基于STM32F407和GPS北斗双模定位的便携式农用面积测量装置的研制
发布时间：2022-01-01 23:46
传统的便携式面积测量装置在硬件结构上往往采用8/16位单片机和GPS模块,以获得较高的性价比。随着嵌入式系统和北斗卫星定位技术的迅速发展,通过利用高性能的STM32系列微处理器和GPS北斗双模定位技术,完全可以开发出更快速、精确的面积测量装置。本文旨在研制一种基于STM32F407和GPS北斗双模定位的便携式农用面积测量装置。首先,在对嵌入式技术、GPS北斗双模定位技术进行全面分析的基础上,选择了面积测量装置的软硬件平台。硬件平台以STM32系列微处理器STM32F407为核心,并配以必要的外围电路。软件平台以源代码公开的μ C/OS-Ⅱ实时操作系统为基础,并配置开发系统所需的驱动程序和应用软件。将系统装置划分为参考站和手持机两部分,其中参考站主要完成定位误差数据计算,手持机主要完成面积测量。规划设计了基于μ C/OS-Ⅱ的参考站和手持机控制任务划分以及各任务模块间的通讯协调机制。其中参考站的控制任务划分为5个:人机界面管理、定位数据接收、误差计算、与手持机的数据通信、辅助功能;手持机的控制任务划分为6个:人机界面管理、定位数据接收、面积计算、与参考站的数据通信、数据存储、辅助功能。此...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１测量装置总体结构模型??Ｆｉ．２－Ｉ?Ｏｖｅｒａｌｌ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?化ｅ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ?ｅｖｃｅ?ｍ??
图２－２参考站硬件结构图??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｈａｒｄｗａｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉ＊ｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｓｔａｔｉｏｎ??ＧＰＳ北斗面积测量装置中手持机硬件结构如图２－３所示。手持机的硬件配置跟参??考站基本一致，这样可レッ消除由于不同硬件电路而产生的系统误差，为误差计算提供??了硬件保证。另外，手持机需要保存测量结果，在硬件上增加了?ＳＤ卡存储模块，可??Ｗ保存测量数据并可复制到个人电脑上做进一步处理。??液晶显亦?按键电路??ＧＰＳ北斗ｔ吳块?—Ｉ）?Ｓ了Ｍ３２Ｆ４０７微＾?时钟电路??射频通信模块处理器?一￣复位电路＾??，?Ｋ?，，?ｉｆ?，??ＳＤ卡存储模块?裡电池模块?．??图２－３手持机硬件结构图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｈａｒｄｗａｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈａｎｄｈｅｌｄ?ｍａｃｈｉｎｅ??２．?２．?１?ＳＴＭ３２?子系统??在测量系统中设计满足性能要求的ＳＴＭ３２子系统，其资源主要包括ＳＴＭ３２Ｆ４０７??微处理器（主频１６８ＭＨｚ、１９６ＫＢ内部ＲＡＭ、１ＭＢ内部ＦＬＡＳＨ）、时钟和复位电路、??ＪＴＡＧ调试接口等。巧片引出了各类外设接曰及ＧＰＩＯ信号等，能够满足ＧＰＳ北斗面??积测量系统主控的需要。?
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【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗导航系统在农业领域的应用展望[J]. 张荣群,张小栓,高万林,张健. 测绘通报. 2012(S1)
[2]GPS在森林调查及面积勘测上的应用[J]. 郑成才,黄亮,吴建林,李富钰,司明华,张明辉,叶培钟. 武夷科学. 2010(00)
[3]低成本农用GPS接收系统的研制及在面积测量中的应用[J]. 曹旻罡,梁静娴,张漫. 中国农业大学学报. 2009(05)
[4]基于OEM板的GPS接收机设计[J]. 李勇军,杨青,庞树杰. 农机化研究. 2006(12)
[5]基于GPS-OEM板和单片机的GPS接收机的设计[J]. 杨平,宋蛰存. 东北林业大学学报. 2006(05)
[6]林区巡检中GPS接收机的设计[J]. 杨平,宋蛰存. 林业科技. 2006(02)
[7]基于GPS模块的便携式农田面积测量仪[J]. 裘正军,应霞芳,何勇. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2005(03)
[8]GPS测量面积的方法研究[J]. 夏友福. 西南林学院学报. 2005(01)
[9]任意多边形面积公式的推导及其应用[J]. 罗志强,钟尔杰. 大学数学. 2005(01)
[10]GPS在面积测量中的应用[J]. 张杏珍,孙健. 自动化技术与应用. 2004(10)
硕士论文
[1]基于GPS的农田面积测量系统的研究[D]. 王陈陈.山东理工大学 2013
[2]基于GPS便携式农田面积测量仪研究与开发[D]. 李娜娜.西北农林科技大学 2009
[3]全球定位系统在地籍测绘中的应用[D]. 彭琳.武汉大学 2004
[4]GPS在地籍测绘中的应用研究[D]. 吴风华.武汉大学 2003
本文编号：3563058
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１测量装置总体结构模型??Ｆｉ．２－Ｉ?Ｏｖｅｒａｌｌ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?化ｅ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ?ｅｖｃｅ?ｍ??
