在煤層開采時,煤巖層的壓力變化,關(guān)系著井下工作人員的人身財產(chǎn)安全。為此,論文設(shè)計了一種基于STM32F103ZET6的高精度多路壓力采集儀,用于礦山壓力實(shí)驗(yàn)室中對煤層模擬開采的壓力進(jìn)行采集與分析處理,系統(tǒng)以實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II、圖形用戶接口μC/GUI和文件系統(tǒng)FATfs作為嵌入式軟件平臺,運(yùn)用電子技術(shù)、多任務(wù)、最小二乘法、文件存儲、圖形顯示等技術(shù),開發(fā)了高精度的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、顯示、保存和傳輸?shù)那度胧讲杉瘍x。該儀器由便攜式采集儀和計算機(jī)應(yīng)用軟件兩部分構(gòu)成。采集儀硬件平臺基于STM32,具體組件包括:大電流高精度電源模塊、多路應(yīng)變儀數(shù)據(jù)采集模塊、320*240點(diǎn)陣LCD顯示模塊、數(shù)據(jù)保存模塊和通信模塊等。其中:模擬輸入接口由通道選擇開關(guān)和18位高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)S511組成,實(shí)現(xiàn)分時對多通道的壓力進(jìn)行逐一高精度采集。并行點(diǎn)陣LCD顯示模塊可以在現(xiàn)場圖形化顯示測量數(shù)據(jù)和曲線,基于SDIO接口的2G容量SD卡可以存儲大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),本系統(tǒng)既可以單獨(dú)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)壓力的顯示和保存,也可由自帶的CAN總線接口與計算機(jī)通信,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再利用,進(jìn)一步完成數(shù)據(jù)分析和圖表報告�；讦藽/OS-... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 本課題研究目標(biāo)和內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 采集儀總體設(shè)計
    2.1 采集儀功能總體分析
    2.2 采集儀軟件分析
        2.2.1 基于操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序的優(yōu)勢
        2.2.2 嵌入式操作系統(tǒng)的選取
        2.2.3 采集儀軟件平臺的設(shè)計
    2.3 傳感器標(biāo)定
    2.4 本章小結(jié)
3 采集儀硬件設(shè)計
    3.1 采集儀硬件總體設(shè)計
    3.2 主控芯片選型
    3.3 壓力傳感器選型
    3.4 通道切換模塊電路設(shè)計
        3.4.1 CD4051電路設(shè)計
        3.4.2 LM324電路設(shè)計
    3.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電路設(shè)計
    3.6 顯示模塊電路設(shè)計
    3.7 存儲模塊電路設(shè)計
    3.8 通信模塊電路設(shè)計
    3.9 電源模塊電路設(shè)計
    3.10 硬件抗干擾設(shè)計
    3.11 本章小結(jié)
4 采集儀嵌入式軟件平臺的構(gòu)建及底層驅(qū)動
    4.1 移植 μC/OS-II
        4.1.1 源碼文件介紹
cpu.h文件">        4.1.2 修改os_cpu.h文件
cpu_c.c文件">        4.1.3 修改os_cpu_c.c文件
cpu_a.asm文件">        4.1.4 修改os_cpu_a.asm文件
    4.2 移植 μC/GUI
        4.2.1 源碼文件結(jié)構(gòu)
        4.2.2 修改GUIConf.h文件
        4.2.3 修改GUITouchConf.h文件
        4.2.4 修改LCDConf.h文件
X
Touch.c文件">        4.2.5 修改GUI_X
Touch.c文件
        4.2.6 修改LCDDummy.c文件
        4.2.7 LCD底層驅(qū)動
        4.2.8 優(yōu)化LCD刷屏速度和觸摸準(zhǔn)確度
    4.3 移植FATfs
        4.3.1 修改integer.h文件
        4.3.2 修改diskio.c文件
    4.4 SD卡底層驅(qū)動
        4.4.1 SD卡通信協(xié)議
        4.4.2 SD卡識別與初始化
        4.4.3 SD卡數(shù)據(jù)傳輸過程
        4.4.4 代碼實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
5 采集儀軟件設(shè)計
    5.1 采集儀軟件設(shè)計
        5.1.1 任務(wù)劃分與優(yōu)先級分配
        5.1.2 主函數(shù)設(shè)計
        5.1.3 數(shù)據(jù)采集處理并保存任務(wù)
        5.1.4 串口中斷服務(wù)程序與串口通信任務(wù)
        5.1.5 數(shù)據(jù)顯示任務(wù)
        5.1.6 觸摸掃描和重繪窗口任務(wù)
        5.1.7 回調(diào)函數(shù)
    5.2 計算機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計
        5.2.1 標(biāo)定壓力傳感器
        5.2.2 數(shù)據(jù)采集與保存
        5.2.3 歷史數(shù)據(jù)瀏覽
    5.3 本章小結(jié)
6 采集儀應(yīng)用與測試
    6.1 采集儀界面與操作
        6.1.1 采集儀系統(tǒng)設(shè)置
        6.1.2 多路壓力數(shù)值顯示
        6.1.3 單路壓力曲線顯示
        6.1.4 多路壓力曲線顯示
    6.2 測試
        6.2.1 計算機(jī)應(yīng)用軟件測試
        6.2.2 采集儀精度測試
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于ARM的過程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)及應(yīng)用[D]. 鄧艷菲.南昌大學(xué) 2013
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[4]多路壓力計算機(jī)數(shù)據(jù)智能采集系統(tǒng)的研制[D]. 劉義剛.西安科技大學(xué) 2009
[5]基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄儀的設(shè)計[D]. 張軍峰.太原理工大學(xué) 2007
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本文編號：3100138