海洋環(huán)境數(shù)據(jù)采集主要是采集溫濕度、水流速流向、風(fēng)速風(fēng)向等海洋環(huán)境數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠讓我們更好的了解海洋、監(jiān)測(cè)海洋、開發(fā)海洋,更能夠?qū)胶＿\(yùn)輸保障、航道優(yōu)化等交通運(yùn)輸領(lǐng)域起到積極的作用。因此,對(duì)海洋環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)具有重要的意義。本文依托島群海域重要生物資源及環(huán)境智能監(jiān)測(cè)及裝備技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目(201505025-6)進(jìn)行開發(fā)。首先介紹了海洋環(huán)境采集系統(tǒng)的研究背景與意義,同時(shí)簡(jiǎn)單對(duì)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況做出了說明,然后對(duì)海洋環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,并介紹一些相關(guān)技術(shù)。最后,完成對(duì)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)和開發(fā)。經(jīng)過運(yùn)行測(cè)試,采集系統(tǒng)可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。論文設(shè)計(jì)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以兩塊不同系列的STM32微處理器作為主控板和驅(qū)動(dòng)板的核心,兩者通過CAN總線進(jìn)行通訊。主控板負(fù)責(zé)控制GPRS通訊模塊保持?jǐn)?shù)據(jù)采集終端與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程通信及數(shù)據(jù)傳輸;驅(qū)動(dòng)板負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)多種傳感器采集相關(guān)的水文氣象數(shù)據(jù)。在硬件部分主要對(duì)數(shù)據(jù)采集終端進(jìn)行了電路設(shè)計(jì),包括主芯片的硬件基礎(chǔ)電路、數(shù)據(jù)采集電路、GPS定位模塊和GPRS無線通信模塊等。軟件部分主要針對(duì)終端的主控板和驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行嵌入式程序開...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與相關(guān)技術(shù)介紹
    2.1 海洋環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需求分析
        2.1.1 設(shè)計(jì)要求
        2.1.2 主要功能分析
        2.1.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
    2.2 采集系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 GPRS技術(shù)
        2.3.1 GPRS技術(shù)簡(jiǎn)述
        2.3.2 GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        2.3.3 GPRS的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
    2.4 GPS技術(shù)
        2.4.1 GPS定位技術(shù)的組成
        2.4.2 定位的原理
    2.5 傳感器技術(shù)
    2.6 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
        2.6.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展
        2.6.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
        2.6.3 CAN總線技術(shù)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件結(jié)構(gòu)圖
    3.2 控制芯片的選擇
    3.3 硬件電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 電源電路
        3.3.2 SD卡存儲(chǔ)電路
        3.3.3 JTAG電路
    3.4 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)
        3.4.1 溫濕度采集電路設(shè)計(jì)
        3.4.2 氣壓采集電路設(shè)計(jì)
        3.4.3 風(fēng)速采集模塊
        3.4.4 水流速、流向的采集模塊
    3.5 GPS定位模塊
        3.5.1 GPS模塊選型
        3.5.2 GPS模塊的電路設(shè)計(jì)
    3.6 GPRS通信模塊
        3.6.1 GPRS模塊選型
        3.6.2 GPRS模塊的電路設(shè)計(jì)
    3.7 CAN通信接口的設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
    4.1 開發(fā)環(huán)境搭建
        4.1.1 軟件開發(fā)工具介紹
        4.1.2 仿真調(diào)試工具介紹
    4.2 采集終端的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.1 終端系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
        4.2.2 主控板軟件結(jié)構(gòu)
        4.2.3 驅(qū)動(dòng)板軟件結(jié)構(gòu)
    4.3 數(shù)據(jù)模塊采集程序
        4.3.1 溫濕度數(shù)據(jù)采集
        4.3.2 氣壓數(shù)據(jù)采集
    4.4 GPRS通信軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 GPRS相關(guān)AT命令
        4.4.2 GPRS通訊設(shè)計(jì)
    4.5 GPS定位軟件設(shè)計(jì)
        4.5.1 NMEA通訊協(xié)議
        4.5.2 GPS定位程序設(shè)計(jì)流程
        4.5.3 GPS定位數(shù)據(jù)采集流程
    4.6 CAN通信的軟件設(shè)計(jì)
        4.6.1 CAN總線的初始化
        4.6.2 CAN總線通信收發(fā)程序
    4.7 本章小結(jié)
第五章 運(yùn)行與測(cè)試
    5.1 GPS定位測(cè)試
    5.2 主控板測(cè)試
    5.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)測(cè)試
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號(hào)：3838104