基于ARM7的机场无线驱鸟器设计与实现

摘要

论文源于大连市科技基金项目及大连海事大学与大连机场的合作项目。鸟撞事件一直是影响飞机安全的重大隐患。国内各机场的驱鸟手段普遍的方法还是利用音频驱鸟进行驱鸟。但是，目前使用的驱鸟器存在着声音存储容量很小、声音格式单一、采用定时播放的固定模式等弊端，这些因素制约了驱鸟器的驱鸟效果。 针对驱鸟器存在的上述弊端，在分析了目前机场驱乌的现状以及对大连机场的鸟情及设备使用情况的调研基础之上，本文提出了一套以无线通信技术及嵌入式技术为核心的新型驱鸟方案。主要工作有：第一，设计并实现了新一代的机场驱鸟器芯片，其中采用LPC2132微处理芯片作为驱鸟器的控制芯片：采用VS1003语音芯片进行语音解码，并与D类功放技术设计的高信噪比、低功耗、高音质数字功放结合，实现了声音的高保真放大播放；采用SD卡存储，解决了以往驱鸟设备声音存储量小和声音格式单一的缺点，并提供了驱鸟器声音方便的更新方法。第二，设计了驱鸟车与驱鸟器之间的通信协议，并应用到了驱鸟车的驱鸟控制台，实现了驱鸟车对指定驱鸟器的智能控制，即按照指定播放形式、指定时间播放指定的驱鸟声音，从而实现了驱鸟车对于驱鸟器的点到点精确控制，这也是本文的一个创新点。 综上，本文完成了驱鸟器系统的软硬件以及相关通信协议的设计，经过了实验室及实地测试，达到了设计要求。目前该系统已经在大连周水子机场实际应用，其驱鸟效果较好，运行稳定，得到了机场相关方面的认可和验收。该项产品不仅实现了驱鸟器智能的工作方式，而且具有成本低、性能好、操作简单等特点，因此本文设计的驱鸟器系统具有良好的应用价值和市场前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2课题研究背景

1.2.1国内外现行的机场驱鸟方法

1.2.2国内驱鸟器使用的现状和存在的问题

1.3本课题研究的主要内容

第2章 ARM7微处理器及操作系统

2.1嵌入式系统

2.1.1嵌入式系统硬件结构

2.1.2嵌入式软件结构

2.2 ARM微处理器

2.2.1 ARM微处理器介绍

2.2.2 ARM7微处理器介绍

2.3μC/OS-II操作系统

2.3.1μC/OS-II软件体系结构

2.3.2μC/OS-II API

2.3.3操作系统相关函数及处理器相关函数

第3章 无线通信技术的研究与应用

3.1短距离无线通信技术

3.1.1短距离无线通信技术发展特征应用

3.1.2常用的基于短距离无线通信的组网技术

3.2串行通信的简述

3.2.1串行物理接口

3.2.2串行通信协议

3.3驱鸟器系统的通信协议的设计

第4章 驱鸟器的嵌入式总体设计与实现

4.1硬件系统的结构概述

4.2 LPC2132微处理器及应用电路

4.2.1 LPC2132特性

4.2.2LPC2132功能框图

4.2.3LPC2132应用电路

4.3电源电路

4.3.1光伏供电

4.3.2电源转换电路

4.4宽频功放电路

4.4.1功率放大器的分类及特点

4.4.2 D类功率放大器

4.5语音处理电路

4.6 SD卡存储电路

4.7串口通信

4.8系统时钟

4.9无线传输模块JZ872

4.9.1无线传输模块JZ872性能与特点

4.9.2 JZ872接口使用注意事项

4.10系统的软件设计

4.10.1初始化模块流程

4.10.2协议解析模块流程

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

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