第一篇：空气质量检测系统的设计与实现论文

大气环境是人类生存环境的重要组成部分，也是人类生存、发展的基本物质基础。当前，随着我国经济的快速发展，工业企业的不断扩张，环境污染严重。由于工业集中，加上人口密集等原因使得空气污染主要集中城市，经常会出现雾霾天气。大气污染物主要是总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧（O3）、一氧化碳(CO)等。大气污染物经工厂直接排放或间接排放到大气中，严重地危害到人们的身体健康。课题组设计了基于ZigBee技术的空气质量检测系统，监测人员只需在监测区域放置空气质量检测仪，即可时时获取区域内各种污染气体浓度及对应指标，为及时处理大气污染突发时间提供有力的技术保证。

1系统工作原理

1.1系统结构图

本文设计的空气质量检测系统实现全天候、自动化、主动获取空气质量信息。本文的空气质量检测仪原理框图如图1所示，采用上下位机相结合的设计方式，下位机由传感器模块、数据处理模块（CC253X芯片）、数据传送模块等部分构成；上位机由测控计算机、通讯模块构成。由微处理器通过传感器模块采集空气质量相关数据并通过zigbee模块传输至测控计算机，测控计算机完成对空气质量数据的处理分析，为管理人员提供做出判断或决策的依据。从而实现对特定区域内空气质量实时监测。

1.2ZigBee技术简介

ZigBee无线传感器网络是由许多传感器以自组织方式构成的无线网络,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和ZigBee技术,可广泛应用于工业监测、安全系统、环境监测和军事等领域。ZigBee技术是一种低速率、低功耗、低复杂度、低成本的双向无线通信网络技术。

2系统电路设计

本文无线收发模块采用芯片CC2530。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的片上系统(SoC)解决方案。以较低的总的材料成本建立网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和其它强大的功能。充分考虑到应用环境，结合CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。如图2所示。

3系统软件设计

3.1CC2530芯片的软件设计

设计中CC2530单片机程序的编写环境为IAREW8051V8.1集成开发环境，使用C语言编写，使程序移植和调用方便、灵活，能最大程度的提高系统程序的可靠性和稳定性。由主程序，AD数据转换，通讯三个模块组成。数据的采集要求每秒采用一次，采用定时中断的方式执行数据的采集，将采集的数据经过AD转换后通过串行数据通信发送给ZigBee芯片。

3.2应用程序设计

空气质量检测系统上位机部分是采用Microsoft公司的VC++6.0进行开发，以Zigbee通信方式实现空气质量数据（温度、湿度、PM2.5、PM10等参数）的存储与和读取。根据实际需求，应用程序份为用户界面和数据管理两部分。管理人员可以通过用户界面实时、直观的了解检测区域内相关信息，可对检测区域的空气质量安全的进行评估与决策，数据管理部分将所有数据以及分析状况进行储存，方便用户随时查询。检测系统软件界面如图3所示。

4结论

本文中所设计的空气质量检测系统，实现了对空气质量各类指标的动态检测、测试分析、数据保存等功能，满足在多样化的环境下获取大量像是、可靠的信息。该系统具备操作方便、易于控制、稳定运行且实时性好等特点。可广泛适用于农业、工业等领域。

第二篇：公交查询系统设计与实现论文

公交查询系统设计与实现论文

1引言

随着城市经济的发展、规模的扩大以及人口的增长，城市交通问题日益突出。降低出行时间将使所有的公交利用者产生效益，快速的交通、更好的信息及更好的市场可以提高公交的形象，能够增加公交乘坐者。城市公共交通运输以其覆盖面广、经济、快捷的特点，成为绝大多数出行者的首选方式，也是各地城市政府大力发展的一种交通方式。本地市民特别是外来旅游、出差、就医等急需了解本地道路情况的人可以利用本系统方便快捷的查询出所有符合他们要求的公交路线，对他们的出行和生活提供帮助。我国城市公交乘客信息系统的发展处于一个落后的水平,广大乘客可以获得信息的方式很少,公交信息的完整性和准确性得不到保证，而且还没有专门的机构负责信息的发布和管理。出于这个目的,在老师的指导下,我设计了这个城市公交线路查询系统。在对公交乘客出行心理特征进行分析的基础上,考虑乘客选择公交线路决策的因素,进行程序关键部分的框架设计。

