基于ARM和脉冲激光测距传感器的立木参数采集仪设计

发布时间：2020-09-17 10:30

　　 近年来，随着电子信息技术高速发展，以经典测树理论为基础，将先进传感器与高性能单片机相结合的嵌入式数据采集和处理应用开发，在精准林业中变得越来越普遍。针对区域森林蓄积量、生物量估计需要获取区域内林木的株数、平均胸径、胸高断面积、密度、空间坐标和不同高度的森林植被覆盖率等多种特征信息，设计了一套基于ARM和脉冲激光测距传感器的活立木参数采集仪系统。本文在深入研究角规测树原理的基础上，详细研究了立木参数计算方法，使获取森林特征信息的时间大大缩短，效率得到大幅提高。 本文采用以Cortex-M3内核为芯片核心的STM32F103单片机处理采集到的数据，外围搭载设备主要有：立木参数采集仪控制电路，高精度脉冲激光测距传感器，微型直流电机和电源等设备。本设计系统的硬件电路主要包括电源电路、复位电路、时钟电路、串口通信电路、存储电路和电机控制电路等。控制电路根据接收到传感器测量数据，计算出测量范围内的立木参数并存储记录，测量完成后可通过USB接口下载所有立木数据供研究人员做后续研究分析。采用的STM32F103单片机性能与8位单片机相比有飞跃式提升，计算速度与ARM7相比较快了近30%。单片机内部搭载的是uC/OS-II嵌入式实时操作系统，具有多任务管理功能，实现对立木参数的计算、存储、USB下载和控制微型直流电机等功能。
【学位单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S776.2
【部分图文】：

'''2 ACOCOEd 标；因'''OCAC=1/50， 则有：25OEd 标；这里的标d 随距离 OE 变化；。角规计数：对于每一株被扫描样木，计算标d 值，并用之与被扫描样木的实际胸径 di比较，当胸径 di大于标d 时计 1，当胸径 di等于标d 时计 0.5，否则计 0，即： 标标标ddddddgiiii0,0.5,1,

'''2 ACOCOEd 标；因'''OCAC=1/50， 则有：25OEd 标；这里的标d 随距离 OE 变化；。角规计数：对于每一株被扫描样木，计算标d 值，并用之与被扫描样木的实际胸径 di比较，当胸径 di大于标d 时计 1，当胸径 di等于标d 时计 0.5，否则计 0，即： 标标标ddddddgiiii0,0.5,1,

10图 2.4 采集仪外形示意图Figure2.4 Outline diagram of acquisition instrument如图 2.4 所示各编号所代表的实物分别为：标号 1 是三角架，标号 2 是慢速电机及支撑机构[22]，标号 3 是电源接口，标号 4 是 USB 数据下载接 5 是封装外壳，标号 6 是脉冲激光测距传感器，标号 7 是功能指示灯，标动按键，标号 9 是停止按键，标号 10 是立木参数采集仪控制电路板，此采集仪整体架构图如上图所示，本文重点研究测量控制系统的设计与实外观设计将采用和专业机构合作的方式实现，上图示意了仪器的主要外体实物将在听取专业人士意见后确定。

【参考文献】

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本文编号：2820604