基于ARM的水雨情监测装置的设计
发布时间：2023-02-12 13:09
实时监测水雨情的信息，对水资源进行实时调度，对防洪抗灾有着重要的指导意义。传统的采用人工方法对水雨情进行监测既费时又费力，监测得到的信息其准确性和实时性都不能得到保障。实现水雨情监测的智能化、数字化对整个水资源管理系统都有着重要的意义。 根据水雨情监测的功能要求，对监测装置进行了整体设计，给出了系统的整体框架。其中包括主控单元，图像采集模块，水文信息采集模块，网络传输模块。 针对嵌入式装置中要求设备功耗小以及图像采集原始数据量大的特点。确定采用CMOS传感器OV5640作为图像采集芯片，采用JPEG的图像压缩方式对采集的图像进行压缩。完成对图像传感芯片的外围电路和控制驱动程序的设计。 针对系统对图像信息和水文信息要求不同，水文信息采用TCP传输协议，图像信息采用UDP传输协议。使用EM770W网卡作为3G网络模块。在设计中主要对EM770W网卡外围硬件连接图进行了设计，并且实现了网卡驱动在linux上的安装与拨号程序的移植。 设计了DM368外围电路，包括Flash电路、SDRAM电路、USB接口电路，串口电路以及传感器接口电路。并且对各个部分进行了配置和原理图设计。 进行嵌入式lin...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景以及意义
1.2 国内外技术发展现状
1.2.1 雨量测量技术的发展
1.2.2 嵌入式系统的发展
1.3 本文研究的主要内容
第2章 雨量监测装置的总体设计
2.1 雨量监测装置的功能要求
2.2 雨量监测装置的总体结构
2.3 雨量监测装置的方案选型
2.3.1 雨量监测模块的对比选型
2.3.2 温度检测模块
2.3.3 图像采集模块
2.3.4 核心处理器选型
2.3.5 网络通信模块
2.4 本章小结
第3章 图像采集与压缩模块的设计
3.1 图像采集方案的总体设计
3.2 图像采集方案的选择
3.2.1 图像传感芯片的选择
3.2.2 CMOS 传感器的结构
3.2.3 CMOS 传感芯片的选择
3.3 图像采集硬件电路设计
3.4 图像采集芯片控制驱动程序的设计
3.5 图像压缩方法的实现
3.6 本章小结
第4章 网络传输单元设计
4.1 3G 网络的特点
4.2 3G 网络在雨量监测系统的应用
4.2.1 3G 网络在雨量监控中的构架
4.2.2 雨量监测数据传输协议的分析
4.3 3G 网络传输模块单元的实现
4.3.1 3G 网络模块的选择
4.3.2 3G 模块外围硬件连接图
4.3.4 3G 网络模块天线的选择
4.3.5 3G 网络模块在嵌入式 linux 下驱动的安装
4.4 本章小结
第5章 DM368 外围电路设计
5.1 雨量监测装置核心处理器外围电路设计
5.1.1 主控芯片介绍
5.1.2 FLASH 存储器接口电路
5.1.3 SDRAM 接口电路
5.1.4 复位电路
5.1.5 晶振电路
5.1.6 USB 接口电路
5.1.7 RS232 串口接口电路
5.2 传感器模块电路设计
5.2.1 温度传感器模块
5.2.2 雨量监测模块
5.4 本章小结
第6章 水雨情监测装置的软件设计
6.1 嵌入式系统的搭建
6.1.1 U-BOOT 的移植
6.1.2 嵌入式 linux 内核的移植
6.1.3 嵌入式 linux 文件系统移植
6.2 水雨情监测装置软件主程序设计
6.3 雨量监测模块的程序设计
6.3.1 雨量监测模块接口驱动程序设计
6.4 温度检测模块程序的设计
6.4.1 温度检测模块接口驱动程序设计
6.4.2 温度检测应用程序设计
6.5 图像采集模块软件设计
6.6 3G 网络传输模块的软件设计
6.6.1 水文信息网络传输程序设计
6.6.2 图像信息网络传输程序设计
6.7 串口驱动程序以及串口应用程序的设计
6.8 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 本文总结
7.2 研究展望
致谢
参考文献
本文编号：3741167
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景以及意义
1.2 国内外技术发展现状
1.2.1 雨量测量技术的发展
1.2.2 嵌入式系统的发展
1.3 本文研究的主要内容
第2章 雨量监测装置的总体设计
2.1 雨量监测装置的功能要求
2.2 雨量监测装置的总体结构
2.3 雨量监测装置的方案选型
2.3.1 雨量监测模块的对比选型
2.3.2 温度检测模块
2.3.3 图像采集模块
2.3.4 核心处理器选型
2.3.5 网络通信模块
2.4 本章小结
第3章 图像采集与压缩模块的设计
3.1 图像采集方案的总体设计
3.2 图像采集方案的选择
3.2.1 图像传感芯片的选择
3.2.2 CMOS 传感器的结构
3.2.3 CMOS 传感芯片的选择
3.3 图像采集硬件电路设计
3.4 图像采集芯片控制驱动程序的设计
3.5 图像压缩方法的实现
3.6 本章小结
第4章 网络传输单元设计
4.1 3G 网络的特点
4.2 3G 网络在雨量监测系统的应用
4.2.1 3G 网络在雨量监控中的构架
4.2.2 雨量监测数据传输协议的分析
4.3 3G 网络传输模块单元的实现
4.3.1 3G 网络模块的选择
4.3.2 3G 模块外围硬件连接图
4.3.4 3G 网络模块天线的选择
4.3.5 3G 网络模块在嵌入式 linux 下驱动的安装
4.4 本章小结
第5章 DM368 外围电路设计
5.1 雨量监测装置核心处理器外围电路设计
5.1.1 主控芯片介绍
5.1.2 FLASH 存储器接口电路
5.1.3 SDRAM 接口电路
5.1.4 复位电路
5.1.5 晶振电路
5.1.6 USB 接口电路
5.1.7 RS232 串口接口电路
5.2 传感器模块电路设计
5.2.1 温度传感器模块
5.2.2 雨量监测模块
5.4 本章小结
第6章 水雨情监测装置的软件设计
6.1 嵌入式系统的搭建
6.1.1 U-BOOT 的移植
6.1.2 嵌入式 linux 内核的移植
6.1.3 嵌入式 linux 文件系统移植
6.2 水雨情监测装置软件主程序设计
6.3 雨量监测模块的程序设计
6.3.1 雨量监测模块接口驱动程序设计
6.4 温度检测模块程序的设计
6.4.1 温度检测模块接口驱动程序设计
6.4.2 温度检测应用程序设计
6.5 图像采集模块软件设计
6.6 3G 网络传输模块的软件设计
6.6.1 水文信息网络传输程序设计
6.6.2 图像信息网络传输程序设计
6.7 串口驱动程序以及串口应用程序的设计
6.8 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 本文总结
7.2 研究展望
致谢
参考文献
本文编号：3741167
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3741167.html