现阶段，人们的出入方式主要还是来源于城市公交，特别是对于那些到外地出差、打工，进行商业有关或其他事情需要在外地进行短暂停留的人而言，公交对他们是必不可少的，但是对于那个不属于自己所熟悉的城市，坐公交也是一个很大的难题，因此，开发一个公交查询系统就显得非常的重要。本系统的核心是对选择好的车次进行路线的查询，或者输入所要查询的车站名，点击“查询”按钮，查询所有含有该站的车次及相应的停靠站。此处既可以“精确查询”也可以是“模糊查询”，“模糊查询”主要方便那些对站名不是很清楚，但知道其中的一部分的乘客，系统可以帮助他们快速的查出。

1.1论文的研究内容

公交查询系统是一个取代过去由人工查询的查询系统。本论文论述了一个基于浏览器/服务器（B/Srowser/Server）模式的公交查询系统的研究和实现的过程.论文从开发平台和工具谈起，对ASP.NET服务器所提供的组件及其属性和方法做了一般介绍，更重要的是阐述了ASP.NET的数据库访问组件ADO.NET的使用方法。最后，详细介绍了如何创建“公交查询系统”的全部过程。系统的开发工具与环境

2.1ASP.NET简介

ASP.NET是一种建立在通用语言上的程序构架，能被用于一台

Web务器来建立强大的应用程序。ASP.NET提供许多比现在的开发模式强大的的优势。AS.PNET建立在.NET Framework的编程类之上，它提供了一个web应用程序模型，并且包含使生成web应用程序变得简单的控件集和结构。ASP.NET包含封装公共用户界面元素（如文本框和下拉菜单）的控件集。但这些控件在务器上运行，并以HTML的形式将它们的用户界面推送到浏览器。在服务器上，这些控件公开一个面向对象的编程模型，为web开发人员提供了面向对象的编程的丰富性。ASP.NET还提供结构服务（如会话状态管理和进程回收），进一步减少了开发人员必须编写的代码量并提高了应用程序的可靠性。另外，ASP.NET 使用这些同样的概念使开发人员能够以服务的形式交付软件。使用ML webservices功能ASP.NET开发人员可以编写自己的业务逻辑并使ASP.NETT结构通过SOAP交付该服务。Visual Studio.NET是一套完整的开发工具，用于生成应用程序、XML Web services、桌面应用程序和移动应用程序。Visual Basic.NET、Visual C++.NET、Visual C#.NET和VisualJ#.NET全都使用相同的集成开发环境(IDE)，该环境允许它们共享工具并有助于创建混合语言解决方案。另外，这些语言利用了.NET Framework的功能，此框架提供对简化应用程序和XML Web services 开发的关键技术的访问。

2.1.1ASP.NET技术的优点

ASP.NET是一种将各种Web元素组合在一起的服务器技术，是一个统一的Web开发平台，它提供了生成一个完整的Web应用程序所必须要的各种服务。与以前的开发模型相比较，它提供了以下数个重要的优点：

(1）增强的性能。ASP.NET是在服务器上运行的编译好的公共语言运行库代码。与被解释的前辈不同，.NET可利用早期绑定、实时编译、本机优化和盒外缓存服务。这相当于在编写代码之前便显著提高了性能。(2）世界级的工具支持。ASP.NET框架补充了Visual Studio集成开发环境中的大量工具箱和设计器。WYSIWYG编辑、拖放服务器控件和自动部署只是这个强大的工具所提供功能中的少数几种

（3）威力和灵活性。由于ASP.NET基于公共语言运行库，因此应用程序开发人员可以利用整个平台的威力和灵活性。.NET框架类库、消息处理和数据访问解决方案都可从 Web 无缝访问。ASP.NETT也与语言无关，所以可以选择最适合应用程序的语言（如C#），或是跨多种语言分割应用程序。另外，公共语言运行库的交互性保证在迁移到ASP.NET时保留基于COM的开发中的现有投资。（4）简易性。ASP.NET使执行常见任务变得容易，从简单的窗体提交和客户端身份验证到部署的站点配置。

（5）可管理性。ASP.NET采用基于文本的分层配置系统，简化了将设置应用于服务器环境和Web应用程序。由于配置信息是以纯文本形式存储的，因此可以在没有本地管理工具帮助的情况下应用新设置。此“零本地管理”哲学也扩展到了ASP.NET框架应用程序的部署。只需将必要的文件复制到服务器，即可将ASP.NET框架应用程序部署到服务器。不需要重新启动服务器，即使是在部署或替换运行的编译代码时。

