嵌入式数据采集及无线传输系统设计与实现

发布时间：2020-06-04 10:54

【摘要】：随着计算机科学技术、半导体技术、电力电子技术不断的高速发展,作为这些技术高度结合统一体的嵌入式系统,得到了更广泛的应用。从早期的工业控制,数字家电,汽车等领域到现在的物联网、可穿戴设备、智能终端等随处可见嵌入式系统的身影,而且随着技术的推进,嵌入式系统功能也越来越强大,更能满足多种行业的特定需求,从而使嵌入式系统扮演越来越重要的角色。嵌入式系统作为一种以应用为中心的专业计算机系统,虽然不同于我们所日常接触的通用PC计算机系统,但是它们都是计算机系统,所以结构上有很多的相同点,都是以计算机技术为基础,让软硬件协同工作依次来实现复杂的功能,两者缺一不可。主要差异还是嵌入式系统是以应用功能为导向,对系统资源、成本、功耗、体积等有多方面限制的专用计算机系统,它并不像普通计算机那样注重其功能的通用性,而嵌入式系统则重点突出它的应用特点。本文中所描述的项目是设计和实现一个专用于某武器系统的,用来进行数据采集、数据存储、无线数据透传、无线图传、远程控制等功能的嵌入式系统。按照项目技术要求,我们在设计实现中,将整个的系统又分成三个小的嵌入式系统:发射架测控装置、地面指挥车数据接收装置、远程灯控装置。(1)发射架测控装置是整个项目的核心部分,它是三个装置中唯一一个装配到武器系统中的,它负责实现:电子箱数据采集、数据处理后SD卡存储、无线数据传输、测角仪视频录制、无线视频传输、远程无线信号灯控制等功能。(2)地面指挥车无线数据接收装置主要用来接收发射架测控装置发送的电子箱采集数据和测角仪输出的视频信息。将接收到采集数据通过串口通信,传输给地面指挥车上的专用计算机,然后再经过专用分析软件的处理,这样工作人员可以了解武器系统中各个设备的运行情况。之外还增加了对远程信号灯的控制功能,虽然信号灯可以由发射架测控装置实现自动控制,但是有些特殊情况或者测试项目需要人为进行远程控制。(3)远程灯控装置是三个子系统中功能最单一,结构最简单的。主要工作就是负责控制武器测试系统的信号灯,通过无线接收模块接收远处(发射架测控装置,地面指挥车数据接收装置)发来的信号灯控制命令,并进行相应的控制。本文项目中所有的嵌入式系统,都是以ARM-Cortex M系列微控制器作为核心控制器,运用其集成的丰富外部设备和接口,实现项目要求的功能,减少了外部器件的使用,极大增强了系统的可靠性和稳定性,同时控制了系统成本,降低系统设计复杂度。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP274;TJ5

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