船舶电站管理系统电力参数检测模块设计(附件)【字数：10857】
摘 要摘 要 所有学过船舶知识的人都能了解到对于船舶电站电网参数检测技术的研究有利于我们日常的航海作业，大型船只的导航，和传递船只之间信息，完善船只正常安全工作的能力，对于船的运行有着很巨大的影响。电站是提供船以及其他机械设备的动力装置。主要的的发电设备包括电池板、发电机做成了能保证船只能正常运行的船舶电站。相同的船舶发电站是大型船舶船只电力系统的最最重要的核心，是形成现代化重型船只的重要装备。船舶电站所具有的特点是配备有完成船舶外加主发电机检测跟控制等等功能的主电板，它能发出电量高质量的保证这样才是造就了它最主要的地位的原因。电网正常运行是船上所有机械装置运行的第一步。为了能更加准确的对于电网参数检测完成高质量的检验，我们需要对于船舶上的专业设备突出更高的需求，对于检测技术的熟练掌握也是我们完成科学任务的基础。通过船舶电站管理系统的安全运行，可以平稳使用船舶系统，很大程度的提高船只运行时安全可靠的性能，提升电站的工作效率。设计船舶电站电网参数模块监测方案检查对于能否有效的掌握船舶电力运转，电能质量提升，保障船只的安全运行，对于经济发展有着长远的意义。本设计包括利用ATT7022B芯片记录船舶电站发电机的电流、电压等参数，分析选择和排除干扰实现采样的准确性，加强电源和通讯等模块，使电力参数的检测变的更加简单，使全船检测系统能进一步完善。船能安全航行，所有的电力系统能正常的运行，都需要电能支持，所以相对于大型船只自带的发电机都需要严格的把关，对于所有的参数都能准确的收集，每一个参数都可能影响发电机的运作，影响到船航行的安全性，所以我们对于每一个时段的实时参数的都要做好记录，防止出现因为发电机故障引发的安全性。关键词船舶电站;船舶电网;LPC2103;ATT7022B
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展现状和今后的趋势 2
1.3 ARM的具体介绍 3
1.4 本文的主要内容与小结 4
第二章 原理图及PCB图的设计 4
2.1 ALTIUM DESIGNER简介 10
2.2 原理图的流程设计 12
2.3 PCB图的封装设计 12
第三章 船舶电站电网参数检测模块硬件设计 1 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展现状和今后的趋势 2
1.3 ARM的具体介绍 3
1.4 本文的主要内容与小结 4
第二章 原理图及PCB图的设计 4
2.1 ALTIUM DESIGNER简介 10
2.2 原理图的流程设计 12
2.3 PCB图的封装设计 12
第三章 船舶电站电网参数检测模块硬件设计 1 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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3
3.1 硬件总体设计方案 15
3.1.1 ATT7022B集成芯片介绍 16
3.1.2 SPI通讯接口技术 18
3.1.3 LPC2103简介 19
3.2 电压采样输入电路和电流采样输入电路 20
3.3 电源电路和复位电路 21
3.4 信号采集电路 21
3.4.1 数据处理电路 21
3.4.2 ATT7022B电路连接 22
3.5 LPC2013供电电路 22
第四章 船舶电站电网参数检测模块软件设计 23
4.1 软件设计说明 23
4.2模块化软件设计思路 24
4.3 数据采集模块初始化 25
4.4 数据处理模块软件设计 25
4.5 ARM模块软件设计 25
4.6 整体模块与上位机的连接 27
4.7 对于RS232接口的设计 27
第五章 结论 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 研究背景
随着技术的成熟和在船舶上的充分利用，船舶电站全面水平也急需提高。根据网络操控的船舶电站是现在水平的自动化电站的一种，它的控制系统的中心是操控网络。船舶业是为了国防稳固，交通航运和海洋挖掘提供主要的装备革命性产业，是保护海洋权益的重要基础。加快船海工业，对于稳固国防现在建设，促进其产业的进步，正兴制造业，完善劳动就业问题有着重要的革命意义。
