基于STM32的车钩缓冲器静压实验系统设计
发布时间：2022-07-13 17:22
轨道列车的被动安全防护技术日益重要,进一步推动了铁路列车纵向动力学的理论计算及相关的实验研究。车钩缓冲器是将车辆与车辆、机车或动车连接起来传递牵引力、制动力并减轻列车之间纵向冲击力的车辆部件,也是实现纵向动力学性能的关键部件,确保车钩缓冲器的性能符合设计要求尤为重要。本文分析了当前缓冲器性能检测的相关技术,基于STM32嵌入式系统,并结合Wi-Fi通信技术,设计了一种可实现车钩缓冲器静压实验过程中力-位移数据采集、行程曲线绘制、检测过程的视频监控以及手机App实时观测的缓冲器静压实验系统,该系统具有使用方便、运行稳定、成本低以及可维护性好等特点。系统采用STM32F407系列芯片作为核心控制部件,利用位移及力传感器获取缓冲器性能数据并绘制静压实验曲线,采用DS18B20数字温度传感器获取实验环境温度,OV2640摄像头模块实现现场工况的视频监控,Wi-Fi模块实现实验数据的网络发布,2.8寸TFT-LCD液晶显示屏进行数据、曲线和视频的显示,采用Flash技术实现数据的存储与回放,基于集成开发环境Eclipse开发手机App,实现了实验数据的透明传输。最后通过模拟调试验证了基于STM3...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目标及主要内容
1.4 研究方法及主要问题
1.5 论文结构
第二章 缓冲器静压实验系统方案设计
2.1 设计任务分析
2.2 技术要求
2.3 解决方案选择
2.3.1 核心处理控件选择
2.3.2 通信方式选择
2.3.3 应用软件选择
2.4 总体设计方案
2.5 器件选择
2.5.1 核心控制部件
2.5.2 位移传感器
2.5.3 位移信号变送器
2.5.4 力传感器
2.5.5 力信号变送器
2.5.6 温度传感器
2.5.7 Wi-Fi模块
2.5.8 视频采集
2.5.9 TFT-LCD液晶显示器
本章小结
第三章 缓冲器静压实验系统硬件设计
3.1 STM32F407电路设计
3.2 力和位移传感器接口电路设计
3.3 DS18B20接口电路设计
3.4 Air640W接口电路设计
3.5 视频模块接口电路设计
3.6 TFT-LCD模块接口电路设计
本章小结
第四章 缓冲器静压实验系统软件设计
4.1 系统软件功能分析
4.2 新建MDK5工程
4.3 主程序设计
4.4 力/位移信号采集程序设计
4.5 DS18B20采集程序设计
4.6 网络通信程序设计
4.7 视频采集程序设计
4.7.1 MCU读取图像数据
4.7.2 DCMI驱动OV2640
4.8 显示模块子程序
4.8.1 LCD初始化
4.8.2 曲线绘制
4.8.3 容量计算
4.8.4 LCD显示界面设计
4.9 Flash存储程序设计
本章小结
第五章 缓冲器数据采集App的设计与实现
5.1 基于Android的App开发环境配置
5.1.1 Eclipse集成开发工具简介
5.1.2 Android开发环境配置
5.2 新建Eclipse工程
5.3 缓冲器采集系统App设计
5.3.1 页面布局
5.3.2 事件监听
5.3.3 Socket数据传输
本章小结
第六章 系统模拟测试
6.1 Android应用程序调试
6.2 开发板调试
6.3 缓冲器静压实验系统测试
6.3.1 系统的硬件安装
6.3.2 系统的软件测试
6.3.3 缓冲器性能检测
本章小结
结论
参考文献
附录1 系统总体电路图
附录2 App界面设计代码
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的网络天气预报系统的设计与实现[J]. 王荣海,罗金生,李岷,曹斌. 电子世界. 2019(01)
[2]缓冲器性能检测设备[J]. 李鹏程. 设备管理与维修. 2018(21)
[3]基于Android系统的App界面设计[J]. 曲萍. 科技创新与应用. 2018(22)
[4]基于STM32F407与OV2640的图像采集系统的设计[J]. 杨才生,吴状肥,万国义. 汽车实用技术. 2018(13)
[5]高分子弹性元件与多组楔形机构串联组合缓冲器静压仿真[J]. 魏延刚,李刚,王睿嘉,宋亚昕,宋海超,顾晓东. 大连交通大学学报. 2018(03)
[6]基于Android和ZigBee的无线温度监测系统设计[J]. 薛立成,丁彦闯,李云鹏. 电子测量技术. 2018(07)
[7]基于STM32的机场电动车辆智能终端设计[J]. 崔元博,江剑. 机械制造与自动化. 2017(05)
[8]铁路货车缓冲器性能评价标准对比研究[J]. 樊洪超,刘晓刚,陈时虎,李立,杨兆春,张鹏. 铁道车辆. 2017(10)
[9]动车组前端钩缓装置耐碰撞性能试验研究[J]. 刘旭东,刘辉,阎峰,王玉伟,李辛,林建军. 铁道车辆. 2017(10)
[10]“复兴号”引领中国高铁驶入新时代[J]. 郭师绪. 新产经. 2017(08)
硕士论文
[1]基于机器视觉的矿用水位监测系统的设计[D]. 张森.山东科技大学 2017
[2]基于非介入式方法的电梯远程实时状态监控系统[D]. 朱世行.苏州大学 2017
[3]基于STM32F407的视频采集与传输系统设计[D]. 曾文兵.华中师范大学 2016
[4]基于ARM Cortex-M4系列的图像型火灾报警系统设计[D]. 陈川.西华大学 2016
[5]基于图像的嵌入式吊绳状态监测系统设计[D]. 李明聪.大连海事大学 2016
