一、Digi:做“深”串口通信(论文文献综述)
贾云祥[1](2021)在《基于云平台的智能窗远程监控系统的设计》文中进行了进一步梳理随着物联网的飞速发展,智能产品已经逐渐融入人们的生活,窗户作为家居中的重要组成部分,也正在不断走向智能化。现有的智能窗产品大多功能单一,而且价格昂贵,还没有进入商业化。通过对现有技术和研究的分析,本文提出了一个基于云平台的智能窗远程监控系统。本系统选择STM32作为主控模块。与传统窗户相比,本系统设计了多种控制方式,包括基于多传感器的自动控制、基于云平台的远程控制、基于现场可编辑门阵列(FPGA)的手势控制、按键控制和遥控控制。在自动控制模式下,多种传感器实时采集室内外环境信息,通过不同的环境情况自动决定是否需要开关窗。多传感器信息还被发送到有机发光二极管(OLED)显示屏进行实时展示。在远程控制模式下,多传感信息和窗户状态通过无线(WiFi)模块利用消息队列遥测传输协议(MQTT)上传到阿里云平台进行储存。本系统对手机端和网页端的界面和功能进行了设计,可以实现室内外环境情况和窗户状态的远程监控,同时可以向硬件端发布控制信号驱动相应的操作。在手势控制模式下,考虑到主控制器内存有限,所以选择FPGA进行手势控制。手势控制的核心是手势识别,首先利用OV7670摄像头采集图像信息传入FPGA,数据依次经过色彩空间转换、肤色检测、手势定位、手势分割和手势识别。系统融入了下边沿定位分割法,并首次将跳变沿检测法用于手势识别。识别出的手势信号作为控制信号通过串行外设接口(SPI)协议发送到主控制器进行控制。手势控制还包括同步动态随机存取内存(SDRAM)缓存和视频推行阵列(VGA)显示两部分,分别可以提升图像处理的速度和实时展示的效果。测试结果显示,本系统中的多种控制方式效果达到预期,满足人们多样化的需求。
戴传浩[2](2020)在《基于XBee3的矿用低功耗数据采集系统的设计》文中研究指明随着物联网技术的快速发展,无线通信技术在煤矿开采这种工况环境复杂的采矿行业中的应用也越来越广泛。为了加快推进煤矿开采的信息化、智能化、无人化建设,需要在煤矿井下安装种类繁多的传感器和智能化设备,而这些传感器和智能设备所获取的数据为煤炭开采、工作计划制定、环境状态监测提供了稳固的数据基础,所以如何对煤矿井下产生的数据进行稳定高效的采集、传输、分析成为了一个重要的研究课题。本文提出了一种基于XBee3模块的矿用低功耗数据采集系统,为“智慧煤矿”的建设提供底层传感器数据感知和数据传输通道。首先,对煤矿井下数据采集的功能需求及现场环境进行分析,结合无线通信技术及嵌入式技术等制定系统的整体设计方案。为了降低系统的功耗,保障无线通信的稳定性,选用XBee3模块作为智能终端的主控模块,搭建覆盖综采工作面的簇状拓扑结构无线通信网络,实现对煤矿井下液压支架油缸压力和护帮板位置的数据采集;为了保障系统的可靠性和功能完整性,选择STM32L431RCT6低功耗单片机作为协调器的主芯片,将接收到的数据分析后通过以太网或CAN总线通信技术上传至数据监测分站或云端,并通过人机交互界面实时显示。对整个数据采集系统进行设计后,使用XCTU软件对通信质量、距离和数据传输速率进行联机调试,使用CANScope、示波器和绝缘耐压仪等设备对系统的功能进行测试。测试结果表明,本文所设计的数据采集系统具有功耗低、安装方便、兼容性强、通信距离远、通信信号质量稳定等优点,能够实现对煤矿井下数据信息的采集、转发、显示、备份存储和超限报警等多种功能,为煤矿井下安全高效的生产提供了基础的数据保障。
黄骞[3](2020)在《基于CODESYS平台的矿用本安型遥控器研制》文中认为煤炭行业一直是国家经济的重要支柱之一,为响应十三五规划提出的“加快推进煤炭无人开采技术研发和应用”口号,需要发展综采自动化新技术与理论,逐步实现危险工作面无人操作。而煤机装备的智能化、自动化发展和煤矿的智能开采,离不开性能良好、可靠性高的控制装置。针对煤矿井下智能化、少人化开发的功能需求,本文以控制系统作为研究重点,以无线遥控器作为实现平台,液压支架控制器作为控制对象,结合煤矿井下工作环境,设计了一款基于CODESYS的矿用本安型遥控器。通过分析综采工作面的工作环境和对比现有无线技术,选用ZigBee技术作为遥控器的通信技术,并采用树型结构组建了 ZigBee网络。从提高系统实时性、可移植性和通用性等方面进行设计,搭建了通用型的嵌入式CODESYS平台。根据本课题的实际需求,从安全、性能、成本等多方面综合考虑,设计的手持遥控器选用DIGI6UL开发板作为控制核心,XBee3射频模块作为通信单元;接收器选用JN5168射频模块作为核心,安装在液压支架控制器端。遥控器通过编写的通信协议与接收器通信,实现对液压支架的控制。遥控器采用磷酸铁锂电池组供电,为保障使用安全,选用BQ76930芯片、BQ78350芯片与LTM8062芯片组成电池管理模块,完成电量检测和充放电管理功能。并针对无线遥控器操作过程中可能因操作人员移动引发的安全问题,选用RSSI定位算法确定人员所在位置,自动闭锁人员所处位置的液压支架以保障人员安全。最后,为验证遥控器系统功能进行了联机调试,测试结果表明,本文所设计的嵌入式CODESYS的平台系统的延时时间在30μs之内可以满足实时性需求;在实验室模拟的矿井工作环境下遥控器系统通信性能稳定,RSSI定位算法实现成功,能够通过与接收器通信实现控制液压支架动作的功能。以上实验验证本课题设计的基于CODESYS的矿用本安型遥控器研制成功,推动了煤机装备的智能化发展。
