基于单片机的桥梁挠度测量系统

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1、学校代码：密级：公开七立又邊乂學硕士专业学位论文基于单片机的桥梁挠度测量系统作者姓名吉建功工程领域电子与通信工程指导教师宁提纲教授培养院系电子信息工程学院二零一五年七月硕士专业学位论文基于单片机的桥梁挠度测量系统作者：吉建功导师：宁提纲北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆

2、际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名《导师签名签字曰期：年月曰签字曰期年月曰学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士专业学位论文基于单片机的桥梁挠度测量系统作者姓名：吉建功学号：导师姓名：宁提纲职称：教授工程硕士专业领域：光纤传感学位级别：硕士北京交通大学年月致谢历时半年的学位论文终于完成，为期两年的研究生也即将结束，我的心里充满着感激和激动。首先要感谢宁提纲老师，在本测量系统的研究过程中，宁提纲老师给了我很大的帮助，无论是在硬件设计，画电路图，还是制作板子，还是在软件设计和程序

3、的编写方面，到最后的综合测试等等，宁老师严谨的治学态度和严厉的教学方法给了我极大地影响，另外老师每隔一周都要査看我的工作进度和对我进行悉心的指导，都对我产生了极大地影响，我觉得我不仅仅是完成了论文，更学到了许多做人和做事的道理。宁老师在百忙之中还每隔一段时间给我们开一次会议，悉心询问我们的工作生活情况，对于我们的问题进行耐心的回答，对我们学习以及研究的方向进行指导，为我指明了研究的方向，再次感谢宁老师。在论文撰写及实验室工作期间，刘天一、郭安华、李超等师兄对于我论文中硬件的设计部分以及软件编程等工作给与了热情的帮助，同样也向他们表示由衷的感谢此

4、外，也要多多感谢我的家人、朋友，有了他们的支持和理解才能使我在学校专心完成我的毕业论文，完成我的学业，感谢他们。北京交通大学硕士专业学位论文摘要摘要论文基于单片机，利用芯片测量桥梁的挠度角，进而计算桥梁挠度的方法，研究了一种桥梁挠度测量系统，用于更加精确、安全、方便地测量大跨度桥梁在载荷作用下的挠度。该系统安放在桥梁上，先由测量模块测出挠曲线及与挠曲线垂直方向的两个角度，通过蓝牙传送给接收装置，在接收端将两个角度相减即获得挠度角，再通过输入的桥梁长度计算出桥梁的挠度。其中，角度测量设备采用芬兰公司的高精度双轴倾角传感器芯片；中心控制单元采用公司

5、生产高性能、低功耗的位单片机系统间的无线通信采用主从机一体蓝牙模块；手持终端设备釆用搭载先进的嵌入式系统的设备。论文具体从以下几个方面展开：首先，概括地介绍了论文的选题背景、主要研究内容和研究意义。详细分析了倾角测量传感器的原理、负责中心处理的单片机以及单片机外围主要芯片的电路原理。其次，阐述了桥梁挠度测量系统的设计思路，采用模块化设计方法，主要分为测量模块和手持终端模块。其中，测量模块以中心处理单片机为核心，分为中心处理模块、传输数据模块、存储数据模块、测量角度模块和电源供电模块等；手持终端模块主要采用基于操作系统的嵌入式触控屏并分别对各个模

6、块进行功能分析和电路设计。再次，基于系统的硬件平台，设计系统流程，编写源代码实现软件部分，完成模块连接和功能实现。其中，测量模块通过软件对程序进行编译，然后进行代码调试和生成可烧录的文件，再通过专用的软件和接口将文件烧录进单片机实现基本的功能而手持终端模块使用进行编译和调试，完成功能实现。最后，对系统的软件和硬件进行综合调试，对出现的问题进行解决，通过多次测试及调试，分析测试结果验证该挠度测量系统运行良好，测量结果满足挠度测量要求。关键词：桥梁挠度北京交通大学硕士专业学位论文，，，斯，北京交通大学硕士专业学位论文北京交通大学硕士专业学位论文目录

7、目录翻舰选题的背景及研究的意义本论文主要研究的内容角度测量芯片传感器芯片简介芯片的测量原理引脚配置及说明的电路原理中心处理模块介绍单片机的选型单片微型处理芯片简介系列单片机的选型单片机介绍的外部引脚说明的端口介绍同步串行接口串行口手持终端介绍介绍的特点的串口设置支持的移动特性应用程序的开发挠度测量系统的硬件和软件实现主要技术要求主要功能模块桥梁挠度测量系统的硬件实现北京交通大学硕士专业学位论文目录中心处理模块电路的设计通信模块电路的设计电源模块电路的设计挠度角测量模块电路设计模数转换模块的电路设计印制电路板的设计及制作挠度测量系统软件实现设计初

8、始化模块设计角度测量模块设计模块、板数据交换模块设计蓝牙数据发送模块设计测量挠度系统的调试硬件的调试软件的调试编译程序烧录程序系统应用的方案以及实验结