智能家居的市场分析

2022-09-12

第一篇:智能家居的市场分析

创意家居饰品的市场分析

近几年,中国的创意家居饰品市场逐渐兴起,产业链也逐渐形成规模,随着国民收入和生活质量的提高,创意家居饰品市场逐渐会成长为家居市场黄金市场,让我们拭目以待。下面由爱格壹佰官网为大家分析一下创意家居饰品市场:

一.市场简介: 创意家居用品源自韩国、台湾,现正以不可阻挡之势风靡全球! 在韩国,杂货艺术已经盛行很久,欧美各国近年来也逐渐重视创意家居的魅力,尤其是在忙碌的社会节奏带给人们无时无刻的压力下,时尚家居的魅力舒缓了生活中的部分压力,增添生活及工作的情趣。

二.中国市场前景分析:

众所周知:中国的消费市场是多么庞大,将近十四亿人口的巨大家居市场是一个巨大的蛋糕,随着中国逐渐与世界接轨,创意家居饰品开始风行中国,并且由于人们追求生活质量越来越高,前景十分广阔。创意家居的市场前景不庸置疑,随着国人的生活水平越来越提高,大众消费水准的不断提高,直接诱发了人们对生活情趣更高层次的追求;时尚、品质、个性,越来越成为生活、办公中不可或缺的重要主题;家饰重要性的凸显使得时尚潮流饰品也已成为单位、个人赠送的时髦礼物。国内时尚创意用品市场的需求空间在强劲的消费拉动下将变得空前宽广。

三.中国市场的不利因素:

由于我创意家居市场刚刚兴起,各方面发展还十分不健全,这导致了创意家居市场鱼龙混杂,产品质量也良莠不齐,所以一定要找个好的合作伙伴(比如爱格壹佰创意家居)。

四.你抢到刀叉了吗?

中国这块创意家居的大蛋糕,一定会越做越大的。没有找到创业和致富项目的你,还在犹豫和彷徨吗?机会稍瞬即逝,财富亦会轻易溜走,让我们拿起刀叉一起来分享这块美味的大蛋糕吧!爱格壹佰官网创意格子欢迎您的垂询!

第二篇:家居行业国内市场的商机点评

中国户外鞋服用品和战国时代情况分析  5月26日讯 2010年5月20日下午,《2010中国户外用品产业论坛》在体博会现场举行。论坛上,中国纺织品商业协会(COCA)与中国体育用品业联合会联合发布了《中国户外用品市场2009年度调查报告》。这已经是COCA连续第三年制作发布户外用品市场年度调研报告,也是首次与中国体育用品业联合会联合发布该报告。 随着国民消费能力的提升以及对户外运动概念理解的深化,越来越多的人把户外运动当成工作之余的重要休闲方式。与之相对应的是,一批户外用品生产企业也涌现了出来。“中国的户外用品行业正处在一个快速发展的好时机。”中国纺织品商业协会户外用品分会常务副会长韩云钢在接受记者采访时表示。

毫无疑问,户外用品市场是一块很大的蛋糕,但是这块蛋糕要怎么吃?企业究竟要怎么做才能够分得更大的市场份额?这些问题成了户外用品生产企业不得不思考的内容。 户外用品战国时代来临

陈一伟是奥登科鞋业有限公司总经理。在本次体博会上,奥登科也带着自己新研发的各种功能性户外鞋来参加。

“现在户外用品市场已经步入了战国时代:除了像探路者等极个别的大品牌之外,基本上还没有影响力很大的牌子。这对我们而言,是一个很好的机会,如果能够抓住户外用品行业这几年快速发展的好时机,我们完全有可能做到行业领先。”对于户外用品市场如今的格局,陈一伟有着很清楚的认识。

这不仅是陈一伟一个人的看法。从《中国户外用品市场2009年度调查报告》当中,我们便能够清楚地看出这种趋势。

2009年,我国户外用品市场出货总额达26.7亿元人民币。其中,7个户外用品品牌各自的出货额超过1亿元,33个品牌各自的出货额超过1000万元,占行业总体出货额的比例超过了80%。而目前在我国市场销售的户外用品品牌数量超过400个。韩云钢认为,之所以会出现这种状况,和中国户外用品行业整体架构尚不稳定有很大的关系。

“应该说,除了探路者、三夫等几个比较强势的品牌之外,其他品牌无论是在实力还是在规模上都差不多。所以会出现33个品牌的出货额占行业总体出货额的比例超过80%的现象。”韩云钢分析道,“现在的户外用品行业就像2000年以前的运动鞋市场,有一大堆的牌子,但却缺乏几个占据绝对优势的品牌,比如说现在的安踏、特步、李宁等。当前中国的户外用品行业的确是处在„群雄逐鹿‟的局面当中。”