魏欢歌[4](2020)在《基于IoT-WSN的陶瓷生产车间环境监测系统设计与实现》文中进行了进一步梳理无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是物联网(Internet of Things,Io T)关键技术之一,被广泛应用在环境监测领域。针对目前陶瓷生产车间环境监测系统存在的问题,本文提出了基于Io T-WSN的陶瓷生产车间环境监测系统,构建了感知层、传输层和应用层,WSN采集的车间现场数据经处理后汇聚到网关节点,通过ESP8266 Wi-Fi模块上传到One NET云平台,用户可在Web端实时查看车间环境信息。为实现以上功能,本文主要开展了以下工作:(1)研究了WSN组网技术和通信协议,设计了树型网络拓扑结构和API数据帧结构,结合开源硬件平台Arduino和多类型传感器,实现了陶瓷生产车间多源环境信息感知。(2)基于EDP协议(Enhanced Device Protocol,增强设备协议),建立了WSN现场网关与One NET云平台的接入关系,实现了远程实时数据交互功能。应用RESTful Web开发架构,开发了基于云平台的上位机应用软件,自定义了UI界面,提高了数据可视化程度。(3)研究了WSN数据融合技术,提出了两级数据融合机制:在终端节点(End Device),对同类型传感器采集数据进行一级自适应加权平均融合处理;在路由节点(Router),采用卡尔曼滤波算法进行二级融合处理。两级数据融合机制减少了WSN网内数据传输量、降低了节点能耗,同时减小了随机噪声干扰、提高了监测精度。(4)运用AHP层次分析法,建立了陶瓷生产车间空气质量模糊综合评价模型,实现了对空气质量的分级评价。经过与单因子评价法做对比实验,得出基于AHP的模糊综合评价法能更为客观的反映出空气质量实际状况。
朱伟[5](2020)在《基于嵌入式软PLC的掘进机控制平台关键技术研究》文中提出目前煤矿用掘进机广泛采用地面通用型可编程控制器(PLC)和工程专用控制器作为控制平台,通用型PLC并未考虑煤矿行业的特殊应用场景,存在维护不便、成本高和跨平台移植难等问题,工程专用控制器防护性能较好,但大多依靠外购进口品牌。为解决控制平台的上述问题,针对四回路悬臂式掘进机,依据其控制需求,开发了掘进机专用嵌入式软PLC作为系统控制平台,设计了嵌入式软硬件平台,开发了控制平台硬件电路,移植了Linux操作系统并做实时化改造,针对硬件电路开发Linux底层驱动。在此嵌入式平台上移植软PLC的运行时系统,通过开发软PLC的设备描述文件和I/O驱动,开发层操作的变量逐层映射到底层硬件,实现开发层对控制平台的可操作,把嵌入式平台转化为标准化的PLC设备。在嵌入式软PLC控制平台上,开发了掘进机电磁比例多路换向阀控制应用程序,引入斜坡控制、PID控制和数字滤波功能。分别采用控制平台与液压试验台的PWM接口驱动电磁比例多路换向阀,通过对比稳态比例特性曲线形态,验证了控制平台的比例控制功能稳定且响应速度满足要求,并通过其余接口功能测试,验证其实现了掘进机控制需求的所有接口功能。开发的嵌入式软PLC实现了掘进机控制的软逻辑、模块化、标准化和平台化,便利了跨平台移植且节约了开发成本,软PLC开放的智能算法接口也为掘进机先进控制功能的实现提供稳定平台。
孟祥迎[6](2020)在《樊庄区块煤层气单井自动化测控单元的优选及地质评估》文中指出煤层气因其清洁和品质优良的特点,越来越被世界各国青睐,也成为新时期我国重点开发的新型能源。煤层气的排采需要密切关注各项生产数据,在注重储层特征,强化地质分析的同时引入自动化测控单元和通信技术,将自动化技术与地质分析相结合,研究适合樊庄区块煤层气单井的自动化测控单元,完善测控单元的各项功能,不仅能提高地质分析的精度,降低人工巡井的误差和劳动强度,及时准确地制定排采制度,加大安全系数,还能提高煤层气单井的产量,延长稳产期,减少成本,达到煤层气井的精细化、自动化的实时性管控。本文的研究不仅对于樊庄区块,对于其他煤层气产区,也有十分重要的借鉴意义。本文首先对樊庄区块的地质概况进行分析,掌握了樊庄区块的地层特征,发现了煤层气的排采特性,然后根据不同的排采方法采用相应的测控单元,经过多年的实践经验,并首次提出了显性成本与隐性成本,在综合评价各项因素和听取各方意见后,确定了一套最佳方案,即光纤有线网口变频PLC一体型。该测控单元采用光电传输系统进行光纤通信,彻底解决了山区内有些单井信号弱,通信质量差的问题;有线采集,保证了数据采集的准确性、稳定性和实时性;网口传输,提高了数据上传的效率和数据的完整性;变频器调速,不仅实现了节能降耗,还扩展了远程控制的功能;远程数据终端装置和自动化控制柜合为一体,便于操作。本文对该方案的产生过程及相应的配置有详尽的描述。本文确定的测控单元在樊庄区块的实际应用中表明可以实现对生产数据的实时准确的监控,能远程控制地面设备,能及时调整排采制度,减轻了工作人员的劳动强度,满足了地质排采的功能需求,为地质人员的分析提供了依据,达到了预期效果。
慈元达[7](2020)在《一种海上船载测风装置的设计与实验》文中认为真实的风向风速数据是各种海洋作业的基础,对于船舶航行、海上搜救、舰载机起降、防台风抗灾等具有重要意义。在海上测风过程中,常用测风装置往往受到船舶本身在各个方向上的空间运动影响,导致测量结果并不准确。这种场景下,需要通过船舶姿态和船舶航速航向数据补偿相对风的方式,才能解算出海洋真风数据。为此,实时、准确的获得相对风、船舶姿态和航速航向的同步数据是真风测量的前提,也是亟需解决的关键问题。本文以海上船载条件下实时、准确的获得真风解算所需数据为目的,研究和设计了一种基于实时操作系统μC/OS-Ⅲ和多传感器协同采集的船载测风装置,主要内容有:根据海洋船舶环境及所测量要素的特点,设计了一套多传感器协同采集的硬件测量方案,以三维风速风向传感器测量相对风,陀螺仪、加速度传感器及磁力传感器互补测量船舶姿态,GPS模块测量船舶航速航向;选用性能合适、成本较低的传感器、控制器及电源模块并合理的设计了船载测风装置的电路;对船载测风装置的外部机械结构进行了防水防腐蚀设计;建立专用的船载测风装置坐标系并成功的搭建了船载测风装置硬件。