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基于LPC2294的泵舱信号转换系统设计与实现
| 论文题名： | 基于LPC2294的泵舱信号转换系统设计与实现 |
| 关键词： | 船舶泵舱监测;TCP/IP协议;LPC2294芯片;信号转换;实时操作系统 |
| 摘要： | 自上世纪50年代以来，船舶监测系统借助飞速发展的各类电子科学技术一直保持者高速发展的状态，俨然成为当今船舶制造业中的核心关键技术。通过对船用泵的实时监测，可以确保船舶动力等系统的安全运行，为航行过程提供保障。为了进一步提高船舶监测的自动化程度，在船舶监测系统中利用以太网进行监测数据的传输以及预警。作为目前应用最广泛的通用局域网协议，具有协议层次完整、数据传输率高和通信可靠性强等特点，并且可以适应不同的物理传输介质。这种结合既提高监测效率与监测精度，又降低工作强度优化人力资源。本文根据此背景意义，研究并设计了一款船用设备远程监测系统。 本系统以以太网通信协议作为协议基础，设计了自定义用户数据报文，通过ARM7内核的LPC2294处理器芯片配合μC/OS-II实时操作系统加以实现，配合其他辅助电路模块设计并实现了一种泵舱信号转换电路实现对船用泵压力值的远程监测系统。 硬件电路设计中使用AC/DC电源转换模块对船用220V交流电进行转换进而匹配系统使用，采用DM9000E作为以太网控制芯片，并扩展了存储电路及时钟电路等。为保证网络通信稳定可靠，本设计中使用双路以太网接口，增加了系统的可靠冗余。完成对各芯片的驱动程序，并在LPC2294中实现μC/OS-II操作系统的裁剪和移植，实现了TCP/IP协议栈。 软件设计方面，根据系统需要对TCP/IP协议进行了裁减与优化，并根据传输数据设计自定义用户数据协议进行数据传输。系统支持TCP、UDP、组播和广播等多种传输形式，并实现双网卡的冗余切换功能。通过编程实现了在线对时及状态查询等功能。 系统通过硬件电路测试及软件调试过程，并通过数据包捕获与测试值对比分析等手段加以验证。系统实现了对船用泵的远程监测功能，并且达到设计要求，且可以稳定可靠运行，具有极大的应用价值。 |
| 作者： | 孙铭君 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 张忠民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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