销售渠道更多样化

由于中国的户外用品行业是在最近几年才兴起的,在销售渠道的构建上,可以借鉴传统运动鞋服行业的一些经验。韩云钢认为,这是非常有利的一点,“企业可以少走很多弯路”。

近期,乐登骆驼的户外拓展会所将在晋江侨乡体育馆正式亮相。在乐登体育用品有限公司总经理陈瑞典看来,户外品牌的直营模式将是未来发展的方向,他决意在直营模式上小试牛刀,自营的户外拓展会所便是一种尝试。

“一般情况下,传统代理制在品牌推广或者执行上会出现偏差,不利于户外品牌长久的发展,采用直营模式后,能直接贴近消费者需求,在产品设计和研发上提高到一个新层次。”

陈瑞典表示,此次推出的法国圣弗莱将不再采用传统的代理制。预计在今年年内,在北京、上海、成都、西安、青岛、南京等地开设20家圣弗莱户外直营零售店。

虽然户外品牌直营店是推广户外文化和户外运动的主力,但是从销售上来讲,更多的晋江户外运动品牌还是看好商场这一渠道,在未来相当长的一段时间,商场还将成为中国户外产品消费的主导市场。

盛狮王鞋业有限公司总经理许荣盛表示,长期以来在国人心目中形成的消费观念,固化了大商场消费的信念,成熟的大商场在位置、产品、交通、服务乃至消费气氛上都占有优势,不仅销量大,还对品牌宣传推广有强大的作用,因此,在商场销售户外产品将成为新焦点和发展机会。

与此同时,富信鞋业有限公司的重点工作将放在开拓商场专柜,并通过建设形象店和商场专厅来提高天伦天品牌影响力。

“第一年度,我们计划以擅长的鞋产品为主,市场拓展以商场专柜为主,并投巨资进行形象专卖店和专厅建设。一年后,力争达到300个鞋服销售网点及700个有效专柜。”富信总经理许腾达表示。早在去年4月份,富信鞋业便开始吹响了进军户外用品市场的号角。 资金、市场容量成发展瓶颈

毫无疑问,户外用品市场是一块大蛋糕。随着我国户外用品产业的发展壮大,这一充满活力的新兴行业开始被越来越多的人关注,积极向上的户外生活方式也逐渐开始被更多的消费者所接受,行业总体发展态势呈现出了欣欣向荣的态势。但由于我国户外用品行业起步较晚,规模较小,并且在发展过程中缺乏类似的行业经验以供借鉴。因此在行业快速发展的过程中,各种问题也是难以避免的,这个问题不但阻碍了行业的快速发展,也引起了从业者们的困惑。蛋糕已经摆在面前了,但想入口却发现并非那么容易。

“与传统鞋服行业相比,户外用品行业的门槛比较高,对于原材料、生产技术方面提出了更高的要求。”陈一伟告诉记者,虽然高门槛能够减少参与行业竞争的企业数量,但是对于能够参与竞争的企业有着更高的要求,比如说资金。

“使用更好的原材料,需要更高的成本支出;在生产技术方面的投入需要很大的花费;想要进一步扩大企业规模、抢占市场份额更是离不开钱。对我们来说,资金已经成为我们发展的制约因素。”陈一伟表示。

与陈一伟对于资金的担心不同,许腾达则更担心户外用品行业的整体市场容量。“我想,户外用品行业本身就是一个小众群体,这将是未来发展遇见的瓶颈之一。事实上,当前的户外

运动市场主要存在两种形态,一种坚持做„小户外‟的专业概念,另外就是做„大户外‟的概念。目前国内市场上的户外品牌,不是偏向专业性,就是偏重休闲两个极端,综合类户外服饰在国内市场还是一片空白。”

许腾达认为,在这一块上,晋江的户外用品企业可以考虑向广东、浙江的同行学习。“尤其是温州的户外休闲产品已发展成为一个健全的产业集群,产品内容突破了传统的户外服装、背包、露营器材,拓展到运动器械、户外休闲用品及设备等领域。相对这两个地区而言,泉州在户外休闲产业上可针对大众客户群,从拥有价位优势上的休闲正装进行突破,充分利用原有的基础,开发户外夹克、多功能裤、防雨器材等全天候全领域的户外休闲系列品牌。”

第三篇:中国智能手机产业的SCP分析

摘要:

2011年,中国智能手机用户数到达1.9亿。而2013年中国智能手机用户数已达到4.751亿。可见中国智能手机产业发展迅速。本文根据中国智能手机产业的发展状况,以SCP分析法从市场结构、市场行为、市场绩效三个方面,对当前中国智能手机产业的发展状况进行综合阐述。并就现阶段竞争激烈智能手机市场环境,给出一些相关建议。

关键词:智能手机SCP分析法市场集中度进入壁垒

根据《中国手机市场季度监测报告2013年第4季度》显示,4季度中国手机(不含水货和山寨机)销量为10683万台,环比增长4.06%,同比增长54.8%。其中,智能手机销量为9763万台,整体手机市场所占比例达到91.3%。中国手机市场整体增量现阶段由智能手机主导,从增长率放缓这一现象来看,智能手机市场已呈现出成熟市场的表现。图一时2011年第二季度到2013年第四季度中国手机整体销量的结构图,可以很明显地看出,智能手机在中国市场所占的比重。手机整体销量增长放缓,但智能手机的比重仍将有所上升。

