海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)是一套應(yīng)用于海濱觀測(cè)的儀器設(shè)備,負(fù)責(zé)對(duì)氣象、水文參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。諸多的參數(shù)通過相應(yīng)的傳感器進(jìn)行測(cè)量,海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量的信息進(jìn)行匯總,再將其通過有線或無線的通訊方式傳輸?shù)礁骷?jí)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心,供天氣預(yù)報(bào)和海洋預(yù)報(bào)使用。 本文以我國“海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)政府采購計(jì)劃”為背景,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了低成本、低功耗、高性能、高可靠性的新型海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)。本課題主要研究基于arm7+uClinux海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。根據(jù)實(shí)際的需要,分析海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的整體要求,對(duì)傳感器進(jìn)行選型,進(jìn)行方案設(shè)計(jì),完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建。為了降低系統(tǒng)功耗,CPU所采用的是Samsung公司推出的無內(nèi)存管理單元的處理器S3C44BO,設(shè)計(jì)了8MFLASH、64MSDRAM、液晶、USB以及鍵盤等相關(guān)電路。同時(shí),為了減少驅(qū)動(dòng)開發(fā)所帶來的不便,使用TL16C554A對(duì)串口電路進(jìn)行了擴(kuò)展,便于數(shù)據(jù)處理,也使得系統(tǒng)具有更好的可擴(kuò)展性。軟件方面設(shè)計(jì)主要涉及了BootLoader引導(dǎo)裝載程序的建立,選用uClinux操作系統(tǒng),并對(duì)其內(nèi)核進(jìn)行配置和裁剪,添加源代碼中沒有的驅(qū)動(dòng)程序。為了縮短研發(fā)周期和降低開發(fā)難度,選用MiniGUI作為圖形用戶界面系統(tǒng),深入分析了MiniGUI的結(jié)構(gòu)、原理,并將其移植到uClinux系統(tǒng)中。本系統(tǒng)采用的是MiniGUI-Threads多線程模式,主線程協(xié)調(diào)各個(gè)線程進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。為了使系統(tǒng)操作變得直觀、簡(jiǎn)單,對(duì)用戶界面進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),使用復(fù)用I/O的方法解決多串口通訊容易造成的數(shù)據(jù)阻塞問題。此外,為了更好的將臺(tái)站所測(cè)得的信息量發(fā)送給海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心,需要完善通訊協(xié)議以便于數(shù)據(jù)交換。 最后,根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)際研究開發(fā)結(jié)果,總結(jié)分析了系統(tǒng)的特點(diǎn),并對(duì)下一步設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽:
ARM
海洋
測(cè)系統(tǒng)
自動(dòng)
上傳時(shí)間:
2013-07-12
上傳用戶:juyuantwo