智能防盗系统设计

2024-05-20

智能防盗系统设计(精选十篇)

智能防盗系统设计 篇1

随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展, 人们生活水平得到了提高, 对其住宅的安全性、智能性等方面也提出了更高要求。人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统, 能可靠的进行日常安全防范工作, 保证居民的生命财产不受损失。

1 系统总体结构

根据设计要求, 系统由复位电路、红外检测电路、声光报警电路和GSM报警电路构成。

2 硬件电路设计

2.1 复位电路设计

本设计采用的是外部手动按键复位。电容具有通交流阻直流的特性, 因此当开关没有按下时+5 V的直流电压无法加到单片机的RST端口上, 因此系统并不执行复位功能;而当开关持续按下时, 电源电压直接加到复位端口, 在2个机器周期即2µs后系统自动复位, 松开开关, 系统初始化后正常运行[1]。

2.2 人体检测电路设计

采用热释电红外传感器以非接触的形式检测出人体辐射的红外线, 当有人入侵时, 设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号, P 2的2脚将会由高电平变为低电平, 经放大电路等最终输入单片机内, 单片机对于输入的信号进行分析处理, 进行下一步的反应。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离, 一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜和放大电路相配合, 可将信号放大7 0分贝以上, 这样就可以测出1 0~20 m范围内人的行动。当有人从透镜前走过时, 人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”, 这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入。

2.3 GSM报警电路设计

本设计采用型号为TC35的GSM模块, 该模块自带RS232端口, 若想与单片机连接, 只需设计一个TTL转RS232电平电路, 连接到AT89C51的UART口, 另一端直接连接到TC35即可。51单片机通过RS232 (TX、RX) 与GSM模块进行通讯的, RS-232C通信接口也是一种标准的串行接口, 通信速率为9600, TX为发送端而RXD则为接收端。单片机通过自身的TX接口向TC35模块发送相应的AT指令, 以控制TC35模块完成相应操作;与此同时也通过自身的RX接口接收来自TC35模块的短信息消息串。当有人闯入时, 传感器会将监测到的异常信号, 通过I/O口送入单片机, 单片机经过分析处理后, 驱动GSM模块向预先设置的手机号码发送报警短信, 向用户报告警情。

2.4 声光报警电路设计

报警电路由一个SPEARKER蜂鸣器接到单片机的P2.1接口, 而LED报警灯接单片机P2.3接口, 当红外传感器探测到有人入侵时会自动通过中断程序使蜂鸣器发出报警声音, 同时LED发出红光警示入侵者[2]。整机电路仿真图如图1所示。

3 软件设计

本系统的软件程序主要功能是循环检测中断端口有无信号, 因为红外控制信号由中断0端口输入。当有外人入侵时系统产生中断, 自动进入中断程序, 即进入防盗报警程序。此时单片机会由串行通信端口 (UART) 向TC35发出指令, 通过TC35GSM模块将报警信息传送指定手机上或者传送其他GSM模块后汇入PC控制终端以便统一控制;同时单片机还会控制报警电路进行报警, 通知附近工作人员尽快赶到现场进行处理。

4 结语

本报警器实现了GSM模块与单片机的连接, 实现了无线报警。同时通过GSM模块也可以将多个探测元进行网络化建设, 适应安防业的发展趋势。

摘要:以51系列单片机AT89C51为控制核心, 对智能防盗系统设计进行分析, 进而能可靠地进行日常安全防范工作, 保证居民的生命财产不受损失。

关键词:智能防盗,单片机,红外

参考文献

[1]赵建领.51系列单片机开发宝典[M].北京:电子工业出版社, 2007.

智能无线防盗系统的设计 篇2

1.1 主机电路

如图1所示,主机电路由射频接收模块接收传大吃一惊器发来的.报警信号,通过解码器(PT2272)解码后得到报警传感器的地址和数据类型只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出的数字代表传感器类型解骊输出信号进入CPU的INT1,触发中断处理程序。中断处理程序通过DTMF收发电路,拨打用户预先设好的电话号码(如手机号码,办公室号码)进行远程拨号报警;同时,启动语音电路,将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人,实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号,经放大后推动警笛或喇叭,以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过电话线进行远程设/布防,及输入远程控制信号,通过8路控制输出端控制有线连接的电器设备,也可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块,实现汉字显示功能;显示报警时间与报警类型。键盘可实现密码修改、语音录入和信息查看功能。

物业管理中心的接收主机具有家庭报警主机的功能外,还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信 功能,实现联网和小区控制。

1.1.1 DTMF收发电路

要实现电话线远程通信,关键部分为DTMF收发电路。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频(DTMF)收发器,与单片机及音频放大电路组合,实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生,并将DTMF信号送到电话线上,如图3所示。

MT8888是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体的集成电路。它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器,可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的妆收、分离和译码,并以4位并行二进制码的方式输出。

图3

选择中断模式时,当接收或发送了有效的音频信号后IRQ/CP脚输出低电平,产生中断信号供给CPU,在延迟控制电压的跳变缘将数据锁存至输出端;当选择呼叫过程(CP)方式

智能风扇控制系统设计 篇3

关键词:单片机;DS18B20;PWM;电动机;恒温;PID

中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02

Smart Fan Control System Design

Dou Hao

(South-Central University for Nationalities,Wuhan430074,China)

Abstract:Based on the detection technology,the MCU control technology and ultrasonic technology,grasp the "low carbon" living concept,design an optical and electrical integration,multi-purpose insect repellent,a cooling fan device.The system micro-controller core, the design of ultrasonic frequency sweep circuit according to the principle of ultrasonic repellent to gnats;temperature detection, keyboard input and LCD integrated into the system to achieve a constant temperature of the system. The system is stable,low cost, energy-saving effect. Tested the device to achieve the desired functionality, provides a good basis for subsequent development.