为实现海洋真风解算所需数据的同步、实时测量,设计并编写了船载测风装置中间层软件、基于μC/OS-Ⅲ的船载测风装置系统层软件及船载测风装置应用层软件。中间层软件负责实现船载测风装置硬件的初始化与驱动,使装置硬件在系统层软件运行前处于正常工作状态下;系统层软件负责船载测风装置的多任务划分、优先级配置、时间片轮转调度功能启用及事件标志组的创建,以实现船载测风装置划分任务之间的实时与同步;应用层软件负责为系统层软件的各个划分任务编写相应的实现代码,使船载测风装置具备多要素测量、船舶姿态解算及数据封装与发送等具体功能。对船载测风装置进行了无线通信质量实验,姿态测量对比实验、真风摇摆模拟风洞实验及实船实验。实验结果表明,船载测风装置的无线通信稳定,船舶姿态及相对风测量准确可靠,具备在海洋环境下长期测量的能力。依据真风摇摆模拟风洞实验数据,详细分析了船舶摇摆对船载测风装置测量的影响并提出一种基于旋转矩阵的数据处理方法,可以有效的消除船舶摇摆对海洋真风测量的影响。
陈保良[8](2020)在《基于嵌入薄膜热电偶刀具的无线测温系统技术研究》文中研究说明切削加工技术在机械制造过程中有着广泛的应用。切削温度是一个重要的物理量,它直接关系到刀具的使用寿命及工件的表面质量等。方便快捷并实时在线地获得刀具切削区域温度,对于控制切削过程,实现智能化制造具有重要意义。因此结合物联网无线传输技术提出一种前刀面切削温度无线测温系统技术方案进行切削温度检测,在切削加工过程中通过搭建切削温度无线测温系统,实现刀具前刀面切削区域温度的无线测量,为工业智能制造提供技术参考。采用DEFORM-3D有限元仿真软件进行切削有限元仿真,分析刀具前刀面温度分布情况,为确定前刀面薄膜热电偶热接点位置奠定理论基础。在此基础上设计沟槽结构,并采用飞秒激光微加工方式在前刀面制备沟槽,并进行电解质-等离子抛光处理去除飞秒激光加工后残留在槽底的熔渣,污垢和氧化皮,使沟槽底部基本满足镀膜要求,为后续制备薄膜热电偶温度传感器作基础。采用等离子增强化学气相沉积法在前刀面制备Si O2绝缘薄膜,同时设计并制备与沟槽相对应的掩模板,并采用磁控溅射技术在刀具的槽底制备Ni Cr/Ni Si薄膜热电偶。针对薄膜进行性能表征分析得出,Si O2薄膜绝缘性能良好,结构致密。Ni Cr/Ni Si薄膜热电偶塞贝克系数与标准K型热电偶接近,满足测温要求。为后续切削温度无线测温系统的搭建作准备。组建Zig Bee无线传输网络,编写Arduino程序并结合热电偶信号转换器设计出数据采集设备,搭配无线数据接收端与PC上位机软件实现切削温度的无线采集与记录。搭建基于嵌入薄膜热电偶刀具的无线测温系统并进行现场切削试验,分析不同切削参数对切削温度的影响规律,并将切削温度实验数据与温度场仿真数据进行对比分析,验证基于嵌入薄膜热电偶刀具的无线测温系统的可行性,能够在切削过程中实现对刀具前刀面切削温度的无线测量。
郝博[9](2020)在《基于ARM的多通道信息交互方法及系统设计》文中认为卫星导航系统具有覆盖范围广、全天候、精度高、应用便捷等优点,已成为当今世界应用最广泛的定位导航授时手段。随着卫星导航系统应用的不断推广和深入,卫星导航电子通讯技术也取得了长足的进步和发展。卫星导航终端系统中设备总线种类繁多,在单点定位模式、RTK模式等多种不同测试模式下,上层导航综合控制系统需要和下层多总线设备进行通信。如何构建一个通用的多通道信息交互系统以实现上下层设备间的信息共享和数据传输,成为了当前研究的重点方向。设计一款综合性的多通道信息交互系统,实现异构网络间的信息传输和共享,对于提高卫星导航终端系统的性能以及测试效率具有重要意义。本文针对实际应用和理论研究的需求对基于ARM的多通道信息交互方法和系统展开研究和设计,主要内容有:一、对卫星导航终端系统中上下层设备间的通信需求以及信息交互系统国内外研究现状进行分析,得出多通道信息交互系统的研究方向,确定本文主要的研究内容是实现以太网、CAN总线和串口协议三种通信方式之间的协议转换和数据传输,并进一步提高系统的通用性、可靠性以及稳定性。二、对系统中用到的三种通信协议和接口的技术特点进行研究,对硬件实现平台和操作系统进行选择,给出一种基于ARM-Linux的多通道信息交互系统总体设计方案。三、根据总体设计方案的要求,对系统硬件各模块电路展开方案研究及设计。选用基于ARM9内核的S3C2440微处理器作为多通道信息交互系统的主控芯片,并搭建其最小系统。在此基础上设计了基于DM9000C网卡控制器的多协议以太网接口模块、基于MCP2510的CAN总线冗余接口模块、包含RS-232和RS-422两种物理接口形式的串行通信接口模块以及电源管理模块的硬件电路,并进行印制电路板的绘制及焊接,最终完成多通道信息交互系统硬件平台的实现。四、在硬件平台实现的基础上,进行多通道信息交互系统的软件设计。根据设计要求搭建嵌入式Linux系统的交叉开发环境,并对Linux系统的引导程序、内核和根文件系统进行配置和移植。开发以太网控制器的驱动程序,在TCP/IP协议栈的支持下,通过调用socket套接字实现基于TCP和UDP两种传输层协议的以太网模块的数据通信。开发CAN控制器驱动程序,并实现了双线冗余控制,提高通信的可靠性,实现了CAN接口模块数据收发功能。最后进行协议转换应用程序的开发,并在实验室环境下模拟卫星导航终端系统环境,对整个系统进行测试实验。实验结果分析表明,多通道信息交互系统的各项目标功能已经实现,可通过该系统实现以太网协议与CAN总线协议、以太网协议与串口协议之间可靠、稳定的双向协议转换。