（6）可缩放性和可用性。ASP.NET在设计时考虑了可缩放性，增加了专门用于在聚集环境和多处理器环境中提高性能的功能。另外，进程受到ASP.NET 运行库的密切监视和管理，以便当进程行为不正常（泄漏、死锁）时，可就地创建新进程，以帮助保持应用程序始终可用于处理请求。2.1.2.NET Framework概述 NET Framework是用于生成、部署和运行XML Web services 和应用程序的多语言环境。它由以下几个主要部分组成：

公共语言运行库

运行库实际上在组件的运行时和开发时操作中都起到很大的作用，尽管名 称中没有体现这个意思。在组件运行时，运行库除了负责满足此组件在其他组件上可能具有的依赖项外，还负责管理内存分配、启动和停止线程和进程，以及强制执行安全策略。在开发时，运行库的作用稍有变化；由于做了大量的自动处理工作（如内存管理），运行库使开发人员的操作非常简单，尤其是与今天的COM相比。特别是反射等功能显著减少了开发人员为将业务逻辑转 变为可重用组件而必须编写的代码量。

统一编程类

该框架为开发人员提供了统一的、面向对象的、分层的和可扩展的类库集(API)。目前，C++开发人员使用Microsoft基础类，而Java开发人员使用Windows 基础类。框架统一了这些完全不同的模型并且为Visual Basic和JScript程序员同样提供了对类库的访问。通过创建跨所有编程语言的公共 API 集，公共语言运行库使得跨语言继承、错误处理和调试成为可能。从JScript到C++的所有编程语言具有对框架的相似访问，开发人员可以自由选 择它们要使用的语言。2.2 ADO.NET概述

ADO.NET并不是ADO的升级版本，它是全新的面向对象模型。比ADO更适应于分布式及Internet等大型应用程序环境，为了多人同时存取更具扩展性，ADO.NET的数据存取采用的是离线存取模式，可说是专门为.NET台设计的数据存取结构。它具有简单地访问关系数据、可扩展性、支持多层应用程序、统一XML和关系数据访问的特点。ADO.NET的主要目标是提供对关系数据的简单访问功能。坦白的说，易于使用的类描述关系数据库中的表、列和行。另外，ADO.NET引入了DataSet类，它代表来自封装在一个单元中的关联表中的一组数据，维持他们之间完整的关系。这是在ADO.NET中的新概念，可以显著的扩展数据访问接口的功能。ADO.NET可以扩展——它为插件.NET 数据提供者（也称为可管理提供者）提供了框架，这些提供者被构建，以便从任何数据源读取和写入数据。ADO.NET提供了两种内置的.NET数据提供者，一种用于OLE DB数据源，另一种用于Microsoft SQL Server。可以通过OLE DB访问数据格式（比如Microsoft Access）、第三方数据库和非关系数据另外，Microsoft最近预演了用于ADO.NET的ODBC.NET数据提供者，它允许.NET 访问更多的旧的数据格式和第三方数据库。ADO.NET用于多层应用程序。这是当今商业和电子商务应用程序最常见的体系结构。在多层体系结构中，应用逻辑的不同部5分1运a行s在p多x个服务器或进程中，每一部分就称为一层。ADO.NET使用开放的Internet标准XML格式在层之间通信，允许数通过Internet防火来传递，并允许以非Microsoft技术来实现一层或多层。那么在Visual Studio.NET中ADO.NET访问数据库分为二种。一种是SQL Server 数据库，另一种是其任何类型的数据库。本系统的后台数据库为SQL Server2005,因此是通过SQLConnection、SqlCommandSqlDataAdapter、DataSet等几个主要的数据访问对象来访问数据的.需求分析

3.1系统需求分析

随着我国经济的高速发展，人们生活水平的提高，越来越多的人开始热衷于到外地旅游。那么对于这些外来旅游者，首先搞清这个城市的公交路线显的很重要！我的家乡沈阳，作为一个旅游城市，每年都要吸引大量的游客，为了满足这些游客熟悉公交路线的需求，特以公交查询系统为设计课题。本软件不仅能给游客带来方便，也能给广大市民提供方便。我认为这样的系统应该具有很好的实用性！开发本系统的目标就是立足广大乘客的实际，着眼于公交业的未来发展，规范公交管理，提高服务质量，方便乘客查询，并为此设计该系统。人们生活水平的提高，越来越多人喜欢旅游，但是第一次来一个陌生的城市，肯定对公交路线不熟悉，所以必定需要一个能查看具体公交线路的公交系统。有些只知道一个站的某几个字或一个车次的某几个数字，所以本系统将给出站点的模糊查询，方便用户的查询，有些只知道车次