Keywords:MCU;DS18B20;PWM;Motor;Thermostat;PID

近年来,随着“低碳”生活理念的提出以及人们生活质量的提高,风扇的设计已经向节能化、智能化及多功能化方向发展。在夏季,蚊虫叮咬是备受人们关注的问题;同时,功率大、高转速的风扇存在着电能浪费问题,因此很多场合都希望风扇的转速具有智能性,能够随着温度的变化自动控制。

现阶段,人们普遍所采取的驱蚊方法是使用点火蚊香或电蚊香等,这些方法威胁着人们的健康并且对环境造成污染,因此,迫切需要一种无公害无污染且健康的驱蚊方式出现;同时出现一种比较经济、高效和节能的温度控制系统已经成为了一种必然。在我们的生活中,自动检测技术与人们的生产、生活密切相关,这已经成为自动化领域的重要组成部分,尤其是在自动控制[1]中,如果对控制参数不能有效、准确地检测,控制就将成为无源之水、无本之从而对智能风扇设计的提出就成为了一种迫切的需求。

本文提出了一种基于单片机控制器的光机电一体化智能风扇--由计算机控制,通过编排程序具有可以变更的多功能的自动化机械[3]。拟达到的目标是始终保持被控对象温度恒定,并且能够驱蚊,同时实现键值液晶显示和对电机转速的控制,诸如基准温度和DS18B20测得的即时温度显示,运用PID控制方式产生PWM波控制电机的转速。通过矩阵键盘调节,实现在液晶显示器对基准温度的显示。为实现上述目标,需采用的模块主要有单片机、测温模块、电机调速模块、显示模块、超声波发送模块等。

实现驱蚊功能和温度控制功能两部分功能的方法如下:驱蚊功能主要由超声波发射模块来实现。微控制器输出一个信号到超声波功率驱动模块,驱动超声波发射头发射超声波;转速的调节是温度控制的外在表现,根据温差的大小来控制风扇的转速,温差不大时转速慢,温差大时转速快,以使温度保持在用户的设定值。通过PID算法对电机转速进行控制,由温度传感器DS18B20检测环境温度,输入到控制器中,控制器根据温差和温度变化率,采用PID算法计算出电机的输入信号,运用功率驱动模块,最终实现对电机的控制即实现对温度的控制。

整个控制系统包括微控制器,电机驱动模块,温度检测模块,显示模块和输入模块,另外加上驱蚊的超声波发射模块。其中微控制器实现PID控制算法,接收输入信号等功能;电机驱动模块实现电机的功率驱动;温度检测模块检测环境温度;输入模块接收基准温度的设定。

本设计中采用的驱动电机是直流电机。这是因为直流电机具有速度控制容易,启动、制动性能良调速范围宽等优点。直流电动机的调速性能以电压调速方式较为理想[5],具有较大的转矩,用以克服转动装置的摩擦阻力和负载转矩;调速范围宽,而且运行速度平稳;具有快速响应能力,可以适应复杂的速度变化;直流电机的负载特性硬,有较大的过载能力,可以确保运行速度不受负载冲击的影响[6]。本文研究的是等面积法控制PWM法对直流电机进行调速。等面积法是用同样数量的等幅但不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的。由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,因此所得的的波形也很接近正弦波。

本设计的控制算法的理论基础即所谓PID控制是比例一积分一微分(PID)控制是将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量,对被控过程进行控制。PID控制自18世纪引入控制领域以来,一直保持着它在工业过程控制中的主导地位,被誉为控制领域的常青树,据统计工业控制的控制器中PID类制器占90%以上.PID控制是最早出现的控制类型,因为其结构简单,各个控制器参数有着明显的物理意义。调整方便,所以这类控制器深受工程技术人员喜爱。PID的发展过程,很大程度上是它的参数整定方法和参数自适应方法的研究过程。最早的PID参数工程整定方法是在1942年由Ziegler和Nichols提出的简称为Z-N的整定公式[12],尽管时间已经过去半个世纪了,但至今还在工业控制中普遍应用。1953年Cohen和Coon继承和发展了Z-N公式,同时也提出了一种考虑被控过程时滞大小的Cohen.Coon整定公式[13]。尽管自1940年以来,许多先进控制方法不断推出,但PID控制器以其结构简单,对模型误差具有鲁棒性及易于操作等优点,迄今仍被广泛应用于工业过程控制。

驱蚊功能的实现来自于对蚊虫的2个生理特点的研究:只有雌蚊吸食人或动物的血液,且雌蚊在怀卵期间讨厌雄蚊,雄蚊发出的21~23 kHz超声波,会使雌蚊避开;当蚊子感受到天敌蝙蝠、蜻蜓等发出超声波,就会逃避。蚊虫驱赶电路就是基于以上蚊虫的2个生理特点并结合变频技术惊醒设计的,在单片機的某一个I/0端口产生的一个固定频宽的扫频方波信号输入到NPN三极管驱动超声波发射头,发出扫频方波进行驱蚊。扫频范围可以通过程序调节到任意设定的频率数值,利用单片机即可较为容易地实现扫频输出信号。由于人耳听觉频率范围(20 Hz~20 kHz)以内,因此本设计利用的是蚊虫的第二个生理特点进行驱蚊,即模拟蚊虫的天敌发出的超声波信号,发出频率范围在24kHz以上的超声波。

参考文献:

[1]郑华耀.检测技术[M].北京:机械工业出版社,2009

[2]徐科军.传感器与检测技术[M].北京:电子工业出版社,2008

[3]2010-2015年中国智能风扇产业项目投资及行业竞争力发展研究报告[R].北京:中安盛业投资顾问(北京)有限公司.2010.10

[4]张崇巍,张兴.PWM整流器及其控制[M].北京:机械工业出版社, 2003

[5]李勇.直流电动机拖动系统的电气调速方法[J].四川水利发电,2000,19(3):90-92.

[6]沈官秋.直流电机[M].西安:陕西科技出版社,1979

[7]王水,周培志,张耀进.PWM控制与驱动器使用指南及应用电路一单端控制与驱动器部分[J].西安:西安电子科技大学出版社,2005,50~70

[8]陈国呈.PWM变频调速及软开关电力变换技术[M].北京:机械工业出版社,2001

[9]冯国楠.现代伺服系统的分析与设计[J].北京:机械工业出版社,1990,90-105

[10]李锡雄,陈婉儿.脉宽调制技术[J].武汉:华中理工大学出版社,1996,54-98

[11]Vance J.VanDoren. PID:控制领域的常青树[M].CONTROL ENGINEERING China,2004

[12]Ziegler J G,Nichols N B. Optimum setting for automatic controllers[J]. Trans ASME,1942,64(8):759-768

[13]Cohen GH,Coon GA.Theoretical consideration ofretarded control[J].TransASME,1942,(75):827-834

[14]谢剑英,贾青.微型计算机控制技术(第3版)[M],国防工业出版社,2001

[15]于海生等. 微型计算机控制技术[M].清华大学出版社,1999

智能远程汽车防盗系统设计 篇4

随着移动通讯技术的不断发展和3G网络的应用, 四通八达的GSM/GPRS无线网络已经成为现代生活中不可缺少的一部分, 移动通讯的模式以其方便、简洁、覆盖范围广等优点成为众多领域开发应用的对象。手机具有体积小、可随身携带、普及率高、可随时操作、通信距离不受限制等优点, 是一种理想的远程监视终端, 很容易被用户接受。

