基于STM32的放射源远程监控与跟踪终端装置研制
发布时间：2021-01-01 22:38
核技术的发展给人类社会带来了极大的效益,并且由于其属于清洁能源之一、释放能量大从而应用广泛。放射源在医疗、工业、核试验等领域中发挥了极其重要的作用,做好放射源的安全管理工作就变成了一项艰巨的任务,放射源的丢失、被盗等事故也会造成环境的污染和人身伤害等问题。这是因为放射源引起的电离辐射进入人体,能够引起人体细胞癌变,进而引起细胞DNA的损伤,这种损伤可能影响到下一代,如果长时间或者受到大量辐射影响,能引发病变甚至死亡。研制出一种能够有效监控放射源安全使用与管理的仪器,目前是一个十分重要的课题。本文在分析了国内外γ辐射剂量仪基础上,针对目前国外剂量仪价格昂贵、通用性不强、国内产品自动化程度不高等问题,提出了一种基于高性能控制器STM32单片机技术的放射源远程监控与跟踪终端装置:集成有GPRS技术、GPS定位技术、网络通信技术、传感器技术、数据存储与LCD液晶显示等多种技术。该监测终端能够实时获取放射源的剂量值及其所处环境的温湿度、地理位置信息,并通过串口发送给网络通信芯片,该芯片利用GPRS网络的TCP/IP协议将这些数据打包发送至远程监控中心,同时装置配置有大容量存储设备与液晶显示设备,...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装置硬件总体方案框图
南华大学硕士学位论文8图 2.1 装置硬件总体方案框图2.2 G-M 计数管电路设计2.2.1 盖革-弥勒计数管介绍盖革-弥勒计数管是一种气体探测器，非常适合在核辐射探测领域中使用，主要优点是输出信号强度较大，便于检测[20]。G-M 计数管的工作过程如下：当有γ射线粒子进入 G-M 计数管壁内时，计数管就会发生气体电离，电离后的粒子向两极移动的同时伴随有雪崩的产生，从而在放电结束后会在阳极上得到一个负脉冲信号，加在两端的高电压电场的作用使之放大，通过电阻便在阳极上获得了一个脉冲信号。G-M 计数管探测射线具有以下优点[21]：● 灵敏度高：在计数管的灵敏区每产生一对离子就有可能放电并记录；● 脉冲幅度大：输出脉冲幅度可达几伏甚至几十伏，可以不经过放大器或者只通过简单的单级放大器就可以完成脉冲记录；● 稳定性高：不受外界电磁场的影响，工作电压的稳定度要求不高，一般好于 1%即可；● 计数管的大小和几何形状根据所检测到的粒子类型和测量的要求而有很大的不同。例如外径可从 2mm 到数 cm，长度可从 1cm 到 1m 左右；● 使用方便、成本低廉、制作工艺要求与仪器电路均较简单。整个测量系统便于携带、安装方便。
第 2 章 装置硬件系统设计及系统存储器中。本文选择使用常见的启动方式即内部 FLA0 引脚直接接地，BOOT1 引脚悬挂，这样无论在掉电重启还好的程序因被直接存储到内部 FLASH 从而可以直接从存储区程序。电路的作用是给用户提供了两个选择，既可以使用单片机内部以直接使用外部时钟，一般为两个晶振，一个是 HSE 即外部频，值为 8MHz，另外一个外部低频晶振，也称为时钟晶振，或者系统低功耗，值为 32.768KHz，绘制原理图时常配置有滤波，一般为 22pF。路主要用以系统复位，最小系统时钟、滤波及复位电路图
【参考文献】：
期刊论文
[1]便携式X射线探测器辐射的检测与防护[J]. 杨剑,胡蓉,汪涛,邰行,张翊君. 数字通信世界. 2018(02)
[2]基于HX711的高精度电子秤的设计[J]. 刘美娟,张琦,穆远威. 信息通信. 2017(01)
[3]基于HX711的电子称设计[J]. 于飞,李擎,员乾乾. 传感器世界. 2016(12)
[4]STM32单片机原理及硬件电路设计研究[J]. 周江. 数字技术与应用. 2015(11)
[5]FH40G+FHZ672E-10型γ辐射监测仪测量环境γ辐射剂量率可靠性的探讨[J]. 李钢,田义宗,伦亚楠. 中国辐射卫生. 2015(04)
[6]基于GSM和GPS的车辆异常监控系统设计[J]. 许伦辉,彭立. 信息技术. 2015(02)
[7]DHT11数字式温湿度传感器的应用性研究[J]. 韩丹翱,王菲. 电子设计工程. 2013(13)
[8]Proteus和Keil软件在单片机实验教学中的应用[J]. 王海燕,杨艳华. 实验室研究与探索. 2012(05)
[9]一种锂电池电量监测电路设计方法[J]. 谢卓,赵朋斌. 现代电子技术. 2012(01)
[10]基于FatFs文件系统的SD卡存储器设计[J]. 李世奇,董浩斌,李荣生. 测控技术. 2011(12)
硕士论文
[1]基于GPS/GSM的远程定位监控系统设计[D]. 江敏.西华师范大学 2016
[2]基于GPRS技术的放射源监控系统的设计与实现[D]. 何海洋.浙江大学 2012