或某个站点，本系统也给出了公交线路查询、公交站点查询、公交换乘查询，进一步方便大家的出行，但也有用户什么都查不到，想留言问问人，所以再搞个留言板很有必要，方便大家交流以及解答各种疑难问题！本系统采用结构化设计的方法来实现系统总体功能，提高系统的各项指标，即将整个系统合的划分成各个功能模块，正确地处理模块之间和模块内部的联系以及和数据库的联系，定义各模块的内部结构，通过对模块的设计和模块之间关系的系统来实现整个系统的功能前台主要有3个模块，线路查询、站点查询、公交换乘模块和后台管理模块

功能名称：线路查询

功能概述：可以获得要查询公交所通过的各个站点。

功能名称：站点查询

功能概述：通过输入的指定站点查询经过该站点的公交。

功能名称：公交换乘查询

功能概述：分为公交直达、公交一次换乘，主要体现那些不可直达需要转车的路线的所有换法。(如果用户输入的起始点和终点，有一条及一条以上的公交线可以直达的，则为公交直达；如果输入的起始点和终点，没有一条公交线可以直接到的，系统将会给出一次换乘的方案，则为公交一次换乘)功能名称：后台管理

功能概述：用于管理员登陆，添加、修改、删除公交线路，修改信息资料、安全密码，回复留言板等功能。

本系统提供了的车次查询功能、路5线1查A询S功P能X。乘客可以方便的进行查询，以防乘错车次。当然有些功能的智能化不是很强，系统有待进一步来完善。

3.2 数据库需求分析

数据库在一个信息管理系统中占有非常重要的地位，数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率以及实现的效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整和一致。

数据库技术是由传统的文件系统发展而来的，从层次模型、网状模型发展到关系模型。数据库技术是数据管理的最新技术，是计算机科学的一个重要分支，它能指导我们正确地设计数据库系统，它的出现极大地促进了计算机应用的发展。采用数据库技术的原理和方法可以有效地设计实用的数据库系统。一个完整的数据库系统包括数据库管理系统（DBMS），数据库管理员（DBA）、数据库（DB）、应用程序和相应的硬件设施。

目前许多数据库管理系统都基于关系模型，关系模型的主要特点是用表格结构表达实体，用键表示实体与实体之间的联系。与层次模型和网状模型相比，关系模型比较简单，容易为初学者接受。关系模型是由若干个关系模式组成的集合，关系模式相当于记录类型，它的实例称为关系。每个关系是一张表格。表格简单，用户易懂，用户只需用简单的查询语句就可以对数据库进行数据操作，并不涉及到存储结构，访问技术等细节。关系模型是数学化的模型，要用到集合论，离散数学等知识。SQL语言是关系数据库的代表性语言，已经得到广泛应用。

在设计数据库时，应注意数据的安全性，保证数据的安全，防止非法用户访问数据库，以免泄露重要信息，同时也能51防A止s非法用户的蓄意破坏，有许多保护数据的方法，如采用用户标识，口令密码或访问控制等方法。一个成功的数据库应用系统应具有用户标识，每一个合法用户具有一个用户名和相应的口令，进入数据库应用系统前必须输入正确的口令，否则无法进入系统，这就保证了只有合法的用户才能操作数据库系统。为了保证数据的合法语义，必须对数据库的数据进行完整性约束，即防止用户输入不合语义的数据。

在设计应用软件时，应严格按照软件工程学的方法进行设计，传统的方法采用瀑布模型，从问题定义、可行性分析、需求分析、概念设计、总体设计、系统实现、编码和软件测试、运行和维护等软件生命周期内，每一阶段均在前一阶段的基础上进行设计，并在每一阶段有相应的文档资料。设计数据库系统时应该首先充分了解用户各个方面的需求，包括现有的以及将来可能增加的

需求。数据库设计一般包括如下几个步骤：数据库需要分析，数据库概念结构设计，数据库逻辑结构设计。

4系统概要设计

4.1概述

本阶段设计的基本目标是解决系统如何实现问题，也叫做概要设计，本阶段主要任务是划分

出系统的物理元素及设计软件的结构，完成软件定义时期的任务之后就应该对系统进行总体设

计，即根据系统分析产生的分析结果来确定这个系统由哪些系统和模块组成，这些系统和模块又如何有机的结合在一起，每个模块的功能如何实现。系统设计的目标是使系统实现拥有所要求的功能，同时，力争达到高效率、高可靠性、可修改性，并且容易掌握和使用。模块化的依据是：

