光纤传感器上层界面及光板通信模块开发

摘要

光纤传感技术是伴随着光导纤维和光纤通信技术发展而形成的一门崭新的传感技术，是感受被测量并按一定规律将其转换为有用信号的装置。它在工业生产、国防建设和科学技术等各个领域都发挥着巨大作用。光纤传感器是光通信和集成光学技术发展的结晶，具有灵敏度高、响应速度快、抗电磁干扰、超高压绝缘、防燃防爆、体积小及可灵活挠曲等优点。本课题研究的是基于马赫—泽德干涉仪的光纤传感系统，用于检测入侵信号，可对银行，输油管道等外围铺设光纤以进行监控，具有很高的市场价值。
　　 本论文介绍了干涉型光纤传感系统的基本原理，详细阐述了光纤传感系统的具体结构及各个模块的主要功能，实现了光板单片机软件包的设计，利用μC/OS—Ⅱ嵌入式操作系统实现了软件中任务的调度，提出了一种高可靠性的串口通信协议，该协议提供了较强的出错恢复机制，保障了通信的稳定性。本论文将传感系统的用户界面划分为数据处理层、业务逻辑层和窗体显示层三层架构，具体实现了光纤传感系统的报警控制功能，详细说明了各个类的设计原理及设计模式，并对类的功能实现进行了描述，提出了易修改、易复用的程序设计方法。论文还实现了数据库与UI的信息交互及数据库的表设计。经实验测试证明，该系统可以较好地实现入侵监测功能。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 光纤传感技术概述

1.2 光纤传感器的分类

1.3 光纤传感器的发展及应用

1.4 干涉型光纤传感系统的基本原理

1.5 论文的主要内容

第二章 光纤传感定位系统框架的分析

2.1 光发射接收模块和传感光纤

2.2 数据采集卡

2.3 本地监控计算机

2.4 远程控制计算机

2.5 本章小结

第三章 光板控制模块的实现

3.1 μC/OS—Ⅱ操作系统简介

3.2 任务功能概述

3.3 光板单片机通信模块设计

3.4 本章小结

第四章 光纤传感系统软件的设计与实现

4.1 光纤传感系统UI总体架构概述

4.2 编程语言及开发环境的选取

4.2.1.Net Framework简介

4.2.2 基于.Net Framework的开发语言—C#

4.2.3 SQL Server2005简介

4.3 类的设计原则

4.4 UI中类的设计

4.4.1 数据库操作类的设计

4.4.2 算法调用类的设计

4.4.3 单片机类的设计

4.4.4 后台线程类的设计

4.5 光纤传感系统UI与数据库交互的实现

4.5.1 ADO.NET简介

4.5.2 数据绑定技术

4.5.3 系统数据库表的设计

4.6 主UI显示层的设计

4.6.1 主界面对话框类的设计

4.6.2 参数设置对话框类的设计

4.6.3 模板管理对话框类的设计

4.7 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

附 录

致 谢

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