油柜激光測距系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在貨輪油柜的油量測量中,傳統(tǒng)的測量方式是采用卷尺下面吊著鉛墜的方式,通過測量卷尺上附著燃油的長度來確定油的深度,進(jìn)而通過人工查表的方式查詢對應(yīng)溫度等因素下的具體燃油量。這種方式不僅十分繁瑣,而且會將燃油帶到甲板上,對工作人員人身安全和健康帶來了不小的隱患。目前市面上的小型激光測距儀,一般僅能提供固定目標(biāo)的測量和顯示的功能,無法滿足油柜測量的需求。本文通過比較現(xiàn)在市面上小型激光測距儀的優(yōu)缺點,針對其無法精確測量動態(tài)目標(biāo)、無法進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的存儲和傳輸?shù)热秉c以及貨輪油柜測量的實際需求,提出了一個基于嵌入式系統(tǒng)的激光測距系統(tǒng)。與一般的手持激光測距儀相比,該系統(tǒng)不僅可以完成距離的測量,而且可以對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理,并進(jìn)行加密存儲、安全傳輸。并且有配套的軟件客戶端,可以對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理。本文通過對激光測距原理以及測量效果的比較,選擇相位式激光測距傳感器以滿足油柜測量對測量距離以及精度的要求。同時使用樹莓派作為嵌入式系統(tǒng)的主控,結(jié)合LCD觸摸屏、條碼掃描模塊等傳感器模塊完成測距儀的硬件設(shè)計。并使用Qt結(jié)合SQLite數(shù)據(jù)庫在硬件端進(jìn)行GUI界面的設(shè)計,配合LCD觸屏以滿足激光測距儀的人機交互需求。通過使用小波閾值降噪,最小二乘法數(shù)據(jù)擬合等方法實現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)的處理。通過TCP傳輸協(xié)議以及MD5加密算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸,通過使用SMTP協(xié)議以及MIME協(xié)議實現(xiàn)通過郵件傳輸測量數(shù)據(jù),通過SQLite數(shù)據(jù)庫加密保證數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)安全。同時完成PC客戶端的設(shè)計,可以更加方便直觀的查看和管理測量數(shù)據(jù)、員工信息以及油柜信息。可以進(jìn)行測量記錄的查詢和Excel格式導(dǎo)出,可以進(jìn)行員工和油柜信息的查詢、增加和刪除等操作。經(jīng)過實驗驗證,該系統(tǒng)可以實現(xiàn)預(yù)期的要求,各項功能均已基本實現(xiàn)。激光測距儀可以完成數(shù)據(jù)測量、處理、存儲以及上傳的功能,PC客戶端可以完成安全登陸、測量記錄查詢、測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出、員工油柜信息管理等功能,整個系統(tǒng)的硬件軟件交互正常。本文為貨輪油柜的測量提出了一種基于嵌入式系統(tǒng)的解決方案,給未來油柜的測量方式提供了一個參考,具有一定的實際意義。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式 激光測距 樹莓派 Qt
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN249
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀與本論文研究的意義12
• 1.3 激光測距系統(tǒng)簡介12-13
• 1.4 論文內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 激光測距技術(shù)介紹15-22
• 2.1 激光測距儀種類15-16
• 2.2 脈沖式激光測距技術(shù)16-17
• 2.2.1 脈沖式激光測距原理16
• 2.2.2 脈沖式激光測距特點16-17
• 2.3 相位式激光測距技術(shù)17-19
• 2.3.1 相位式激光測距原理17-18
• 2.3.2 測尺與多值問題18-19
• 2.4 其他激光測距技術(shù)簡介19-21
• 2.4.1 三角法激光測距技術(shù)19-20
• 2.4.2 干涉法激光測距技術(shù)20-21
• 2.5 本課題激光測距模塊選擇21-22
• 2.5.1 脈沖法和相位法激光測距的比較21
• 2.5.2 本課題激光測距方法選擇21-22
• 第3章 嵌入式系統(tǒng)配置及資源分配22-33
• 3.1 硬件平臺介紹22-23
• 3.2 系統(tǒng)配置23-29
• 3.2.1 樹莓派系統(tǒng)燒錄23-24
• 3.2.2 串口配置24-25
• 3.2.3 無線網(wǎng)卡配置25-27
• 3.2.4 Qt環(huán)境配置27-28
• 3.2.5 RTC模塊I2C配置28-29
• 3.3 SQLite3交叉編譯29-31
• 3.3.1 SQLite簡介29-30
• 3.3.2 SQLite3樹莓派交叉編譯30-31
• 3.4 樹莓派硬件資源分配31-33
• 3.4.1 激光測距模塊31
• 3.4.2 LCD觸摸屏31-32
• 3.4.3 條碼模塊以及無線網(wǎng)卡32
• 3.4.4 RTC模塊32-33
• 第4章 測距儀嵌入式GUI的Qt實現(xiàn)33-54
• 4.1 Qt開發(fā)環(huán)境介紹33-34
• 4.1.1 Qt概述33-34
• 4.1.2 信號與槽機制34
• 4.2 串口通信實現(xiàn)34-35
• 4.3 掃碼模塊輸入子系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸35-37
• 4.4 Qt結(jié)合SQLite實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和處理37-40
• 4.4.1 Qt的SQL支持37
• 4.4.2 Qt使用SQLite實現(xiàn)37-38
• 4.4.3 Qt中實現(xiàn)SQLite數(shù)據(jù)庫加密38-40
• 4.5 激光測距修正算法實現(xiàn)40-46
• 4.5.1 小波變換閾值去噪40-44
• 4.5.2 最小二乘法數(shù)據(jù)擬合44-46
• 4.6 TCP與郵件安全傳輸設(shè)計46-50
• 4.6.1 TCP數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計46-49
• 4.6.2 郵件傳輸設(shè)計49-50
• 4.7 嵌入式操作界面設(shè)計50-54
• 4.7.1 員工登錄界面50-51
• 4.7.2 員工測量模塊設(shè)計51-53
• 4.7.3 管理員數(shù)據(jù)管理模塊設(shè)計53-54
• 第5章 PC軟件客戶端設(shè)計54-62
• 5.1 TCP客戶端與服務(wù)器54-55
• 5.1.1 TCP客戶端/服務(wù)器介紹54
• 5.1.2 MD5安全登錄實現(xiàn)54-55
• 5.2 PC軟件客戶端設(shè)計55-61
• 5.2.1 PC客戶端界面功能56
• 5.2.2 PC客戶端界面結(jié)構(gòu)56-57
• 5.2.3 測量數(shù)據(jù)管理界面設(shè)計57-59
• 5.2.4 員工信息管理界面59-61
• 5.3 TCP服務(wù)器設(shè)計61-62
• 第6章 系統(tǒng)測試62-71
• 6.1 激光測距儀功能測試62-66
• 6.1.1 硬件模塊聯(lián)合測試62-64
• 6.1.2 激光測距儀組裝測試64-66
• 6.2 測量修正算法可靠性測試66-68
• 6.2.1 激光測距數(shù)據(jù)采集66-67
• 6.2.2 數(shù)據(jù)處理效果67-68
• 6.3 激光測距系統(tǒng)軟件功能測試68-70
• 6.3.1 登錄驗證功能68-69
• 6.3.2 測量數(shù)據(jù)查詢與Excel輸出功能69-70
• 6.4 激光測距系統(tǒng)聯(lián)合測試70-71
• 第7章 總結(jié)與展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 附錄77

  本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式系統(tǒng)的貨輪油柜激光測距系統(tǒng)的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：462781