基于STM32的放射源遠程監(jiān)控與跟蹤終端裝置研制
發(fā)布時間：2021-01-01 22:38
核技術的發(fā)展給人類社會帶來了極大的效益,并且由于其屬于清潔能源之一、釋放能量大從而應用廣泛。放射源在醫(yī)療、工業(yè)、核試驗等領域中發(fā)揮了極其重要的作用,做好放射源的安全管理工作就變成了一項艱巨的任務,放射源的丟失、被盜等事故也會造成環(huán)境的污染和人身傷害等問題。這是因為放射源引起的電離輻射進入人體,能夠引起人體細胞癌變,進而引起細胞DNA的損傷,這種損傷可能影響到下一代,如果長時間或者受到大量輻射影響,能引發(fā)病變甚至死亡。研制出一種能夠有效監(jiān)控放射源安全使用與管理的儀器,目前是一個十分重要的課題。本文在分析了國內(nèi)外γ輻射劑量儀基礎上,針對目前國外劑量儀價格昂貴、通用性不強、國內(nèi)產(chǎn)品自動化程度不高等問題,提出了一種基于高性能控制器STM32單片機技術的放射源遠程監(jiān)控與跟蹤終端裝置:集成有GPRS技術、GPS定位技術、網(wǎng)絡通信技術、傳感器技術、數(shù)據(jù)存儲與LCD液晶顯示等多種技術。該監(jiān)測終端能夠?qū)崟r獲取放射源的劑量值及其所處環(huán)境的溫濕度、地理位置信息,并通過串口發(fā)送給網(wǎng)絡通信芯片,該芯片利用GPRS網(wǎng)絡的TCP/IP協(xié)議將這些數(shù)據(jù)打包發(fā)送至遠程監(jiān)控中心,同時裝置配置有大容量存儲設備與液晶顯示設備,...
【文章來源】：南華大學湖南省
【文章頁數(shù)】：83 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
裝置硬件總體方案框圖
南華大學碩士學位論文8圖 2.1 裝置硬件總體方案框圖2.2 G-M 計數(shù)管電路設計2.2.1 蓋革-彌勒計數(shù)管介紹蓋革-彌勒計數(shù)管是一種氣體探測器，非常適合在核輻射探測領域中使用，主要優(yōu)點是輸出信號強度較大，便于檢測[20]。G-M 計數(shù)管的工作過程如下：當有γ射線粒子進入 G-M 計數(shù)管壁內(nèi)時，計數(shù)管就會發(fā)生氣體電離，電離后的粒子向兩極移動的同時伴隨有雪崩的產(chǎn)生，從而在放電結束后會在陽極上得到一個負脈沖信號，加在兩端的高電壓電場的作用使之放大，通過電阻便在陽極上獲得了一個脈沖信號。G-M 計數(shù)管探測射線具有以下優(yōu)點[21]：● 靈敏度高：在計數(shù)管的靈敏區(qū)每產(chǎn)生一對離子就有可能放電并記錄；● 脈沖幅度大：輸出脈沖幅度可達幾伏甚至幾十伏，可以不經(jīng)過放大器或者只通過簡單的單級放大器就可以完成脈沖記錄；● 穩(wěn)定性高：不受外界電磁場的影響，工作電壓的穩(wěn)定度要求不高，一般好于 1%即可；● 計數(shù)管的大小和幾何形狀根據(jù)所檢測到的粒子類型和測量的要求而有很大的不同。例如外徑可從 2mm 到數(shù) cm，長度可從 1cm 到 1m 左右；● 使用方便、成本低廉、制作工藝要求與儀器電路均較簡單。整個測量系統(tǒng)便于攜帶、安裝方便。
第 2 章 裝置硬件系統(tǒng)設計及系統(tǒng)存儲器中。本文選擇使用常見的啟動方式即內(nèi)部 FLA0 引腳直接接地，BOOT1 引腳懸掛，這樣無論在掉電重啟還好的程序因被直接存儲到內(nèi)部 FLASH 從而可以直接從存儲區(qū)程序。電路的作用是給用戶提供了兩個選擇，既可以使用單片機內(nèi)部以直接使用外部時鐘，一般為兩個晶振，一個是 HSE 即外部頻，值為 8MHz，另外一個外部低頻晶振，也稱為時鐘晶振，或者系統(tǒng)低功耗，值為 32.768KHz，繪制原理圖時常配置有濾波，一般為 22pF。路主要用以系統(tǒng)復位，最小系統(tǒng)時鐘、濾波及復位電路圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]便攜式X射線探測器輻射的檢測與防護[J]. 楊劍,胡蓉,汪濤,邰行,張翊君. 數(shù)字通信世界. 2018(02)