该系统以GPS作为信息采集器, 搜集汽车的全球位置信息, 以S3C2410控制器作为核心控制器, 以GSM/GPRS网络作为通信网络, 并且该系统为极大方便用户使用, 设计了两套终端监视方案, 用户手机终端和终端监视平台。车主可以通过手机随时随地以短信形式的了解汽车的位置。盗车事件发生后为了更有效的破案, 车主还可以在终端监视平台通过PC机以地图的形式看到汽车的地理位置和汽车周边环境情况, 这样可以大大的缩短办案的时间。克服了传统汽车报警器范围小易破坏等缺点。极大程度上维护了消费者的利益。为了使系统具有用户的友好性, 在手机采用中文短消息命令集, 操作简单, 适合中国普通家庭使用。综合以上优点本系统具有广泛应用前景。

一、系统总体设计

远程汽车防盗监视系统顾名思义整个系统的设计将围绕防盗和监视功能展开。该系统设计了两路车门传感器分别安装在两扇车门处负责检测车门开关状态。

系统运行时分为两种工作模式, 警戒模式和正常模式。用户可以通过手机短信的形式在两种模式下切换。警戒模式下系统处于布防状态, 当系统检测到车门处于非法开状态时系统将在第一时间切断汽车电源防止犯罪分子将汽车转移, 并将汽车地理位置以短信的形式发送到用户手机和终端监视平台。终端监视平台通过PC机显示汽车的地图位置信息为公安机关破案提供有效的第一手资料。当系统处于正常模式时, 系统自动屏蔽报警功能。但用户还是可以通过手机和终端平台的查询功能随时查看汽车位置。本系统总体方案如图1所示:

二、系统详细设计

本系统软件分为ARM部分和PC端部分两部分。

ARM嵌入式板软件部分用于系统的总体监控和管理。采用C语言编制。PC端及终端监视平台通过delphi7.0编写一windows服务软件, 用于时刻监听串口。当与平台相连的GPRS模块接受到汽车端发来的短信是并将短信息内容通过串口返回给pc机, 此时平台进入delphi服务程序。其服务程序截取短信中汽车位置信息, 并在地图中表明其位置。

系统程序框图如图2所示。

远程汽车防盗监视系统主要考虑以下几个方案:

2.1系统布撤防方案。为了方便用户使用和避免车主正常使用时系统产生的误报警, 该系统设计了两种工作模式, 警戒模式和正常模式。用户通过手机短信的形式设置和切换系统的工作模式。用户在离开汽车时可以通过手机短息的方式设置系统为警戒模式, 发送中文短息“布防”至系统即可, 这时系统处于布防状态。当车主需要正常用车时, 发送中文短息“撤防”至系统, 系统处于正常模式将会自动屏蔽报警功能。采用这种方案车主可以随时随地的设置系统的工作状态, 摆脱了传统报警系统的距离限制。

2.2报警方案。系统在两扇车门处安装车门开关传感器作为汽车门窗报警器。当系统工作在警戒模式时, 汽车门窗被非法打开触发系统汽车门窗报警器, 报警信号通过光电耦合器将信号送给系统核心处理芯片S3C2410, 核心控制芯片将报警信息整合生成中文短息并控制GSM/GPRS模块讲中文短信发送到用户手机和终端监视平台。同时系统自动切断汽车电源防止犯罪分子将汽车转移。

2.3终端监视方案。为方便用户使用和提高破案效率给系统设计了两套终端监视方案。 (1) 用户手机终端, 无论系统处于何种工作状态用户均可以通过手机发送查询汽车位置命令, 系统会自动将汽车实际位置以短信形式发送到用户手机; (2) 终端监视平台, 用户可以在自己的PC机上安装系统自带的监视软件, 按照用户手册上的说明所示随时查看汽车实际位置的地图信息, 并且当系统处于被盗状态时, 系统以一定的时间间隔不停地发送报警信息和汽车位置信息至终端监视平台, 终端监视平台及时地把汽车当前位置的地图信息以及汽车周边地理信息显示出来, 把案件的第一手资料反馈给用户极大地提高了办案效率。

2.4系统防破坏方案。作为一款防盗产品产品, 本身的安全问题是系统正常工作的前提, 结合系统本身特点和一般犯罪分子的心理特点综合考虑, 该系统设计了一套防破坏方案。系统最脆弱的地方就是GPS接收器, 为避免犯罪分子破坏或者汽车被转移到一些隐蔽场所GPS接受器无法收到信号的情况的发生。系统改进了以往的GPS报警器的报警模式, 当系统检测到犯罪行为发生时并且GPS报警器无法正常工作时, 系统不会陷于瘫痪而是将GPS接收器最后一次接到的信息发送给用户, 让用户及时了解汽车状态。

三、系统实现

3.1硬件实现。该系统只需对现有车辆进行简单的改装即可实现系统的安装。本系统自带电源属于便携系统易于安装。在用户端只需将系统自带的GPRS模块与PC机串口1 (com1) 连接即可完成用户端的硬件安装。如图3.1所示系统整体硬件功能图。

3.2汽车制动电路实现.本系统采用GPIO口控制汽车的启动和制动。如图3.2所示:

3.3 GPS智能接收器。GPS智能接收器选用Rikaline X5系列GPS接收器内建卫星接收天线, 并采用美国瑟孚 (sirf) 公司第二代卫星接收芯片 (sirf star ii) , 能满足专业定位的严格要求与个人消费需要。其耗电量低, 且能同时追踪12颗定位卫星的讯号, 每0.1秒接收一次, 每秒更新一次定位信息。省电装置 (tricklepower) 使定位工作只在部份时间执行。而通常处在关闭状态的接收功能也能开定时定位 (push-to-fix) 功能, 迅速提供使用者定位信息。

四、系统特色

本系统可实现智能汽车中最重要的安防的远程监视与报警功能, 实用性强、成本低、易于实施、便于推广。采用GSM/GPRS通信模块组成无线通信网络, 克服了以往的汽车报警系统报警范围狭窄和汽车被盗后车主无法接到报警。以普通手机作为用户终端, 可在任何时间, 任何地点 (网络覆盖范围内) 实现远程数据采集和报警功能。全部操作命令和显示信息均使用中文表达, 操作简单方便, 易于为大众接受。PC机端的图形用户界面的设计, 增加了系统的客观性和实用性, 使本设计更产品化和更贴近用户。H

参考文献

[1]魏洪兴, 胡亮, 曲学楼.嵌入式系统设计与实例开发实验教材II[M].北京:清华大学出版社, 2005.

[2]孙琼.嵌入式Linux应用程序开发详解[M].北京:人民邮电出版社, 2006.

