微型海洋浮标的设计与实现

发布时间：2023-11-27 17:19

　　近几十年,全球海洋观测的趋势已经从原本的不连续的船基或岸基考察的方式转变成现在的持续的定点实时观测的方式。发达国家现在正通过开发先进技术和装备,并且使用多手段融合的方式对海洋进行观测。海洋浮标是新发展的一种新监测技术,逐渐被许多沿海国家看重并大力发展,是离岸获取海洋信息的重要技术手段,对海洋开发有重要作用。由于在近浅海区域距离海岸线100m水域内,环境情况较为复杂,大型船只无法作业,所以需要设计一款微型浮标作为替代设备。本文设计了一款采用活塞式机械结构的高性价比的微型浮标,能够长时间的连续无间断地工作,可作为开发平台进行二次开发。本文首先介绍了海洋浮标的国内外研究现状以及发展趋势,然后根据需求给出了浮标的整体的设计方案,包括浮标的结构设计、远程遥控功能的实现、单片机的选型以及供电方案的设计,浮标使用的通信模块是lora模块,具备组网功能,可与无人船等海上设备构建监测网。之后分别对系统的硬件和软件部分进行详细介绍。其中对系统使用的STM32系列处理器进行了介绍,还对各种硬件部分的电路和接口进行介绍。另外对系统的软件开发进行介绍,将软件系统按照应用层、实时操作系统和驱动层进行划分,进行模块...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状及趋势
    1.3 研究内容
    1.4 论文内容结构安排
2 浮标总体方案设计
    2.1 系统设计预期目标
    2.2 系统设计方案
        2.2.1 浮标结构设计
        2.2.2 远程遥控功能
        2.2.3 单片机选型
        2.2.4 系统供电方案
    2.3 系统设计重点
    2.4 系统功能总结
    2.5 本章小结
3 控制系统硬件开发
    3.1 STM32 系列高性能处理器介绍
    3.2 减速电机简介
    3.3 AS32-TTL-100 简介
    3.4 传感器模块
        3.4.1 MS5837-30BA传感器
        3.4.2 MPU6050 传感器
    3.5 浮标电源电路
    3.6 本章小结
4 控制系统软件设计
    4.1 STM32 单片机开发简介
    4.2 电机软件设计
        4.2.1 电机驱动程序设计
        4.2.2 电机测速和位置测量
        4.2.3 “速度环和位置环”双闭环PID电机位置控制
    4.3 AS32-TTL-100 模块驱动软件设计
    4.4 MS5837-30BA模块驱动软件设计
    4.5 MPU6050 模块驱动软件设计
    4.6 浮标控制器程序流程图
    4.7 本章小结
5 系统调试
    5.1 结构部分调试
    5.2 软件部分调试
    5.3 实验测试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间研究成果及所获奖励
致谢



本文编号：3868233