孔令熙[10](2019)在《L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统设计与试验》文中研究表明植保无人机作业具有效率高、质量好、适应性广、成本低和应付突发灾害能力强等特点,正越来越受到社会各界的广泛重视。但目前植保无人机存在有效载荷少、滞空时间短等问题,单架作业时必须配有专人操控和专人换药、充换电池等,对作业效率和能量利用率的提升产生较大影响,是当前制约植保无人机快速发展的重要因素之一。采用多无人机编队协同作业是提高解决上述问题的有效途径,本课题拟设计一种主从式(L-F,Leader-Follower)无人机编队协同控制系统,通过多机协同的形式提高植保无人机单架次的作业效率,具有一定的实际应用价值。本文在研究分析国内外多无人机编队协同控制系统发展现状的基础上,搭建了一种L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统,设计了两种编队协同控制算法:基于多源信息融合(MSIF,Multi-Source Information Fusion)的GNSS-CMC(Global Navigation Satellite System Coordinate Migration Conversion)编队协同控制补偿算法和基于自适应控制和时延补偿(AC-TDC,Adaptive Control and Time Delay Compensation)的GNSSCMC编队协同控制算法,并进行了对比试验。主要研究工作及结果如下:(1)分别自主搭建了3叶桨(蝴蝶型穿越无人机)和2叶桨(S500型)两种可用于无人机编队协同控制的机型,从中优选了2叶桨作为无人机编队协同控制的试验机型,单架无人机最大负载可达2kg,最长续航时间可达25min,在此基础上采用PIXHAWK开源飞行控制系统作为核心器件;基于微对象请求处理器异步通讯机制(u ORB)设计了适用于编队协同控制的新主题(topic),实现了飞控系统内部模块之间的多进程异步通信;构建了基于XBee的Mesh网格网络,实现了多无人机间自组网通信,在受到干扰时最大限度降低丢包率;基于优化改进的MAVLink通信协议,采用C#语言设计了基于Windows操作系统的编队协同地面控制站软件,实现了一个地面站对多个无人机的协同控制;重构了PX4固件中飞行控制栈层的Commander与Navigator两个模块,确定了L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统的软硬件总体设计方案。(2)采用基于分布式控制策略的L-F编队控制方式,构建了适用于L-F编队的GNSS坐标系偏移转换公式,设计了基于位置坐标、航向角和速度等位姿参数的多源信息融合(MSIF)的GNSS-CMC编队协同控制算法,并采用S500型四旋翼无人机进行了算法的编队飞行测试试验。试验中,设置了1架主机(Leader),2架僚机(Follower),进行编队飞行,试验结果表明,僚机跟踪航线的平均距离均方根误差为3.123m,最大偏差4.535m;僚机的速度跟随最大延迟时间为4.700s,最小延迟时间为3.000s,平均延迟时间为3.775s。(3)针对在编队飞行过程中出现的队形控制精度较低和信号响应速率较慢等问题,在MSIF算法基础上又提出了一种基于自适应控制和时延补偿(Adaptive Control and Time Delay Compensation)的GNSS-CMC编队协同控制算法,并采用S500型四旋翼无人机进行了算法的编队飞行测试试验。试验中,同样设置了1架L和2架F进行编队飞行,试验结果表明,僚机跟踪航线的平均距离均方根误差为0.708m,最大偏差0.850m;僚机的速度跟随最大延迟时间为0.700s,最小延迟时间为0.400s,平均延迟时间为0.525s。大大提高了编队飞行过程中队形的控制精度和无人机对指令信号的响应速率。
二、Digi:做“深”串口通信(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Digi:做“深”串口通信(论文提纲范文)
(1)基于云平台的智能窗远程监控系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 物联网及云平台的研究现状 |
1.2.2 智能窗户研究现状 |
1.2.3 手势识别研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第2章 总体设计方案 |
2.1 物联网设备云平台的选取 |
2.2 物联网的基本构架 |
2.3 远程监控系统的构造 |
2.4 系统总体设计方案 |
2.5 本章小结 |
第3章 系统的硬件组成与功能实现 |
3.1 系统的硬件组成 |
3.1.1 主控制器 |
3.1.2 FPGA控制器 |
3.1.3 温度传感器 |
3.1.4 可燃气体传感器 |
3.1.5 雨滴传感器 |
3.1.6 风速传感器 |
3.1.7 电机驱动部分 |
3.1.8 OLED显示屏 |
3.2 WiFi模块的功能实现 |
3.2.1 WiFi模块的选择及基本知识 |
3.2.2 WiFi模块的软件实现 |
3.3 多种控制方式 |
3.3.1 自动模式 |
3.3.2 可控模式 |
3.4 基于FPGA的手势控制的实现 |
3.4.1 摄像头的配置 |
3.4.2 肤色检测 |
3.4.3 手势定位与识别 |
3.4.4 SDRAM的缓存 |
3.4.5 VGA显示 |
3.4.6 手势识别的实验结果与分析 |
3.4.7 FPGA与STM32的通信 |
3.5 硬件电路设计 |
3.5.1 主控制器电源和复位电路 |
3.5.2 USB串口电路 |
3.5.3 多传感器控制电路 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于云平台的软件设计 |
4.1 MQTT协议的接入与测试 |
4.1.1 MQTT协议简介 |
4.1.2 MQTT协议控制报文介绍 |
4.1.3 MQTT协议的测试 |
4.2 设备与阿里云的通信 |
