本文關(guān)鍵詞：海底泥溫快速測量技術(shù)的研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 海底泥測溫 USB通信 鉑電阻PT100 C8051F320單片機(jī)

【摘要】：海底表層泥溫已經(jīng)成為近年來海底研究的一個重要參數(shù),尤其在海底石油管道鋪設(shè)以及防腐蝕保護(hù)方面的重要性更是不容忽視。本文所研究的技術(shù)對縮短海洋石油工程設(shè)計與鋪設(shè)周期,具有重要經(jīng)濟(jì)價值和現(xiàn)實意義。本論文在分析和研究國內(nèi)外海底溫度測量技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合海底環(huán)境,以低功耗,自供電,響應(yīng)快速為設(shè)計準(zhǔn)則,從軟硬件兩方面分析,研究出一款以單片機(jī)C8051F320為核心的海底與陸地兩用的溫度測量儀表。該儀表的整體設(shè)計主要分為下位機(jī)部分和上位機(jī)部分。下位機(jī)主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理與存儲功能,上位機(jī)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的顯示與分析。本設(shè)計的溫度傳感器選用準(zhǔn)確度高、測量范圍大、穩(wěn)定性好的鉑電阻PT100。并采用誤差小的三線接線機(jī)制和不平衡電橋的測量電路以及產(chǎn)生小電流的恒壓源供電方式,來提高精確度。為了減小PT100因自身發(fā)熱而產(chǎn)生誤差,恒壓源產(chǎn)生的電流必須小于1mA,因此需要使用放大器將電橋產(chǎn)生的小幅度電壓放大,這里采用的是高精度低功耗的四路通道LM224放大器,使輸出信號與AD轉(zhuǎn)換的輸入值相匹配。再通過軟件將AD轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的溫度值存儲在擴(kuò)展的內(nèi)存FLASH中,最后通過當(dāng)前最流行的即插即用的USB通信方式,將下位機(jī)采集與存儲的數(shù)據(jù)上傳給PC機(jī)。設(shè)計軟件采用C語言,而C語言是一種結(jié)構(gòu)化設(shè)計語言,支持由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù),在軟件開發(fā)中充分利用C語言的這種特點采用模塊化程序設(shè)計方法。主程序通過調(diào)用各個模塊的程序來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲與通信等的功能。USB通信的程序設(shè)計主要利用USBXPress開發(fā)包的驅(qū)動程序以及API函數(shù)、動態(tài)鏈接庫來完成的。利用C++語言面向?qū)ο蟮奶攸c,采用VC6.0集成開發(fā)環(huán)境設(shè)計上位機(jī)界面。通過仿真和測試驗證了海底泥溫快速測量技術(shù)的方案合理可行,對溫度測量儀器儀表的發(fā)展具有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：海底泥測溫 USB通信 鉑電阻PT100 C8051F320單片機(jī)
【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】：P715.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 測量儀器的技術(shù)指標(biāo)11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
• 2 系統(tǒng)設(shè)計方案14-22
• 2.1 系統(tǒng)分析14-19
• 2.1.1 系統(tǒng)可行性研究14-19
• 2.2 系統(tǒng)需求分析19-20
• 2.2.1 系統(tǒng)功能要求19
• 2.2.2 系統(tǒng)性能要求19
• 2.2.3 系統(tǒng)低功耗要求19-20
• 2.3 總體方案設(shè)計20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計22-34
• 3.1 硬件設(shè)計原則22
• 3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計22-24
• 3.2.1 單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
• 3.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)23-24
• 3.3 電源系統(tǒng)設(shè)計24-27
• 3.4 存儲系統(tǒng)設(shè)計27-28
• 3.5 顯示系統(tǒng)設(shè)計28-29
• 3.6 信號處理系統(tǒng)設(shè)計29-31
• 3.7 USB通信系統(tǒng)設(shè)計31-33
• 3.8 本章小結(jié)33-34
• 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計34-44
• 4.1 軟件總體設(shè)計34-36
• 4.2 下位機(jī)程序設(shè)計36-41
• 4.2.1 數(shù)據(jù)采集子程序36-37
• 4.2.2 數(shù)據(jù)存儲子程序37-39
• 4.2.3 數(shù)據(jù)顯示子程序39
• 4.2.4 下位機(jī)USB通信子程序39-41
• 4.3 上位機(jī)程序設(shè)計41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 仿真與實驗44-46
• 5.1 硬件仿真44-45
• 5.2 軟件仿真45-46
• 6 總結(jié)與展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-50
• 致謝50-51
• 個人簡歷51

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本文編號：863868