[2]基于HX711的高精度電子秤的設計[J]. 劉美娟,張琦,穆遠威. 信息通信. 2017(01)
[3]基于HX711的電子稱設計[J]. 于飛,李擎,員乾乾. 傳感器世界. 2016(12)
[4]STM32單片機原理及硬件電路設計研究[J]. 周江. 數(shù)字技術與應用. 2015(11)
[5]FH40G+FHZ672E-10型γ輻射監(jiān)測儀測量環(huán)境γ輻射劑量率可靠性的探討[J]. 李鋼,田義宗,倫亞楠. 中國輻射衛(wèi)生. 2015(04)
[6]基于GSM和GPS的車輛異常監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 許倫輝,彭立. 信息技術. 2015(02)
[7]DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器的應用性研究[J]. 韓丹翱,王菲. 電子設計工程. 2013(13)
[8]Proteus和Keil軟件在單片機實驗教學中的應用[J]. 王海燕,楊艷華. 實驗室研究與探索. 2012(05)
[9]一種鋰電池電量監(jiān)測電路設計方法[J]. 謝卓,趙朋斌. 現(xiàn)代電子技術. 2012(01)
[10]基于FatFs文件系統(tǒng)的SD卡存儲器設計[J]. 李世奇,董浩斌,李榮生. 測控技術. 2011(12)
碩士論文
[1]基于GPS/GSM的遠程定位監(jiān)控系統(tǒng)設計[D]. 江敏.西華師范大學 2016
[2]基于GPRS技術的放射源監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 何海洋.浙江大學 2012
[3]基于AVR單片機的x-γ吸收劑量率連續(xù)監(jiān)測儀的研制[D]. 王珊珊.中國地質(zhì)大學（北京） 2011
[4]一種多參數(shù)寬量程劑量率儀的研制[D]. 陳亨貴.成都理工大學 2010
[5]基于DSP的數(shù)字信號發(fā)生器設計[D]. 王正剛.南京理工大學 2009
[6]便攜式寬量程X-γ劑量率連續(xù)監(jiān)測儀的研制[D]. 吳德波.南華大學 2008
[7]基于ATmega16L的PTCR多參數(shù)測試儀[D]. 馬宏偉.華中科技大學 2008
本文編號：2952116
【文章來源】：南華大學湖南省
【文章頁數(shù)】：83 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
裝置硬件總體方案框圖
南華大學碩士學位論文8圖 2.1 裝置硬件總體方案框圖2.2 G-M 計數(shù)管電路設計2.2.1 蓋革-彌勒計數(shù)管介紹蓋革-彌勒計數(shù)管是一種氣體探測器，非常適合在核輻射探測領域中使用，主要優(yōu)點是輸出信號強度較大，便于檢測[20]。G-M 計數(shù)管的工作過程如下：當有γ射線粒子進入 G-M 計數(shù)管壁內(nèi)時，計數(shù)管就會發(fā)生氣體電離，電離后的粒子向兩極移動的同時伴隨有雪崩的產(chǎn)生，從而在放電結束后會在陽極上得到一個負脈沖信號，加在兩端的高電壓電場的作用使之放大，通過電阻便在陽極上獲得了一個脈沖信號。G-M 計數(shù)管探測射線具有以下優(yōu)點[21]：● 靈敏度高：在計數(shù)管的靈敏區(qū)每產(chǎn)生一對離子就有可能放電并記錄；● 脈沖幅度大：輸出脈沖幅度可達幾伏甚至幾十伏，可以不經(jīng)過放大器或者只通過簡單的單級放大器就可以完成脈沖記錄；● 穩(wěn)定性高：不受外界電磁場的影響，工作電壓的穩(wěn)定度要求不高，一般好于 1%即可；● 計數(shù)管的大小和幾何形狀根據(jù)所檢測到的粒子類型和測量的要求而有很大的不同。例如外徑可從 2mm 到數(shù) cm，長度可從 1cm 到 1m 左右；● 使用方便、成本低廉、制作工藝要求與儀器電路均較簡單。整個測量系統(tǒng)便于攜帶、安裝方便。