4.3 手机端和网页端的监控 |
4.3.1 手机端的配置 |
4.3.2 网页端的配置 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
致谢 |
(2)基于XBee3的矿用低功耗数据采集系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
1.4 论文的章节结构 |
2 无线通信技术分析与数据采集系统方案设计 |
2.1 无线通信技术分析 |
2.2 数据采集系统的方案分析 |
2.3 本章小结 |
3 系统的硬件电路设计 |
3.1 协调器的硬件电路设计 |
3.2 终端设备的硬件电路设计 |
3.3 硬件电路的低功耗设计 |
3.4 PCB设计及工艺处理 |
3.5 本章小结 |
4 系统的软件程序设计 |
4.1 协调器的程序设计 |
4.2 终端设备的程序设计 |
4.3 设备软件的低功耗设计 |
4.4 本章小结 |
5 系统调试及实验分析 |
5.1 无线节点组网通信测试 |
5.2 设备的绝缘耐压测试 |
5.3 设备的电源性能及低功耗测试 |
5.4 协调器的性能测试 |
5.5 终端设备的性能测试 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录1 协调器电路图 |
附录2 终端设备电路图 |
附录3 协调器PCB电路板 |
附录4 终端设备PCB电路板 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(3)基于CODESYS平台的矿用本安型遥控器研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
1.4 论文的章节结构 |
2 矿用遥控器无线通信技术与系统方案设计 |
2.1 矿用遥控技术分析 |
2.2 基于软PLC的平台搭建方案设计 |
2.3 本章小结 |
3 嵌入式CODESYS平台搭建 |
3.1 嵌入式Linux系统移植 |
3.2 CODESYS实时系统 |
3.3 嵌入式CODESYS的硬件平台搭建 |
3.4 本章小结 |
4 矿用本安型遥控器系统的硬件电路设计 |
4.1 遥控器系统的硬件电路设计 |
4.2 接收器系统的硬件电路设计 |
4.3 电池管理模块的硬件电路设计 |
4.4 本章小结 |
5 矿用本安型遥控器系统的软件设计 |
5.1 通信协议的设计 |
5.2 遥控器系统的程序设计 |
5.3 接收器系统的程序设计 |
5.4 RSSI人员定位算法及实现 |
5.5 本章小结 |
6 矿用本安型遥控器系统的测试及结果分析 |
6.1 嵌入式CODESYS平台实时性测试 |
6.2 遥控器通信测试 |
6.3 绝缘耐压测试 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(4)基于IoT-WSN的陶瓷生产车间环境监测系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 研究状况 |
1.2.2 研究趋势 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 关键技术与系统总体设计 |
2.1 物联网技术 |
2.1.1 物联网定义 |
2.1.2 物联网架构 |
2.2 WSN无线传感器网络 |
2.2.1 ZigBee技术 |
2.2.2 Zigbee协议栈 |
2.2.3 ZigBee网络拓扑结构 |
2.3 WSN数据融合技术 |
2.3.1 数据融合意义 |
2.3.2 数据融合结构 |
2.3.3 数据融合算法 |
2.4 系统功能分析 |
2.5 系统总体设计 |
2.5.1 物联网总体解决方案 |
2.5.2 ZigBee拓扑结构设计 |
2.5.3 两级数据融合设计 |
2.6 本章小结 |
第3章 系统硬件设计 |
3.1 硬件整体框架 |
3.2 Arduino控制器 |
3.3 ZigBee组网模块设计 |
3.3.1 XBee硬件模块 |
3.3.2 XBee节点设计 |
3.4 传感器模块设计 |
3.4.1 DHT22温湿度传感器设计 |
3.4.2 DSM501A粉尘浓度传感器设计 |
3.4.3 MQ系列传感器设计 |
3.5 报警装置电路设计 |
3.6 ESP8266 Wi-Fi通信模块设计 |
3.7 电源模块设计 |
3.8 本章小结 |
第4章 系统软件设计 |
4.1 软件总体构成 |
4.2 Arduino IDE开发环境 |
4.3 ZigBee节点软件设计 |
4.3.1 节点软件总体结构 |
4.3.2 节点主程序工作流程图 |
4.3.3 节点通信数据帧结构设计 |
4.4 下位机驱动程序设计 |
4.4.1 传感器驱动程序设计 |
4.4.2 报警装置驱动程序设计 |
4.5 ESP8266 Wi-Fi与OneNET通信程序设计 |
4.5.1 OneNET云平台通信协议 |
4.5.2 EDP协议接入程序设计 |
4.6 上位机应用软件设计 |
4.6.1 REST软件开发架构 |
4.6.2 Web应用软件设计 |
4.7 两级数据融合算法设计 |
4.7.1 一级融合-自适应加权平均算法 |
4.7.2 自适应加权平均算法应用 |
4.7.3 二级融合-卡尔曼滤波算法 |
4.7.4 卡尔曼滤波算法应用 |
4.8 本章小结 |
第5章 系统测试与监测数据分析 |
5.1 系统实现 |
5.2 系统性能测试 |
5.2.1 无线传感器网络节点通信测试 |
5.2.2 上位机Web应用软件测试 |
5.3 监测数据分析 |
5.3.1 陶瓷生产车间空气质量评价模型 |
