基于无线射频传感的工程测量系统研究

发布时间：2023-08-25 20:26

　　随着国家经济的发展,地下工程的建设作为城市化建设的重要组成部分,其安全问题越来越受到重视。为了保障施工现场的人员安全、减少对周围建筑的影响,必须对施工工地的重要工程物理量进行监测。而人工监测的方式往往耗时费力、预警较慢,对监测人员具有专业性要求,也就提高了人力成本,所以无线传感技术在工程监测方面的应用受到重视。因此,本文设计开发了一种基于射频传感技术的工程测量系统,以基坑位移测量作为应用场景搭建硬件框架、完成软件编程、提出测量方法、设计实验验证系统精度。其中系统整体构架主要由倾角采集模块、数据处理模块、RFID标签、RFID读写器以及上位机组成。倾角传感器模块实时采集角度信号,微控制器的模数转换模块对采集信号进行转换、处理,将处理后的角度数据通过IIC总线传输给标签芯片存储;无线通信模块采用标签芯片作为应答器,利用手持读写器或台式读写器无线采集数据;同时由于原有的读写器上位机软件功能不够完备,根据系统需求进行上位机软件开发,实现了PC机与读写器的通信,优化了数据显示界面、增加了数据库连接及写入功能,提高了人机交互性。最后,系统进行了PCB绘图,做出了实物,根据测量方法设计了验证实验,确...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无线传感器技术研究现状
        1.2.2 RFID发展过程
    1.3 无线传感技术特点及应用领域
    1.4 基坑监测内容分析
    1.5 本文主要研究内容及意义
第2章 系统总体设计及硬件实现
    2.1 系统需求分析
    2.2 系统硬件框架
    2.3 倾角传感器原理及选型论证
        2.3.1 倾角传感器分类
        2.3.2 倾角传感器选型
    2.4 主芯片模块
        2.4.1 主芯片选型
        2.4.2 主芯片部分电路
    2.5 RFID通信模块
        2.5.1 RFID读写器
        2.5.2 RFID芯片及通信电路
    2.6 本章小结
第3章 控制系统程序设计
    3.1 软件总体设计
    3.2 主芯片开发环境
    3.3 传感信号转换模块
    3.4 实时时钟模块程序设计
    3.5 时钟模块程序设计
    3.6 数据处理
    3.7 主控器与RFID芯片通信程序设计
        3.7.1 IIC传输协议
        3.7.2 IIC程序设计
        3.7.3 IIC通信程序的运行结果
    3.8 本章小结
第4章 上位机读写软件设计及实现
    4.1 应用开发分析
        4.1.1 可行性分析
        4.1.2 需求性分析
        4.1.3 软件应用分析
    4.2 软件开发环境及相关控件
        4.2.1 软件开发环境
        4.2.2 开发控件
    4.3 软件实现及测试
        4.3.1 主界面设计
        4.3.2 网络模块
        4.3.3 射频设置模块
        4.3.4 标签信息显示模块
        4.3.5 数据导出模块
    4.4 本章小结
第5章 系统测试验证
    5.1 传感器相关计算
        5.1.1 温度漂移补偿
        5.1.2 电压角度转换
    5.2 基坑位移监测方法
    5.3 实验验证
    5.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3843253