把复杂问题分解成许多容易解决的小问题。原来的问题也就变得容易解决。模块化设计是把大型软件按照一定的原则划分成一个较小的相对功能独立又相关联的模块。每个模块完成一个特定的子功能。把这些模块结合起来组成一个整体。完成指定的功能，满足问题的要求。采用模块化原理的优点在于可以使软件结构清晰，容易测试和调试。从而提高软件的可靠性，可修改性。有助于软件开发的组织管理。一个大型软件可分别编写不同的模块。4.2功能模块划分 查询系统模块

该模块实现公交查询功能。可实现按线路查询、站点查询和起点—终点查询三种查询方式。录入系统模块该模块实现数据的新增、修改、删除功能。

4.3.1 数据库概念结构设计

在系统设计的开始，我首先考虑的是如何用数据模型来数据库的结构与语义，以对现实世界进行抽象。目前广泛使用的数据模型可分为两种类型，一种是独立于计算机系统的“概念数据模型”，如“实体联系模型”；另一种是直接面向数据库逻辑结构的“结构数据模型”。在本系统中我采用“实体联系模型”（ER模型）来描述数据库的结构与语义，以对现实世界进行第一次抽象。ER模型直接从现实世界抽象出实体类型及实体间联系然后用ER图来表示数据模型。它有两个明显的优点：接近于人的思维，容易理解；与计算机无关，用户容易接受。但它只是数据库设计的第一步。E-R图是直观表示概念模型的工具，它有三个基本成分：

（1）矩形框，表示实体类型（考虑问题的对象）。（2）菱形框，表示联系类型（实体间的联系）。（3）椭圆形框，表示实体的属性。实体和属性的定义如下：

管理员表（登陆ID，登录姓名，登录密码）站名表（站名编号，站名）

车辆线路编号表（车次，车线类型）

线路表（线路编号，车次，站名，次序）

车辆表（车辆编号，车次，车辆类型，服务类型，票价，IC 卡类型，运行区间）

冬季发车时间表（车次，编号，首班时间，末班时间）

夏季发车时间表（车次，编号，首班时间，末班时间）

4.3.2数据库逻辑结构设计

本系统创建的SQL数据库名称为城市公交查询系统。并将数据文件和日志文件保存在公交查询系统APP_DATA文件夹中。①管理员表(LoginTable)

管理员表存放登陆系统所需要的用户名和密码，登录后台时需要访问此表。

②站名表

站名表存放站名等数据，修改站名需要访问此表。

③车辆线路编号表

车辆线路编号表存放线路编号等数据，修改车辆线路编号将要访问此表。

④线路表

线路表存放公交车线路的数据，修改车辆线路需要访问此表。

5详细设计与实现

5.1.连接数据库的包含文件

在动态网站中，调用数据库中的数据是十分频繁的，为了避免编写重复的代码。编写一个数据库连接文件是非常重要的。DB.cs

文件中包含了本系统中的数据库的连接代码。本系统的数库 的连接代码如下：

public static SqlConnection createConnection(){

SqlConnection

con=new SqlConnection(“server=.;database=城市公交查询系统;uid=sa;pwd=;”);return con;}

5.1.1新增车次线路

此模块为管理员操作，如当地出现新的公交线路，或原有公交车线路有新的站点加入，管理员可以登录此表，及时添加线路和站点的信息，以保证车次线路的及时更新，方便用户查询。添加车次的界面如图所示。

在输入相关车次信息后便进入站名添加过程如图

5.1.2新增车次线路

此模块为管理员操作，如当地出现新的公交线路，或原有公交车线路有所变动是，管理员可以登录此模块，及时添加相关的线路图，以保证车次线路图的及时更新，方便用户查询。添加的界面如图

5.1.3删除车次以及无效站点

此模块同样为管理员操作，如当地哪个公交线路已经被废除，或原有公交车线路有哪个站点被删除，管理员可以登录此表，及时删除线路和站点的信息，以保证车次线路的及时更新，方便用户查询。删除的界面如图

5.1.4删除线路图

该模块在管理员系统中实现，如当地哪个公交线路已经改变，管理员可以登录此模块，及时删除线路图信息，以保证车次线路图的及时更新，方便用户查询。删除的界面如图

6测试与维护

6.1 创建和测试应用程序

为了确保本系统能够正常运行，需要在发布之后做一次较全面的测试。现将具体操作及过程

举例说明如下：

创建和测试应用程序应是交替进行的，既要注意开发的效率也要注意它的稳定性。每编写一个模块，就要对这个模块进行测试，看它能否根据特定的要求工作。及早发现问题，及早解决，否则到最后再来测试的话，难度会大大增加。6.2测试项目