图1. 2011年第二季度到2013年第四季度中国手机整体销量(来自易观智库)

在中国的智能手机市场中,有一些突出的品牌,如三星、苹果、诺基亚。但是近年来,随着国产手机品牌如小米、联想、华为、中兴、酷派等的迅速发展, 中国智能手机的市场份额有了较大的改变。

一、 市场结构

1.1市场集中度

市场集中度类型

图2.2013年第四季度中国智能手机市场份额(来自易观智库)

根据图2.的数据显示,排名前四的三星、联想移动、华为、酷派的集中度(CR4)为45.89%,为寡占四型。可以分析出,虽然近年来市场结构有了较大的变化,但是市场还是一定程度得集中在相对实力强、发展较快的品牌之间。

1.2产品差异

2002年,自诺基亚推出了第一款智能手机,诺基亚这一品牌就一直占据着重要的市场份额,但是在2012年,中国高端智能手机市场几乎被苹果与三星控制。加之安卓系统的升级发展,塞班系统的诺基亚逐渐走向没落。近几年来,国产品牌也有了较大的发展,联想、华为、小米等,与国际品牌一同分享国内智能手机市场。国产品牌较之国际品牌,在手机硬件和服务上还存在一定的差距。

另外,品牌效应使得苹果、三星这些有良好口碑和较高知名度的手机品牌获得长足发展。一些国产品牌还要花费一定的时间和资金来进行研发和产品促销,来获得更多消费者的认可。

1.3进入壁垒:

中国的高端智能手机市场一直由苹果和三星占据着,产品的研发需要大量的资金投入,国外厂商拥有成熟的技术,而国产品牌的研发创新能力要相对低得多。以低端智能手机为主导的较多国产品牌又竞争激烈,为产生规模经济效益,主推中低档的千元智能机。对于新的厂商想要进入中国智能手机产业,无疑要面临较大的成本壁垒和难以逾越的核心技术和品牌壁垒。

综上,中国智能手机行业的进入壁垒还是比较高的。

二、 市场行为

2.1价格行为

根据图3.显示,2013年千元手机继续受到广泛关注。对此,广大国产品牌纷纷推出千元高性能手机。如小米推出的红米,以及华为推出的荣耀3C等,一经推出就获得广泛的关注,而这场价格战比拼的是低价及相对较高的性能。要想在这场价格竞争中获得优势,需要的不仅仅是关注度,还有厂商的成本控制和盈利模式的能力。对于一些关

注度较低的品牌来说,如果参与其中,很可能就会亏损。而苹果、三星则继续走高

端路线,以四千元左右的价格为主。

图3.2013年中国智能手机产品价格区间关注比例分布

2.2非价格行为

2.2.1技术开发:

各个品牌的智能机都推出自己的新产品,苹果除去已推出的iphone5s和iphone5c等,又将推出iphone6,而三星也推出了Galaxy系列的更高更强的新款。而国产OPPO也是推出了新型的可旋转镜头的N1。众多品牌都想在技术上有所突破,赢得更好的市场。

2.2.2营销策略:

高端智能机推出“分期付款”模式,为自己的高价格赢得一部分市场。而千元智能机中,很多品牌效仿小米的营销模式:(1)高调发布,大量宣传(2)微博互动,抽奖赠送(3)饥饿营销,限量发售(4)低廉价格,高端性能。 2.3组织协调行为

2.3.1内部协调

联想在2014年初以29亿美元从谷歌收购摩托罗拉(混合并购)。其3500名员工,2000项专利,品牌和商标,和全球50多家运营商的合作关系都归入联想移动业务集团。这一举措将为联想的创新发展之路增添新的动力以及技术支持。

三、市场绩效

3.1利润率水平

主推高端智能机的苹果和三星,无疑有着较高的利润率。美国投资银行Raymond James分析师塔维斯•麦克柯特(Tavis McCourt)发表投资报告称,2013年第四季度苹果占到全球手机市场利润的87.4%,三星以32.2%的占比位居次席。大多数其他手机厂商仍然在亏损,这也是苹果和三星利润占比超过100%的原因。在中国市场,苹果、三星这类大牌手机也保持着较高的利润率。可见,资源配置并不理想。

3.2行业生产能力

Gartner报告的数据显示,2013年中国市场智能手机销量约为3.2亿台,而2014年增长速度出现放缓,总销量将达4.4亿台。而工信部公布的2014年第一季度智能手机销量下滑的现状,远比分析机构预测的更快。虽然千元智能机是是一个大的发展趋势,但是主要的还是核心竞争力。所以,各个智能手机品牌都应积极创新,以期获得更好更长久的发展。

四、相关建议:

一、提高核心竞争力,增强自主创新意识和能力,加强研发能力。很多国产品牌的自主创新能力比较弱,研发投入和技术也不够。在走中低端市场路线的同时,也应为自己的品牌提高知名度,有意识的进行产品的更新创新,从而获得更好的发展。

