STM32在动态监测系统中的应用研究

摘要

工程材料在长期受载过程中,受到外界环境和自身承载能力限制等因素的作用，其承载力与耐久性逐渐降低。实时监测其受载状况并进行结构破坏状况分析，能够为材料的安全运行提供参考。传统的动态监测存在监测精度和集成化不高、稳定性不好等问题，导致其不能够很好的为材料的结构健康状况分析提供数据。
　　针对这一现象，设计中运用无线传输技术、计算机技术以及智能控制技术相结合的方法进行动态监测系统的设计。该系统以基于ARM Cortex-M3内核的STM32微控制器为核心，能够实现数据的采集、无线传输以及数据的接收。为提高整个动态监测系统的监测精度，对压力传感器进行温度补偿来提高动态监测系统的精度；为验证整个监测系统采集到数据的实用性和有效性，实践中将采集到的数据进行近场动力学仿真分析。在设计中主要包括了动态监测系统基本方案的拟定、硬件系统的设计以及软件系统程序的编写。设计中在Altium Designe中完成硬件电路的绘制和PCB板的设计制作、在基于ARM的RealView MDK开发平台中完成系统程序的编写。
　　本课题完成了整个监测系统软硬件系统的设计，最终整个监测系统的监测精度、实时性和稳定性得到了提高。同时能够很好的为材料的结构健康状况分析提供数据，通过近场动力学理论对监测系统采集到的压力数值仿真分析，为材料安全运行提供了参考。具有实际的工程应用价值。

目录

第1章 绪论

1.1课题研究的背景与意义

1.2 国内外的研究现状与发展趋势

1.3 课题研究的主要内容

1.4 本章小结

第2章 动态监测系统整体方案研究与设计

2.1 整个动态监测系统方案设计

2.2 动态监测系统各个模块方案设计与研究

2.3 本章小结

第3章 动态监测系统电气原理图与PCB板的设计

3.1 Altium Designer简介

3.2 动态监测系统主要芯片的选取

3.3 动态监测系统各部分电气原理图的设计

3.4 硬件系统电气原理图的编译与修正

3.5 硬件系统PCB板的设计制作

3.6 本章小结

第4章 动态监测系统软件设计与开发

4.1 RealView MDK简介

4.2 软件系统设计整体要求

4.3 无线发射端程序的设计

4.4 无线接收端程序的设计

4.5 串口程序的设计

4.6 本章小结

第5章 动态监测系统测试与仿真分析

5.1 监测系统测试与仿真的必要性分析

5.2 动态监测系统的测试

5.3 近场动力学仿真与分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录A 在校期间发表的学术论文及科研成果

声明