职代会智能计票系统设计 篇5

摘 要 职工代表大会作为职工参与企业管理、监督、决策的主要方式,其选举投票环节更是职工行使权利的最直接表现。在对职代会选举需求充分分析的基础上,对职代会智能计票系统进行了探究,并对选票和选票处理系统进行了初步设计。并分析了系统设计的不足,提出了改进方向。

【关键词】职代会 智能 计票系统 选票

职工代表大会是企业实现民主管理的主要形式,职工通过职代会参与本单位的民主决策、民主管理和民主监督。当涉及民主决策时,就不可避免的要进行选举和表决工作。传统人工计票的方式费时费力,效率低下,错误率也较高,不能有效的保证选举和表决工作的公正性,进而影响职代会的权威性。因此,本文探讨利用计算机技术,设计职代会智能计票系统对选票信息进行识别和统计,可以高效、准确、公开的进行选票的统计工作,真正体现职代会选举和表决的公正性和正确性,确保职代会的权威性。职代会智能计票系统功能分析

作为一个智能计票系统,首先要设计合理的选票,以方便系统进行高效准确的读取。其次,一个完善的职能计票系统要实现对选票内容的准确读取,当使用电子选票时,只要保证数据读取模块的稳定和准确,当选票的信息导入固定不能更改的文件中时,要实现系统读卡器模块与文件储存载体相耦合,保证从读卡器导入完整准确的原始数据票;但是手工填写选票时,由填写选票的选举人不同,其书写笔迹规范不同,故而实现纸质选票的准确读取是重中之重。最后,当系统读入数据以后要对读入数据进行准确处理,并根据处理结果生成相关的数据统计报告。故而系统大致可以分为选票设计、数据处理系统(即计票系统)两个模块。职代会选票设计

选票作为投票者表达自己意愿的信息载体。其结构设计应该合理、简单易懂,内容要充分表达出选民的意愿。一般来说选票包括纸质选票和电子选票,选票的设计又包括外形设计和内容设计两个方面。职代会如果采用纸质选票的话,其外形设计要简单大方,体现出职代会的庄严性和权威性。选票所选用的纸张最好采用纸质较硬并不易破损的纸张,以方便选举人和表决者进行填写。同时不易破损的纸张才能有效保证原始选举的真实性,不会因为某些外界机械因素导致选举决策内容失真。当职代会运用电子选票时,要保证投票器的稳定,能够有效准确的读入选举人和表决人所要表达的信息。较纸质选票而言,使用电子选票时在系统稳定的情况下,表决者和选举人能够简单方便的将相关选举和表决的信息直接输入选举系统,或者是将输入的信息导入固定格式的文件中以方便读取,其录入信息更为高效准确,但是实行电子选票时要保证文件一旦生成就不容更改。故在经费充足时建议使用电子选票。选票内容设计一般要写明选举名称、选举要求、选举内容。选票设计如果太复杂,说明和选项带有歧义性的话,会造成投票者和表决者理解混淆,从而不能正确的反映出其投票或表决意向。故而,选票内容设计应该简单明了,选项内容应该简单易懂。其次,应该将选项全部列入选票中,以方便选举人或表决者进行选择,同时为了解决不同投票人笔迹不同,不易识别的问题,在设计选项时,可以通过是否填涂的方式来区别有标记还是无标记,更便于系统读取。职代会职能计票系统设计

为了职代会选举系统更加智能化,简化职代会选举统计工作的复杂性,同时使系统流程更加透明化,更加体现出职代会的公平性、公正性和权威性。系统工作流程图如图1所示。

整个职代会智能选举计票系统分为两个模块,一个模块是选票的分析处理系统;另一块是选举信息的管理系统。选票的分析处理系统是对纸质的选票进行处理,然后提取纸质选票的票面信息;或是对电子选票或其生成的固定文件的信息录入。选举信息管理系统是对从纸质选票或者电子选票提取的选举或表决信息进行管理,并根据需求生成相关的选举结果和统计数据。职代会智能计票系统结构如图2所示。

3.1 选票分析处理系统

对于整个计票系统来说,最关键的问题是如何读取纸质选票的票面图像信息,当票面信息读取出现错误时将严重影响职代会的公平公正性。当使用电子选票时,可以从投票器中直接?x入数据或者从固定格式文档中直接读入数据然后再进行处理,故而电子选票基本不会出现错误。当使用纸质选票时,可以采用智能票箱的形式,其关键技术是利用光学字符识别OCR(Optical Character Recognition)或光学标记识别OMR(Optical Mark Reader)技术来识别选票信息,这两种技术是实现信息识别的主要方式,将选票信息识别入计算机系统,实现选票信息的电子化管理,实现选票结果的快速统计分析。OCR技术主要是对图形进行处理,对图像进行降噪、分割、平滑等一系列处理,抽取字符特征识别出图形中的文字信息,这种技术主要用于书籍或手写体字符的识别。而OMR采用光电对管阅读技术,利用光学原理,光线在已填涂位置和未填涂位置的反射特性存在区别,通过这种区别来识别信息,该技术已经在自动阅卷、问卷调查等领域得到广泛应用,且识别率高、成本较低。

职代会选票收取后,可以按照任意方向投入智能票箱,系统先识别选票有效或无效,分别放置到有效票箱和无效票箱内,并对各自票数进行统计。对于有效票箱内的选票利用OMR技术进行识别,对识别出的信息进行分类、统计和显示。若选票数量规模较大或选票在异地收集,可以利用通信网络将若干个智能票箱连接起来,各智能票箱可以并行完成选票信息的识别,识别出来的信息通过网络传输到服务器进行汇总,构成一个多任务实时并发的职代会智能计票系统。

3.2 选举信息管理系统

选举信息管理系统主要是对选举所包括的信息进行管理。选举信息管理系统主要包括用户管理、设备管理、选举版式管理、选举设置管理和数据管理。用户管理可以设置用户的类别和权限。设备管理系统用来管理选举设备,用户可以通过设备管理界面对智能票箱等设备进行添加、修改和删除等操作。数据管理系统是对选举和表决过程中产生的数据进行统计和管理,按照职代会选举结果的要求进行计票结果的自动统计,并按照要求生成相应的数据统计报告,同时应具备数据恢复、备份和删除功能。选票管理是对选票的格式和内容进行设计和管理,要支持用户自定义选票模板和读取外界选票模板。

3.3 系统的硬件配置

职代会智能计票系统的硬件设计主要是指按照计算机网络理论为基础,选择合适的连接方式将选票分析系统与扫描仪连接起来,有效的连接方式不仅不会造成资源的浪费,还可以有效节省时间。对于职代会智能计票系统来说其硬件拓扑结构采用星型结构,这样假票系统作为中央的一个点,与其他硬件连接,其他硬件都必须通过计票系统来通信。这样使得职代会计票系统结构简单,方便管理和控制。系统设计难点和改进方向

