基于LabVIEW与单片机的悬浮物采样系统设计与实现
发布时间：2021-09-29 11:11
维护水源水库良好的水质状态,是社会的共同期望。然而随着水库使用时间的延长,水库中各种形态的污染物会不断累积,严重影响供水安全,其中的悬浮态污染物是影响水库水质的重要污染物之一,是水质评价的主要研究对象。然而,当前的悬浮物采样设备,或是针对海洋环境设计,设备复杂、昂贵,难以在水源水库的应用环境下推广应用;或是直接采用采水器采样,操作繁琐,效率低,自动化程度不高。因此,为了提高水源水库悬浮物样本的采集效率,对现有的悬浮物采样装置进行结构性改进,并进行自动化、信息化升级是势在必行的。本文针对水源水库的悬浮物样本采集需求,设计并实现了一种基于LabVIEW与单片机的悬浮物采样系统。首先,本文对课题的背景及意义、悬浮物采样器及基于LabVIEW的测控系统的研究现状及趋势进行了简单介绍,然后结合一种搅拌过滤式悬浮物浓缩采样装置的结构特点,利用Lab VIEW开发平台与单片机控制技术对悬浮物采样系统进行了整体设计,同时根据功能需求,介绍了相关器件的选型情况。其次,从串口通讯、数据库操作,界面交互等内容出发,对基于LabVIEW的水上监控平台的设计进行了详细介绍,并从硬件设计、软件驱动两方面详细阐述了...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 悬浮物采样器
1.2.2 基于LabVIEW的测控系统
1.3 论文主要内容及结构
2 悬浮物采样系统总体设计
2.1 悬浮物采样装置的设计
2.1.1 搅拌过滤式悬浮物浓缩采样装置
2.2 悬浮物采样测控系统整体框架
2.3 相关器件选型
2.3.1 数据采集模块
2.3.2 电机模块
2.4 小结
3 基于LabVIEW的水上监控平台设计
3.1 程序框架设计
3.1.1 事件触发循环-生产者
3.1.2 数据采集与处理循环-消费者
3.1.3 显示响应与数据库循环-消费者
3.2 串口通讯
3.2.1 VISA
3.2.2 指令发送
3.2.3 数据接收
3.3 数据库操作
3.3.1 数据保存
3.3.2 数据查询
3.3.3 数据导出
3.4 交互界面设计
3.5 小结
4 基于单片机的水下测控装置设计
4.1 控制单元总体设计
4.2 硬件电路设计
4.2.1 单片机最小系统模块
4.2.2 电源模块
4.2.3 通讯模块
4.2.4 数据采集模块
4.2.5 PWM接口电路
4.2.6 PCB设计与制作
4.3 驱动程序开发
4.3.1 主函数
4.3.2 指令的接收与判断
4.3.3 状态参数获取
4.3.4 电机控制
4.4 小结
5 系统测试与实验
5.1 操作流程
5.2 系统测试
5.2.1 系统实验测试
5.2.2 实地采样活动
5.3 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间参与项目情况
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水中悬浮物浓度的检测方法研究进展[J]. 张亚莉,张乃迁,罗锡文,杨广文,谢金延,曾伟渺,欧阳健燊. 江苏农业科学. 2016(05)
[2]基于LabVIEW多样式数据识别及存取的实现[J]. 雷旭,冯兴乐,常莹,谭亮. 测控技术. 2016(04)
[3]水库内源污染蓄积过程及影响研究综述[J]. 许士国,汪天祥. 水利水电科技进展. 2015(05)
[4]一种散射式浊度传感器设计[J]. 罗勇钢,程鸿雨,邹君,刘冠军. 传感器与微系统. 2015(06)
[5]控制系统的LabVIEW开发环境[J]. 李冬芳. 电子世界. 2014(11)
[6]基于LabVIEW和ARM处理器的大型称重式蒸渗仪测控系统[J]. 郭会军,张建丰,王志林,耿小江. 农业工程学报. 2013(16)
[7]江河水采样器控制系统的设计[J]. 宁爱民,张存吉,张仲良,温俊柱,周剑欢. 中国仪器仪表. 2013(06)
[8]基于多传感器信息融合的水质监控系统研究[J]. 李余琪. 计算机测量与控制. 2013(04)
[9]基于LabView的激光束发散角测量系统[J]. 王茜蒨,刘佳,彭中,刘莉. 中国激光. 2012(11)
[10]基于增量式PID算法的帆板控制系统的设计[J]. 张存吉,宁爱民,倪杰,龙祖连. 微计算机信息. 2012(07)
博士论文
[1]湍流促进器强化错流微滤膜过程的研究[D]. 刘元法.大连理工大学 2013
[2]深海气密采水系统设计及其海试[D]. 黄豪彩.浙江大学 2010
硕士论文
[1]水体悬浮物采样器设计及其监控系统研究[D]. 徐旭东.大连理工大学 2016