二、加强与通讯公司的合作。如先前的3G智能手机的推广,由手机厂商提供机型,与通讯公司联合,在3G的推动下,进行手机宣传推广和促销。此次4G网络的推出,也是一个良好的契机,各大手机厂商应该抓住机遇。

参考文献:

[1]王俊豪.产业经济学[M].高等教育出版社

[2]杨寒.对中国智能手机产业的SCP分析[J]财经界(学术版)2012.09 [3]易观智库.[OL]手机市场季度监测报告2013年第四季度

[4]ZDC互联网消费中心[OL] 2013年中国智能手机产品价格区间关注比例分布

第四篇:智能手机死机的各种原因总结分析

玩智能机几年积累了一些手机死机原因。手机和电脑一样,一般在两个阶段最易出现死机。一个是刚买的时候,另一个是对手机的系统已有一定了解,开始进行DIY和猛装软件的那几天。为什么这么说呢?因为刚买的时候,新手用户对智能手机不太了解,通常会出现许多失误操作,自然会出现死机和重启;然后在熟悉操作系统之后,用户了解到智能手机的功能是依靠海量的软件实现的,于是就开始猛装软件和游戏,同时又不注意管理,死机就无法避免了。一般经常死机都是发生在智能手机,如果智能手机当做普通手机使用,不安装任何软件,那么它也就不容易死机。为了尽量减少死机、白屏或自动重启的发生,就当做是智能手机使用建议吧。

一、初购智能手机后,在使用前应该去网络上的一些智能手机论坛看看。一般来说这些论坛都会有相关系统和相关机型的使用注意事项,了解这些知识可以让你少走很多弯路。

二、使用智能手机不要同时打开几个程序,一般以3个以下为宜,大型程序只能一次运行一个。程序的退出尽量依靠菜单依次退出,不要直接用挂机键。那样的话,程序是仍然在后台运行的,如果你再打开一个较大的程序,是很容易死机的。

三、不要安装来历不明的软件(安装软件游戏最好到大型网站去下载。例如:塞班)。

四、做好手机上的程序管理,不要胡乱删除自己认为没必要的文件,一些死机故障正是因为有些用户删了系统文件导致经常死机。

五、智能手机跟电脑一样,系统使用久后就会导致混乱也会出现死机现象。

六、注意储存卡的保护,存储卡损坏跟存储卡内的数据有误均会出现循环开机或无法开机的故障,遇到这样的故障只能格式化存储卡,再不行就只能换卡了,所以安装软件在存储卡最好要谨慎。

第五篇:智能小车跟随系统的设计与制作分析

本科毕业论文(设计)

题目: 智能小车跟随系统的设计与制作

学院: 物理与电子科学学院

班级:

姓名:

指导教师: 职称:

完成日期: 年 月 日

智能小车跟随系统的设计与制作

摘要:

现在,小车跟随系统正处于研发与试用阶段,它有着多方面的优势:一方面,充分利用现有的道路资源,有效缓解交通阻塞;另一方面,可以大幅提高驾驶的安全性,减少交通事故的发生。因而推广和应用小车跟随系统已经成为解决交通问题的一个重要途径。

本文的主要研究工作是设计和制作智能小车跟随系统,整个系统包括硬件及软件两个部分。硬件部分包括控制电路,蓝牙通信电路,路径循迹电路,电源驱动电路,电机驱动电路等。软件部分主要包括通过编程使得小车按设定路径实现前进,左拐,右拐,加速,减速,并在小车前进的过程中不断调整小车所在位置等功能。

本文是以电动小车为基础,增加红外传感器,蓝牙等。利用传感器来有效地确定小车前进路径、小车所在位置等信息。单片机接收并处理传感器所产生的信号并加以一定的算法来判断两个小车的状态及其相互间距。最后通过蓝牙来进行小车间的通信,从而控制两个小车加、减速度来使得小车间距相对恒定。该智能小车跟随系统能够实现的功能有:自动循迹;保持车距;紧急停车等。

关键词:智能小车跟随系统;蓝牙通信;单片机;软件设计

目 录

1 引言.............................................................. 1 1.1 研究背景及意义 .............................................. 1 1.2 智能车辆研究现状 ............................................ 1 1.3 研究内容 .................................................... 1 2 功能分析.......................................................... 2 2.1 主控模块 .................................................... 2 2.2 循迹模块 .................................................... 3 2.3 电机驱动模块 ................................................ 3 2.4 电源模块 .................................................... 3 2.5 通信模块 .................................................... 3 3 硬件设计.......................................................... 3 3.1 主控硬件设计 ................................................ 4 3.2 循迹硬件的设计 .............................................. 4 3.3 驱动硬件设计 ................................................ 5 3.4 电源硬件设计 ................................................ 5 3.5 蓝牙通信串口硬件设计 ........................................ 6 3.6 本章总结 .................................................... 6 4 软件的设计与实现.................................................. 6 4.1 概述 ........................................................ 6 4.2 软件的结构设计 .............................................. 7 4.3 主要模块的实现 .............................................. 8 4.3.1循迹流程图 ............................................. 8 4.3.2 电机驱动流程图......................................... 9 4.3.3 位置判断流程图........................................ 10 4.3.4 蓝牙通信流程图........................................ 11 4.4 本章小结 ................................................... 11 5 系统功能测试..................................................... 11 5.1 系统功能测试 ............................................... 12 2 5.2 测试结果分析 ............................................... 13 6 结论与展望....................................................... 13 6.1 结论 ....................................................... 13 6.2 展望 ....................................................... 13 参考文献........................................................... 14 致谢............................................................... 15