在MIS开发过程中采用了多种措施保证软件质量，但是实际开发过程中还是不可避免地会产生差错，系统中通常可能隐藏着错误和缺陷，不经周密测试的系统投入运行，将会造成难以想象的后果，因此系统测试是MIS开发过程中为保证软件质量必须进行的工作。大量统计资料表明，系统测试的工作量往往占MIS 开发总工作量的40%以上。因此，我们必须重视测试工作。由于程序中隐藏的缺陷只在特定的环境下才有可靠显露，系统缺陷通常是由于对某些特定情况考虑不周造成的。因此测试不是为了表明程序正确；成功的测试也不是没有发现错误的测试。

有意义的软件测试应该是从“破坏”软件系统的角度出发，精心设计最有可以暴露程序系统缺陷的测试方案。因此软件测试的目标应该是以尽可能少的代价和时间找出软件系统中潜在的错误和缺陷。

总结

在公交数字化的时代，公交系统的设计者应当以乘客需求为首位，调整服务策略，满足社会的需要和乘客的需要，充分发挥公交系统交通中心的作用。本系统基本达到了预定的设计目标，但是在系统的实际化应用中仍需要改进和提高公交查询系统的服务职能。系统的不足与改进方案：

在数据库设计方面，还有待改进，数据库设计也可采用别的形式，比如：可以用一个字段作为站点字段，另一个字段作为经过该站点的车次字段，只要找到经过某个站点最多的车次，就可以设计该字段的类型以及长度。其次，系统的实际应用化欠缺，可以通过使用根据起点站、终点站来确定那条路线，给出多种乘车方案的方法改进。线路的更新应该可以通过调整数据库次序的方法来更新。同时，界面的设计不够美观版面的设计以及查询结果的显示不够人化，视觉效果不佳。应当参照一些比较美观的网站设计进行色彩的调整，同时亦可以加入更多的FLASH效果使得页面更具动态性。

致谢

时光飞逝，一转眼我的大学生活就要结束了。这两年我学到了很多很多的知识，是我人生的一个转折。我之所以能取得这些成绩，除了有自己的努力外，在我的学习，生活中还得到了很多人的关心和帮助。在此我要对他们表示衷心的感谢。

首先，我要感谢我的毕业指导老师。在连续数月的毕业设计中，她不遗余力地指导和帮助我。在她孜孜不倦的教诲下，我顺利地完成了毕业设计。老师对工作认真负责的态度，对学生无私的关怀，使我受益良多。我衷心地感谢她。在这里我还要感谢所有指导过我的老师们，没有你们的培养我无法完成两年的大学学业还有，我能有今天，是与我父母的辛勤培养分不开的，他们为我付出了一切。我将在以后的学习、工作中再接再厉，尽我最大的努力做到最好来报答父母的养育之恩。