5.3.2 基于AHP的模糊综合评价模型实现 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 论文展望 |
致谢 |
参考文献 |
硕士期间学习成果 |
(5)基于嵌入式软PLC的掘进机控制平台关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 可编程控制器发展历史 |
1.2.2 掘进机控制研究现状 |
1.2.3 电磁比例多路换向阀控制研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 论文组织结构 |
2 控制平台总体方案设计 |
2.1 掘进机控制系统分析 |
2.1.1 控制系统组成分解 |
2.1.2 控制回路分析 |
2.1.3 掘进机功能分析 |
2.2 控制系统整体架构设计 |
2.3 控制平台软硬件架构设计 |
2.3.1 软件平台分层设计 |
2.3.2 硬件平台架构设计 |
2.4 小结 |
3 控制平台硬件和系统层设计 |
3.1 控制平台硬件设计 |
3.1.1 关键硬件电路设计 |
3.1.2 比例多路换向阀驱动电路 |
3.2 实时操作系统移植 |
3.2.1 系统开发环境搭建 |
3.2.2 操作系统移植 |
3.2.3 实时化升级改造 |
3.3 嵌入式软PLC运行时系统 |
3.3.1 运行时系统分析 |
3.3.2 运行时系统构建 |
3.4 小结 |
4 控制平台驱动开发 |
4.1 设备配置描述 |
4.1.1 设备配置描述原理 |
4.1.2 设备描述文件修改 |
4.2 COSESYS驱动组件开发 |
4.2.1 I/O驱动开发 |
4.2.2 使用外部函数开发库 |
4.3 Linux基于硬件的驱动开发 |
4.3.1 串口设备驱动 |
4.3.2 GPIO驱动 |
4.3.3 PWM驱动 |
4.4 小结 |
5 控制平台应用研究和验证 |
5.1 PWM控制比例多路换向阀数学模型 |
5.1.1 PWM驱动信号原理研究 |
5.1.2 驱动比例电磁铁模型研究 |
5.1.3 比例多路换向阀模型研究 |
5.2 PWM驱动比例多路换向阀实现 |
5.2.1 AMESim仿真确定PWM驱动频率值 |
5.2.2 PID电流反馈 |
5.2.3 PWM程序实现 |
5.3 控制性能实验 |
5.3.1 实验对象选择 |
5.3.2 实验系统组成及布置 |
5.3.3 实验 |
5.4 小结 |
6 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)樊庄区块煤层气单井自动化测控单元的优选及地质评估(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容、方法和技术路线 |
1.4 论文工作量 |
2 煤层气排采与监测背景 |
2.1 樊庄区块地质概况 |
2.2 煤层气的排采方法 |
2.3 监测背景 |
3 自动化测控单元的排采实验 |
3.1 套压控制实验 |
3.2 降流压实验 |
3.3 小结 |
4 自动化测控单元的现场测试 |
4.1 通信质量 |
4.2 数据采集与上传 |
4.3 远程控制 |
4.4 故障信息 |
4.5 使用寿命 |
5 经济性价比 |
5.1 性能评价 |
5.2 经济性评价 |
5.3 性价比 |
6 地质评估与工程优化 |
6.1 第一代测控单元的评价与改进 |
6.2 传输方式等的改变与影响 |
6.3 通信质量与故障信息的优化 |
6.4 光纤改造的成果 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)一种海上船载测风装置的设计与实验(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及其研究意义 |
1.2 国内外相关工作研究现状 |
1.3 本论文主要研究内容 |
1.4 论文的组织结构 |
2 船载测风装置总体方案 |
2.1 船载测风装置的硬件总体需求分析 |
2.2 船载测风装置的软件总体功能分析 |
2.3 船载测风装置的总体方案 |
3 船载测风装置硬件选择与设计 |
3.1 传感器的选型与设计 |
3.1.1 风速风向传感器 |
3.1.2 陀螺仪 |
3.1.3 加速度传感器与磁力传感器 |
3.1.4 GPS模块 |
3.1.5 传感器的电路设计 |
3.2 控制器模块 |
3.3 无线通信与供电系统设计 |
3.3.1 无线通信模块选型与设计 |
3.3.2 供电系统的选型与设计 |
3.4 船载测风装置的结构设计 |
3.4.1 船载测风装置的机械结构设计 |
3.4.2 船载测风装置坐标系建立与传感器安装 |
4 船载测风装置的软件设计 |
4.1 船载测风装置软件的设计原则与开发环境 |
4.1.1 船载测风装置软件的设计原则 |
4.1.2 船载测风装置软件的开发环境 |
4.2 船载测风装置中间层软件设计 |
4.3 基于μC/OS-Ⅲ的船载测风装置系统层软件设计 |
4.3.1 实时操作系统μC/OS-Ⅲ简介与移植 |
4.3.2 船载测风装置任务划分与事件标志组创建 |
4.4 船载测风装置应用层软件设计 |
4.4.1 传感器软件设计 |
4.4.2 船舶姿态解算软件设计 |
4.4.3 数据封装与发送软件设计 |
4.4.4 人机交互接口软件设计 |
5 船载测风装置的实验 |
5.1 船载测风装置无线通信实验 |
5.2 船载测风装置的数据采集实验 |
5.2.1 船载测风装置的姿态测量对比实验 |
5.2.2 真风摇摆模拟风洞实验 |
5.3 船载测风装置的实船实验 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)基于嵌入薄膜热电偶刀具的无线测温系统技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外切削温度测量技术的研究与发展 |
