冰川作為生態(tài)環(huán)境中不可或缺的一部分,對局部地區(qū)的環(huán)境氣候甚至全球的環(huán)境氣候都有著重要影響。長期以來,冰川研究都是諸多科學(xué)家們的重要工作之一,冰川雪面高度數(shù)據(jù)是研究冰川的重要內(nèi)容。冰川雪面高度觀測系統(tǒng)是獲取冰川雪面高度數(shù)據(jù)的重要媒介。目前,對冰川雪面高度的觀測主要由人工實現(xiàn),耗時費力。冰川雪面高度觀測系統(tǒng)的自動化,將極大的推進了冰川研究的進程,對冰川學(xué)自身的發(fā)展有著巨大的推動作用。論文根據(jù)實地考察情況并結(jié)合項目要求,設(shè)計并實現(xiàn)了一種冰川雪面高度自動觀測節(jié)點系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了超低功耗微控制處理器、電源管理模塊、高精度低功耗溫濕度傳感器、超聲波傳感器、高精度實時時鐘芯片、GPS、數(shù)據(jù)存儲器以及無線傳輸?shù)饶K,能夠在高寒環(huán)境條件下,長期穩(wěn)定地自動測量、存儲和傳輸冰川上某點的溫濕度、雪面高度、地理位置坐標(biāo)以及海拔高度等數(shù)據(jù),并且實現(xiàn)了遠程人機交互功能。冰川雪面高度自動觀測節(jié)點系統(tǒng)由電源管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)三個子系統(tǒng)構(gòu)成。文章從硬件和軟件兩方面,詳細(xì)闡述系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)過程和工作原理。硬件方面,詳細(xì)闡述了系統(tǒng)中各模塊的功能特點以及應(yīng)用電路的設(shè)計與實現(xiàn);軟件方面,重點介紹了各個模塊...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１冰川物質(zhì)平衡自動觀測節(jié)點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖??電源管理系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)對太陽能充電進行管理，將電源電壓降到可??

冰川雪面高度自動觀測節(jié)點系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計思想。節(jié)點系統(tǒng)主要由電??源管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)三個子系統(tǒng)構(gòu)成，每個子系統(tǒng)都??由數(shù)個功能模塊構(gòu)成。本節(jié)點系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖１－丨所示。??太陽能彳太陽能充電?｜｜?＾無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)??電池板?￣＾?管理模塊??＾....

圖１－２冰川雪面高度自動觀測節(jié)點系統(tǒng)工作流程圖??冰川雪面高度自動觀測節(jié)點系統(tǒng)中設(shè)計了兩個開關(guān)：主開關(guān)和從開關(guān)

１．３．２系統(tǒng)工作原理??冰川雪面高度自動觀測節(jié)點系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時或定時采集、存儲和傳輸冰川??雪面高度及其相關(guān)數(shù)據(jù)，其實際運行流程圖如圖１－２所示。??開始??????５???斷開主開關(guān)，電源管??理系統(tǒng)進入低功耗模式??有起始信＾＾??＾到來??閉合主開關(guān)???Ｉ???數(shù)據(jù)采....

圖２－１基Ｔ?ＣＮ３７２２的太陽能充電管理模塊電路原理圖??ＣＮ３７２２是一款ＰＷＭ降壓模式充電管理集成電路，可使用太陽能電池供電，??

２．３太陽能充電管理模塊的設(shè)計與實現(xiàn)??太陽能充電管理模塊由硬件電路構(gòu)成，太陽能充電管理芯片ＣＮ３７２２是其??核心器件。基于ＣＮ３７２２的太陽能充電管理模塊電路原理圖如圖２－１所示。??ｃ?Ｉ?Ｗ?Ｉ?ｎ?ｎｉ?ＬＩ?Ｒｌ?０．２??］￣￣——Ｔ＾？－Ｐ?■?°?Ｎ＇ｌ￣￣—Ｔ....

圖２－２電池過放保護電路??

負(fù)載供電期間，負(fù)載供電控制模塊一直處在低功耗模式。結(jié)束信號的到來或者供??電超時都能夠促使負(fù)載供電控制模塊斷開主開關(guān)，結(jié)束對負(fù)載的供電。負(fù)載供電??控制模塊的工作流程圖如圖２－３所示。??９??

本文編號：3998991