系统设计的难点在于两个方面:选票的设计和选票的读取。一般来说,选票要包括选举的主要内容,同时选项要简单明了,方便投票人在充分理解选项的基础上进行投票。其次,要使得选票整个构成简单大气。目前使用的光标阅读机对?x票纸张的印刷质量具有较高要求,剪切误差必须小于0.2mm,套印误差小于0.1mm。为提高识别正确率,对涂写也有严格要求,比如:需要使用专用铅笔涂写,需要涂满方框,不允许填涂到方框以外等等。而且选票要妥善保管,若选票出现折痕或被污染则有可能造成识别出错,这就使得系统很难保证统计的准确率。系统还无法对另外选举人选项进行统计,只能对既有固定的选项进行有和无的统计,无法进行汉字的识别,这就使得系统对填写人的要求较高。未来智能计票系统应实现对选票信息进行实时采集、处理和识别,并且可以进行汉字字符的识别,从而提高识别精度,降低选票印制复杂性,更能方便选举人填写。总结

职代会作为职工参与企业管理、监督的主要方式,其投票表决更是其参与企业管理的直接表现,故而准确有效的统计其选举内容和表决结果,是对职工行使权力的保障。本文根据职代会需求,设计了职代会智能计票系统。在一定程度上改善了人工计票的缺点,保证了职代会的公正性和权威性。

参考文献

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物联网智能门禁系统设计 篇6

摘 要:在21世纪信息化的时代中,物联网已成为“信息化”时代的重要发展阶段。随着人们生活水平的不断提高,物物相连的技术已走入人们的生活与工作中。本文阐述的内容是基于RFID射频与安卓终端的智能门禁软件系统的设计,实现家庭与工作区域的安防功能,摆脱钥匙的局限性提高人们的生活质量。

关键词:物联网;智能门禁系统

一、引言

目前传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置,无论结构设计多么合理,材料多么坚固,人们总能通过各种手段把它打开。在出入人很多的通道(像办公室,学生宿舍,酒店客房等)钥匙的管理很麻烦,我们的解决方案是利用RFID射频技术与微计算机终端相连通过感应卡识别输入密码来控制电控锁实现开门的目的。

二、系统设计要求

1.物联网智能门禁系统组成结构

物联网智能门禁系统主要是由感应卡、RFID射频、安卓终端、ZigBee协调器、Zigbee继电器和电控锁组成。图1所示为智能门禁系统的实物模拟连接结构图。

图1-智能门禁系统的实物模拟连接结构图

图2-智能门禁系统的软件流程图

2.物联网智能门禁系统工作原理

①射频识别,RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触,射频一般是微波1-100GHz之间,适用于短距离识别通信。

②安卓端程序将感应卡里的数据与终端数据库中数据进行比对进而发送不同的命令。

③ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

④电控锁——阴极锁,一般的阴极锁为通电开门型,适用单向木门。安装阴极锁一定要配备UPS电源,因为停电时阴极锁是锁门的,当终端给Zigbee继电器发送命令后阴极锁通电进而达到开门目的。

3.物联网智能门禁系统设计要求

①RFID射频感应:利用RFID短距离感应,达到读取感应卡中的数据的目的。

②安卓端程序设计:编写终端程序及数据库,达到识别感应卡进行判断发送命令的目的。

③ZigBee通信:利用ZigBee低功耗,短距离通信的原理达到通信的目的进而控制门的开关。

④电控锁:根据阴极锁的特性来达到开门的目的。

三、系统软件设计

利用eclipse平台编写安卓端程序,运用sqlite编写数據库进而存储注册用户的信息用于开门时的验证,编写RFID与Zigbee模块用于数据的读取与传输。图2所示为智能门禁系统的软件流程图。

四、结论

随着信息时代的到来门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理,已经逐渐发展成为一套完整的出入口管理系统,越来越成为重要部门出入口实现安全防范管理的有效解决措施。

参考文献:

[1]刘云浩 《物联网导论》 科学出版社,2013年.

[2]殷德军《现代安全防范设计与工程系统》电子工业出版社,2008年.

智能家居系统中智能插座的设计 篇7

关键词:智能插座,Wi-Fi技术,节能,智能识别

0 引言

智能家居概念早在上个世纪八十年代末就已经传入中国[1],迄今为止已有30多年历史,但是十多年来发展趋势一直不佳,其中很大的一个原因就是价格昂贵、用户部署安装成本高(需要重新布线安装,破坏原有房间装修)、不易扩展、操作繁琐同时交互性差(无论是短信、红外还是Web方式都比较繁琐),很难真正进入普通百姓家里。

目前国内外也已经有涵盖灯光照明、窗帘、家电控制、娱乐影音和安防监控等多个子系统的大而全的整套智能家居解决方案[2],但是部署较为困难、成本较高、普及度较低。与此相对应的是智能家居领域正兴起的一种针对单一品类硬件智能化的潮流,如智能灯泡[3,4]、智能温控器[5,6]等等。与各种家用电器电源插头相连的插座,作为基础性的多路电源分配部件,可以通过控制插座来间接实现控制家用电器的目的,对智能家居的发展起着越来越重要的作用。

智能插座,作为智能家居领域基础性电源分配部件,目前市场上主要分为漏电保护型、定时型、主路控制型、远程遥控型、计量型等多种类型[7]。学者温铁钝、孙键国等提出了一种无线遥控型智能插座,通过采用单片机技术和无线遥控技术,使用手机或固定电话发送无线电指令控制插座,实现家用电器的远程控制[8]。随着物联网的快速发展,一些学者开始逐渐将物联网技术与智能插座进行结合,从而更好地实现家用电器的控制。文献[9]提出了一种物联网环境下的无线智能插座设计方案。该插座是基于Zig Bee无线网络进行设计,能够检测家用电器的耗电信息,实现家用电器的远程通断控制。从上述几种智能插座的介绍可以看出,跟传统的普通插座相比,这些智能插座都具备了一些自动处理的功能,但是功能比较单一,很难实现网络化和智能化,无法达到并满足智能家居系统的应用要求。

基于以上基础,本文提出一种Wi-Fi无线网络下的低功耗新型智能插座。Wi-Fi技术,相比于蓝牙、Zig Bee等其它短距离无线通信技术,具有传输距离远(最大能达到200米)、传输速度快(点对点连接时,最大传输速度高达250Mbps)、组网方便等优点。用户利用该智能插座可以实时监控工作中的家用电器的用电信息,动态调整家用电器的工作状态,达到节能减排的目的。同时,智能插座采集到的家用电器电量信息可以进一步用来完成家用电器的智能识别。

1 智能插座的硬件设计

1.1 智能插座的工作原理

智能插座的硬件结构图如图1所示,它是由微控制单元MCU、电量检测模块CS5490、Wi-Fi通信模块CC3000、智能调控模块等部分构成。

1.2 微控制单元

微控制单元MCU选择TI公司的MSP43-0 FR5736芯片。MSP430芯片具有高度灵活的定时系统(MCLK/ACLK/SMCLK的选择)、多种低功耗模式的选择、及时唤醒、智能化自主型外设等功能,同时采用FRAM存储器(铁电随机存取存储器),可实现真正的超低功耗优化。嵌入式FRAM存储器与传统的Flash/EEPROM的对比如图2所示。