参考文献

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第三篇：汽车安全检测系统的设计与实现

汽车安全检测系统的设计与实现

引言汽车在为人类带来便利的同时，也带来了大气污染、环境噪声及交通安全等一系列问题。因此，如何把汽车废气和噪音污染限制在一定的范围内，同时又能做到安全性能相对较高，是汽车制造应重点考虑的主要因素。汽车本身是一个较为复杂的系统，出厂时都要求符合一定的标准，但随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其性能和安全状况将会不断降低，那么汽车运行一段时间后是否还能满足标准的要求？这就要定期对其进行安全检测。汽车安全性能检测就是对汽车的安全性能状况进行测试和检验的一门技术，它已成为交通行业管理部门对车辆安全性能检测和汽车生产维修行业以及汽车进出厂检验及故障诊断的主要技术手段。2 系统构成与硬件设计汽车检测分为汽车性能检测和汽车安全检测两类，本文主要针对汽车安全检测介绍全检车过程的自动控制原理与实现。图1给出了汽车安全检测计算机控制系统的各组成部分结构框图。该系统主要由登录机、上位机和下位机(各工位检测设备及仪表)三个部分组成[1]。系统核心软件设计本系统软件主要涉及各检测设备、登录机与上位机三个部分。各检测设备程序一般均由厂家提供，系统通过其接口程序调用使用设备。登录机功能较为单一，其软件设计也不复杂。此处着重以上位机监控与管理软件来分析说明系统核心功能模块的软件设计与实现过程。3.1 数据库与数据报表设计与实现按照“汽车检测站计算机控制系统技术规范（JT/T478-202_）”[2]对数据库设计的规定，要求在车辆上线检测时，控制系统应实时记录检测数据，并在完成一辆车辆的所有检测项目后，控制系统应立即将该车辆完备的检测数据和判定结果存入数据库。为此，本系统选用了SQL Server 202_作数据库管理系统。整个系统建立一个数据库AutosDetDB，其中主要数据表有：车辆基本信息表BaseInfoT，车辆档案信息表AutosT，检测项目信息表DetItmT，检测数据信息表DetDataT，检测项目判定表AssT，项目合格标准表DetStdT等；前5个数据表通过车辆标识码VIN字段实现关联。系统设有数据源Autos，统一采用ODBC数据接口访问数据库，实现相关数据的插入、删除、修改及查询操作。数据报表是车辆安全检测站在车辆安检完毕后向车主报告或反馈车辆安全性能状况的重要技术手段。根据“机动车安全检验项目和方法（GA 468-202_）”[2]对报表设计的规范，要求报表必须涵盖如下信息：检测站名称，上线流水号，车辆基本信息，车辆七项线内检测（尾气、车速、灯光、喇叭、侧滑、轴重、制动）的检测结果及合格判定，线内地沟检查结果及合格判定，外观检查与路试等线外检验结果及合格判定。考虑到该数据报表涉及的数据类型及数据格式较多、布局错综复杂这一情况，报表设计未在VB的数据环境中使用数据报表设计器DataReport对象来进行。而是先将系统数据报表在Word 202_中制成A4页面大小的表格模板，以Doc格式文档存盘；然后在上位机软件报表窗体中引入OLE容器控件，在该容器控件中插入事先创建好的Doc格式报表模板文件并在已加载报表模板的相应位置均添加Label标签，各标签与检测数据信息表DetDataT中的相应字段绑定。每当车辆检测完后，报表模板中所有标签的Caption属性均被自动更新为当前车辆的各项目检测值，通过调用OLE控件所在窗体对象的PrintForm事件即可实现报表的实时打印输出。3.2 通信串口程序设计与实现本系统上位机与检测线上的所有检测设备和仪表均采用基于串口的主从通信方式。上位机自带2个串口另加一块PCI总线8串口卡，共可提供10个通信串口。由图1可知，这10个串口分别负责与工位电子显示屏以及分布在3个工位的9台设备和仪表进行数据通信，同时在系统程序中加载10个串口通信控件。根据各检测设备通信协议的要求，设置相应串口通信控件的关键属性[3]。考虑到系统的灵活性及检测线中检测设备通信故障检修的方便性，系统可为各设备动态分配通信端口。为统一操作和管理，系统定义了一个过程MultiComInit，负责所有串口的初始化操作；此外，还定义了一个过程MultiComCls，负责所有串口的关闭操作。以下以端口8为例，给出相应串口的初始化程序代码[4]。'MSComCH串口控件负责与侧滑仪通信MSComCH.CommPort=8 '端口号，可在1～10间设置MSComCH.Settings=“2400,n,8,1” '波特率，校验位，数据位，停止位MSComCH.InputMode=comInputModeBinary '二进制数据传输方式MSComCH.InBufferSize=512 '接收缓冲区大小MSComCH.OutBufferSize=512 '发送缓冲区大小MSComCH.RThreshold=12 '接收12字节产生oncomm事件MSComCH.SThreshold=0 '禁止发送字节产生oncomm事件MSComCH.PortOpen=True '打开串口3.3 待检项目车辆就位程序设计与实现车检时车辆就位极为关键。安检线上只有地沟属线内目视检查项目，对车辆定位没有严格要求；此外其他项目检测均需车辆精确定位，否则，检测就无法进行或是检测结果不准确。本检测线上各项目检测点均安装了光电开关或遥控开关，这些开关直接与上位机PCI-1762数字I/O卡各DI端口相连，系统通过实时判断相应DI端口的电平变化情况即可判定受检车是否就位。下面以汽车轴重检测为例，对本系统车辆就位功能模块的设计过程加以说明。汽车轴重仪传感器部分由一对电子称组成，可用于实现同轴左右轮的称重。轴重检测时需要前后两对光电开光（靠近车头的为前光电开关）实现被检轴定位。假定连接这两对光电开关的I/O卡两DI端口的电平变化情况存放在DI(0)和DI(1)数组元素中。数组元素值为1，表示光电信号被车轮遮挡；反之，则表示光电信号未被车轮遮挡。图2描述了轴重检测时被检车辆当前车轴的就位判定过程，图中TmrDW定时间隔表示车轴就位时间，该时间可视实际情况自由设定。