3 1 引言

1.1 研究背景及意义

随着经济的快速发展,城市的人口不断增加,从而城市的交通压力也越来越大。在中国的一些大中型城市,由于严重的堵车问题,上、下班路途中所消耗的时间可能会长达数个小时。此外,近些年来,交通事故频繁发生,这已经危害到了许多人的生命和财产。因此,想要解决交通问题已经不能仅仅依靠交通管理部门,更需要从科技的角度来解决这一问题。幸运的是,在最近几年传感器、单片机技术突飞猛进,受此影响,智能小车跟随技术正在逐步从可能转为现实。智能小车跟随技术是指通过车载传感系统感知道路环境,通过现代通信技术使车间进行通信,同时加以一定的算法分析,使得后车紧跟前车行驶。这一特点使得它具有如下优点:首先,充分利用道路资源,减少堵车事件发生的概率。此外,它还能够在行驶过程中探测可能发生危险事故,由于计算机有着比人脑更快的反应速度,从而能够避免交通事故的发生。 1.2 智能车辆研究现状

智能车辆的发展过程可以分为以下三个阶段:

第一阶段:20世纪50年代。在这一时期,人们刚刚开始接触研究智能车辆。尽管这一时期的智能小车系统仅能在一个固定的轨道上运行,自动化水平比较低,但已经符合智能车辆的基本要求。

第二阶段:80年代中后期。在这一阶段,随着计算机的应用与传感器技术的不断发展,智能车的研究有了较大的进展,尤其在一些发达国家,取得了巨大的进步,促使智能车辆不断深入各个实用领域。

第三阶段:90年代至今,智能车辆的研究取得了更快的发展。尤其是近些年来,随着各个国家在智能车辆的研究之中投入的人力、财力不断加大,智能小车的发展越来越快。如今,智能车辆已经不仅仅局限于科学研究和工厂使用,它也不断地走入了许多人的日常生活中。 1.3 研究内容

本设计是基本AT89S52单片机的,通过蓝牙使两个智能电动车相互通信来组成智能小车跟随系统。设计的主要内容是对电动车进行硬件电路与软件的设计。其中硬件电路主要包括控制电路,蓝牙通信电路,路径循迹电路,电源驱动电路,电机驱动电路等。其中,AT89S52单片机作为每个小车的控制核心,控制着电动车的各个模块正常工作,并通过编程使得小车按照预定路径实现前进,左拐,右 1 拐,紧急停车,加速,减速等功能。

本设计是以电动小车为基础,增加红外传感器,蓝牙等。利用传感器来有效地确定小车前进路径、小车所在位置等信息。单片机接收并处理传感器所产生的信号并加以一定的算法来判断各个小车的状态及其相互间距。最后通过蓝牙来进行小车间的通信,从而控制各个小车加、减速度来使得小车间距相对恒定。

综上所述,本设计中整个系统电路结构简单,性能相对较高。主要采用如下技术:首先是选择适当的传感器。利用传感器来实时监测小车位置并传送给单片机,单片机根据传感器所传回的信息来控制小车的两个电机运转,实现循迹行走功能。其次,利用蓝牙设备在两个小车之间进行通信,由其中一个小车的单片机来判断两小车的相对位置,从而产生控制指令,来改变小车的行驶速度。 2 功能分析

根据设计内容的要求,采用基于单片机的控制方式,使用蓝牙设备进行通信。图2-1为系统框图。

图2-1 系统框图

2.1 主控模块

目前,具有人工智能的电子产品、设备通常采用的控制器都是单片机。现在市场上的单片机厂商很多,单片机种类也不尽相同,功能更是各具特色。本文设计的是一个相对简单的控制系统,无需采用一些特殊功能的单片机。因此,根据实际条件,最终选择在两辆小车上各搭载一片ATMEL公司的AT89S52芯片作为每个小车的主控器件。图2-2为AT89S52控制原理图。

图2-2 AT89S52控制原理图

2.2 循迹模块

循迹装置类型选择:采用集成QTI传感器DM-S53401,它是一种通过光电接收管来探测其下表面反射光强度的传感器。根据反射光强度的不同,从而导致传感器输出的变化。由于它的体积较小、具有日光过滤器,因而在小车中使用性能较好。

