| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外发展与研究现状 | 第12-19页 |
| 1.2.1 视频监控技术发展现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1.1 发展历程 | 第12-13页 |
| 1.2.1.2 应用研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 压电传感技术在安全监控系统中的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.3 压电发电技术在WSN中的应用 | 第15-19页 |
| 1.3 论文内容安排 | 第19-20页 |
| 第二章 理论基础 | 第20-30页 |
| 2.1 压电理论 | 第20-26页 |
| 2.1.1 压电效应 | 第20-21页 |
| 2.1.2 压电方程 | 第21-23页 |
| 2.1.2.1 本构方程 | 第21-22页 |
| 2.1.2.2 边界条件 | 第22-23页 |
| 2.1.3 压电振子模型 | 第23-25页 |
| 2.1.3.1 基本结构 | 第23页 |
| 2.1.3.2 工作模式 | 第23页 |
| 2.1.3.3 振动模态 | 第23-24页 |
| 2.1.3.4 支撑方式 | 第24-25页 |
| 2.1.4 压电材料谐振特性 | 第25-26页 |
| 2.1.4.1 等效电路 | 第25页 |
| 2.1.4.2 特征频率 | 第25-26页 |
| 2.2 有限元方法 | 第26-28页 |
| 2.2.1 FEA基本思想 | 第26-27页 |
| 2.2.2 ANSYS压电分析流程 | 第27-28页 |
| 2.3 MATLAB串口通信 | 第28-29页 |
| 2.3.1 MATLAB串口 | 第28-29页 |
| 2.3.2 串口通信方法 | 第29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 压电材料ANSYS有限元分析与优化 | 第30-44页 |
| 3.1 压电悬臂梁振动模型及频率调节 | 第30-31页 |
| 3.2 压电矩形悬臂梁结构有限元分析 | 第31-38页 |
| 3.2.1 悬臂梁有限元模型建立 | 第31-33页 |
| 3.2.1.1 建立几何模型 | 第31-32页 |
| 3.2.1.2 材料参数设定 | 第32页 |
| 3.2.1.3 选取单元类型 | 第32-33页 |
| 3.2.1.4 划分网格 | 第33页 |
| 3.2.2 悬臂梁长度 | 第33-37页 |
| 3.2.3 质量块位置 | 第37-38页 |
| 3.2.4 电路连接方式 | 第38页 |
| 3.3 压电蜂鸣片振动模型及频率调节 | 第38-39页 |
| 3.4 压电圆形蜂鸣片结构有限元分析 | 第39-43页 |
| 3.4.1 蜂鸣片有限元模型建立 | 第39-41页 |
| 3.4.1.1 建立几何模型 | 第39页 |
| 3.4.1.2 材料参数设定 | 第39-40页 |
| 3.4.1.3 选取单元类型 | 第40-41页 |
| 3.4.1.4 划分网格 | 第41页 |
| 3.4.2 金属垫片位置 | 第41-43页 |
| 3.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 压电发电与测振装置设计及实验 | 第44-57页 |
| 4.1 压电悬臂梁发电实验 | 第44-48页 |
| 4.1.1 实验装置设计及频率调节 | 第44-45页 |
| 4.1.2 发电功率测试与阻抗匹配 | 第45-48页 |
| 4.2 压电传感器节点供电设计 | 第48-52页 |
| 4.2.1 功耗分析 | 第48-49页 |
| 4.2.2 整流和储能电路设计 | 第49-50页 |
| 4.2.3 DC-DC稳压电路设计 | 第50-52页 |
| 4.3 压电测振模块设计 | 第52-55页 |
| 4.3.1 实验装置设计及频率调节 | 第52-54页 |
| 4.3.2 检测电路 | 第54页 |
| 4.3.3 测振实验 | 第54-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 第五章 分布式振动传感定位视频监控系统设计与测试 | 第57-83页 |
| 5.1 系统总体设计 | 第57-58页 |
| 5.2 压电传感器节点设计 | 第58-67页 |
| 5.2.1 单片机处理模块 | 第58-63页 |
| 5.2.1.1 单片机最小系统 | 第58-60页 |
| 5.2.1.2 检测流程 | 第60-63页 |
| 5.2.2 无线射频模块 | 第63-65页 |
| 5.2.2.1 通讯方式选择 | 第63页 |
| 5.2.2.2 模块主要参数 | 第63-64页 |
| 5.2.2.3 数据传输格式 | 第64-65页 |
| 5.2.3 PCB设计 | 第65-67页 |
| 5.3 视频监控模块设计 | 第67-72页 |
| 5.3.1 步进电机及驱动控制 | 第67-68页 |
| 5.3.2 通讯数据格式 | 第68-70页 |
| 5.3.3 旋转定位算法 | 第70-72页 |
| 5.4 PC监控终端设计 | 第72-77页 |
| 5.4.1 GUI界面功能 | 第72-73页 |
| 5.4.2 终端监控流程 | 第73-77页 |
| 5.5 系统测试与分析 | 第77-82页 |
| 5.5.1 模拟实验系统搭建 | 第77-78页 |
| 5.5.2 系统模拟测试目标 | 第78页 |
| 5.5.3 振动检测范围测试 | 第78-80页 |
| 5.5.4 环境适用性测试 | 第80-82页 |
| 5.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 第六章 总结与展望 | 第83-85页 |
| 6.1 总结 | 第83页 |
| 6.2 展望 | 第83-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-91页 |