1.3 电量检测模块

智能插座电量检测模块采用Cirrus Logic公司生产的CS5490芯片。CS5490具有上电复位、过零检测、线频率测量、相序检测、温度测量等功能。CS5490是一块高精度、双通道(电流通道、电压通道)的电量检测集成电路。通过CS5490芯片,可以实现智能插座上家用电器用电信息(电流、电压、有功功率、无功功率、温度等参数)的实时动态检测。电量检测模块CS5490内部结构图如图3所示。

1.4 电源转化模块

由于智能插座中各个模块需要稳定可靠的电源,例如:CS5490电量检测模块需要的正模拟电源电压VDDA为3.0V~3.6V,CC3000 Wi-Fi通信模块需要的电压为2.7V~4.8V,而我国日常用电标准为220V的交流电,因此,本文采用电源转化模块使用分压器、分流器、滤波电容、稳压器等给各模块提供稳定可靠的直流电源,来保证各模块稳定安全的运行。

1.5 智能调控模块

智能调控模块解决智能插座对家用电器的定时、开关等智能调控操作。定时操作需要稳定准确的时钟源提供准确可靠的实时时间,包括年、月、日、时、分、秒等具体的时间信息。而家用电器的远程开关的实现则需要一个继电器来实现智能控制。继电器是一种电子控制器件,具有控制系统与被控制系统,根据电路输入量的不同,可以将继电器分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器和压力继电器等类型[10]。本文采用电压继电器根据所发送的控制信息实现被控制系统的开关操作。

1.6 Wi-Fi通信模块

Wi-Fi通信模块采用Texas Instruments(TI)公司的CC3000芯片。CC3000是一个简化了网络连接的自控制无线网络处理器。TI的CC3000 Wi-Fi模块将主微控制器(MCU)的软件需求最小化,为低成本和低功耗的嵌入式应用开发提供理想的平台。与此同时,CC3000支持IEEE 802.11b/g标准,载波频率为2.4GHz,可以与各种无线路由器进行稳定连接。通过CC3000 Wi-Fi通信模块,智能插座可以连接无线路由器,进而向远端服务器发送数据,同时可以接收远端服务器发送的控制信息并反馈给MCU,实现家用电器的智能调控。

2 智能插座的软件设计

主程序的开发环境是IAR Embedded Workbench IDE,该集成开发环境由瑞典IAR System公司为微处理器进行研发,支持诸如ARM、AVR、MSP430等芯片内核平台。主程序的编程语言为C语言。主程序的设计首先完成对定时器初始化、ADC初始化、I/O端口初始化、CC3000Wi-Fi模块初始化等,其次进入相应的工作模式,将CS5490采集到的电量信息经过模数转化后借助CC3000 Wi-Fi模块发送到相应的路由器上,通过PC完成采集到的电量信息的显示。软件流程图如图4所示。

3 智能插座的测试

在IAR环境下编写相应的应用程序,按如图5所示的顺序依次将程序烧写到智能插座中。当分别将主机驱动、SPI、超级终端驱动、基本Wi-Fi程序烧写完成后,智能插座上LED5灯点亮表示程序烧写成功。借助超级终端输入相应的指令,可将智能插座连接到相应的AP热点上,同时为智能插座分配相应的IP地址。

PC与智能插座间的无线通信测试结果如图6所示。当给智能插座分配相应的IP后,需要检测该IP地址是否确定分配给智能插座。如图6(a)所示,在Windows环境下,执行cmd.exe文件,智能插座未分配IP时,该IP命令ping不通,当将192.168.0.102分配给智能插座后,在ping该IP地址,程序正常返回响应信息及响应时间,表示智能插座已经分配到该IP地址。当给智能插座分配静态IP成功后,重启后该静态IP仍然生效。同时,需要对智能插座和其他设备间的无线通信进行验证。如图6(b)所示,PC的IP地址为192.168.0.103,智能插座的IP为192.168.1.102,在超级终端Hyper Terminal处输入指令04051234502115cc0a80067,04为发送数据指令,05表示发送数据字节数目为5,12345为发送的五个字节数据,115c为十六进制端口号,十进制即为4444,c0a80067为十六进制目的IP地址,十进制即为192.168.0.103,此处即为本地PC的IP地址,下一条指令与此类似,此处不再赘述。通过对TCP&UDP调试工具进行相关配置,可以使用TCP&UDP调试工具监听由智能插座发送到PC的数据流。由TCP&UDP调试工具的监听结果可知,数据已被正确发送到IP地址为192.168.0.103的PC上。

将设计的智能插座按如图7所示的方式连接,使用智能插座和笔记本电脑分别对显示器、加湿器、空调等负载进行测试。当按下开关S1时,插座开始进行电量信息采样,通过Wi-Fi将采集到的电量信息(电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等)发送到PC端。测试结果表明,插座采集到的电量信息与负载实际消耗的电量信息具有很好的一致性。

4 结束语

本文提出了一种基于实时反馈能耗信息的智能插座,详细介绍了系统中各个模块的功能设计,通过对电量信息的采集,可实现智能插座上家用电器的远程实时监控,可以实现较高程度的节能,下一步工作主要是借助服务器,完成智能插座上家用电器的智能识别工作。

参考文献

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[2]周洪,胡文山,张立明等.智能家居控制系统[M].北京:中国电力出版社,2006.

[3]Karlicek R F.Smart lighting-more than illumination[C].Communications and Photonics Conference(ACP),2012 Asia:1-2.

[4]Wang Teng,Zheng Bing,Liang Zi-le.The design and implementation of wireless intelligent light control system base on Zigbee light link[C].2013 10th International Computer Conference(ICCWAMTIP),2013:122-125.

[5]Saha A,Kuzlu M,Pipattanasomporn M.Demonstration of a home energy management system with smart thermost at control[C].2013IEEE PES(ISGT),2013:1-8.

[6]Mikluscak T,Kapjor A,Janota A,et al.ELEKTRO,Exploring possibilities of predictive self-programming thermostats for energy savings[C].ELEKTRO,2012:332-335.

[7]徐伟,姜元建,王斌.Zig Bee技术在智能插座设计中的应用[J].电力系统通信,2011,32(3):78-81.

[8]温铁钝,孙键国,张天宏.无线遥控智能插座的设计[J].测控技术,2003,22(10):53-55.

[9]金逸超,孙力娟,王汝传,等.物联网环境下智能插座的设计[J].计算机研究与发展,2010,47(2):321-326.

