基于ARM的工具管理控制系统软硬件设计与实现

发布时间：2020-10-23 00:52

　　 由于航天器系统的复杂性,在现代航空装配与维修过程中需要使用到种类繁多的工具以及地面支持设备。近年来随着航空业的飞速发展,因工具遗忘于机身内部而造成航空安全事故的占比也有所增加。当前航空装配与维修企业所面临的重大课题之一就是如何将这些工具和设备进行高效的管理。经过实际的调研发现,目前的工具管理操作主要以人工为主,并使用纸质文档进行借用与归还登记,这造成了工具的借用与归还耗时较长、工具管理员工作量大、工具丢失定责难等一系列问题,同时在需要进行工具盘点时,相关工作很难落实到位。为了解决工具管理的混乱问题,提高企业对工具的管理效率,本文基于物联网与嵌入式技术,设计并实现了一套基于ARM的工具管理控制系统。论文阐述了工具管理控制系统研究的背景、意义、RFID技术、以及对嵌入式技术进行了详细的论述,给出了基于ARM的工具管理控制系统软硬件的设计与实现。在硬件方面,使用STM32系列单片机作为主控制器,结合外部电路与特定的模块,实现了使用Modbus协议进行通讯的电控锁模块,使用单通道RFID读写控制板与天线分支器模块共同实现了多通道的RFID读写器模块,实现了RFID简易手持读卡机,根据需要设计了一块供嵌入式ARM板使用的通讯转接板。软件方面,根据实际应用需求,搭建了Qt开发环境,并且移植了Qt在嵌入式ARM端的运行库,设计了数据表,并使用C++语言编写了合适的应用软件,并成功运行到嵌入式ARM开发板上。论文通过整体的软硬件结合,实现了以工具借用与归还为主,盘点与维护等功能为辅的一套完整工具管理控制系统。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V26
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 飞机装配与维修工具管理的特点和现状
    1.4 本文研究的主要内容
第2章 系统需求分析与总体设计
    2.1 系统需求分析
        2.1.1 系统概述
        2.1.2 系统功能需求分析
        2.1.3 非功能性需求分析
    2.2 系统总体设计
        2.2.1 系统设计原则
        2.2.2 系统总体架构设计
        2.2.3 工具柜体设计
        2.2.4 系统功能模块设计
        2.2.5 数据库表设计
    2.4 本章小结
第3章 RFID技术与嵌入式系统概述
    3.1 RFID技术
        3.1.1 自动识别与RFID概述
        3.1.2 RFID基本工作原理
        3.1.3 RFID中影响读写距离的因素
        3.1.4 RFID标签的选择
        3.1.5 标签EPC与标签ID关系
    3.2 嵌入式系统
    3.3 本章小结
第4章 硬件及驱动模块设计
    4.1 电控锁驱动模块
        4.1.1 电控锁选型
        4.1.2 模块方案设计
        4.1.3 硬件电路原理图
        4.1.4 软件设计
    4.2 RFID读写器控制板模块设计
        4.2.1 RFID读写器选型
        4.2.2 模块单元方案设计
        4.2.3 硬件设计
        4.2.4 软件设计
    4.3 RFID手持读卡机模块
        4.3.1 模块单元方案设计
        4.3.2 硬件设计
        4.3.3 软件设计
    4.4 嵌入式ARM拓展板
    4.5 本章小结
第5章 应用软件程序详细设计
    5.1 应用软件开发环境
    5.2 应用软件程序总体框架设计
    5.3 系统功能核心模块详细设计
        5.3.1 登录模块设计
        5.3.2 功能主页面模块设计
        5.3.3 锁状态与控制模块设计
        5.3.4 工具借用与归还模块设计
        5.3.5 工具盘点模块设计
        5.3.6 工具信息管理模块设计
        5.3.7 人员信息管理模块设计
        5.3.8 记录管理模块设计
        5.3.9 系统设置模块设计
        5.3.10 通络通讯接口模块设计
    5.5 本章小结
第6章 系统测试
    6.1 系统测试平台的搭建
    6.2 系统功能测试
        6.2.1 功能测试
        6.2.2 动态测试
    6.3 本章小结
总结与展望
致谢
参考文献
附录1：系统实物图
附录2：系统硬件PCB原理图
附录3：系统硬件PCB图
攻读学位期间发表的学术论文

【参考文献】

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本文编号：2852324