当前位置:主页 > 科技论文 > 计算机论文 >

基于PIC单片机的海洋温度数据记录器的研制

发布时间:2018-09-13 06:00
【摘要】:海洋仪器设备是人类认识海洋、开发利用海洋资源和保护海洋环境的重要物质基础。今天,海洋技术和海洋仪器设备已经成为衡量国家综合国力和科学技术水平的重要标志。在海洋监测的所有要素中,海水温度是海洋水文状况中最重要的因子之一。研究海水温度的时空分布及变化规律,不仅是海洋学的重要内容,而且对气象、航海、捕捞业和水声等学科的发展也具有重要意义。但是,由于海洋环境复杂恶劣且存在许多不确定因素,导致海洋温度数据记录器的布放和回收周期长且成本高。因此,在对海洋温度数据记录器的设计过程中要慎重考虑低功耗问题,,从而使仪器能够长时间稳定地工作。 论文详细介绍了基于PIC单片机的海洋温度数据记录器各个模块的实现方案,其中包括主控芯片、数据采集模块、时钟模块、存储模块、串口通信模块和电源模块六个部分。从温度数据记录器的温度检测原理入手,介绍了温度传感器的选型及热敏电阻的常用的参数;又介绍了温度数据记录器各个模块中所用要主要芯片的性能及时序图;通过状态机的原理对系统的总体结构进行编程,接下来分别对每个模块进行软件设计,尤其是对时钟模块的闹钟功能进行配置和PIC单片机的低功耗设计。 通过对实验室环境下采集的数据进行分析,找出测量值与理想值之间误差的原因,对海洋温度数据记录器的硬件做进一步优化。并测试仪器的稳定性,当稳定性达到要求后,用S-H方程对仪器的精度进行标定。所有设计完成之后,通过东方红2号科学考察船到南中国海的外海试验,对采集到的数据进行分析,进一步测定仪器的长期稳定性、可靠性和一致性。文章最后对全文做出总结,并对一下步设计工作进行了展望。
[Abstract]:Marine instruments and equipment are the important material basis for human beings to understand the ocean, develop and utilize marine resources and protect the marine environment. Today, marine technology and marine instruments have become an important symbol of national comprehensive national strength and scientific and technological level. Among all the elements of ocean monitoring, seawater temperature is one of the most important factors in marine hydrology. It is not only an important part of oceanography to study the temporal and spatial distribution and variation of sea water temperature, but also of great significance to the development of meteorology, navigation, fishing and underwater acoustics. However, due to the complexity of marine environment and the existence of many uncertain factors, the placement and recovery period of marine temperature data recorder is long and the cost is high. Therefore, the low power consumption should be carefully considered in the design of ocean temperature data recorder, so that the instrument can work stably for a long time. This paper introduces the realization of each module of ocean temperature data recorder based on PIC microcontroller in detail, which includes six parts: main control chip, data acquisition module, clock module, storage module, serial communication module and power supply module. Starting with the principle of temperature detection of temperature data recorder, the selection of temperature sensor and the common parameters of thermistor are introduced, and the performance and timing diagram of main chips used in each module of temperature data recorder are also introduced. The overall structure of the system is programmed by the principle of state machine. Then the software of each module is designed, especially the alarm clock function of the clock module and the low-power design of the PIC microcontroller. Through the analysis of the data collected in the laboratory environment, the reason of the error between the measured value and the ideal value is found out, and the hardware of the marine temperature data recorder is further optimized. The stability of the instrument is tested and the accuracy of the instrument is calibrated by S-H equation when the stability is up to the requirement. After all the designs are completed, the data collected are analyzed through the experiment of Dongfanghong No. 2 scientific research vessel to the South China Sea, and the long-term stability, reliability and consistency of the instrument are further determined. At the end of the article, the paper summarizes the whole paper and looks forward to the next step design work.
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP216.2;TP368.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 马学军!自动化系;一种新型单片开关电源的设计与实验[J];黄石高等专科学校学报;2000年03期