[2]湍流促进器对平板膜分离过程影响的研究[D]. 赵靓.天津大学 2013
[3]基于LabVIEW的某航控板故障检测系统设计与实现[D]. 卫浩.西安科技大学 2010
[4]基于单片机与LabVIEW的介质阻挡放电监控系统研究[D]. 席光庆.大连理工大学 2009
[5]注水泵工况诊断监测系统研究[D]. 殷海双.大庆石油学院 2009
[6]死端微滤过程运行条件的优化及膜通量的预测研究[D]. 储金树.北京工业大学 2008
本文编号：3413607
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 悬浮物采样器
1.2.2 基于LabVIEW的测控系统
1.3 论文主要内容及结构
2 悬浮物采样系统总体设计
2.1 悬浮物采样装置的设计
2.1.1 搅拌过滤式悬浮物浓缩采样装置
2.2 悬浮物采样测控系统整体框架
2.3 相关器件选型
2.3.1 数据采集模块
2.3.2 电机模块
2.4 小结
3 基于LabVIEW的水上监控平台设计
3.1 程序框架设计
3.1.1 事件触发循环-生产者
3.1.2 数据采集与处理循环-消费者
3.1.3 显示响应与数据库循环-消费者
3.2 串口通讯
3.2.1 VISA
3.2.2 指令发送
3.2.3 数据接收
3.3 数据库操作
3.3.1 数据保存
3.3.2 数据查询
3.3.3 数据导出
3.4 交互界面设计
3.5 小结
4 基于单片机的水下测控装置设计
4.1 控制单元总体设计
4.2 硬件电路设计
4.2.1 单片机最小系统模块
4.2.2 电源模块
4.2.3 通讯模块
4.2.4 数据采集模块
4.2.5 PWM接口电路
4.2.6 PCB设计与制作
4.3 驱动程序开发
4.3.1 主函数
4.3.2 指令的接收与判断
4.3.3 状态参数获取
4.3.4 电机控制
4.4 小结
5 系统测试与实验
5.1 操作流程
5.2 系统测试
5.2.1 系统实验测试
5.2.2 实地采样活动
5.3 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间参与项目情况
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水中悬浮物浓度的检测方法研究进展[J]. 张亚莉,张乃迁,罗锡文,杨广文,谢金延,曾伟渺,欧阳健燊. 江苏农业科学. 2016(05)
[2]基于LabVIEW多样式数据识别及存取的实现[J]. 雷旭,冯兴乐,常莹,谭亮. 测控技术. 2016(04)
[3]水库内源污染蓄积过程及影响研究综述[J]. 许士国,汪天祥. 水利水电科技进展. 2015(05)
[4]一种散射式浊度传感器设计[J]. 罗勇钢,程鸿雨,邹君,刘冠军. 传感器与微系统. 2015(06)
[5]控制系统的LabVIEW开发环境[J]. 李冬芳. 电子世界. 2014(11)
[6]基于LabVIEW和ARM处理器的大型称重式蒸渗仪测控系统[J]. 郭会军,张建丰,王志林,耿小江. 农业工程学报. 2013(16)
[7]江河水采样器控制系统的设计[J]. 宁爱民,张存吉,张仲良,温俊柱,周剑欢. 中国仪器仪表. 2013(06)
[8]基于多传感器信息融合的水质监控系统研究[J]. 李余琪. 计算机测量与控制. 2013(04)
[9]基于LabView的激光束发散角测量系统[J]. 王茜蒨,刘佳,彭中,刘莉. 中国激光. 2012(11)
[10]基于增量式PID算法的帆板控制系统的设计[J]. 张存吉,宁爱民,倪杰,龙祖连. 微计算机信息. 2012(07)
博士论文
[1]湍流促进器强化错流微滤膜过程的研究[D]. 刘元法.大连理工大学 2013
[2]深海气密采水系统设计及其海试[D]. 黄豪彩.浙江大学 2010
硕士论文
[1]水体悬浮物采样器设计及其监控系统研究[D]. 徐旭东.大连理工大学 2016
[2]湍流促进器对平板膜分离过程影响的研究[D]. 赵靓.天津大学 2013
[3]基于LabVIEW的某航控板故障检测系统设计与实现[D]. 卫浩.西安科技大学 2010
[4]基于单片机与LabVIEW的介质阻挡放电监控系统研究[D]. 席光庆.大连理工大学 2009
[5]注水泵工况诊断监测系统研究[D]. 殷海双.大庆石油学院 2009
[6]死端微滤过程运行条件的优化及膜通量的预测研究[D]. 储金树.北京工业大学 2008
本文编号：3413607
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