海洋环境数据采集系统的研究与设计

摘要

海洋环境数据采集主要是采集温湿度、水流速流向、风速风向等海洋环境数据。这些数据能够让我们更好的了解海洋、监测海洋、开发海洋，更能够对航海运输保障、航道优化等交通运输领域起到积极的作用。因此，对海洋环境数据采集系统的研究与设计具有重要的意义。　　本文依托岛群海域重要生物资源及环境智能监测及装备技术应用示范项目(201505025-6)进行开发。首先介绍了海洋环境采集系统的研究背景与意义，同时简单对国内外的发展情况做出了说明，然后对海洋环境数据采集系统的总体结构设计进行了分析，并介绍一些相关技术。最后，完成对采集系统的软硬件设计和开发。经过运行测试，采集系统可以达到预期目标。　　论文设计的海洋环境数据采集系统，以两块不同系列的STM32微处理器作为主控板和驱动板的核心，两者通过 CAN总线进行通讯。主控板负责控制 GPRS通讯模块保持数据采集终端与远程监控中心的远程通信及数据传输；驱动板负责驱动多种传感器采集相关的水文气象数据。在硬件部分主要对数据采集终端进行了电路设计，包括主芯片的硬件基础电路、数据采集电路、GPS定位模块和 GPRS无线通信模块等。软件部分主要针对终端的主控板和驱动板进行嵌入式程序开发，包括GPRS通信代码编写，GPS定位代码编写和 CAN总线程序开发。完成了终端与远程监控中心连接，实现了对数据采集终端的信息的采集和远程控制。　　论文最后，对海洋环境数据采集系统运行测试，并指出开发工作中所存在的不足并提出了改进措施和建议。本设计为海洋环境数据的采集提供了一种高效的解决方法，为各类海洋要素的观测提供了一种新的途径。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文的主要工作

1.4论文结构安排

第二章 数据采集系统的方案设计与相关技术介绍

2.1海洋环境数据采集系统需求分析

2.2采集系统总结构设计

2.3 GPRS技术

2.4 GPS技术

2.5传感器技术

2.6现场总线技术

2.7本章小结

第三章 数据采集系统的硬件设计

3.1硬件结构图

3.2控制芯片的选择

3.3硬件电路设计

3.4数据采集电路设计

3.5 GPS定位模块

3.6 GPRS通信模块

3.7 CAN通信接口的设计

3.8本章小结

第四章 数据采集系统的软件设计

4.1开发环境搭建

4.2采集终端的软件结构设计

4.3数据模块采集程序

4.4 GPRS通信软件设计

4.5 GPS定位软件设计

4.6 CAN通信的软件设计

4.7本章小结

第五章 运行与测试

5.1 GPS定位测试

5.2主控板测试

5.3远程监控平台测试

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果