智能燃气抄表系统设计 篇8

随着电子技术、计算机技术和通信技术的不断发展, 各个行业的自动化进程正在逐渐加快, 以至于在自动抄表中对数据采集的实时性、可靠性、信息量提出了更高的要求。燃气公司传统的手工抄表方式费时、费力, 准确性和及时性得不到保障, 抄表入户难、门锁多、劳动强度大、效率低、社会因素复杂等客观存在的问题给燃气用户和燃气公司双方都造成很大困扰, 此种抄表方式已经于与社会的发展极不相适应。针对上述问题, 设计出一种利用无线传输技术的远程智能抄表系统。

2 系统总体结构

系统各设备部分主要由以下几个部分组成:远程抄表主站、集中器、终端数据采集模块。在本系统中仪表的读数的传输和采集利用无线数据传输模块来完成。无线数据传输模块的主要功能是:1) 采集仪表表的读数2) 监控仪表运行状态同时存储仪表的相关数据 (在掉电情况下能够保持数据不遗失) 。无线数据集中器能够及时的接收并且存储各工作单元传送过来的仪表数据, 对数据以及反映仪表工作状态的数据进行分类存储 (掉电保持数据不遗失) 。存储在无线数据集中器中的数据手持无线数据采集器将存储在无线数据集中器中的数据进行下载并传输到计算机管理系统。, 计算机管理系统通过对下载的数据和仪表运行状态进行统计和数据分析, 并且能够生成各类数据报表。

集中器在整个无线抄表系统中居于通信桥梁的重要位置, 它的工作情况决定了整个系统的可靠性和稳定性。集中器实现的主要功能有:按时循环查询数据终端 (采集器) 的数据, 并将采集到的数据进行处理并且存储起来;当接收到远程中心计算机发布的采集命令后, 将储存的数据立即打包并传送;也可主动向远程中心的计算机发送数据、报告紧急情况等。

在本设计中, 集中器采用的是无线方式来进行数据传输, 处于系统的核心位置。无线数据集中器的主要部件有:无线数据传输模块n RF905、外部存储单元、本地通信接口、微处理器 (MCU) 和电源模块等组成。其中数据集中器电路原理图如图2所示。本系统中的无线数据集中器具有低功耗、经济高效、性能稳定、接口电路简单和自动化程度高等特点。

3 无线燃气抄表系统的软件设计

无线燃气抄表系统的设计分为上层软件和下层软件两个部分。图3和图4分别给出了上层软件和下层软件的工作流程。

无线抄表系统的初始化设置均是对各个接口芯片的初始化设置, 初始化完毕后系统即进入待命状态, 直到有数据从采集终端传来。当上层模块在接收到中心管理系统的指令后, 以无线射频的通信方式为下层模块传达指令, 并且在下达指令的同时进行计时。在约定的时间内下层模块没有将数据返回, 则认定为超时, 上层模块会将命令重新发送。在发送重发命令三次后仍没有数据返回, 上层模块就判定下层模块的工作属于异常情况, 并向远程管理中心系统返回异常信号。上层模块的应用层负责与远程管理中心的链接。应用层的主要功能是把接到的数据经过校验处理后转发给数据链路层, 并将数据链路层发来的数据进行打包处理然后发给中心。

下层模块的应用层的功能是使仪表的数据抄取与无线数据通信方式相结合的功能在下层模块的应用层中实现。与公共信道相连接的全部接口接口都读入被发送到共享信道的测试点的信息帧该帧, 并且每个接口都将自己的地址与接收帧的看第一个地址段 (包含目的地址) 相比较, 只有地址相同时, 该接口才会继续读入整个帧, 并且将其发送给上层软件。

4 中心管理系统设计

根据实际业务需求的分析及各系统模块的职能, 开发的职能无线燃气抄表系统的应用程序由以下几个部分组成, 如图6所示:

4.1 抄表管理模块

利用该模块能够实现对手持机进行直接管理, 包括数据的上传, 抄表任务的下载, 更新手持机程序等。

4.2 基本业务模块

该模块主要实现了气价管理, 打印, 查询统计管理, 缴费管理、查询用户当前计费周期和以往的数据、交费结算, 如用户用气量查询, 抄表记录查询, 故障查询等。

4.3 数据库模块

基本数据模块提供了数据备份管理;表具信息管理;小区信息管理;单元信息管理;幢信息管理;抄表工信息管理;采集单元信息管理;账户信息管理;抄表信息管理等。

5 基于GRRS无线燃气抄表网络的构建

在该系统中, 需要一个与互联网Internet相连的数据中心、与燃气表或需要监控的燃气设备相连的数据采集器和内置GPRS模块的集中器。采集器取得的数据传输给集中器, 集中器通过GPRS模块登陆到GPRS网络上经过CGSN网关将数据传输到Internet上的数据中心, 从而完成了数据传输, 这样数据中心就可以实时的监测到终端设备运行情况。该系统由数据库服务器、数据服务中心、操作终端、集中器和采集器5部分组成, 系统结构如图7所示

GPRS远程抄表系统通过计量仪表计量, 用集中器采集仪表数据, 将数据存储并通过GPRS移动通讯网络传到有关管理部门 (如物业公司、煤气公司、天然气公司等) , 从而实现远程自动抄表及监测。管理部门可在办公室内随时观测到分散在全市各地的企事业单位的天然气使用状况, 可随时打印出各种报表及收费情况等, 节省管理成本, 减少人为误差, 提高管理水平。

6 结论

本系统主要由三部分组成:安装在用户家的智能燃气表、抄表人员手持的手抄器、中心管理系统。抄表时, 由中心管理系统把各燃气表的信息下载到手抄器中, 抄表人员手持手抄器把欲抄取的燃气表的信息通过无线方式传送到相应燃气表, 当燃气表对要求的功能处理完成后, 把抄表信息传回手抄器, 中心管理系统通过手抄器获得抄表信息, 管理人员利用管理系统对抄表信息进行分析处理。

自动抄表是电子技术发展和管理水平提高的必然结果。本文设计的燃气表无线远程抄表系统, 具有成本低、功耗低、实时性和可靠性较好, 以及易于维护等优点, 对用户和燃气公司都能接受, 具有较好的开发价值。

参考文献

[1]刘玉杰, 安建基.电能计量自动抄表技术的现状与发展内蒙古科技与经济[J].2008, (8) .

[2]刘波, 许焕新.自动无线抄表通信方式研究与实现.仪器仪表用户[J].2008, (5) .

[3]潘爱民, 译.计算机网络[M].北京:清华大学出版社, 2006:54-61.

[4]John Donovan, Wireless local—area networks letu sers cut the cord, [J], PORTABLE DESIGN, 2005, July (two) .

