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半自动有缆ROV电子监控系统研制

更新时间：2020-03-26 15:44:58 大小：4M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：电子监控系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

当今世界的快速发展，伴随着诸如人口不断增长、资源过度消耗等世界性难题，陆地上的资源正在日益减少，人们正在把目光投向了辽阔的海洋。我国拥有辽阔的海洋面积，蕴藏着丰富的矿产资源，因此开发海洋资源对我国经济的可持续发展具有重大的战略意义。ROV（Remote Operated Vehicle），即水下机器人，是未来开发海洋资源的一种重要工具，所以快速发展ROV技术是今后的一种必然趋势。

在这种研究背景下，根据ROV智能化和可视化方面的要求，本文研制了一套半自动有缆ROV电子监控系统。该系统分为水下系统和水上系统两个部分：水下系统用于采集各种传感器数据和控制LED灯等设备；水上系统主要负责控制ROV运动、向水下发送控制指令及向上位机传送数据。水上系统与水下系统通过电缆实时通信。

根据半自动有缆ROV电子监控系统的需求，本文首先介绍了自动控制原理，给出了航向角求解过程及误差分析，提出了PID控制算法，为实现ROV自动控制提供理论基础；接着确定了以STM32F103VCT6单片机为系统处理器以及BTS7970为电机驱动芯片的系统方案；然后详细地阐述了系统硬件设计的原理和具体实现，其中完成设计的硬件电路有电源电路、RS-485通信电路、电机驱动模块电路、USB接口电路、温湿度采集电路和串口通信电路等，并对硬件设计的若干细节进行总结。接着对系统软件的设计进行详细介绍，提出系统软件的规划，了解需要完成的程序设计，包括水上系统软件设计、水下系统软件设计和系统之间通信协议的设计。然后实现各个功能模块的软件设计，包括电子罗盘软件设计、运动控制软件设计、USB手柄数据读取软件设计和温湿度传感器软件设计等。

在软件设计的过程中，应该对功能模块的程序不断进行调试。在各个功能模块满足要求后，才进行整机调试。目前，整机调试的结果基本上满足了预期的要求。接下来，将在更严酷的室外对其进行现场调试，不断完善系统功能和提高稳定性。

在论文的总结和展望部分，总结了课题已完成的工作，指出了系统存在的不足并提出如何进行改进。