图２－２参考站硬件结构图??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｈａｒｄｗａｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉ＊ｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｓｔａｔｉｏｎ??ＧＰＳ北斗面积测量装置中手持机硬件结构如图２－３所示。手持机的硬件配置跟参??考站基本一致，这样可レッ消除由于不同硬件电路而产生的系统误差，为误差计算提供??了硬件保证。另外，手持机需要保存测量结果，在硬件上增加了?ＳＤ卡存储模块，可??Ｗ保存测量数据并可复制到个人电脑上做进一步处理。??液晶显亦?按键电路??ＧＰＳ北斗ｔ吳块?—Ｉ）?Ｓ了Ｍ３２Ｆ４０７微＾?时钟电路??射频通信模块处理器?一￣复位电路＾??，?Ｋ?，，?ｉｆ?，??ＳＤ卡存储模块?裡电池模块?．??图２－３手持机硬件结构图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｈａｒｄｗａｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈａｎｄｈｅｌｄ?ｍａｃｈｉｎｅ??２．?２．?１?ＳＴＭ３２?子系统??在测量系统中设计满足性能要求的ＳＴＭ３２子系统，其资源主要包括ＳＴＭ３２Ｆ４０７??微处理器（主频１６８ＭＨｚ、１９６ＫＢ内部ＲＡＭ、１ＭＢ内部ＦＬＡＳＨ）、时钟和复位电路、??ＪＴＡＧ调试接口等。巧片引出了各类外设接曰及ＧＰＩＯ信号等，能够满足ＧＰＳ北斗面??积测量系统主控的需要。?
?裡电池模块??图２－２参考站硬件结构图??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｈａｒｄｗａｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉ＊ｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｓｔａｔｉｏｎ??ＧＰＳ北斗面积测量装置中手持机硬件结构如图２－３所示。手持机的硬件配置跟参??考站基本一致，这样可レッ消除由于不同硬件电路而产生的系统误差，为误差计算提供??了硬件保证。另外，手持机需要保存测量结果，在硬件上增加了?ＳＤ卡存储模块，可??Ｗ保存测量数据并可复制到个人电脑上做进一步处理。??液晶显亦?按键电路??ＧＰＳ北斗ｔ吳块?—Ｉ）?Ｓ了Ｍ３２Ｆ４０７微＾?时钟电路??射频通信模块处理器?一￣复位电路＾??，?Ｋ?，，?ｉｆ?，??ＳＤ卡存储模块?裡电池模块?．??图２－３手持机硬件结构图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｈａｒｄｗａｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈａｎｄｈｅｌｄ?ｍａｃｈｉｎｅ??２．?２．?１?ＳＴＭ３２?子系统??在测量系统中设计满足性能要求的ＳＴＭ３２子系统，其资源主要包括ＳＴＭ３２Ｆ４０７??微处理器（主频１６８ＭＨｚ、１９６ＫＢ内部ＲＡＭ、１ＭＢ内部ＦＬＡＳＨ）、时钟和复位电路、??ＪＴＡＧ调试接口等。巧片引出了各类外设接曰及ＧＰＩＯ信号等，能够满足ＧＰＳ北斗面??积测量系统主控的需要。?，??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗导航系统在农业领域的应用展望[J]. 张荣群,张小栓,高万林,张健. 测绘通报. 2012(S1)
[2]GPS在森林调查及面积勘测上的应用[J]. 郑成才,黄亮,吴建林,李富钰,司明华,张明辉,叶培钟. 武夷科学. 2010(00)
[3]低成本农用GPS接收系统的研制及在面积测量中的应用[J]. 曹旻罡,梁静娴,张漫. 中国农业大学学报. 2009(05)
[4]基于OEM板的GPS接收机设计[J]. 李勇军,杨青,庞树杰. 农机化研究. 2006(12)
[5]基于GPS-OEM板和单片机的GPS接收机的设计[J]. 杨平,宋蛰存. 东北林业大学学报. 2006(05)
[6]林区巡检中GPS接收机的设计[J]. 杨平,宋蛰存. 林业科技. 2006(02)
[7]基于GPS模块的便携式农田面积测量仪[J]. 裘正军,应霞芳,何勇. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2005(03)
[8]GPS测量面积的方法研究[J]. 夏友福. 西南林学院学报. 2005(01)
[9]任意多边形面积公式的推导及其应用[J]. 罗志强,钟尔杰. 大学数学. 2005(01)
[10]GPS在面积测量中的应用[J]. 张杏珍,孙健. 自动化技术与应用. 2004(10)
硕士论文
[1]基于GPS的农田面积测量系统的研究[D]. 王陈陈.山东理工大学 2013
[2]基于GPS便携式农田面积测量仪研究与开发[D]. 李娜娜.西北农林科技大学 2009
[3]全球定位系统在地籍测绘中的应用[D]. 彭琳.武汉大学 2004
[4]GPS在地籍测绘中的应用研究[D]. 吴风华.武汉大学 2003
本文编号：3563058
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