循迹硬件数目选择:采用4路QTI传感器循迹。在小车行驶过程中,根据轨道的设计,小车会遇到直行或左、右拐弯的路段,因而可以使用中间2路来判断小车与直行道的相对位置,而用外侧2路来判断小车是否在拐弯路段。因此,4路循迹可以完成任务的要求,且设备数目最少。 2.3 电机驱动模块

电机选择:采用直流伺服电机,它主要通过接收脉冲来运转。相比于步进电机,直流伺服电机有着一定的优势:精度更高,克服了步进电机中的失步问题;高速性能好;抗过载能力强;运行稳定;反应时间短;发热和噪声都有着明显的降低。 2.4 电源模块

电源选择:采用干电池组加移动电源共同供电,即在采用4节1.5V干电池通过稳压单元降至5V后给单片机及其他设备(如传感器、电机等)供电的基础上,增加一个移动电源同时供电。一方面,可以保证小车电压稳定,设备正常运行而不会断电。另一方面,也不像蓄电池所占体积那么大,安装相对容易。 2.5 通信模块

通信设备选择:采用蓝牙装置进行通信。尽管相比红外通信,它的成本相对较高。但其有着诸多特有的优点:通信距离相对较长,一般在10米左右,且可以转弯,不用对准。传输速度快,且可以加密,更加安全。 3 硬件设计

3 3.1 主控硬件设计

对于每个小车而言,主控电路的核心器件为AT89S52单片机,通过此单片机来控制小车完成预计的功能。其中,小车的启动、复位、断电都需要手动开关来控制。由QTI循迹模块组成的循迹电路进行实时监测,不断判断小车的位置,并将检测到的信息发回给单片机,单片机经过运算后,发送PWM波给电机,从而控制小车速度、启停、转弯、直线行驶等。除此之外,两个小车的单片机还都需要连接一个蓝牙设备,用于在两个单片机之间传递信息。系统框图如图3-1所示。

图3-1 主控电路连接图

3.2 循迹硬件的设计

由于本设计在循迹模块中采用的是集成的QTI循迹模块,故循迹装置内部电路无需再重新设计,仅需将集成的QTI循迹模块正确连入AT89S52单片机中集可。具体电路连接图见图3-2。

图3-2 QTI设备连接图

3.3 驱动硬件设计

电机选择:采用直流伺服电机。伺服电机具有如下特点:它在接收到一个PWM波形脉冲时就会旋转一定的角度,通过不断接收脉冲就可以使得小车持续运动。对于本设计所选用的电机而言,当接收到的脉冲是高电平持续时间为1.5ms而低电平持续时间是20ms时,电机不发生转动;当低电平时间保持不变,高电平持续时间越接近1.7ms时,电机顺时针转速越快,在1.7ms时,电机顺时针旋转速度达到最大;反之,高电平持续时间越接近1.3ms时,电机逆时针转速越快,在1.3ms时,电机逆时针旋转速度达到最大。

在小车运行过程中,单片机AT89S52通过P1.1和P1.2口发送脉冲波形来分别控制左右电机运转,即将左右电机分别与P1.1和P1.2口相连即可。 3.4 电源硬件设计

本系统中的单片机所需的供电电压为+5V工作电压,而电路板的设计是采用6-9V的直流电输入,再通过稳压芯片来为单片机输入5V的工作电压。每节干电池所提供的电压为1.5V,采用4节干电池串联后可以得到直流电输入口所要求的最小电压6V。因此,选择4节干电池串联后接入单片机的供电口。此外,由

5 于干电池所供电压并不稳定,容易造成小车传感器、蓝牙等设备的掉电,从而影响小车的正常工作,故再额外通过USB-ISP线将输出为5V的移动电源连接至小车的ISP下载口即可。 3.5 蓝牙通信串口硬件设计

本系统中两辆小车需要在一定情况下进行通信,因而需要使用一个近距离的无线通信装置。在本设计中,选用蓝牙通信装置HC-05来实现此功能。HC-05的引脚原理图如如图3-3所示。

图3-3 蓝牙引脚原理图

此蓝牙在配对成功后的使用方法与串口的使用方法一样,故同样是将蓝牙接口TXD、RXD分别连至单片机的P3.0、P3.1口,VCC接高电平,GND接地即可正常使用。 3.6 本章总结

本章主要分析了小车实现各个功能所需的硬件设备,硬件选择,硬件设备连接等问题,主要包括主控硬件、循迹硬件、驱动硬件、电源硬件、蓝牙硬件等,通过对硬件的分析与设计,为小车能正常运行做好的硬件方面的准备工作。 4 软件的设计与实现 4.1 概述

6 在基于单片机的系统设计中,除了要对系统硬件进行设计外,还要对系统的软件进行设计。在本设计之中,大量的执行工作需要对程序进行设计,这一工作对于系统而言尤为重要。

