近幾十年,全球海洋觀測的趨勢已經(jīng)從原本的不連續(xù)的船基或岸基考察的方式轉變成現(xiàn)在的持續(xù)的定點實時觀測的方式。發(fā)達國家現(xiàn)在正通過開發(fā)先進技術和裝備,并且使用多手段融合的方式對海洋進行觀測。海洋浮標是新發(fā)展的一種新監(jiān)測技術,逐漸被許多沿海國家看重并大力發(fā)展,是離岸獲取海洋信息的重要技術手段,對海洋開發(fā)有重要作用。由于在近淺海區(qū)域距離海岸線100m水域內(nèi),環(huán)境情況較為復雜,大型船只無法作業(yè),所以需要設計一款微型浮標作為替代設備。本文設計了一款采用活塞式機械結構的高性價比的微型浮標,能夠長時間的連續(xù)無間斷地工作,可作為開發(fā)平臺進行二次開發(fā)。本文首先介紹了海洋浮標的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢,然后根據(jù)需求給出了浮標的整體的設計方案,包括浮標的結構設計、遠程遙控功能的實現(xiàn)、單片機的選型以及供電方案的設計,浮標使用的通信模塊是lora模塊,具備組網(wǎng)功能,可與無人船等海上設備構建監(jiān)測網(wǎng)。之后分別對系統(tǒng)的硬件和軟件部分進行詳細介紹。其中對系統(tǒng)使用的STM32系列處理器進行了介紹,還對各種硬件部分的電路和接口進行介紹。另外對系統(tǒng)的軟件開發(fā)進行介紹,將軟件系統(tǒng)按照應用層、實時操作系統(tǒng)和驅動層進行劃分,進行模塊...

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 論文內(nèi)容結構安排
2 浮標總體方案設計
    2.1 系統(tǒng)設計預期目標
    2.2 系統(tǒng)設計方案
        2.2.1 浮標結構設計
        2.2.2 遠程遙控功能
        2.2.3 單片機選型
        2.2.4 系統(tǒng)供電方案
    2.3 系統(tǒng)設計重點
    2.4 系統(tǒng)功能總結
    2.5 本章小結
3 控制系統(tǒng)硬件開發(fā)
    3.1 STM32 系列高性能處理器介紹
    3.2 減速電機簡介
    3.3 AS32-TTL-100 簡介
    3.4 傳感器模塊
        3.4.1 MS5837-30BA傳感器
        3.4.2 MPU6050 傳感器
    3.5 浮標電源電路
    3.6 本章小結
4 控制系統(tǒng)軟件設計
    4.1 STM32 單片機開發(fā)簡介
    4.2 電機軟件設計
        4.2.1 電機驅動程序設計
        4.2.2 電機測速和位置測量
        4.2.3 “速度環(huán)和位置環(huán)”雙閉環(huán)PID電機位置控制
    4.3 AS32-TTL-100 模塊驅動軟件設計
    4.4 MS5837-30BA模塊驅動軟件設計
    4.5 MPU6050 模塊驅動軟件設計
    4.6 浮標控制器程序流程圖
    4.7 本章小結
5 系統(tǒng)調(diào)試
    5.1 結構部分調(diào)試
    5.2 軟件部分調(diào)試
    5.3 實驗測試
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間研究成果及所獲獎勵
致謝



本文編號：3868233