论文总字数：21902字

目 录

1绪论 1

1.1项目研究背景和意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1无人船研究现状 1

1.2.2数据传输系统研究现状 3

1.3论文主要内容及技术手段 4

2系统总体方案设计 5

2.1数据传输方式的选择 5

2.1.1数据传输方式 5

2.1.2 4G通信技术特点 5

2.1.3无人船数据通信使用4G的可行性分析 5

2.2系统总体结构 6

3无人船数据传输硬件模块设计 8

3.1控制器模块介绍 8

3.2数据采集设备DHT11和DS18B20 8

3.2.1 DHT11温湿度传感器及DS18B20温度传感器介绍 8

3.2.2 DHT11及DS18B20与控制器的连接 8

3.2.3温湿度检测程序 9

3.3 4G数据传输设备4G DTU 11

3.3.1 4G DTU的概述 11

3.3.2 4G DTU的特点与功能 11

3.3.3 4G DTU的工作原理 12

3.4STM32与4G DTU连接的转接板 12

4通信系统设计 14

4.1通信系统总体设计 14

4.2透传云搭建 15

4.2.1透传云简介 15

4.2.2透传云透传组设置 15

4.3上位机通讯程序与4G DTU通讯的实现 16

4.3.1开发工具LabVIEW和VISA串口驱动程序简介 16

4.3.2 VISA串口通信接口编程实现 16

5基于LabVIEW搭建的数据监控系统设计 19

5.1监控系统总体功能要求 19

5.2数据监控系统运行过程 19

5.3监控系统具体功能的实现 21

5.3.1温湿度数据的提取及显示 21

5.3.2异常值的数据处理 22

5.3.3温湿度数据的数据处理 22

5.3.4数据的存储 23

5.3.5主程序其他功能的实现 24

5.3.6历史数据查询 25

5.3.7多无人船监控 26

6总体设计测试 27

6.1硬件采集模块测试 27

6.2数据监控系统测试 28

6.3对照组测试 29

6.4稳定性和传输距离实验 31

7总结与展望 33

参考文献 34

致谢 35

附录 36

1 STM32电路图 36

2 PCB板 37

2实物图 37

基于STM32的无人船数据传输系统设计

徐泽

,china

Abstract: In order to enable the unmanned ship to achieve long and stable long-distance communication, this paper designs an unmanned ship data transmission system based on STM32 and 4G technology. The system contains three parts, one is the unmanned ship data transmission hardware module, the module uses stm32 chips, by connecting sensors and 4G DTU to implement various meteorological data collection, packaging, send; Second, communication system, the system can be DTU to passthrough "cloud" of data transfer server, sends the data to the VISA function through building the interface, serial communication, realize the data transmission function; The third is the data monitoring system,which based on LabVIEW, it can realize the display, data processing, storage and other functions of meteorological data. The experimental results show that the hardware module of this system has high accuracy, strong processing data and long distance communication. It basically meets the requirements of long time work, high speed, stable and long distance communication of the unmanned ship data transmission system.

Key words:unmanned ship;data transmission system;4G DTU;LabVIEW

1绪论

1.1项目研究背景和意义

1.1.1研究背景

在生活中，人们希望获得更好的天气预报信息；在工业领域，渔业希望获得关于作业水域更精确的气象信息；在科研领域，诸如大气预测、旱涝预报和水分循环等方向均需要在有大量准确的气象数据的前提下才可以研究。所以，无论是个人生活还是社会生产或者科学研究都对气象资源提出了更高的要求，而这其中，水文气象数据作为构成气象资源的重要因素，其探测技术更应向高要求看齐。

探测水文气象数据的方式有很多，但气象探测无人船因其高度灵活性、可拓展性强以及可搭载的气象传感器丰富等特点而在水文气象数据探测上被广泛使用。

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