基于ARM的矿用锚杆测长系统研究的任务书任务书一、任务背景在矿山的运营过程中，为了确保矿井的稳定性和安全性，常采用矿用锚杆技术加固矿山。锚杆是一种在矿井中插入钢筋或钢管等材料，通过在矿壁上往外施加力从而抵消围岩的压力，从而达到加固矿山的目的。测量锚杆的长度与位置精度，对锚杆的实际加固效果进行评估非常重要。目前，矿用锚杆测长系统关键部件的芯片采用的多是低性能的8位单片机，其计算能力、运算速度等方面不能满足现有的需求，同时，通信方式过于简单，容易被干扰，数据传输不可靠等问题也长期困扰着目前的矿用锚杆测长系统。二、任务目标本次任务主要旨在通过使用ARM芯片来重新设计开发一种适用于矿用锚杆的测长系统。通过创新设计，优化系统的性能和使用体验，提高数据传输的可靠性，从而提升锚杆测长系统的稳定性和可靠性，符合现代煤矿化建设的要求。任务主要目标如下：1.设计并实现基于ARM芯片的矿用锚杆测长系统。2.优化系统的计算能力和运算速度，提升锚杆测量的精度和稳定性。3.采用先进的通信方式，提高系统数据传输的可靠性和稳定性。4.面向实际应用环境开发矿用锚杆测长系统，提高其稳定性和可靠性。三、任务步骤1.系统需求分析：根据矿用锚杆的工作原理，需求围绕锚杆测长系统的功能、性能、形态和电气等方面进行分析。2.芯片选型：在分析的基础上，确定适合锚杆测长系统的最佳芯片型号。3.系统设计：根据需求和芯片特性，绘制系统结构图和电路图，确定各功能模块的参数和工作方式。4.系统开发：根据系统设计方案，按照电路图和程序框图，逐步开发系统各模块。完成系统硬件和软件的调试和测试。5.系统集成：采用嵌入式软件工程方法，将系统的各个模块进行集成。验证系统的稳定性和可靠性。6.数据传输优化：通过设计有效的通讯协议和传输机制，优化系统数据传输效率，提高数据传输的可靠性。7.实际应用环境测试：将系统应用到实际的矿用锚杆测量中，对系统进行长时间的稳定性和可靠性测试。四、成果要求1.高稳定性和可靠性的ARM芯片矿用锚杆测长系统原型机。2.详细的系统设计文档，包括系统结构图、电路图、程序框图等。3.优秀的软件设计文档，包括程序代码、注释、应用说明等。4.高质量的系统测试报告，包括测试环境、测试方法、测试数据、系统性能指标等。5.研究论文，包括系统研究、设计方案、实验数据、结果分析等，要求不少于5000字。五、参考文献[1]D.Xu,H.Yang,Z.Lv,etal.Designofintelligentmeasurementandcontrolsystemforcoalmineanchorrod.JournalofSoftware,2006,17(S2):464-469.[2]D.J.Han,L.H.Chen,P.J.Xu,etal.Cylindricalmatrixfluorescentstochasticresonanceacousticdetectionforrockboltintegrityexamination.SensorsandActuatorsA:Physical,2017,254:1-12.[3]L.Q.Chang,Z.Gao,H.S.Fang,etal.Studyondynamicperformanceofgantrysheareranditsapplicationforroofcontrolofminingroadwaywall.AdvancesinMechanicalEngineering,2017,9(2):1-12.