1.2.1 自然热电偶法 |
1.2.2 人工热电偶法 |
1.2.3 半人工热电偶法 |
1.2.4 辐射测温法 |
1.3 薄膜热电偶的发展与研究 |
1.4 本文主要研究内容与结构 |
第2章 薄膜热电偶沟槽的结构设计与制备 |
2.1 硬质合金刀具切削仿真分析 |
2.1.1 工件材料本构模型 |
2.1.2 切削仿真几何模型的建立 |
2.1.3 切削仿真模型的建立 |
2.1.4 刀具切削温度场分析 |
2.2 薄膜热电偶沟槽的设计 |
2.3 薄膜热电偶沟槽的制备 |
2.3.1 飞秒激光加工 |
2.3.2 制备薄膜热电偶沟槽 |
2.4 电解质-等离子抛光 |
2.4.1 电解质-等离子抛光原理分析 |
2.4.2 电解抛光液的选择 |
2.4.3 电解质-等离子抛光实验 |
2.5 本章小结 |
第3章 薄膜热电偶的制备与标定 |
3.1 薄膜热电偶基本原理 |
3.2 镀膜方案设计 |
3.3 掩模的设计与制备 |
3.4 SiO_2薄膜的制备工艺 |
3.4.1 物理气相沉积(PVD) |
3.4.2 热氧化法 |
3.4.3 等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) |
3.4.4 SiO_2绝缘膜的制备与性能表征 |
3.5 薄膜热电偶的制备与性能表征 |
3.6 薄膜热电偶标定实验 |
3.7 本章小结 |
第4章 切削温度无线测温系统的设计 |
4.1 切削温度无线测温系统方案设计 |
4.2 MAX6675简介 |
4.3 无线测温系统硬件开发板程序设计 |
4.3.1 Arduino平台简介 |
4.3.2 Arduino软件开发环境 |
4.3.3 Arduino开发板控制程序设计 |
4.4 Zig Bee无线网络通讯环境的搭建 |
4.4.1 Zig Bee技术概述 |
4.4.2 Zig Bee网络拓扑结构分析 |
4.4.3 Zig Bee网络通讯搭建 |
4.5 切削温度无线测温系统PC上位机软件设计 |
4.5.1 上位机软件结构设计 |
4.5.2 上位机软件界面设计 |
4.5.3 串口识别与连接功能 |
4.5.4 数据采集功能 |
4.5.5 数据显示功能 |
4.5.6 数据存储功能 |
4.6 本章小结 |
第5章 切削温度无线测温实验与分析 |
5.1 温度场分析 |
5.1.1 剪切面平均温度及热量分配系数 |
5.1.2 前刀面接触区热量分配系数 |
5.1.3 温度场仿真 |
5.2 切削温度测温实验与分析 |
5.2.1 切削设备与条件 |
5.2.2 切削实验结果与分析 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间学术成果 |
致谢 |
(9)基于ARM的多通道信息交互方法及系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景、目的及意义 |
1.2 信息交互系统国内外研究现状 |
1.2.1 串口服务器国内外研究现状 |
1.2.2 协议转换器国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容和结构安排 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 结构安排 |
第2章 多通道信息交互系统总体设计方案 |
2.1 系统功能需求分析 |
2.1.1 上层导航综合控制系统通信功能需求分析 |
2.1.2 下层卫星导航定位终端通信功能需求分析 |
2.2 系统性能需求分析 |
2.3 系统整体架构设计 |
2.3.1 硬件平台选择及总体设计方案 |
2.3.2 嵌入式操作系统选择及软件总体设计方案 |
2.4 系统协议原理性分析 |
2.4.1 以太网与TCP/IP协议 |
2.4.2 CAN总线协议 |
2.4.3 串口通信协议 |
2.5 本章小结 |
第3章 多通道信息交互系统硬件的设计与实现 |
3.1 主控芯片及其最小系统的硬件设计 |
3.1.1 ARM处理器S3C2440 |
3.1.2 复位电路设计 |
3.1.3 JTAG下载电路设计 |
3.1.4 时钟电路设计 |
3.1.5 存储器系统设计 |
3.2 多协议以太网接口模块研究与设计 |
3.2.1 设计分析 |
3.2.2 硬件电路设计 |
3.3 CAN总线冗余接口模块研究与设计 |
3.3.1 设计分析 |
3.3.2 硬件电路设计 |
3.4 串行通信接口模块研究与设计 |
3.5 电源管理模块设计 |
3.5.1 设计分析 |
3.5.2 直流降压电路设计 |
3.6 印制电路板的设计和绘制 |
3.7 本章小结 |
第4章 多通道信息交互系统软件的设计与实现 |
4.1 建立嵌入式Linux系统交叉开发环境 |
4.1.1 建立PC开发环境 |
4.1.2 安装交叉编译器 |
4.2 嵌入式Linux系统的移植 |
4.2.1 系统引导程序Bootloader的移植 |
4.2.2 Linux内核的配置和移植 |
4.2.3 移植根文件系统 |
4.3 通信模块驱动程序开发与研究 |
4.3.1 多协议以太网接口驱动程序开发 |
4.3.2 CAN总线冗余接口驱动程序开发 |
4.4 协议转换应用程序开发 |
4.4.1 协议转换研究 |
4.4.2 以太网与CAN总线协议的转换 |
4.4.3 以太网与串行通信协议的转换 |
4.5 本章小结 |
第5章 系统测试与结果分析 |
5.1 硬件系统测试 |
5.2 功能模块测试 |
5.2.1 以太网接口通信测试 |
5.2.2 CAN总线接口通信测试 |
