本文關(guān)鍵詞：聲學(xué)海流計(jì)測量儀研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國是一個海洋大國,但是還不屬于海洋強(qiáng)國。我國海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、開發(fā)利用、科學(xué)研究、綜合管理以及海洋軍事活動等都需要從海洋自動觀測技術(shù)上獲得技術(shù)上的支持。擁有先進(jìn)的海洋自動觀測儀器是我國步入海洋強(qiáng)國之列的必要前提條件之一。海流是海洋中一種重要的水文要素,海洋流場的實(shí)時監(jiān)測與測量也是海洋科考的重要內(nèi)容。伴隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也獲得了廣闊的發(fā)展空間,成為一個嶄新的技術(shù)熱點(diǎn)與發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,軟件和硬件可以裁減的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。伴隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大的需求,對控制設(shè)備的性能也相應(yīng)地提出了更高的要求。本課題是屬于國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)深海高精度聲學(xué)海流計(jì)與大深度拖曳剖面測量系統(tǒng)的子課題—500米高精度聲學(xué)海流計(jì),其系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：傳感器部分(由東海站開發(fā)),儀器部分(由中國海洋大學(xué)開發(fā)),而本論文研究的重點(diǎn)是儀器部分,即聲學(xué)海流計(jì)測量儀的研制。本文在充分了解海流計(jì)的背景,國內(nèi)外研究發(fā)展動態(tài)以及嵌入式技術(shù)的基礎(chǔ)上,確立了聲學(xué)海流計(jì)測量儀的通信協(xié)議、硬件平臺以及軟件實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)的硬件平臺是以微控制器STM32F107VCT6為核心,根據(jù)功能的需求,對系統(tǒng)的主控制器模塊、日歷時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、壓力傳感器模塊以及姿態(tài)傳感器模塊進(jìn)行了詳細(xì)地介紹。在IAR這個軟件開發(fā)平臺上利用C程序設(shè)計(jì)語言,由模塊化的軟件設(shè)計(jì)方式,根據(jù)制定出的通信協(xié)議,對系統(tǒng)的流量計(jì)與主控制器之間的通訊,按鍵接口驅(qū)動程序,數(shù)據(jù)的存儲與回放,LCD的顯示進(jìn)行了相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對于海水的流速、流向、溫度、姿態(tài)、深度等各個參數(shù)的測量。系統(tǒng)擁有較高的穩(wěn)定性和可靠性,操作簡單方便,大大地提高了工作的效率。論文的最后,對論文進(jìn)行了深入地總結(jié),并且針對下一步的補(bǔ)充設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式系統(tǒng) 聲學(xué)海流計(jì)測量儀 STM32F107VCT6 模塊化
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH766.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 引言11
• 1.2 國內(nèi)外海流計(jì)的研究發(fā)展動態(tài)11-13
• 1.2.1 國外動態(tài)11-12
• 1.2.2 國內(nèi)動態(tài)12-13
• 1.3 嵌入式系統(tǒng)概述13-14
• 1.3.1 嵌入式系統(tǒng)定義13
• 1.3.2 嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)13-14
• 1.3.3 嵌入式系統(tǒng)的組成14
• 1.3.4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢14
• 1.4 課題的總體目標(biāo)14-15
• 1.5 課題的總體任務(wù)及研究意義15
• 1.6 本論文解決的關(guān)鍵技術(shù)問題15
• 1.7 論文組織結(jié)構(gòu)15-16
• 2 海流計(jì)測量原理的總體設(shè)計(jì)16-24
• 2.1 系統(tǒng)基本參數(shù)16
• 2.2 系統(tǒng)指標(biāo)16
• 2.3 海流計(jì)技術(shù)路線的實(shí)施細(xì)則16-23
• 2.3.1 海流計(jì)技術(shù)路線的整體描述16-17
• 2.3.2 海流計(jì)系統(tǒng)功能配置17
• 2.3.3 海流計(jì)的系統(tǒng)組成17-18
• 2.3.4 換能器陣18
• 2.3.5 電氣接口18
• 2.3.6 海流測量原理18-21
• 2.3.7 接收電路設(shè)計(jì)21
• 2.3.8 聲速校準(zhǔn)21-22
• 2.3.9 耐壓外殼設(shè)計(jì)22
• 2.3.10 測流精度估計(jì)22-23
• 2.4 課題的主要創(chuàng)新點(diǎn)23-24
• 3 聲學(xué)海流計(jì)測量儀的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)24-41
• 3.1 聲學(xué)海流計(jì)測量儀的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-35
• 3.1.1 硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)24
• 3.1.2 嵌入式ARM處理器的介紹24-25
• 3.1.3 日歷時鐘模塊介紹25-26
• 3.1.4 鍵盤輸入模塊26-27
• 3.1.5 液晶顯示屏硬件接口電路設(shè)計(jì)27-30
• 3.1.6 數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)計(jì)30-33
• 3.1.7 壓力傳感器33-34
• 3.1.8 姿態(tài)傳感器34-35
• 3.2 聲學(xué)海流計(jì)測量儀的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-41
• 3.2.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)35-36
• 3.2.2 流量計(jì)與主控制器之間的通訊工作流程36-37
• 3.2.3 按鍵接口驅(qū)動程序37-38
• 3.2.4 數(shù)據(jù)存儲與回放38-39
• 3.2.5 LCD的設(shè)計(jì)39-41
• 4 通訊協(xié)議41-50
• 4.1 主控制器與流量計(jì)之間的通訊協(xié)議41-45
• 4.1.1 儀器設(shè)置傳感器時間命令(01命令)42
• 4.1.2 儀器讀取傳感器時間命令(02命令)42-43
• 4.1.3 傳感器回送自檢結(jié)果(03命令)43
• 4.1.4 傳感器定時回送海流采集結(jié)果(04命令)43-44
• 4.1.5 儀器發(fā)送給傳感器深度和姿態(tài)命令(05命令)44
• 4.1.6 儀器設(shè)置傳感器關(guān)機(jī)命令(06命令)44-45
• 4.2 主控制器與KELLER壓力傳感器之間的通訊協(xié)議45-47
• 4.3 主控制器與姿態(tài)傳感器之間的通訊協(xié)議47-48
• 4.3.1 獲取數(shù)據(jù)指令47
• 4.3.2 獲取信息指令47
• 4.3.3 開始校準(zhǔn)指令47-48
• 4.3.4 停止校準(zhǔn)指令48
• 4.4 主控制器與上位機(jī)之間的通訊協(xié)議48-49
• 4.5 CRC校驗(yàn)原理49-50
• 5 系統(tǒng)測試50-53
• 6 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53
• 6.2 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-57
• 致謝57-58
• 個人簡歷58-59
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 付少雁,邱樹松;聲學(xué)海流計(jì)多普勒信號的采集與處理[J];海洋科學(xué);1992年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于佳良;聲學(xué)海流計(jì)測量儀研制[D];中國海洋大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：聲學(xué)海流計(jì)測量儀研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：403945