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气象传真机远程显控终端的设计

作　者: 邰瑞雪
导　师: 刘繁明
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 气象传真机 以太网 显控终端 气象传真图
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要


气象传真机是专门用于传送气象云图和气象图表的传真机，传送的幅面比一版的报纸还要大。主要用于气象、军事以及航海等领域传送和复制气象传真图，特别是在气象资料的获取、天气预报和气象情报等方面。目前远洋航行时所需的气象及海况信息主要采用气象传真机接收，它对远洋航行的船舶在安全保障起到了不可忽视的作用。将计算机技术引入气象传真机可以大大提高气象传真机的控制方面的性能，并且使得气象传真图的进一步处理和充分发挥作用提供了一个很好的平台。同时，网络的加入不仅能更大程度上的提高气象传真机的效能、更大范围内的发挥作用，而且能提高气象传真图的后处理水平。气象传真接收机与气象传真机显控终端（即PC机）通过以太网相连，使用浏览器/服务器的模式进行控制传输数据，用户通过PC机操作界面进行操作。但是这种气象传真机的显控终端存在体积大、成本高、不便于移动和管理的缺点。随着微处理器技术的发展，设计一种低成本、操作简单的气象传真机显控终端成为可能。本文应用网络技术与高性能微处理器技术，结合气象传真机显控终端的改进需求，设计了基于以太网通讯的气象传真机远程显控终端。采用ARM Cortex-M3核微处理器作为硬件平台，基于以太网通信技术，实现了对气象传真接收机的远程监控、图像存储及图像显示。这种新型的气象传真机远程显控终端的突出之处在于，它体积极小、便于移动、管理、普及应用。在硬件方面，以ARMCortex-M3核微处理器为核心，设计了电源电路、以太网接口电路、SD卡存储电路、液晶显示电路、CAN通讯接口电路，RS485通讯接口电路和JTAG调试接口电路等。在软件方面，通过显控终端与气象传真接收机之间建立连接，完成了显控终端与接收机的命令发送和传真图数据的接收；通过建立文件系统，实现了传真图数据的远端存储、搜索；设计了图形化人机界面，实现了接收机接收模式控制、台站选择以及接收计划制订等操作功能；通过系统测试及其结果的分析，验证了系统的功能。表明显控终端具备气象传真接收机的控制、图像数据存储及图像显示等功能，满足显控终端的设计要求并降低了硬件成本。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 课题的背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  11-13
  1.3 论文的主要内容及章节安排  13-14
第2章 总体设计方案  14-22
  2.1 系统结构及组成  14-15
    2.1.1 设计方案的提出  14-15
    2.1.2 工作原理  15
  2.2 主控芯片的选择  15-16
  2.3 显控终端的网络协议  16-21
    2.3.1 网际协议（IP）  16-17
    2.3.2 传输控制协议（TCP）  17-18
    2.3.3 自定义应用层协议  18-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章 远程显控终端的硬件设计  22-32
  3.1 电源电路  22-23
  3.2 最小系统电路的电路设计  23-25
  3.3 以太网通讯电路的设计  25
  3.4 SD 卡存储电路的设计  25-26
  3.5 液晶显示电路的设计  26-28
  3.6 其他接口电路的设计  28-30
    3.6.1 RS-485 接口电路的设计  28
    3.6.2 CAN 接口电路的设计  28-29
    3.6.3 USB 接口电路的设计  29-30
  3.7 印制板的绘制  30-31
  3.8 本章小结  31-32
第4章 软件设计  32-48
  4.1 软件开发环境  32-33
  4.2 以太网通讯的软件设计  33-37
    4.2.1 传输层的软件设计  33-35
    4.2.2 以太网控制的软件设计  35-37
  4.3 存储系统的软件设计  37-40
  4.4 人机交互界面的软件设计  40-47
    4.4.1 界面的结构设计  40-41
    4.4.2 界面的软件设计  41-42
    4.4.3 界面的显示实现  42-47
  4.5 本章小结  47-48
第5章 系统调试  48-58
  5.1 硬件调试  48-50
  5.2 通讯模块的调试  50-53
    5.2.1 以太网模块的调试  50-51
    5.2.2 扩展功能模块的硬件调试  51-53
  5.3 显控终端的功能验证  53-56
    5.3.1 液晶显示操作界面的显示功能验证  53-54
    5.3.2 液晶显示操作界面的收图功能验证  54-56
  5.4 本章小结  56-58
结论  58-60
参考文献  60-64
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  64-66
致谢  66-68
附录A SD卡SPI模式下的命令  68-69

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 接收设备、无线电收音机 > 接收机：按形式分
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