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基于OMAP的建筑物变形监测系统的设计与实现

作　者: 赵永生
导　师: 马洪连
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 变形监测 OMAP5912 DSP/BIOS 设备驱动嵌入式系统
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 211次
引　用: 1次
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内容摘要

大坝、桥梁以及高层建筑在竣工运营以后，由于受各种荷载的影响，往往会发生变形，这种变形在允许的范围内应认为是正常的，如果超过一定的限值，则可能影响正常运营，甚至发生安全问题。因此，在大坝、桥梁以及高层建筑开始运营以后，对其进行变形监测，以及在开挖大型基础时，对周边重要建筑物进行安全监测，具有十分重要的意义。目前主要的监测手段是人工的群测群防。但群测群防需耗费大量的人力，并且由于监测手段落后，难以及时取得先兆信息，往往难以达到预警的效果。因此对监测系统进行自动化改进，具有重要的意义。随着32位嵌入式微处理器性能的不断提高及无线网络技术的快速发展，将OMAP微处理器、嵌入式实时操作系统及无线广域网技术引入建筑物变形监测系统，为其提供了实时采集建筑物变形信息，提供了可能性。通过这种方法也减少了人力和物力，大大提高了工作效率和人员的安全性。本文首先说明了课题产生的原因和国内外研究的情况：介绍了变形监测的原理，然后根据工程的实际需求和嵌入式的发展现状提出了嵌入式的总体解决方案；此后详细介绍了监测系统的核心开发板OMAP5912，以及外围电路的设计，包括人机接口电路，测温电路，湿度和压力接口电路，变形监测通信接口，电源模块设计以及TLV320AIC23编解码连接的电路；之后说明了VC，Linux和CCS三种开发环境，以及定制嵌入式Linux内核和DSP／BIOS内核的方法；然后给出了Linux下驱动程序，DSP／BIOS下驱动程序模型，并且详细讲解了系统开发的AIC23编解码器驱动程序中的函数，数据结构以及程序调用顺序；最后介绍了应用软件的总体设计，移动终端的界面，通讯模块，校正和自动测量过程，还有服务器上应用软件的功能和数据处理方式；最后全文作了总结并对系统未来的进一步改进作了展望。

全文目录

独创性说明  2-3
摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-11
  1.1 课题的产生及国内外研究现状  9-10
  1.2 本文主要工作内容  10-11
2 变形监测的原理及系统总体方案  11-17
  2.1 变形监测的原理  11-14
  2.2 监测系统总体方案  14-17
3 移动终端硬件平台的搭建  17-30
  3.1 微处理器的选择  17-23
  3.2 外围接口电路的设计及实现  23-30
    3.2.1 人机接口单元设计  23-24
    3.2.2 测温电路设计  24-26
    3.2.3 大气参数接口电路设计  26
    3.2.4 变形监测通信接口电路设计  26-27
    3.2.5 电源模块设计  27-28
    3.2.6 TLV320AlC23编解码芯片  28-30
4 系统及应用软件的开发  30-61
  4.1 开发环境  30-31
  4.2 Monta Vista Linux内核定制  31-33
  4.3 DSP/BIOS内核定制  33-34
  4.4 驱动程序的开发  34-44
    4.4.1 Monta Vista Linux下的驱动程序  35
    4.4.2 DSP/BIOS驱动程序模型  35-38
    4.4.3 AIC23驱动程序的实现  38-41
    4.4.4 注册驱动程序  41-44
  4.5 应用软件总体设计  44-45
  4.6 服务器端应用程序  45-48
  4.7 移动终端控制系统应用程序  48-58
    4.7.1 操作界面  48-49
    4.7.2 通讯模块的实现  49-55
    4.7.3 校正过程  55-56
    4.7.4 自动测量过程  56-58
  4.8 移动终端数据采集系统应用程序  58-61
5 系统测试  61-63
结论  63-64
参考文献  64-66
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  66-67
致谢  67-68
大连理工大学学位论文版权使用授权书  68

基于OMAP的建筑物变形监测系统的设计与实现

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