Разработка программного обеспечения геофизического прибора для поиска минеральных ресурсов на основе извлечения информации из пассивных шумовых полей земли
Введение
1 Анализ предметной области и постановка задачи 3
1.1 Анализ предметной области 3
1.1.1 Физические основы метода вызванной поляризации 3
1.1.2 Языки программирования микроконтроллеров 5
1.2 Постановка задачи 6
2 Выбор микроконтроллера для реализации задачи 8
2.1 Структура системы геофизического прибора 8
2.2 Интерфейсы драйверов микроконтроллера 12
2.3 Аналого-цифровой преобразователь микроконтроллеров STM32 15
2.4 Выбор микроконтроллера 16
3 Разработка программного обеспечения 19
3.1 Среда разработки программного обеспечения 19
3.2 Программное обеспечение STM32CubeMX 21
3.3 Описание программного кода 23
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 34
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 35
ПРИЛОЖЕНИЕ A 37
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 39
Современная электроразведка решает широкий круг геологических задач и объединяет группу методов прикладной геофизики, основанных на наблюдении и изучении особенностей распределения характеристик электромагнитных полей естественного или искусственного происхождения, обусловленных дифференциацией горных пород и руд по физическим свойствам (удельной электропроводности, диэлектрической проницаемости, магнитной проницаемости).
При поиске полиметаллических руд наибольшую эффективность дает метод вызванной поляризации (ВП), заключающийся в возбуждении геологического разреза импульсным или гармоническим током с помощью заземленной питающей линии и регистрации переходной или фазовой характеристик электрического поля, получаемых с приемной линии .
Разработка программного обеспечения для геофизического прибора, решающего задачи электроразведки, требует комплексного подхода, так как включает в себя сразу несколько блоков, подлежащих реализации. Как правило основные блоки системы включают в себя аналоговую обработку и последующую цифровую обработку полученных данных.
Преобразование аналоговых сигналов, осуществляется при помощи аналого-цифрового преобразователя, в рамках прибора, реализованного на базе микроконтроллера.
Сегодня микроконтроллеры имеют широчайшее распространение в массе приборов различных сфер, начиная от бытовой и заканчивая военной.
Целью работы является разработка программного обеспечения для геофизического прибора, основанного на методе получения информации из пассивных шумовых полей земли.
Результатом выполнения выпускной квалификационной работы стало создание программного обеспечения для геофизического прибора. В соответствии с изложенными требованиями для реализации задачи был выбран и запрограммирован микроконтроллер серии STM32. Средой разработки программы аналогово-цифрового преобразователя выбран Keil pvision, поддерживающий язык программирования C++.
В ходе успешных опытных работ, проводимых в 2015 и 2016 годах, был применен данный двухканальный геофизический прибор, основанный на новом методе вызванной поляризации.
