基于ARM的海上浮体综合信息采集传输系统设计与实现

摘要

海上浮体在执行任务过程中为无人值守状态，根据承担的军事测量使命要求，需精确获取浮体的位置、航向以及海区风速风向、流速流向、声压数据等信息。现有的测量设备分别单独工作，采集信息不具备传输、监控和遥控控制功能，只能采用事后下载的方式获取数据，不便于执行任务过程中对浮体状态的实时掌控，且工作效率较低，已不能满足军事测量工作需求。
　　为提高任务保障效率，本文围绕功能性和可靠性两方面要求，研发统一的信息采集和遥控传输系统，实现浮体测量信息收集、分发、存储和传输，并在陆地相应位置设立遥控装置，实现采集信息的实时接收和采集状态控制。
　　本文研发的系统以32位ARM处理器作为控制器件，辅助以开关电源供电电路构成嵌入式控制核心；在此基础上拓展UART和A/D接口，完成RS-232、RS-485串行通信电路和电流/电压采集电路设计；利用ARM器件的SDIO接口和FATS文件系统，实现SD卡存储功能；设置迪文触摸屏组态软件和工作界面，实现信息显示和控制指令的输入。本文采用C语言编写控制软件，最终实现了北斗航向姿态测量仪、海流计、风速风向、声压传感器4种装备测量信息的采集和传输工作，同时通过RS-485接口扩展8路串行通信接口，以预留为其余采集设备使用。
　　本文基于系统的设计和研发思路，在软硬件研制的同时，对系统工作可靠性、无线传输链路中断概率等关键技术指标进行分析和论证，并开展实验室功能和指标精度测试、跨海远距离通信功能测试，结果表明，本文研制系统满足海上浮体信息采集工作要求，提高了获取信息的实时性，极大方便了军事测量任务工作的开展。

目录

声明

1 绪 论

1.1 研究背景和问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要内容及创新点

2 总体方案设计

2.1 总体设计

2.2 技术指标

2.3 系统关键指标分析计算及可靠性设计

2.4 系统工作过程

2.5 本章小结

3 系统软硬件设计及实现

3.1 海上浮体综合数据采集传输系统硬件设计及实现

3.2 ARM程序设计

3.3 本章小结

4 样板与测试

4.1 系统研制样板

4.2 测试

4.2 遥控测试

4.3 本章小结

5 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