2 李永东,岳继光,李炳宇;PIC单片机在楼宇对讲系统中的应用[J];电子技术;2001年06期

3 夏建全;高精度温度控制器研究[J];兰州工业高等专科学校学报;2000年03期

4 江炳尧,郑望,王曦;等离子体浸没式离子注入圆形薄片均匀性研究[J];功能材料与器件学报;2002年01期

5 王福源,王玮,侯均衡;智能型电热水器的控制系统设计[J];三峡大学学报(自然科学版);2002年06期

6 赵玉兰;国外光集成/光电集成技术的发展[J];光通信研究;1998年05期

7 杨勇,王福源;PIC16C78系列混合信号嵌入式芯片的原理和应用[J];现代电子技术;2003年07期

8 王文治,吕强中,于常涛;MCS-51与PIC单片机指令系统比较[J];微处理机;2002年04期

9 姚配剑;;单片机选用设计实例分析[J];硅谷;2011年05期

10 洪家平,高美珍;基于PIC系列单片机的电动按摩椅的研制[J];电脑开发与应用;2003年12期

相关会议论文 前10条

1 邵安民;张玉云;赵风文;;海底地震数据记录器[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年

2 徐宏宇;贾亮;;基于PIC16C62的交流信号A/D转换电路设计[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年

3 高峗;;基于PIC18F4580的自动降尘控制器的研制[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年

4 王靖宇;李素梅;汪清;;基于PIC的USB通信板的研究与实现[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

5 戴和毅;唐云峰;;基于PIC单片机的防窃电控制器设计[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年

6 吾布里.阿依丁;郭辉;季书文;;井下双局扇PIC单片机实现自动切换控制系统[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年

7 王虹宇;贾宏新;;低温等离子体放电的PIC模拟与VORPAL软件[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年

8 宋代军;温昊;;营养水平对热应激PIC商品猪生产性能及生理生化指标的影响[A];第六次全国饲料营养学术研讨会论文集[C];2010年

9 John H Zhang;;A PTEN inhibitor,BPV(pic),ameliorates early brain injury and improves neurological outcomes after experimental subarachnoid hemorrhage in rats[A];中国医师协会神经外科医师分会第六届全国代表大会论文汇编[C];2011年

10 李同强;洪华庆;;基于PIC单片机的汽车舵位显示仪[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 青海 张晓光;用PIC16F627制作的0~99分钟可调倒计时提醒器[N];电子报;2009年

2 成都 张超;Microchip推出具备增强型中档8位内核的PIC单片机系列[N];电子报;2009年

3 ;PIC系列单片机与LCD接口实用技巧(四)[N];电子报;2011年

4 河南 张运山;PIC系列单片机与LCD接口实用技巧(三)[N];电子报;2011年

5 河南 张运山;PIC系列单片机与LCD接口实用技巧(一)[N];电子报;2011年

6 河南 张运山;PIC系列单片机与LCD接口实用技巧(五)[N];电子报;2011年

7 本报记者 贺宏良;E-PIC:做网上影像消费的知名品牌[N];中国计算机报;2000年

8 河南 张远山;PIC系列单片机与LCD接口实用技巧 (二)[N];电子报;2011年

9 雷林 邱萍;宜宾县5万头PIC生猪养殖基地项目通过省级验收[N];农民日报;2011年

10 本报记者 张国凤;中卫第一家PIC扩繁场育出种猪[N];农民日报;2010年

相关博士学位论文 前4条

1 姜巍;射频容性耦合等离子体的两维隐格式PIC/MC模拟[D];大连理工大学;2010年

2 彭凯;大尺度HPM器件电磁PIC若干关键技术研究及应用[D];电子科技大学;2013年

3 王鹏;MC-CDMA迭代检测研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年

4 刘腊群;大尺度脉冲功率真空器件的理论研究及数值模拟[D];电子科技大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘斌;基于PIC单片机的海洋温度数据记录器的研制[D];中国海洋大学;2012年

2 陈倩;多物理参数数据记录器的设计及实现[D];中北大学;2011年

3 孟祥娇;某测量系统数据记录器的设计及实现[D];中北大学;2013年

4 李士照;某水下用数据记录器的设计及实现[D];中北大学;2013年

5 白先民;基于多模式的数据记录器地面测试装置的设计与实现[D];中北大学;2012年

6 张妍;基于PIC16F946的紫外线照度测量系统研究[D];苏州大学;2012年

7 郭小兵;遥测数据记录器关键技术研究[D];中北大学;2013年

8 郑燕露;飞控数据记录器及单元测试装置的研制[D];中北大学;2012年

9 姜凤山;合成孔径雷达高速数据记录器研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年

10 田德利;基于PIC微控制器柔性硬件平台的设计与实现[D];山东大学;2010年



本文编号:2240286

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2240286.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户eecfc***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com