[6]基于RT-thread的远程家用服务机器人系统开发[D]. 陈伟.浙江工业大学 2015
[7]基于STM32的智能水质监测系统的研究和设计[D]. 李青.合肥工业大学 2015
[8]船舶岸电供电自动监控系统研究与设计[D]. 季学彬.江苏科技大学 2015
[9]轨道车辆新型液气缓冲器特性研究[D]. 李伟刚.陕西科技大学 2014
[10]车钩缓冲器试验台的开发[D]. 朱锦人.华东理工大学 2014
本文编号：3660454
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目标及主要内容
1.4 研究方法及主要问题
1.5 论文结构
第二章 缓冲器静压实验系统方案设计
2.1 设计任务分析
2.2 技术要求
2.3 解决方案选择
2.3.1 核心处理控件选择
2.3.2 通信方式选择
2.3.3 应用软件选择
2.4 总体设计方案
2.5 器件选择
2.5.1 核心控制部件
2.5.2 位移传感器
2.5.3 位移信号变送器
2.5.4 力传感器
2.5.5 力信号变送器
2.5.6 温度传感器
2.5.7 Wi-Fi模块
2.5.8 视频采集
2.5.9 TFT-LCD液晶显示器
本章小结
第三章 缓冲器静压实验系统硬件设计
3.1 STM32F407电路设计
3.2 力和位移传感器接口电路设计
3.3 DS18B20接口电路设计
3.4 Air640W接口电路设计
3.5 视频模块接口电路设计
3.6 TFT-LCD模块接口电路设计
本章小结
第四章 缓冲器静压实验系统软件设计
4.1 系统软件功能分析
4.2 新建MDK5工程
4.3 主程序设计
4.4 力/位移信号采集程序设计
4.5 DS18B20采集程序设计
4.6 网络通信程序设计
4.7 视频采集程序设计
4.7.1 MCU读取图像数据
4.7.2 DCMI驱动OV2640
4.8 显示模块子程序
4.8.1 LCD初始化
4.8.2 曲线绘制
4.8.3 容量计算
4.8.4 LCD显示界面设计
4.9 Flash存储程序设计
本章小结
第五章 缓冲器数据采集App的设计与实现
5.1 基于Android的App开发环境配置
5.1.1 Eclipse集成开发工具简介
5.1.2 Android开发环境配置
5.2 新建Eclipse工程
5.3 缓冲器采集系统App设计
5.3.1 页面布局
5.3.2 事件监听
5.3.3 Socket数据传输
本章小结
第六章 系统模拟测试
6.1 Android应用程序调试
6.2 开发板调试
6.3 缓冲器静压实验系统测试
6.3.1 系统的硬件安装
6.3.2 系统的软件测试
6.3.3 缓冲器性能检测
本章小结
结论
参考文献
附录1 系统总体电路图
附录2 App界面设计代码
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的网络天气预报系统的设计与实现[J]. 王荣海,罗金生,李岷,曹斌. 电子世界. 2019(01)
[2]缓冲器性能检测设备[J]. 李鹏程. 设备管理与维修. 2018(21)
[3]基于Android系统的App界面设计[J]. 曲萍. 科技创新与应用. 2018(22)
[4]基于STM32F407与OV2640的图像采集系统的设计[J]. 杨才生,吴状肥,万国义. 汽车实用技术. 2018(13)
[5]高分子弹性元件与多组楔形机构串联组合缓冲器静压仿真[J]. 魏延刚,李刚,王睿嘉,宋亚昕,宋海超,顾晓东. 大连交通大学学报. 2018(03)
[6]基于Android和ZigBee的无线温度监测系统设计[J]. 薛立成,丁彦闯,李云鹏. 电子测量技术. 2018(07)
[7]基于STM32的机场电动车辆智能终端设计[J]. 崔元博,江剑. 机械制造与自动化. 2017(05)
[8]铁路货车缓冲器性能评价标准对比研究[J]. 樊洪超,刘晓刚,陈时虎,李立,杨兆春,张鹏. 铁道车辆. 2017(10)
[9]动车组前端钩缓装置耐碰撞性能试验研究[J]. 刘旭东,刘辉,阎峰,王玉伟,李辛,林建军. 铁道车辆. 2017(10)
[10]“复兴号”引领中国高铁驶入新时代[J]. 郭师绪. 新产经. 2017(08)
硕士论文
[1]基于机器视觉的矿用水位监测系统的设计[D]. 张森.山东科技大学 2017
[2]基于非介入式方法的电梯远程实时状态监控系统[D]. 朱世行.苏州大学 2017
[3]基于STM32F407的视频采集与传输系统设计[D]. 曾文兵.华中师范大学 2016
[4]基于ARM Cortex-M4系列的图像型火灾报警系统设计[D]. 陈川.西华大学 2016
[5]基于图像的嵌入式吊绳状态监测系统设计[D]. 李明聪.大连海事大学 2016
[6]基于RT-thread的远程家用服务机器人系统开发[D]. 陈伟.浙江工业大学 2015
[7]基于STM32的智能水质监测系统的研究和设计[D]. 李青.合肥工业大学 2015
[8]船舶岸电供电自动监控系统研究与设计[D]. 季学彬.江苏科技大学 2015
[9]轨道车辆新型液气缓冲器特性研究[D]. 李伟刚.陕西科技大学 2014
[10]车钩缓冲器试验台的开发[D]. 朱锦人.华东理工大学 2014
本文编号：3660454
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3660454.html