在编写程序时,要注意一下几点要求: 1.实时性,即软件反应、执行速度快。

2.程序简练,即要求既要完成目标,又要以最简洁的方式表述出来。 3.程序的灵活性与可拓展性,即程序拥有较强的适应能力,在功能需要拓展时可以方便的修改。

4.可靠性,即在系统运行过程中因为软件方面的故障而造成的系统错误尽可能的少。

此外,在用C语言进行程序设计时,具体步骤如下: 1.明确要求,确定软件所要实现的功能。 2.分析具体问题,建立数学模型。 3.绘制出各个程序模块的流程图。

4.将各个程序组合在一起,构成一个完整的程序。 最后,在程序设计的过程中,应注意一下几点要求: 1.各个功能、模块尽量层次化。 2.存储空间合理,节省内存。

3.软件流程要合理,软件布局要清晰。 4.2 软件的结构设计

在本设计中,软件的结构设计采用了模块化的结构设计,将整个系统分成五大模块,包括主程序模块、循迹程序模块、电机程序模块、蓝牙通信程序模块、位置判断程序模块等,依次设计系统整体软件结构和各个模块的软件结构,最后再将其汇总成为一个完整系统。系统的软件结构图如图4-1所示。

7 图4-1系统软件结构图

4.3 主要模块的实现 4.3.1循迹流程图

循迹流程图如图4-2所示。

图4-2循迹流程图

小车在启动后会直接进入循迹路段,正常直行情况下,有且只有中间两路QTI装置(中左与中右)将能够探测到黑线。而在执行前进过程中,会因为一些因素而造成略微偏离轨道,此时,小车的中间两路QTI装置可能将会存在其中一路脱离黑线。此时,则应向单片机发出调整指令,改变小车的行驶状态,使其回归黑线中央行驶。当小车来到拐弯路段时,外部两个QTI装置(左与右)将会探测到黑线,表明小车来到拐弯路段,则应向单片机发出调整指令,改变小车的行驶状态,使其完成拐弯任务。而当小车到达定位处时,四路QTI循迹装置将全部探测到黑线,此时则应向单片机发出计数自加指令后使小车继续向前行驶。

8 4.3.2 电机驱动流程图

电机驱动流程图如4-3所示。

图4-3电机驱动功能流程图

在两个小车进行通信时,按照预期,随着两个小车的位置变化,两个小车的行驶速度也应该随之变化。在此设计中,整个轨道共有8个定位点。对于小车A,速度变化是从检测到定位点时开始的,所以小车A的驱动流程图应从检测到定位点开始。而对于小车B,速度变化是在中断中产生的,所以小车B的驱动流程图应从中断中开始。此外,本设计的要求是使小车B跟随小车A行驶,使得小车A

9 与小车B的距离始终保持在大约等于两个定位点间的距离。因此,想要确定两个小车的速度,首先要计算两个小车距离。本设计是通过计算两小车共检测到的定位点数之差来判断两个小车的距离。当两个小车所探测到的定位点数相差为1,表示两车距离适中,驱动电机使两车都快速行驶;当两个小车探测到的定位点数相同,表示两车距离过近,驱动电机使前车快速行驶而后车慢速行驶,从而拉大两车间距;而当两个小车所探测到的定位点数相差大于1,表示两车距离过远,驱动电机使前车慢速行驶而后车快速行驶,以此来缩短两车距离。另外,前车发生故障时,应使得后车在与其距离过近时自动停车,防止出现两车相撞的情况。 4.3.3 位置判断流程图

位置判断流程图如图4-4所示。

图4-4 位置判断流程图

本设计中,两个小车需要构成一个协作的系统平台,因此,需要不断地判断自己的位置。在此设计中,在完整轨道中平均选择了8个定位点,在小车途经这8个定位点时,单片机选择一个变量来计算小车在行驶过程中所经过的总点数,从而来大致判断小车的所在位置。当计数达到8时,表示小车已经运行了一整圈回到出发点,故计数清零。

轨道图如图4-5所示。

图4-5 轨道图

4.3.4 蓝牙通信流程图

在本设计中,两个小车要通过相互协作来构成一个智能小车系统,因此,在小车运行过程中,两小车需要在必要的时刻相互通信并发送指令。在此系统中,小车A为整个系统的中枢,一切信息要在小车A的单片机中进行运算处理,再将控制命令由小车A发出。蓝牙通信流程图如图4-6所示。

图4-6 蓝牙通信流程图

4.4 本章小结

本章首先介绍了针对软件设计的要求、过程等注意事项,然后系统的介绍了针对本设计的软件结构各个模块的设计方案、思路,并列出了各个主要模块的设计流程图。 5 系统功能测试

在完成系统的设计与制作后,必须要对所设计的系统进行测试。通过测试,

11 检测需要单片机所完成的功能是否能够实现。 5.1 系统功能测试

测试过程中,首先依次对各个小车进行单独的模块功能测试,然后再进行整个系统的功能测试。即首先分别对小车A、小车B进行单独循迹功能的测试,查看小车A、B的性能。然后再将小车A、B通过蓝牙连接相互通信,测试整个系统的性能。