蓝牙智能小车系统设计 篇9

1 系统总体设计

本设计是以arduino单片机为核心,以通过手机APP上的按钮来控制小车前进、后退、右转、左转、停止等功能。通过单片机控制电机驱动进而来控制电机的正反转以实现小车的前进、后退、右转、左转、停止。HC-06为本设计采用的蓝牙接收模块,通过与手机端上的蓝牙进行匹配,通过小车上的蓝牙模块接收从手机端发送过来的动作指令,把接收到的指令再传递给单片机,单片机通过分析处理传递过来的指令不同,而运行不同的子程序来控制电机驱动,进而实现小车的前进、后退、左转、右转、停止等不同的动作。稳压芯片电源提供给单片机5V直流电,L298需要从外部接两个电压,一个是给电机的,另一个给L298芯片的。

2 Android程序的蓝牙设计和开发

2.1 Android手机蓝牙的搭建

首先要在电脑上创建出Android开发环境、Java开发环境和单片机程序开发环境,本设计中具体采用的开发环境再此不再详述。

本界面还设置了3个button按钮:button_zhilingset,button_lianjiebluetooth,button openbluetooth。button_zhilingset按钮用于跳转至指令设置界面,但是在设计过程中发现用处并不大,所以将其功能改为了指令显示界面,用于显示上下左右控制指令;button_openbluetooth主要用于打开蓝牙,点击该按钮即可打开蓝牙;button_lianjiebluetooth用于打开搜索蓝牙界面。

2.2 Android智能手机APP界面的开发和设计

Android蓝牙智能小车控制的APP界面在此处不列出。其中手机程序是基于Android4.0系统开发的,Eclipse为开发工具的环境。程序的主要作用是在arduino单片机的控制下,对蓝牙模块输入的信息进行处理,进而控制电机驱动,达到控制小车的自用运动。界面有指令设置按钮、打开蓝牙按钮、连接蓝牙设备按钮、还有五个控制按钮,控制小车行走。

3 HC-06蓝牙模块与单片机接口的配置

3.1 HC-06蓝牙模块与arduino单片机接口

本设计中蓝牙模块采用HC-06模块,该模块采用CSR主流蓝牙芯片、可以与蓝牙笔记本电脑等配对,并且用于GPS导航系统等系统。

3.2 蓝牙模块参数修改

HC-06蓝牙模块通过串口的AT命令集对手机蓝牙和小车模块进行配置。主要关注的内容包括测试连通性能、修改串口波特率、修改蓝牙名称、修改蓝牙配对密码等操作,其中出厂参数为:波特率:9600,N,8,1.配对密码:1234。

AT命令集如下

3.2.1 测试通讯

发送:AT(返回OK,一秒左右发一次)返回:OK。

3.2.2 改蓝牙串口通讯波特率

发送:AT+BAUD1返回:OK1200发送:AT+BAUD2返回:OK2400。

蓝牙的通讯波特率一般有12种。其指令分别对应1到9以及A、B、C。一般用115200以下的波特率。要用单片机编程于高于115200才能使用此波特率和重新发AT命令设低波特率。用AT命令设好波特率后,下次上电使用不需再设,可以掉电保存波特率。

3.2.3 修改蓝牙名称

发送:AT+NAMEname

返回:OKname

参数name:所要设置的当前名称,即蓝牙被搜索到的名称。20个字符以内。

返回OKname

这时蓝牙名称改为bill_gates,参数可以掉电保存,只需修改一次。PDA端刷新服务可以看到更改后的蓝牙名称。

3.2.4 改蓝牙配对密码

发送:AT+PINxxxx

返回:OKsetpin

参数xxxx:所要设置的配对密码,4个字节,此命令可用于从机或主机。从机则是适配器或手机弹出要求输入配对密码窗口时,则手工输入此参数就可以连接从机。

4 结语

本次设计完成了基于安卓手机的智能小车控制系统。该系统采用arduino单片机编程控制电机的正反转来实现小车前进、后退、左转、右转,而电机的正反转则由电机驱动L298N输出端的逻辑电平来控制。

从这个小车的整体来看,通过手机上的APP实时便捷的控制小车,达到了预期的目的,很好的完成了最开始预期的效果,并且为其他智能生活提供了很有价值意义的范例。

参考文献

[1]符强,任风华.基于手机蓝牙的遥控小车的设计[D].北海:广西桂林电子科技大学,2010.

[2]林长青,成海量.基于Android系统和蓝牙通信的手机遥控车设计[D].广州:广东科贸职业学院,2012.

[3]Shelden Joe.XDA Developers'Android Hacker's Toolkit[M].New Jersey:Wiley,2012:45

[4]Andrew Hoog.Android Forensics:Investigation,Analysis and Mobile Security for Google Android[M].New York:Syngress,2011:27-33

智能公交数据系统设计 篇10

1事务分析

本系统中各个角色及其事务描述如下。

1.1用户

查询路线,查询换成路线,查询站点,定位自己所在的路线,定位自己的前进方向、换乘等。

1.2系统

判断数据库关键字段是否更新,可自动下载新的版本数据库。

2数据分析

本系统涉及到的要操作的主要数据如下。

2.1线路信息

“线路的id”“线路名称”“线路详情”。

2.2站点信息

“站点id”“站点名称”“所属线路id”“精度”“维度”“线路方向”“英文名称”“英文名称简写”“在该方向上的位置”。

2.3缓存信息

“缓存关键字段内容”。

2.4配置信息

“语言配置”。

2.5版本信息

“版本号”。

3数据关联

以一次换乘为例,通过查询两个站点分别查出所有经过他们的线路,再通过线路找到所有经过那些线路上的所有站点,如果两边站点的集合有相同的站点,该站点即为换乘点, 两点确定一条线,通过线路表可以查到换乘线路的详细信息。

4数据表结构设计

结合需求分析,在满足数据完整性和实用性基础上,实现数据库逻辑结构设计。系统共5张表(表1- 表5),如下所示。

注:通过本表查询线路相关信息。

注:通过本表查询站点相关信息,换成相关信息以及在地图上通过经纬度划线。

注:通过本表得知软件的版本信息。

注:通过本表查询安卓的一些配置信息等。

注:通过本表比较数据库版本是否更新,根据情况下载新的数据库版本。

5开发工具

通过对数据库的需求进行分析[9],采用了关系型的数据库“sqllit”作为数据环境;采用 “sqllitstudio”对数据进行管理。

6结语

智能公交的实现方便了广大用户的出行,也潜移默化地推动了移动互联的发展。而数据库的精确设计起了很大的作用。精巧的设计不仅节省了资源,提高软件运行效率,也为以后系统的维护,升级带来了很大方便。

摘要:在智能公交的软件设计中,数据库的设计尤为重要。本系统针对徐州市的公交进行分析和调研,利用数据建模工具进行建模并在数据库中进行实现。通过本系统的实际运行,验证了最初的设计要求,能够满足软件的要求。

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