沙尘环境参数监测平台设计与实现

发布时间：2021-10-23 17:52

　　我国荒漠化土地面积为262.2万平方公里,约占国土面积的27.4%。土地的沙漠化为大风起沙提供了物质源泉。中国北方地区沙尘暴发生越来越频繁,且强度大,范围广,给居民生产生活带来了很大影响。沙尘暴的预警与防治能有效的降低这些影响。与以往气象监测手段不同,本文提出了利用沙尘环境参数监测平台深入沙漠腹地获取沙尘暴形成的条件和运动的规律,从沙尘暴的源头研究和预防沙尘暴。根据沙尘环境参数监测平台的设计要求,监测平台由单片机8051F020作为核心处理器,外接风速传感器、风向传感器、风蚀传感器、气压传感器、空气温湿度传感器、沙埋传感器、状态传感器以及SIM908GPS模块。采集的传感器数据先经过数字滤波程序处理,然后经过标度变换转换为沙尘暴研究所需要的数据参数,最后通过串口将转换后的数据参数送至上位机。采用中值滤波和滑动平均滤波相结合的数字滤波,来消除脉冲干扰和减小随机误差对测量的影响。沙埋传感器根据电容原理设计,通过单片机检测振荡电路的振荡频率可以计算出传感器的电容值,由电容值可以计算出沙埋的深度。状态传感器由单片机8051F410控制加速度传感器和地磁传感器,并对从传感器读取的测量数据进行数据... 

【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究沙尘暴的意义
    1.2 国内外对沙尘暴的研究现状
    1.3 设计沙尘环境参数监测平台的意义
    1.4 课题来源和内容安排
    1.5 本章小结
第二章 沙尘环境参数监测平台的设计
    2.1 监测平台的技术指标
    2.2 监测平台的系统设计
    2.3 本章小结
第三章 沙尘环境参数监测平台的硬件电路
    3.1 监测平台的电路结构
    3.2 电源电路
    3.3 传感器连接电路
    3.4 FPGA的电路
    3.5 本章小结
第四章 沙尘环境参数监测平台的软件设计
    4.1 系统程序结构
    4.2 与上位机通信程序
    4.3 数据采集程序
    4.4 数据处理程序
    4.5 沙埋传感器软件设计
    4.6 状态传感器软件设计
    4.7 本章小结
第五章 测试与总结
    5.1 测试
    5.2 总结
参考文献
附录
    附录1 CRC校验程序
    附录2 SHT11驱动程序
致谢
个人简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]一次特强沙尘暴成因及近地面要素脉动特征[J]. 沈洁,李耀辉,胡田田,尹晗.  中国沙漠. 2014(02)
[2]沙尘暴的危害及防治对策[J]. 杨东华.  环境研究与监测. 2013(04)
[3]基于SIM908定位系统的硬件设计[J]. 陈海轮.  电子世界. 2013(23)
[4]嵌入式快递跟踪仪的设计与实现[J]. 彭颖,郭泽林.  科技信息. 2013(03)
[5]中国沙尘暴源区及其治理研究述评[J]. 缑倩倩,韩致文,杜鹤强,孙家欢,王国华.  中国沙漠. 2012(06)
[6]SHT10传感器在温湿度监测系统中的应用[J]. 陆荣鑑,李品,孙周.  传感器与微系统. 2012(09)
[7]中国沙尘暴分布规律及研究方法分析[J]. 杨艳,王杰,田明中,陈兴强.  中国沙漠. 2012(02)
[8]基于HMC5883的电子罗盘设计[J]. 胡宁博,李剑,赵榉云.  传感器世界. 2011(06)
[9]东亚沙尘暴形成机制概念模型的理论分析[J]. 王炜.  自然灾害学报. 2011(02)
[10]数字式加速度传感器ADXL345的原理及应用[J]. 李兴法,尹冠飞.  黑龙江科技信息. 2010(36)

博士论文
[1]中国土地沙漠化及其防治策略研究[D]. 刘拓.北京林业大学 2005

硕士论文
[1]全球主要沙尘源区分布及其沙尘气溶胶变化特征的模拟分析[D]. 熊洁.南京信息工程大学 2013
[2]一次强沙尘暴过程的诊断分析和数值模拟[D]. 马素艳.南京信息工程大学 2013
[3]基于电力载波的温室监控系统设计[D]. 陆志远.宁夏大学 2013
[4]沙尘暴景象的参数化建模与绘制研究[D]. 宫立山.浙江大学 2012
[5]电子式互感器数字量输出校验系统[D]. 方婵畅.华中科技大学 2011
[6]嵌入式系统I/O设备驱动模式和结构的研究[D]. 邓彬伟.华中师范大学 2005
[7]基于嵌入式系统的通用电子测量仪器关键技术的研究[D]. 张凯.西安电子科技大学 2005



本文编号：3453630