南昌大学
硕士学位论文
基于Cortex-M3的无线环境监控前置端分析与设计
姓名:贺日华
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:方安安
20091222
,设计高性能的无线环境监控前置端是整个系统设计的难点之一。最近就瞥龅腃甅砥鳎狭硕嘀旨际酰相比以前的裕ù蟮丶跎倭四诖娴氖褂昧亢褪褂昧俗钌俚拿诺路,并且使得内核的功耗极低和性能极强,还可实现程序代码的更为快速方便的调试和移植。,为设计出高性能的无线环境监控前置端提供了一种有效的解决方案。本文主要围绕着无线环境监控前置端设计的四个问题,即硬件核心的选型、远程数据的传输方式、传感器中的非线性处理和抗干扰处理,进行了分析,设计出的前置端具有这些特点:贑甅腗的应用更好地降低功耗、减少中断响应时间、减小调试困难和降低代码移植难度等;捎肎蚐来支持远程数据的不间断传输;捎萌砑绞嚼处理传感器非线性问题,从而降低电路设计难度、减小调试困难和降低开发成本等问题;杓屏俗诺牡缏犯ǜ衅魈峁┎慰嫉缪购驮黾恿俗诺牡缏补偿温度对传感器模块中元器件的影响,由此来提高测量精度。本文所做的主要工作如下:在硬件上,设计了无线环境监控前置端,,并且进行了制板和调试;在软件上,进行了/.的移植:在熟悉了娣丁ㄐ帕绰贰模式下的虶氖辗⑹荨相关外设工作、防脉冲干扰平均值滤算法和处理非线性的线性插值法的功能。关键词:磺度胧较低常籗;;/
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学位论文作者签孝中:贺日苷签字日期:加曩ゆ学位论文作者签名中:功覆按导师签名中:二≥煸签字日期:≥卯夕年签字日期:舢年,鹿谌学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得直昌太堂或其他教育阅。本人授权直昌太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ月罗矿日
第乱课题的背景及意义质量和生产环境进行监测和控制:另一方面,现代工业带来的环境污染,直接在无线环境监控系统设计中,环境监控前置端既是现场数据的采集端也是数据本文采用嵌入式技术和疓ㄐ偶际跎杓频奈尴呋肪城爸枚耍哂随着科技的进步人们对产品质量和生活水平的要求不断提高,环境已经成为了人们关注的焦点。一方面,工业和农业产品质量受环境影响很大,比如炼铁厂、电子器件制造、药物制造及大棚农业生产等行业,这些行业的生产过程对环境参数要求较高,需要知道温度、湿度或某些气体含量情况,以便对产品危害到人们的身体健康和严重破坏了自然的生态平衡,比如工业废气硫氧化物、氮氧化物等和工业废水中的酸碱度、有害重金属等给人类健康和生态环境都带来极大危害。因此相关领域需要对相应的环境参数进行数据采集并实现有效的监控。然而有些工业和农业生产场所监控点和环境污染源距离远且在偏僻处,甚至环境恶劣等。采用人工亲临现场,操作起来极不方便,数据监控的实时性大打折扣;采用电话线传输数据时,由于每次拨号都需要等待,速度慢,而且费用也高,甚至有线线路难以到达。而传统的环境监控主要基于单台仪器的间断方法,甚至是人工取样实验室分析的非在线式监控,无法实现数据共享、在线测量和远程控制,对环境质量的突然恶化以及污染源污染物的突发超标排放无法掌握,常常引起重大污染事故和经济纠纷,具有明显的缺点⋯。显然通过人工取样或有线的环境监控方法无法满足远程环境实时监控的要求。随着单片机技术和无线通信技术的不断发展,出现了许多轻巧的无线环境监测仪和无线远程环境监控系统,尤其是近来的嵌入式技术的发展更是为构建多功能、低功耗和高稳定性等现代远程环境监控系统提供了坚实的技术基础。传输的发送端,它的性能好坏直接影响到整个系统对环境放置的要求、开发的周期,也直接影响着监控中心作出的分析、预测、决策和远程控制的灵活性,因此需要设计一个高性能的无线环境前置端,而这一直是整个系统设计的难点之一。
国内外发展现状使得这种方
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