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《清華大學(xué)本科畢設(shè)論文.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、清華大學(xué)綜合論文訓(xùn)練題目:基于四旋翼無人機(jī)的PM2.5測量系別:電子工程系專業(yè):電子信息科學(xué)與技術(shù)I中文摘要近年來,隨著無人航空技術(shù)發(fā)展的日趨完善與成熟,無人機(jī)逐漸受到重視并且得到廣泛應(yīng)用。無人機(jī)憑借其機(jī)動(dòng)強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)上較為實(shí)惠、方便起飛、降落等方面的優(yōu)勢,越來越受到人們的青睞。同時(shí),無線遙感技術(shù)的飛速發(fā)展與日趨完善,也在很大程度推動(dòng)了無人機(jī)的應(yīng)用,無人搭載平臺(tái)在空氣檢測、環(huán)境監(jiān)測、惡劣條件偵探、航拍等方面都得到廣泛應(yīng)用。本課題以無人機(jī)作為搭載平臺(tái),搭載空氣傳感器與GPS模塊,實(shí)現(xiàn)對PM2.5與PM10數(shù)據(jù)的采集
2、,在PC端通過單片機(jī)編程,實(shí)現(xiàn)SD卡存儲(chǔ)所采集的數(shù)據(jù),達(dá)到空氣質(zhì)量檢測的目的。本文依次介紹系統(tǒng)的硬件部分、軟件部分。之后,對傳感器的可信度進(jìn)行評估,介紹如何通過單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)用SD卡存儲(chǔ)PM2.5(PM10)值。最后對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,繪制PM2.5(PM10)隨著不同的經(jīng)緯度、高度、風(fēng)速的變化趨勢曲線圖,得出結(jié)論。關(guān)鍵詞:四旋翼無人機(jī);SDS011激光傳感器;STM32單片機(jī);數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與顯示49ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofUAVtechnology,itsapplic
3、ationhasbecomemoreandmorewidespreadtogether.Withitsadvantageinmobility,fastness,economy,convenienceandsoon,theUAVhasbeenusedmorewidespread.Withthedevelopmentofwirelessremotesensingtechnology,theUAVhasbeenusedinmeteorologicalmonitoring,resourcesurveys,aerial
4、surveyandrespondtoemergencieswidely.ThistopicusestheUAVascarryingplatform,andequipsUAVwithairsensorandGPSmodule,implementationofPM2.5andPM10datacollection,throughthemicrocontrollerprogrammingtoachievethedatastoredontheSDcard,andfinallyachievethepurposeofair
5、qualitytesting.Thispaperfirstlyintroducesthehardwarepartandsoftwarepartofthesystem.Andtheevaluatesthereliabilityofthesensor,describeshowtousethemicrocontrollertostorethevalueofPM2.5(PM10)intheSDcard.Finallydealwiththedatacollected,andthendrawthetrendsandgra
6、phofthevaluesofPM2.5(PM10)changewiththelatitudeandlongitude,altitude,windspeed.Keywords:Four-rotorUAV;SDS011lasersensor;STM32microcontroller;Datastorageanddisplay49目錄第1章引言11.1課題背景11.1.1無人機(jī)概述11.1.2PM2.5(PM10)國內(nèi)外檢測現(xiàn)狀概述11.2課題的研究的目的和意義21.3項(xiàng)目需求31.4整體工作介紹6第2章系統(tǒng)硬件
7、概述與設(shè)計(jì)72.1四旋翼無人機(jī)搭載平臺(tái)介紹72.2SDS011高精度激光傳感器82.3ATK-NEO-6M-V23定位模塊102.4開發(fā)板132.4.1開發(fā)板簡介132.4.2單片機(jī)給電模塊142.4.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊15第3章系統(tǒng)軟件概述與設(shè)計(jì)173.1系統(tǒng)環(huán)境與軟件開發(fā)工具173.1.1RealviewMDK介紹173.1.2J—Link仿真調(diào)試193.2串口對數(shù)據(jù)的輸入與查看203.2.1數(shù)據(jù)輸入串口203.2.2數(shù)據(jù)查看串口223.3系統(tǒng)環(huán)境與軟件開發(fā)工具233.3.1軟件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)整體構(gòu)架233.3
8、.2系統(tǒng)模塊初始化243.3.3對空氣傳感器數(shù)據(jù)處理243.3.4對GPS定位信息進(jìn)行處理253.3.5存儲(chǔ)部分代碼實(shí)現(xiàn)2749第4章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程294.1空氣傳感器數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)304.2GPS定位模塊數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)314.2.1海拔精確度測量324.2.2地面風(fēng)速測量334.2.3經(jīng)緯度測量344.3PM2.5(PM10)值變化情況研究354.3.1PM2.5(PM10)值隨海拔變化情況研究354.3.2P