本文關(guān)鍵詞：船用電控柴油機監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 船用電控柴油機 監(jiān)控系統(tǒng) 軟件設計 單片機

【摘要】：船舶柴油機是船舶動力系統(tǒng)的關(guān)鍵部位,是保證船舶航行安全的重要裝置,因此對船舶柴油機運行狀態(tài)的監(jiān)控具有十分重要的意義。本論文將詳細論述集監(jiān)測、控制、保護及報警等功能于一體的船用電控柴油機監(jiān)控系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程。監(jiān)控系統(tǒng)分為機旁控制系統(tǒng)和遠程控制系統(tǒng)兩大部分,依據(jù)本監(jiān)控系統(tǒng)所要實現(xiàn)的控制功能,基于層次化設計思想將監(jiān)控軟件劃分為基礎(chǔ)軟件層和應用軟件層。基礎(chǔ)軟件層主要完成硬件封裝并向應用軟件層提供接口�；A(chǔ)軟件層實現(xiàn)所用單片機XC2267M的底層驅(qū)動,包括通用輸入輸出端口驅(qū)動、串口驅(qū)動、定時器驅(qū)動、捕獲/比較驅(qū)動、模數(shù)轉(zhuǎn)換驅(qū)動、Flash存儲器驅(qū)動、CAN通信驅(qū)動等。同時,基礎(chǔ)軟件層對所開發(fā)的機旁控制系統(tǒng)ECU和遠程控制系統(tǒng)ECU進行抽象為應用軟件層的開發(fā)提供支持。應用軟件層主要實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)具體的控制功能:對開關(guān)信號、模擬信號、脈沖信號進行采集、處理;通過編寫串口接收隊列、發(fā)送隊列以及液晶屏驅(qū)動函數(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能;制定船用電控柴油機監(jiān)控系統(tǒng)CAN總線應用層協(xié)議,基于該協(xié)議實現(xiàn)機旁控制系統(tǒng)ECU、遠程控制系統(tǒng)ECU和船用電控柴油機ECU之間的數(shù)據(jù)通信;制定報警策略,當監(jiān)測到船用柴油機運行異常時進行聲光報警;基于Simulink/Stateflow建立主控地點切換模型,利用自動代碼生成技術(shù)將模型轉(zhuǎn)換為嵌入式C代碼,進而實現(xiàn)機旁控制系統(tǒng)和遠程控制系統(tǒng)之間控制權(quán)限的切換;編寫單片機Flash存儲器擦寫程序?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)在線修改數(shù)據(jù)的功能。通過CANoe軟件編寫測試程序,對所開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)進行虛擬節(jié)點和物理節(jié)點相結(jié)合的半實物仿真測試,并在真實的船用柴油機上測試監(jiān)控系統(tǒng)的性能。
【關(guān)鍵詞】：船用電控柴油機 監(jiān)控系統(tǒng) 軟件設計 單片機
【學位授予單位】：上海工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U665.26
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景12
• 1.2 船舶動力裝置監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 研究目的與意義15
• 1.4 主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 船用電控柴油機監(jiān)控系統(tǒng)總體設計17-25
• 2.1 機旁控制系統(tǒng)設計17-19
• 2.2 遠程控制系統(tǒng)設計19
• 2.3 軟件總體架構(gòu)19-20
• 2.4 軟件調(diào)度機制20-22
• 2.5 軟件開發(fā)環(huán)境22-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 基礎(chǔ)軟件層設計25-45
• 3.1 基礎(chǔ)軟件層概述25-26
• 3.2 系統(tǒng)驅(qū)動實現(xiàn)26-44
• 3.2.1 I/O驅(qū)動實現(xiàn)26-28
• 3.2.2 定時器驅(qū)動實現(xiàn)28-29
• 3.2.3 串口驅(qū)動實現(xiàn)29-33
• 3.2.4 CAN驅(qū)動實現(xiàn)33-38
• 3.2.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換驅(qū)動實現(xiàn)38-39
• 3.2.6 Flash驅(qū)動實現(xiàn)39-42
• 3.2.7 捕獲/重載驅(qū)動實現(xiàn)42-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 應用軟件層設計45-86
• 4.1 液晶屏驅(qū)動45-47
• 4.1.1 液晶屏工作模式分析45
• 4.1.2 液晶屏驅(qū)動程序設計45-47
• 4.2 串行通信47-54
• 4.2.1 隊列的定義47
• 4.2.2 鏈式隊列47-48
• 4.2.3 串行通信隊列的創(chuàng)建48-54
• 4.3 模擬信號采集與處理54-59
• 4.3.1 軟件濾波54-55
• 4.3.2“采樣值”的形態(tài)轉(zhuǎn)換55-58
• 4.3.3 模擬信號采集流程58-59
• 4.4 脈沖信號采集與處理59-65
• 4.4.1 轉(zhuǎn)速計算原理60-61
• 4.4.2 計數(shù)器“溢出”61-63
• 4.4.3 依托曲軸信號的轉(zhuǎn)速計算63-65
• 4.4.4 依托凸輪軸信號的轉(zhuǎn)速計算65
• 4.5 Flash擦寫65-66
• 4.6 按鍵操作66-75
• 4.6.1 軟件消抖處理67-68
• 4.6.2 主控地點切換68-74
• 4.6.3 開關(guān)信號采集流程74-75
• 4.7 CAN通信75-81
• 4.7.1 CAN總線應用層協(xié)議76-79
• 4.7.2 CAN總線發(fā)送程序79-80
• 4.7.3 CAN總線接收程序80-81
• 4.8 數(shù)據(jù)顯示81-83
• 4.9 越限報警83-85
• 4.10 本章小結(jié)85-86
• 第五章 監(jiān)控系統(tǒng)軟件性能測試86-94
• 5.1 CANoe半實物仿真86-90
• 5.1.1 創(chuàng)建CANdb++數(shù)據(jù)庫86-87
• 5.1.2 人機交互界面87-88
• 5.1.3 CAPL語言編程88-89
• 5.1.4 系統(tǒng)仿真測試89-90
• 5.2 樣機現(xiàn)場測試90-93
• 5.3 本章小結(jié)93-94
• 第六章 總結(jié)與展望94-96
• 6.1 總結(jié)94-95
• 6.2 展望95-96
• 參考文獻96-98
• 附錄98-99
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果99-100
• 致謝100-101

【參考文獻】

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本文編號：1077290