小车A循迹功能单独测试,结果如表5-1所示。

表5-1 小车A循迹测试结果

第一圈 第二圈 第三圈 第四圈 第五圈 1 完成 完成 完成 完成

2 完成

3 完成 完成 完成 完成 完成

4 完成 完成 完成 完成 完成

5 6 完成 完成 完成 完成 完成

7 完成 完成 完成 完成 完成

8 完成 完成 完成 完成 完成

卡顿

完成 完成 卡顿

完成 完成 完成

卡顿

完成 卡顿

小车B循迹功能单独测试,结果如表5-2所示。

表5-2 小车B循迹测试结果

第一圈 第二圈 第三圈 第四圈 第五圈 1 完成 完成 完成 完成 完成

2 完成 完成 完成 完成 完成

3 完成 完成 完成 完成 完成

4 完成 完成 完成 完成 完成

6 完成 完成 完成 完成 完成

7 完成 完成 完成 完成 完成

8 完成 完成 完成 完成 完成

卡顿

完成 完成 完成 完成

系统性能测试,结果如表5-3所示。

表5-3 系统功能测试结果

第一圈 第二圈 第三圈 第四圈 第五圈

运行正常 运行正常

小车A在定位点3处连续探测到2次定位标志,造成出错

运行正常 运行正常

12 5.2 测试结果分析

小车A在运行过程中,由于传感器、电机等设备问题,有时会造成中途卡顿,导致小车无法正常运行,但总体结果基本正确,不影响实验结果。

小车B与小车A相比,运行较为流畅,基本可以正常运行,很少会出现故障,达到预期目标。

在整个系统协调运行时,除了小车偶尔发生的卡顿意外,基本不会造成其他故障,基本可以达到预期的效果。

总体而言,主要是由于传感器并不精确,在室内光线、太阳光等灯光的影响下,偶尔会导致运行出现故障。但从整体来看,基本功能都可以正常实现,不影响观测结果,系统基本能够正常运行。 6 结论与展望 6.1 结论

在本设计中,A、B两个小车的控制核心都选用的是AT89S52单片机,这使得小车具有较好的稳定性和持续性。循迹装置选择的是体积小、功耗低、应用方便、集成度高的QTI传感器DM-S53401。电机选择的是两轮独立的直流伺服电机,通过控制两个轮不同的转速来改变方向。车间通信选择的是蓝牙通信装置HC-05,它具有较高的可靠性,可以保证两车顺利的完成通信功能。

在小车运行的过程中,利用QTI传感器来实时监测小车的路面信息,单片机接收并处理传感器监测到的信号,将运动控制指令发送给电机,使得小车正常行驶。此外,两个小车还通过蓝牙装置进行车间通信,并根据两车的状态调整小车的运动状况。该系统最终能够完成的功能有:循迹、变速、保持两车间距稳定、紧急停车。 6.2 展望

本智能小车系统最主要的前景是运用到无人驾驶汽车上。一方面,可以通过小车系统的车间通信规划行车路径,充分利用现有的道路资源,提高道路利用率,减少堵车事件的发生;另一方面,还通过安装各种传感器感知路面状况来避免交通事故的发生。

13 参考文献:

[1] 李建忠.单片机原理及应用.第二版,西安电子科技大学出版社,2008.2 [2] 李晓莹.传感器与测试技术.高等教育出版社,2005.1 [3] 禹帆.蓝牙技术.清华大学出版社,2002年

[4] 杨代强.基于单片机的智能玩具电动车的设计与实现.电子科技大学硕士论文,2012.11 [5] 高峰.单片微机应用系统设计及实用技术.北京:机械工业出版社,2004.4 [6] 刘彩虹.智能小车路径跟踪技术的研究.浙江大学硕士论文,2007.6 [7] 碰新荣.基于智能小车平台的多车协作研究.上海交通大学硕士论文,2010.2 [8] 谭浩强.MCS-51单片机应用教程.清华大学出版社,2000.5 [9] V.Gradinescu, C.Gorgorin, R.Diaconescu, V.Cristea, L.Iftode. Adaptive traffic lights using car-to-car communication. IEEE Vehicular Technology Conference,2007 [10] Seki K. Applications of DSRC in Japan. ITS Center,Japan Automobile Research Institute,2002

14 致谢

历时四个多月的本科毕业论文即将完成了,心中有着许多感慨。这几个月来,从最初的选题、查找资料、撰写开题报告、选择零件设备、学习软硬件的使用、测试、撰写初稿、以及后期的论文修改,无时无处不存在卢教授的帮助和指导,这一幕幕都在我的脑海中留下了深深的印象,这让我的心中有着无限的感激和感动。

由于考研复试占用了一定的设计论文的时间,所以在开始毕业设计的时侯时间已经有点儿紧张。在回到学校开始做毕业设计的前两个月,几乎每天都呆在实验室。在此,我非常感谢仝老师提供给我的实验环境。如果没有一个理想的实验环境,我的论文和设计根本无法在短短的几个月内完成。

同时,在这一年里,我也查阅了不少的资料,这些资料使我的论文更加完整。所以,非常感谢大同大学图书馆,感谢参考文献中的每一位作者。

最后,还要感谢我的同学、朋友在我做毕业设计时为我提供的帮助和支持!

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