第 2 章 裝置硬件系統(tǒng)設計及系統(tǒng)存儲器中。本文選擇使用常見的啟動方式即內(nèi)部 FLA0 引腳直接接地，BOOT1 引腳懸掛，這樣無論在掉電重啟還好的程序因被直接存儲到內(nèi)部 FLASH 從而可以直接從存儲區(qū)程序。電路的作用是給用戶提供了兩個選擇，既可以使用單片機內(nèi)部以直接使用外部時鐘，一般為兩個晶振，一個是 HSE 即外部頻，值為 8MHz，另外一個外部低頻晶振，也稱為時鐘晶振，或者系統(tǒng)低功耗，值為 32.768KHz，繪制原理圖時常配置有濾波，一般為 22pF。路主要用以系統(tǒng)復位，最小系統(tǒng)時鐘、濾波及復位電路圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]便攜式X射線探測器輻射的檢測與防護[J]. 楊劍,胡蓉,汪濤,邰行,張翊君. 數(shù)字通信世界. 2018(02)
[2]基于HX711的高精度電子秤的設計[J]. 劉美娟,張琦,穆遠威. 信息通信. 2017(01)
[3]基于HX711的電子稱設計[J]. 于飛,李擎,員乾乾. 傳感器世界. 2016(12)
[4]STM32單片機原理及硬件電路設計研究[J]. 周江. 數(shù)字技術與應用. 2015(11)
[5]FH40G+FHZ672E-10型γ輻射監(jiān)測儀測量環(huán)境γ輻射劑量率可靠性的探討[J]. 李鋼,田義宗,倫亞楠. 中國輻射衛(wèi)生. 2015(04)
[6]基于GSM和GPS的車輛異常監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 許倫輝,彭立. 信息技術. 2015(02)
[7]DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器的應用性研究[J]. 韓丹翱,王菲. 電子設計工程. 2013(13)
[8]Proteus和Keil軟件在單片機實驗教學中的應用[J]. 王海燕,楊艷華. 實驗室研究與探索. 2012(05)
[9]一種鋰電池電量監(jiān)測電路設計方法[J]. 謝卓,趙朋斌. 現(xiàn)代電子技術. 2012(01)
[10]基于FatFs文件系統(tǒng)的SD卡存儲器設計[J]. 李世奇,董浩斌,李榮生. 測控技術. 2011(12)
碩士論文
[1]基于GPS/GSM的遠程定位監(jiān)控系統(tǒng)設計[D]. 江敏.西華師范大學 2016
[2]基于GPRS技術的放射源監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 何海洋.浙江大學 2012
[3]基于AVR單片機的x-γ吸收劑量率連續(xù)監(jiān)測儀的研制[D]. 王珊珊.中國地質(zhì)大學（北京） 2011
[4]一種多參數(shù)寬量程劑量率儀的研制[D]. 陳亨貴.成都理工大學 2010
[5]基于DSP的數(shù)字信號發(fā)生器設計[D]. 王正剛.南京理工大學 2009
[6]便攜式寬量程X-γ劑量率連續(xù)監(jiān)測儀的研制[D]. 吳德波.南華大學 2008
[7]基于ATmega16L的PTCR多參數(shù)測試儀[D]. 馬宏偉.華中科技大學 2008
本文編號：2952116
本文鏈接：http://www.lk138.cn/projectlw/hkxlw/2952116.html
最近更新
教材專著
