【硕士论文】基于ARM9的水池实验装置嵌入式系统开发.pdf

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1、哈尔滨-1。‘1：-Il。大学硕十学位论文摘要随着科学技术的发展，人类现在已经进入了开发和利用海洋的时代，而各种各样的海洋技术中，能完成多种作业的水下机器人使海洋开发进入了新时代，其中遥控式水下机器人假啪海洋开发的许多领域都得到了广泛的应用，水池实验装置就是ROV的一种。本文以水池实验装置为对象开发了基于ARM9处理器AT91RM9200的嵌入式控制系统。首先，介绍了水池实验装置的组成、功能和意义，ARM体系结构的特点和应用前景。其次，开发了水池实验装置嵌入式控制器的硬件部分，包括检测电路接口，通信接口和

2、控制电路接口。其中检测部分包括—个深度传感器，一个高频信标机，—个低频信标机和—个姿态传感器，开发出12C总线扩展出AD7992用来采集深度传感器的模拟量信号，开发出SPI总线连接GM8142扩展出多串口用来接收信标记与姿态传感器的信号；通信部分是串口通信和网络通信，开发了DM9161扩展出以太网接口；控制部分包括一个主推进器、四个侧推进器、一个步进电机和四个电磁阀的控制，开发出SPI总线连接AD5726扩展出8通道的模拟量输出用来控制推进器；另外，还扩展出16M的FLASH与64M的SDRAM片外存储器

3、；第三，开发了嵌入式底层软件，包括处理器启动代码、中断过程和接口的调试。第四，为了验证嵌入式系统的功能，为水池试验装置进行数学建模，并根据实际情况进行了相应的简化，最后，在嵌入式系统匕进行了仿真实验。将ARM嵌入式微处理器作为水池试验装置的控制核心体积小、功耗低。相对于单片机，基于ARM9处理器AT91RM9200具有更高的处理速度和丰富的外围接口，还可以扩展键盘、显示器、摄像头等硬件，应用广泛，使嵌入式系统成为通用的控制平台。关键词：水池实验装置；嵌入式系统：A四1RM9200；SPI：12C哈尔滨丁程

4、入学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,HumanbeingshaveenteredthetimeofdevelopmentandushgoftheMarine．Inavarietyofmarinetechnology，theunderwaterrobotwhichcancompleteavarietyofoperatingmakestheoceandevelopmententeranewera．．TheRemote-control

5、ledunderwaterrobots(ROY)hasbeenwidelyusedinlotsofareasofoceandevelopment．ThePoolTestEquipmentisoneofROV．ThispaperhasdesignedtheembeddedcontrolsystemwhichisbasedontheARM9processorAT91RM9200forthePoolTestEquipmentFirst,thispaperrelatesthecomposition,functio

6、nandsignificanceofthePoolTestEquipment,theArchit优--turefeaturesandapplicationprospectsofARM．Second,thispaperrelatesthecomponentsofthePoolTestEquipmentandthehardwaredesignofthecontroller,includingthedetectionpart、communicationpartandcontrolpart．Thedetectio

7、npartcontainsadepthsensor,ahi出frequencybeacon,alow-frequencybeaconandaposturesensor,theprocessoruse12CextendAD7992tocollectanalogsignal，uSeSPIextendGM8142togetmoreserial；thecommunicationpartcontainsserialcommunicationandnetworkcommunication，theprocessorex

8、tendsEthemetbyDM9161；thecontrolpartcontainsamainthrus衄，fourlateralthrusters，asteppermotorandfoursolenoids，theprocessoruSeSPIextendAD5726tooutputanalogsignal，andextend16MbFLASHand64MbSDRAM．Third,thispaperrelatestheem