[3]基于AVR单片机的x-γ吸收剂量率连续监测仪的研制[D]. 王珊珊.中国地质大学（北京） 2011
[4]一种多参数宽量程剂量率仪的研制[D]. 陈亨贵.成都理工大学 2010
[5]基于DSP的数字信号发生器设计[D]. 王正刚.南京理工大学 2009
[6]便携式宽量程X-γ剂量率连续监测仪的研制[D]. 吴德波.南华大学 2008
[7]基于ATmega16L的PTCR多参数测试仪[D]. 马宏伟.华中科技大学 2008
本文编号：2952116
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装置硬件总体方案框图
南华大学硕士学位论文8图 2.1 装置硬件总体方案框图2.2 G-M 计数管电路设计2.2.1 盖革-弥勒计数管介绍盖革-弥勒计数管是一种气体探测器，非常适合在核辐射探测领域中使用，主要优点是输出信号强度较大，便于检测[20]。G-M 计数管的工作过程如下：当有γ射线粒子进入 G-M 计数管壁内时，计数管就会发生气体电离，电离后的粒子向两极移动的同时伴随有雪崩的产生，从而在放电结束后会在阳极上得到一个负脉冲信号，加在两端的高电压电场的作用使之放大，通过电阻便在阳极上获得了一个脉冲信号。G-M 计数管探测射线具有以下优点[21]：● 灵敏度高：在计数管的灵敏区每产生一对离子就有可能放电并记录；● 脉冲幅度大：输出脉冲幅度可达几伏甚至几十伏，可以不经过放大器或者只通过简单的单级放大器就可以完成脉冲记录；● 稳定性高：不受外界电磁场的影响，工作电压的稳定度要求不高，一般好于 1%即可；● 计数管的大小和几何形状根据所检测到的粒子类型和测量的要求而有很大的不同。例如外径可从 2mm 到数 cm，长度可从 1cm 到 1m 左右；● 使用方便、成本低廉、制作工艺要求与仪器电路均较简单。整个测量系统便于携带、安装方便。
第 2 章 装置硬件系统设计及系统存储器中。本文选择使用常见的启动方式即内部 FLA0 引脚直接接地，BOOT1 引脚悬挂，这样无论在掉电重启还好的程序因被直接存储到内部 FLASH 从而可以直接从存储区程序。电路的作用是给用户提供了两个选择，既可以使用单片机内部以直接使用外部时钟，一般为两个晶振，一个是 HSE 即外部频，值为 8MHz，另外一个外部低频晶振，也称为时钟晶振，或者系统低功耗，值为 32.768KHz，绘制原理图时常配置有滤波，一般为 22pF。路主要用以系统复位，最小系统时钟、滤波及复位电路图
【参考文献】：
期刊论文
[1]便携式X射线探测器辐射的检测与防护[J]. 杨剑,胡蓉,汪涛,邰行,张翊君. 数字通信世界. 2018(02)
[2]基于HX711的高精度电子秤的设计[J]. 刘美娟,张琦,穆远威. 信息通信. 2017(01)
[3]基于HX711的电子称设计[J]. 于飞,李擎,员乾乾. 传感器世界. 2016(12)
[4]STM32单片机原理及硬件电路设计研究[J]. 周江. 数字技术与应用. 2015(11)
[5]FH40G+FHZ672E-10型γ辐射监测仪测量环境γ辐射剂量率可靠性的探讨[J]. 李钢,田义宗,伦亚楠. 中国辐射卫生. 2015(04)
[6]基于GSM和GPS的车辆异常监控系统设计[J]. 许伦辉,彭立. 信息技术. 2015(02)
[7]DHT11数字式温湿度传感器的应用性研究[J]. 韩丹翱,王菲. 电子设计工程. 2013(13)
[8]Proteus和Keil软件在单片机实验教学中的应用[J]. 王海燕,杨艳华. 实验室研究与探索. 2012(05)
[9]一种锂电池电量监测电路设计方法[J]. 谢卓,赵朋斌. 现代电子技术. 2012(01)
[10]基于FatFs文件系统的SD卡存储器设计[J]. 李世奇,董浩斌,李荣生. 测控技术. 2011(12)
硕士论文
[1]基于GPS/GSM的远程定位监控系统设计[D]. 江敏.西华师范大学 2016
[2]基于GPRS技术的放射源监控系统的设计与实现[D]. 何海洋.浙江大学 2012
[3]基于AVR单片机的x-γ吸收剂量率连续监测仪的研制[D]. 王珊珊.中国地质大学（北京） 2011
[4]一种多参数宽量程剂量率仪的研制[D]. 陈亨贵.成都理工大学 2010
[5]基于DSP的数字信号发生器设计[D]. 王正刚.南京理工大学 2009
[6]便携式宽量程X-γ剂量率连续监测仪的研制[D]. 吴德波.南华大学 2008
[7]基于ATmega16L的PTCR多参数测试仪[D]. 马宏伟.华中科技大学 2008
本文编号：2952116
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