基于IEEE1451标准的加速度智能传感器的研究

摘要

随着科学技术的发展，人类与自然界的联系越来越紧密，也需要越来越多与自然界进行数据交换，传统传感器中单单从自然界中获取模拟信号的功能已无法满足现代人类对于信息传输的需求了，为了更高效的与自然界进行数据的交换，人们需要更为智能以及能与现代化网络相连更为高级的传感器，即为本章所要研究的基于IEEE1451标准的网络化智能传感器，对于智能传感器软件、硬件两方面的实现内容，本文做了如下研究：
　　1）IEEE1451协议族是由若干个子协议构成的，本文首先对IEEE1451协议族的各个子协议的原理内容进行了研究，重点研究了IEEE1451.2标准以及标准中各部模块的结构原理，为后面实验基于IEEE1451.2智能传感器软硬件模块做理论铺垫。
　　2）研究了常用的压电传感器的种类以及工作原理，分析了各种不同类型的压电传感器适应的不同环境。介绍了DSP芯片的发展过程重点研究了DSP2812芯片的功能和构造，在DSP2812上实现了基于IEEE1451.2标准的STIM模块以及TII模块的功能。
　　3）介绍了DSP2812的开发平台CCS，并在其平台上实现了STIM模块和TII模块的软件功能块，重点分析了智能传感器中校正引擎模块的功能和实现要求，然后结合最小二乘法、三次样条插值、神经元网络等三种常用的算法举例并分析了这三种算法的利弊，最后将神经元网络算法进行了改进，并举出了用此种算法校正的具体案例。
　　4）VC++软件具有友好的界面，Matlab软件具有强大的数据处理能力，本文结合着两种软件设计了智能传感器校正引擎测试软件的上位机界面，并研究了在两种编程软件混合编程的时候应该注意的地方。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景和意义

1.2 基于IEEE1451协议族的网络化智能传感技术

1.3 IEEE1451 标准网络智能传感器的国内外研究现状

1.4 课题主要研究内容

第2章IEEE1451网络化智能传感器标准体系研究

2.1 IEEE1451 标准网络化智能传感器概述

2.2 IEEE1451.2 标准介绍

2.3 本章小结

第3章 IEEE1451.2加速度传感器模块设计

3.1 压电加速度传感器

3.2 信号调理器模块设计

3.3 STIM模块的芯片选择及介绍

3.4 STIM模块硬件设计

3.5 TII模块硬件设计

3.6 本章小结

第4章 智能传感器软件模块实现

4.1 软件开发环境与程序设计语言

4.2 STIM主模块软件实现

4.3 TEDS模块软件实现

4.4 TII软件模块

4.5 本章小结

第5章 系统测试

5.1硬件电路测试分析

5.2 软件测试模块

5.3 仿真结果分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果

致谢