基于無線射頻傳感的工程測量系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-08-25 20:26
隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,地下工程的建設(shè)作為城市化建設(shè)的重要組成部分,其安全問題越來越受到重視。為了保障施工現(xiàn)場的人員安全、減少對周圍建筑的影響,必須對施工工地的重要工程物理量進(jìn)行監(jiān)測。而人工監(jiān)測的方式往往耗時(shí)費(fèi)力、預(yù)警較慢,對監(jiān)測人員具有專業(yè)性要求,也就提高了人力成本,所以無線傳感技術(shù)在工程監(jiān)測方面的應(yīng)用受到重視。因此,本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于射頻傳感技術(shù)的工程測量系統(tǒng),以基坑位移測量作為應(yīng)用場景搭建硬件框架、完成軟件編程、提出測量方法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)精度。其中系統(tǒng)整體構(gòu)架主要由傾角采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、RFID標(biāo)簽、RFID讀寫器以及上位機(jī)組成。傾角傳感器模塊實(shí)時(shí)采集角度信號,微控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對采集信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理,將處理后的角度數(shù)據(jù)通過IIC總線傳輸給標(biāo)簽芯片存儲(chǔ);無線通信模塊采用標(biāo)簽芯片作為應(yīng)答器,利用手持讀寫器或臺(tái)式讀寫器無線采集數(shù)據(jù);同時(shí)由于原有的讀寫器上位機(jī)軟件功能不夠完備,根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行上位機(jī)軟件開發(fā),實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與讀寫器的通信,優(yōu)化了數(shù)據(jù)顯示界面、增加了數(shù)據(jù)庫連接及寫入功能,提高了人機(jī)交互性。最后,系統(tǒng)進(jìn)行了PCB繪圖,做出了實(shí)物,根據(jù)測量方法設(shè)計(jì)了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),確...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無線傳感器技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 RFID發(fā)展過程
1.3 無線傳感技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域
1.4 基坑監(jiān)測內(nèi)容分析
1.5 本文主要研究內(nèi)容及意義
第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2 系統(tǒng)硬件框架
2.3 傾角傳感器原理及選型論證
2.3.1 傾角傳感器分類
2.3.2 傾角傳感器選型
2.4 主芯片模塊
2.4.1 主芯片選型
2.4.2 主芯片部分電路
2.5 RFID通信模塊
2.5.1 RFID讀寫器
2.5.2 RFID芯片及通信電路
2.6 本章小結(jié)
第3章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
3.1 軟件總體設(shè)計(jì)
3.2 主芯片開發(fā)環(huán)境
3.3 傳感信號轉(zhuǎn)換模塊
3.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊程序設(shè)計(jì)
3.5 時(shí)鐘模塊程序設(shè)計(jì)
3.6 數(shù)據(jù)處理
3.7 主控器與RFID芯片通信程序設(shè)計(jì)
3.7.1 IIC傳輸協(xié)議
3.7.2 IIC程序設(shè)計(jì)
3.7.3 IIC通信程序的運(yùn)行結(jié)果
3.8 本章小結(jié)
第4章 上位機(jī)讀寫軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
4.1 應(yīng)用開發(fā)分析
4.1.1 可行性分析
4.1.2 需求性分析
4.1.3 軟件應(yīng)用分析
4.2 軟件開發(fā)環(huán)境及相關(guān)控件
4.2.1 軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 開發(fā)控件
4.3 軟件實(shí)現(xiàn)及測試
4.3.1 主界面設(shè)計(jì)
4.3.2 網(wǎng)絡(luò)模塊
4.3.3 射頻設(shè)置模塊
4.3.4 標(biāo)簽信息顯示模塊
4.3.5 數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試驗(yàn)證
5.1 傳感器相關(guān)計(jì)算
5.1.1 溫度漂移補(bǔ)償
5.1.2 電壓角度轉(zhuǎn)換
5.2 基坑位移監(jiān)測方法
5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
總結(jié)
展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號:3843253
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無線傳感器技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 RFID發(fā)展過程
1.3 無線傳感技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域
1.4 基坑監(jiān)測內(nèi)容分析
1.5 本文主要研究內(nèi)容及意義
第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2 系統(tǒng)硬件框架
2.3 傾角傳感器原理及選型論證
2.3.1 傾角傳感器分類
2.3.2 傾角傳感器選型
2.4 主芯片模塊
2.4.1 主芯片選型
2.4.2 主芯片部分電路
2.5 RFID通信模塊
2.5.1 RFID讀寫器
2.5.2 RFID芯片及通信電路
2.6 本章小結(jié)
第3章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
3.1 軟件總體設(shè)計(jì)
3.2 主芯片開發(fā)環(huán)境
3.3 傳感信號轉(zhuǎn)換模塊
3.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊程序設(shè)計(jì)
3.5 時(shí)鐘模塊程序設(shè)計(jì)
3.6 數(shù)據(jù)處理
3.7 主控器與RFID芯片通信程序設(shè)計(jì)
3.7.1 IIC傳輸協(xié)議
3.7.2 IIC程序設(shè)計(jì)
3.7.3 IIC通信程序的運(yùn)行結(jié)果
3.8 本章小結(jié)
第4章 上位機(jī)讀寫軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
4.1 應(yīng)用開發(fā)分析
4.1.1 可行性分析
4.1.2 需求性分析
4.1.3 軟件應(yīng)用分析
4.2 軟件開發(fā)環(huán)境及相關(guān)控件
4.2.1 軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 開發(fā)控件
4.3 軟件實(shí)現(xiàn)及測試
4.3.1 主界面設(shè)計(jì)
4.3.2 網(wǎng)絡(luò)模塊
4.3.3 射頻設(shè)置模塊
4.3.4 標(biāo)簽信息顯示模塊
4.3.5 數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試驗(yàn)證
5.1 傳感器相關(guān)計(jì)算
5.1.1 溫度漂移補(bǔ)償
5.1.2 電壓角度轉(zhuǎn)換
5.2 基坑位移監(jiān)測方法
5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
總結(jié)
展望
致謝
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本文編號:3843253
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