5.3 多通道信息交互系统功能测试 |
5.3.1 以太网与串口通信协议转换测试 |
5.3.2 以太网与CAN协议转换通信测试 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统设计与试验(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 多无人机编队协同控制系统国内外发展现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究目的 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 本章小结 |
第2章 L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统的总体设计 |
2.1 引言 |
2.2 L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统的总体架构 |
2.2.1 总体架构 |
2.2.2 工作流程 |
2.3 L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统的主要机体硬件设计 |
2.3.1 蝴蝶型四旋翼无人机主要机体硬件设计 |
2.3.2 S500型四旋翼无人机主要机体硬件设计 |
2.3.3 无人机校准 |
2.4 L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统的软件开发环境与设计 |
2.4.1 开发环境简介 |
2.4.2 软件设计 |
2.5 L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统多机间通讯自组网链路 |
2.5.1 自组网通信设备简介 |
2.5.2 自组网通信设备数据丢包率对比测试 |
2.6 编队协同地面控制站与通信协议 |
2.6.1 编队协同地面控制站设计 |
2.6.2 通信协议 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于多源信息融合(MSIF)的GNSS-CMC编队协同控制算法的设计与试验 |
3.1 引言 |
3.2 基于GNSS坐标偏移转换(GNSS-CMC)的编队协同控制算法原理 |
3.3 基于WGS-84坐标系下地理坐标(经纬度)与平面坐标(XY坐标)转换 |
3.4 GNSS-CMC算法的实现 |
3.5 基于多源信息融合(MSIF)的GNSS-CMC编队协同控制算法 |
3.6 MSIF的 GNSS-CMC算法验证试验 |
3.6.1 试验设计 |
3.6.2 试验结果与分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于自适应控制和时延补偿(AC-TDC)的GNSS-CMC编队协同控制算法的设计与试验 |
4.1 基于AC-TDC的 GNSS-CMC编队协同控制算法原理 |
4.2 自适应控制(AC)的编队协同控制算法 |
4.2.1 飞行控制模块数学模型 |
4.2.2 惯性坐标系和僚机旋转坐标系下的相对运动模型 |
4.2.3 基于AC的编队协同控制算法设计 |
4.3 时延补偿(TDC)的编队协同控制算法 |
4.3.1 TDC算法设计原理 |
4.3.2 TDC算法设计 |
4.3.3 补偿参数值n的确定 |
4.4 AC-TDC的 GNSS-CMC算法验证试验 |
4.4.1 试验设计 |
4.4.2 试验结果与分析 |
4.4.3 两种算法试验结果对比与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 讨论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 部分坐标系定义 |
附录B 攻读硕士学位期间科研工作和取得成果 |
四、Digi:做“深”串口通信(论文参考文献)
- [1]基于云平台的智能窗远程监控系统的设计[D]. 贾云祥. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [2]基于XBee3的矿用低功耗数据采集系统的设计[D]. 戴传浩. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]基于CODESYS平台的矿用本安型遥控器研制[D]. 黄骞. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]基于IoT-WSN的陶瓷生产车间环境监测系统设计与实现[D]. 魏欢歌. 景德镇陶瓷大学, 2020(01)
- [5]基于嵌入式软PLC的掘进机控制平台关键技术研究[D]. 朱伟. 煤炭科学研究总院, 2020(10)
- [6]樊庄区块煤层气单井自动化测控单元的优选及地质评估[D]. 孟祥迎. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]一种海上船载测风装置的设计与实验[D]. 慈元达. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]基于嵌入薄膜热电偶刀具的无线测温系统技术研究[D]. 陈保良. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [9]基于ARM的多通道信息交互方法及系统设计[D]. 郝博. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [10]L-F式多旋翼无人机编队协同控制系统设计与试验[D]. 孔令熙. 华南农业大学, 2019(02)