【摘要】：鳥(niǎo)撞對(duì)于航空業(yè)而言是一個(gè)無(wú)法避開(kāi)的影響飛行安全的重大難題。但是目前為止,對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)只有人工定期巡檢,這種方式不能實(shí)時(shí)掌握驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備的狀態(tài)并耗費(fèi)人力資源。針對(duì)目前機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥(niǎo)過(guò)程中,驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備時(shí)常因溫度過(guò)高、電壓過(guò)低、壓力不足等原因使得驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備無(wú)法工作與無(wú)法檢測(cè)驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備是否工作成功的問(wèn)題,提出了一種基于STM32的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式STM32為控制和數(shù)據(jù)處理核心,采集溫度傳感器、壓力傳感器、聲音傳感器的輸出信號(hào)以及電源電壓信號(hào),并對(duì)采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行了加窗和FFT處理,提取頻譜中信號(hào)的最大模值,將采集到的數(shù)據(jù)和處理結(jié)果通過(guò)ZigBee技術(shù)上傳給上位機(jī),完成上位機(jī)和下位機(jī)的通信。本文的工作旨在為系統(tǒng)的產(chǎn)品化提供一種依據(jù),本文主要內(nèi)容如下:1.設(shè)計(jì)了基于STM32F303VCT6的監(jiān)控系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、溫度、壓力以及聲音等參數(shù)的測(cè)量;采用了基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳輸方法,可以實(shí)現(xiàn)工作人員遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備工作狀態(tài)。2.在對(duì)聲音信號(hào)的處理過(guò)程中針對(duì)快速傅里葉變換造成頻譜泄露、誤差比較大的問(wèn)題,首先在Matlab中模擬各個(gè)窗函數(shù)來(lái)選取最佳的窗函數(shù),進(jìn)而在STM32F303中采用加入Hamming窗的方法進(jìn)行改進(jìn),減少頻譜泄露。3.在上位機(jī)上設(shè)計(jì)了驅(qū)鳥(niǎo)系統(tǒng)信息管理軟件,根據(jù)實(shí)際的要求設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)窗體,其中包括登錄界面、用戶(hù)管理界面、系統(tǒng)運(yùn)行界面等。在系統(tǒng)中既可對(duì)用戶(hù)信息進(jìn)行管理,同時(shí)也可遠(yuǎn)程控制下位機(jī)的操作動(dòng)作、接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并在上位機(jī)上顯示。4.對(duì)電壓、溫度、聲音等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn),測(cè)量結(jié)果表明,本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備進(jìn)行電壓、溫度、聲音等參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【圖文】：

系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)與 STM32 微控制器概述 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分為兩個(gè)模塊。分別是上位機(jī)模塊和下位機(jī)模塊，機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥(niǎo)系統(tǒng)設(shè)如圖 2-1 所示。上位機(jī)由電腦（PC）與 ZigBee 中心節(jié)點(diǎn)組成，下位機(jī)包括傳感信號(hào)調(diào)理與采集模塊、STM32、ZigBee 終端節(jié)點(diǎn)和驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊，其中傳感量的四個(gè)量分別為：電源電壓、環(huán)境溫度、煤氣炮的壓力和驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備工作后的聲基本工作模式是上位機(jī)發(fā)送命令來(lái)控制溫度、電源電壓、驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備壓力的采集及的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)并在上位機(jī)上實(shí)時(shí)的顯示。在上位機(jī)采樣命令之后，A/D 對(duì)溫度、電壓、壓力進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)在行處理之后，數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳至下位機(jī) ZigBee 模塊，下位機(jī) ZigBee 節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)機(jī) ZigBee 節(jié)點(diǎn)，然后在上位機(jī)上顯示。當(dāng)這溫度、電壓、壓力顯示在正常值范圍內(nèi)機(jī)向下位機(jī)發(fā)送驅(qū)動(dòng)驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備的命令，，同時(shí)采集驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備的聲音信號(hào)。在下位機(jī)采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行加窗和 FFT 處理，獲取頻域上模值的極大值，并將極大值位機(jī)，在上位機(jī)上顯示出來(lái)以判斷驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備是否工作成功。

西安理工大學(xué)工程碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位論文于馮 諾依曼總線(xiàn)架構(gòu)(指令和數(shù)據(jù)共同使用總線(xiàn)，總線(xiàn)一次只能進(jìn)行數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部采用哈佛總線(xiàn)架構(gòu)，即如圖 2-2 中所示，ARM 內(nèi)核的指令總線(xiàn) I連用來(lái)獲取指令，ARM 內(nèi)核的數(shù)據(jù)總線(xiàn) D-bus 與總線(xiàn)矩陣相連用來(lái)獲取指令可以同時(shí)從存儲(chǔ)器中讀取，即處理器可以同時(shí)進(jìn)行取指和數(shù)據(jù)讀取序的執(zhí)行速度。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V328;TP277

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本文編號(hào)：2683296