開放實驗室智能監(jiān)控系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2017-07-15 13:35
本文關鍵詞:開放實驗室智能監(jiān)控系統(tǒng)設計
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【摘要】:為了進一步加強大學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),給學生提供一個環(huán)境寬松的第二課堂創(chuàng)新實踐平臺,給教師提供一個良好的科研環(huán)境,很多高校在實驗教學中心嘗試建立了創(chuàng)新實驗室。如何做好實驗室開放式運行和有效管理,為廣大師生做好服務,同時兼顧防火、防盜的安全防范,是各校開放式實驗室面臨的一個大的挑戰(zhàn)。針對開放式實驗室的實際情況,綜合ARM嵌入式技術、射頻識別技術、無線傳輸技術和多種傳感器技術,設計一個開放式實驗室智能監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)高校開放實驗室的現(xiàn)代化管理,滿足目前高校教學和科研對實驗室及安全管理的需求,具有非,F(xiàn)實的意義。采用該系統(tǒng)能實現(xiàn)實時采集實驗室環(huán)境的溫濕度,并以此為依據(jù)進行儀器儀表,特別是貴重精密儀器儀表的維護和保養(yǎng);完成對師生進入實驗室的權限管理及防火防盜安全管理,師生持合法ID卡通過門禁刷卡進入實驗室,當非法入侵時可立即進行報警提示;在實驗室出現(xiàn)異常煙霧時,能智能發(fā)出聲光報警,同時通過系統(tǒng)及時發(fā)送警情信號給實驗室管理人員。本文在引言中分析了國內開放實驗室的現(xiàn)狀,指出了高校開放實驗室存在安全和管理的問題;在此基礎上,提出了本課題研究目的、研究的意義、研究方法及研究的主要內容。在系統(tǒng)方案設計中首先介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的整體結構,并對監(jiān)控主機和監(jiān)控從機結構進行了詳細描述,然后闡述了相關理論的基本原理和基本思想,介紹了各個部分所用技術的發(fā)展概況,系統(tǒng)各部分模塊的的基本原理,最后結合本設計的需求,圍繞不同技術、材料,提出多種設計方案,根據(jù)實際情況選擇最適合的方案。在硬件設計中給出了各子系統(tǒng)設計需求、詳細技術參數(shù)、設計圖紙以及實現(xiàn)的功能或完成的任務。在軟件設計中先對監(jiān)控主機、從機軟件流程做了簡單介紹,然后對主要模塊程序和關鍵功能程序做了詳細闡述。在調試章節(jié)中介紹了調試方法、調試原理、調試所需材料,儀器儀表和使用的技術手段。并對設計過程中發(fā)現(xiàn)的問題做了詳細分析及解決問題的方法。最后對設計完成的工作做了總結,同時對該系統(tǒng)做了一個客觀評價,給出系統(tǒng)優(yōu)化和升級方案。
【關鍵詞】:開放實驗室 智能監(jiān)控 嵌入式技術 傳感器
【學位授予單位】:湖北工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:G647;TP277
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-9
- 第1章 引言9-15
- 1.1 課題研究目的9
- 1.2 研究意義9-10
- 1.3 國內外現(xiàn)狀10-12
- 1.3.1 門禁系統(tǒng)10-12
- 1.3.2 防盜防火報警系統(tǒng)12
- 1.4 研發(fā)方法12-13
- 1.5 研究內容13-15
- 第2章 系統(tǒng)方案設計15-21
- 2.1 監(jiān)控系統(tǒng)方案15-16
- 2.2 監(jiān)控系統(tǒng)硬件方案論證16-19
- 2.2.1 無線通信方案選型論證16-17
- 2.2.2 電源電路方案論證17
- 2.2.3 語音芯片選型論證17-18
- 2.2.4 門禁系統(tǒng)選型論證18
- 2.2.5 控制芯片選型論證18-19
- 2.3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件方案論證19-21
- 第3章 硬件設計21-35
- 3.1 電源電路設計21-23
- 3.1.1 開關電源電路設計21-22
- 3.1.2 線性穩(wěn)壓電源電路設計22-23
- 3.2 最小系統(tǒng)接口電路設計23-24
- 3.3 語音模塊電路設計24-25
- 3.4 SIM900A模塊電路設計25-28
- 3.5 無線數(shù)傳模塊電路設計28-29
- 3.6 DHT11模塊接口電路設計29-30
- 3.7 RXC6超外差無線接收模塊接口電路設計30-31
- 3.8 煙霧傳感器31-32
- 3.9 人體紅外模塊接口電路設計32-33
- 3.10 無線射頻識別卡讀卡器33
- 3.11 監(jiān)控系統(tǒng)PCB板效果圖33-35
- 第4章 軟件設計35-56
- 4.1 智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件流程圖35-38
- 4.2 溫濕度傳感器DHT11驅動程序設計38-43
- 4.3 門禁程序設計43-47
- 4.4 報警程序設計47-49
- 4.5 無線數(shù)傳模塊收發(fā)程序設計49-52
- 4.6 SIM900A無線模塊短消息發(fā)送程序的設計52-55
- 4.7 界面顯示程序設計55-56
- 第5章 系統(tǒng)調試56-67
- 5.1 調試工具56-57
- 5.2 調試原理及方法57-59
- 5.2.1 DHT11調試原理及方法57
- 5.2.2 BY8001模塊調試原理及方法57-58
- 5.2.3 SIM900A模塊PDU協(xié)議代碼調試原理及方法58-59
- 5.3 遇到的問題59-65
- 5.3.1 硬件調試59-61
- 5.3.2 軟件調試61-65
- 5.4 系統(tǒng)性能指標65-66
- 5.5 調試總結66-67
- 總結與展望67-69
- 參考文獻69-72
- 致謝72-73
- 附件73
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條
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,本文編號:544159
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