船舶技术水平是每个国家总体实力的提现，船舶电站是一个重要的装置，其他的机械要求的动力都是它提供。它的自动化水平影响了船舶技术水平。在世界经常行驶的船只，它的电站会受到不一样的破坏，各种不标准的运行模式和运行过程中经常发生的问题都是十分严重的安全威胁。船舶电站是船舶电力系统最主要的部分，它是通过不是电形态的物质转变成满足要求的电能然后再提供电给船舶电网。它的组成包括控制设备、仪表、安全装置、电气开关以及船舶发电机组。当发动一些容量大的装置时，启动电流量通常能造成平率和波动，剧烈的撞击电网，很大程度的影响安全性，所以对所有的装置有着很大的要求，既要保证维持稳定运作的能力还要提高发电机组的工作能力。
船舶发展正在向着自动化迅速成长，对于船只提出更大要求，为了船舶的安全运行，为了国防实力的迅速发展，对于船舶的装置研究和新型的元器件更要努力完善。
1.2 国内外发展现状和今后的趋势
船舶电站设备经由掌控继电器技术、掌控晶体管分立元技术、数字集成电路、掌控模拟电路、掌控微机处理机技术、掌控LPC技术。现在我们国家船舶装置的开发和产量相对于其他国家较低，船用发电的站国家自己生产的比率很低。百分之80左右来此于其他国家，而其他国家所利用的PLC技术发明的自动化发电站系统，功能健全技术完善，但是这些国家的垄断相当的严重。伴随着计算机资料整合技术的高速发展，船舶电站系统向着集散型的方向发展。
目前我们国家的船舶电站还处于研发阶段，只有在一些小地方的缓解取得突破，还不能完全投入利用，所以学习船电系统，让其实现国产化的意义重大。船电监测系统的发展过程主要包括下面几个时期：一开始的机械式的型号有计时器，时间表等基本的装置。但是因为这些装置包括电磁感应的框架不够牢固，不能精细的量取参数，所以需要完善，不过还是用的比较广泛。模拟电力技术，完善了参数的测量方法，能够直接体现出各个参数数量之前的关系，与一开始的仪器仪表比较起来有着，很大程度的提升了准确度。然而它也是有缺陷的，她的结构比较混乱，有很大的功能局限性，能写的参数也是比较少，而且对于设备的条件也是比较的高，让这项技术都有着很难的发展。数字技术，这项技术是和计算机一起出现的。电的质量和电网的运行是不能拆开讲的，数字式电力电子检测仪器最重要的就是微处理器。和之前的俩种技术比较的话有了明显的进步，这项技术给仪器技术方面带了快速的发展。电网参数的发展趋势主要为在实际中利用更好的新号处理技术，在保障能够量取的基础上，采用更加好的运算方法，提高了处理的速度，以及增加的主要电力参数。增强远处控制的能力,仪器能进行监控远程的操作，与电脑联网，以及能够传送有线信号或者无线传输。朝着智能机械化及其自动数据采集的方向，其中还包括危机功能、资料管理、自动化。
1.3 ARM的具体介绍
ARM公司简介
ARM是Advanced RISC Machines的缩写，作为一家专门研究制造微处理器的公司，这家公司主体制造发明了一些性能较高，比较便宜，消耗能量比较低的微处理器。世界上第一个ARM的诞生在英国的剑桥，距今已经有30多年了。公司特点鲜明，他只负责研究对于ARM的研究设计，但不批量制造。ARM的知识产权由它掌握，但是它不垄断这项技术，为了世界的发展，它致力于将所有公司的企业的只是技术提供给世界一些知名的报道体公司，俩者相互合作，并向这些公司提供所对应的服务，到今天为止已经有了很多不同的版本，没一代版本相较于之前的版本都有了很大程度的提升。除了一些Unix图形工作站外，绝大部分的ARM技术都用于镶嵌技术中。ARM，这个词你可以认为他是对于一个有名公司的代称，也可以认为它是对于现今为止大部分微处理器的简称，当然它所对应的技术也是它所带来的进步的一个总体完善的总结。 ARM处理器的应用： 从三十年前到现在，对于ARM微处理器技术的运用，应该是全世界32位微处理器运用的最广的，因为它高效，便宜，更是该项技术的领军公司。世界上大部分的手机开发技术，包括全球最知名的苹果公司软件的开发研究都是基于ARM技术，“掌上计算”相关的所有领域皆为其所主宰。ARM的最显著的三大有点是它特别的高效，研究制作成本低廉，最重要的一点是它的利用领域比较广泛，可以和世界众多的公司形成合作关系，强强合作，加大了它的研究开发的可能性。对于我们国家而言，该项技术提供了电子商品研究发明的可能性，减小了我们和欧美国家的技术差距，使我们国家的竞争力有了显著的提高，更加增强了我们国家的综合国力，双方成功实现了双赢。
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