基于ARM和脈沖激光測(cè)距傳感器的立木參數(shù)采集儀設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-09-17 10:30
近年來,隨著電子信息技術(shù)高速發(fā)展,以經(jīng)典測(cè)樹理論為基礎(chǔ),將先進(jìn)傳感器與高性能單片機(jī)相結(jié)合的嵌入式數(shù)據(jù)采集和處理應(yīng)用開發(fā),在精準(zhǔn)林業(yè)中變得越來越普遍。針對(duì)區(qū)域森林蓄積量、生物量估計(jì)需要獲取區(qū)域內(nèi)林木的株數(shù)、平均胸徑、胸高斷面積、密度、空間坐標(biāo)和不同高度的森林植被覆蓋率等多種特征信息,設(shè)計(jì)了一套基于ARM和脈沖激光測(cè)距傳感器的活立木參數(shù)采集儀系統(tǒng)。本文在深入研究角規(guī)測(cè)樹原理的基礎(chǔ)上,詳細(xì)研究了立木參數(shù)計(jì)算方法,使獲取森林特征信息的時(shí)間大大縮短,效率得到大幅提高。 本文采用以Cortex-M3內(nèi)核為芯片核心的STM32F103單片機(jī)處理采集到的數(shù)據(jù),外圍搭載設(shè)備主要有:立木參數(shù)采集儀控制電路,高精度脈沖激光測(cè)距傳感器,微型直流電機(jī)和電源等設(shè)備。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件電路主要包括電源電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、串口通信電路、存儲(chǔ)電路和電機(jī)控制電路等?刂齐娐犯鶕(jù)接收到傳感器測(cè)量數(shù)據(jù),計(jì)算出測(cè)量范圍內(nèi)的立木參數(shù)并存儲(chǔ)記錄,測(cè)量完成后可通過USB接口下載所有立木數(shù)據(jù)供研究人員做后續(xù)研究分析。采用的STM32F103單片機(jī)性能與8位單片機(jī)相比有飛躍式提升,計(jì)算速度與ARM7相比較快了近30%。單片機(jī)內(nèi)部搭載的是uC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),具有多任務(wù)管理功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)立木參數(shù)的計(jì)算、存儲(chǔ)、USB下載和控制微型直流電機(jī)等功能。
【學(xué)位單位】:浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2014
【中圖分類】:S776.2
【部分圖文】:
'''2 ACOCOEd 標(biāo);因'''OCAC=1/50, 則有:25OEd 標(biāo);這里的標(biāo)d 隨距離 OE 變化;。角規(guī)計(jì)數(shù):對(duì)于每一株被掃描樣木,計(jì)算標(biāo)d 值,并用之與被掃描樣木的實(shí)際胸徑 di比較,當(dāng)胸徑 di大于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 1,當(dāng)胸徑 di等于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 0.5,否則計(jì) 0,即: 標(biāo)標(biāo)標(biāo)ddddddgiiii0,0.5,1,
'''2 ACOCOEd 標(biāo);因'''OCAC=1/50, 則有:25OEd 標(biāo);這里的標(biāo)d 隨距離 OE 變化;。角規(guī)計(jì)數(shù):對(duì)于每一株被掃描樣木,計(jì)算標(biāo)d 值,并用之與被掃描樣木的實(shí)際胸徑 di比較,當(dāng)胸徑 di大于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 1,當(dāng)胸徑 di等于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 0.5,否則計(jì) 0,即: 標(biāo)標(biāo)標(biāo)ddddddgiiii0,0.5,1,
10圖 2.4 采集儀外形示意圖Figure2.4 Outline diagram of acquisition instrument如圖 2.4 所示各編號(hào)所代表的實(shí)物分別為:標(biāo)號(hào) 1 是三角架,標(biāo)號(hào) 2 是慢速電機(jī)及支撐機(jī)構(gòu)[22],標(biāo)號(hào) 3 是電源接口,標(biāo)號(hào) 4 是 USB 數(shù)據(jù)下載接 5 是封裝外殼,標(biāo)號(hào) 6 是脈沖激光測(cè)距傳感器,標(biāo)號(hào) 7 是功能指示燈,標(biāo)動(dòng)按鍵,標(biāo)號(hào) 9 是停止按鍵,標(biāo)號(hào) 10 是立木參數(shù)采集儀控制電路板,此采集儀整體架構(gòu)圖如上圖所示,本文重點(diǎn)研究測(cè)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)外觀設(shè)計(jì)將采用和專業(yè)機(jī)構(gòu)合作的方式實(shí)現(xiàn),上圖示意了儀器的主要外體實(shí)物將在聽取專業(yè)人士意見后確定。
本文編號(hào):2820604
【學(xué)位單位】:浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2014
【中圖分類】:S776.2
【部分圖文】:
'''2 ACOCOEd 標(biāo);因'''OCAC=1/50, 則有:25OEd 標(biāo);這里的標(biāo)d 隨距離 OE 變化;。角規(guī)計(jì)數(shù):對(duì)于每一株被掃描樣木,計(jì)算標(biāo)d 值,并用之與被掃描樣木的實(shí)際胸徑 di比較,當(dāng)胸徑 di大于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 1,當(dāng)胸徑 di等于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 0.5,否則計(jì) 0,即: 標(biāo)標(biāo)標(biāo)ddddddgiiii0,0.5,1,
'''2 ACOCOEd 標(biāo);因'''OCAC=1/50, 則有:25OEd 標(biāo);這里的標(biāo)d 隨距離 OE 變化;。角規(guī)計(jì)數(shù):對(duì)于每一株被掃描樣木,計(jì)算標(biāo)d 值,并用之與被掃描樣木的實(shí)際胸徑 di比較,當(dāng)胸徑 di大于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 1,當(dāng)胸徑 di等于標(biāo)d 時(shí)計(jì) 0.5,否則計(jì) 0,即: 標(biāo)標(biāo)標(biāo)ddddddgiiii0,0.5,1,
10圖 2.4 采集儀外形示意圖Figure2.4 Outline diagram of acquisition instrument如圖 2.4 所示各編號(hào)所代表的實(shí)物分別為:標(biāo)號(hào) 1 是三角架,標(biāo)號(hào) 2 是慢速電機(jī)及支撐機(jī)構(gòu)[22],標(biāo)號(hào) 3 是電源接口,標(biāo)號(hào) 4 是 USB 數(shù)據(jù)下載接 5 是封裝外殼,標(biāo)號(hào) 6 是脈沖激光測(cè)距傳感器,標(biāo)號(hào) 7 是功能指示燈,標(biāo)動(dòng)按鍵,標(biāo)號(hào) 9 是停止按鍵,標(biāo)號(hào) 10 是立木參數(shù)采集儀控制電路板,此采集儀整體架構(gòu)圖如上圖所示,本文重點(diǎn)研究測(cè)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)外觀設(shè)計(jì)將采用和專業(yè)機(jī)構(gòu)合作的方式實(shí)現(xiàn),上圖示意了儀器的主要外體實(shí)物將在聽取專業(yè)人士意見后確定。
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2820604
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