基于STM32的太阳总辐射仪的设计

发布时间：2017-10-04 18:31

  本文关键词：基于STM32的太阳总辐射仪的设计

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【摘要】：太阳总辐射指在水平面上接收到的太阳直接辐射与天空散射辐射的总和,在气象数据中,太阳总辐射值是重要的组成部分,可以用于气象、大气污染、太阳能利用等研究。本文通过对太阳总辐射的研究,设计了一种精度高、稳定性好、易操作及性价比高的太阳总辐射仪。系统主要由太阳总辐射传感器、STM32F103VET6核心微处理器、上位机软件部分等组成。论文在叙述了太阳总辐射相关背景,介绍了太阳总辐射测量方法和原理的基础上,进行了太阳总辐射传感器的研究和设计,太阳总辐射传感器由在黑白相间且相互隔热的扇形区域上放置铂电阻构成的,能够进行高精度的辐射温度检测。硬件电路方面设计了STM32F103VET6核心电路、模数转换电路、温度传感器电路、串行接口通信电路、LCD液晶显示电路、电源供电电路、JTAG接口电路和复位电路等几个部分,软件方面设计了STM32F103VET6初始化程序、太阳总辐射传感器模数转换程序、LCD液晶显示模块程序、温度传感器模块程序、上位机程序等几个部分。最后给出了采用RBF神经网络建立太阳总辐射温度漂移补偿的模型,通过建立RBF神经网络对温度漂移进行补偿,完成了网络训练和测试,测量结果表明太阳总辐射仪基本达到了设计要求。
【关键词】：太阳总辐射 太阳总辐射传感器 RBF神经网络 STM32F103VET6
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH753.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 研究背景和意义7-8
• 1.2 国内外现状8-10
• 1.3 本文的研究工作10-12
• 第二章 太阳总辐射传感器的设计12-21
• 2.1 太阳总辐射测量的基本概念12-14
• 2.2 太阳总辐射测量的原理和方法14-17
• 2.3 太阳总辐射传感器设计17-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 太阳总辐射仪的硬件电路设计21-38
• 3.1 系统设计21
• 3.2 STM32F103VET6主控制器设计21-23
• 3.3 模数转换电路设计23-25
• 3.4 温度传感器电路设计25-26
• 3.5 串行接口通信电路设计26-27
• 3.6 LCD液晶显示模块电路设计27-29
• 3.7 蓝牙模块电路设计29-31
• 3.8 电源电路设计31-32
• 3.9 复位电路设计32-33
• 3.10 JTAG接口电路设计33-35
• 3.11 电路板设计35-37
• 3.12 本章小结37-38
• 第四章 系统软件设计38-57
• 4.1 STM32软件开发平台的介绍38-39
• 4.2 总体软件结构设计39-55
• 4.2.1 STM32F103VET6初始化程序设计42-45
• 4.2.2 太阳总辐射传感器模数转换程序设计45-49
• 4.2.3 LCD液晶显示模块程序设计49-52
• 4.2.4 温度传感器模块程序设计52-55
• 4.3 上位机软件设计55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 系统调试及结果分析57-69
• 5.1 系统调试及实验测试57-59
• 5.2 温度漂移补偿59-60
• 5.3 神经网络60-64
• 5.4 RBF神经网络的温漂训练64-67
• 5.5 温漂补偿结果分析67-68
• 5.6 本章小结68-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 总结69-70
• 6.2 展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 作者简介75

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本文编号：972184