3.4 检测程序设计与实现车辆安全检测涉及的检测项目较多，这里仅以核心检测项目之一——制动检测为例，对其检测程序的设计过程进行描述。制动检测主要实现对车辆各轴左右轮制动力的检测，本系统采用HYZD-10型制动仪来完成这一检测过程。在检测各轴制动力时，上位机启动设备检测后，制动仪不断采样制动力并上传采样数据，同时，上位机利用串口事件触发方式接收采样数据并实时绘制制动力变化曲线，找出制动期间左右轮的最大制动力以及两轮制动力最大差值点时刻左右轮制动力。以上信息都是制动检测项目合格与否的重要衡量指标。下面给出的是连续制动5秒钟期间系统绘制的同轴左右两轮制动力变化曲线（见图3）及绘制制动力曲线的部分主要程序代码，其中，数组LX、RX分别用于存放左、右轮制动力线段的X轴坐标；数组LY、RY分别用于存放左、右轮制动力线段的Y轴坐标。OnComCnt=OnComCnt+1 '串口事件触发计数If OnComCnt=1LX(1)=OnComCnt:LY(1)=TmpL '计算左轮制动力终点坐标RX(1)=OnComCnt:RY(1)=TmpR '计算右轮制动力终点坐标ElseLX(0)=LX(1):LY(0)=LY(1)'计算左轮制动力起点坐标LX(1)=OnComCnt:LY(1)=TmpL '计算左轮制动力终点坐标RX(0)=RX(1):RY(0)=RY(1)'计算右轮制动力起点坐标RX(1)=OnComCnt:RY(1)=TmpR '计算右轮制动力终点坐标End IfPict.DrawStyle=0 '定义线型及颜色, 画线Pict.Line(LX(0),LY(0))-(LX(1),LY(1)),vbRedPict.Line(RX(0),RY(0))-(RX(1),RY(1)),vbBlue4 结束语该系统已用于本市机动车检测中心的汽车安全检测线，日检车达320辆，高峰时系统允许5辆车同时在线检测。除地沟检查和尾气检测的插取样管作业外，其余项目检测无需人工参与，基本实现了无人化自动检车。与其它检测线相比，本系统总体协调性好，能较好地均衡各工位的工作负荷，检车效率提高了0.7倍左右。系统软件可操作性强，人机界面友好。主控程序采用了前一工位封锁后一工位的级联式集中控制策略，从而可确保检测次序和防止数据错乱，提高了系统稳定性和检测结果准确可靠性。此外，上位主控机可动态设置各检测设备的通信串口号，便于系统维护和设备通信故障调试。但上、下位机间采用主从式串口通信，使得它们之间的数据交互传输距离成了本系统的一个瓶颈，因此，这一不足还有待于今后努力探索和解决。

第四篇：展馆漫游系统设计与实现论文

摘 要：本系统以电子技术系展馆为真实蓝本，通过建模软件Autodek 3ds max实现整体三维场景模型搭建及三维交互软件Unity3d实现漫游交互模块的开发设计，该虚拟漫游系统的功能完全符合实际参观教学需求，能够为虚拟场景摄像机添加脚本文件实现了全场景第一视角漫游交互功能。

关键词：

关键词：展馆漫游;模块构建;警史馆

虚拟漫游，是虚拟现实技术的一个重要分支，它能够使表达内容直观形象，用户可以通过与系统的人机交互，身临其近地感受到操作场景互动逼真。笔者以武警工程大学电子技术系展馆为蓝本，将虚拟建筑场景建模和虚拟漫游技术结合应用在虚拟展馆中。基础模块构建

参照真实警史馆蓝本只有一个房间，主要使用基础几何体进行建模。

2.1 虚拟警史馆侧墙构建

在该警史馆三维模型中，侧墙模型虽是一个不规则的几何体，但可以在基础几何体建模的基础上进行一定变换操作来进行创建。通过多边形几何体的“连接”和“挤出”两种功能的交互使用，生成侧墙侧面的物品架模型，从而完成虚拟警史馆侧墙模型的搭建，见图1。

图1 侧墙模型

2.2 虚拟警史馆展柜构建

警史馆展柜是一个不规则的组合几何体，分为玻璃罩、柜门、侧板和底面四个部分，其基本构建方法是先通过基础几何体建模方法创建展柜的板材模型，并把每个板材转换为可编辑多边形，之后再对每块板材进行修改变换，最后将所有板材模型组合在一起形成展柜模型，见图2。

图2 展柜模型

2.3 添加材质和灯光渲染

3ds max自带强大的材质和灯光渲染系统，可为用户提供丰富的材质和灯光效果。在展馆基础模型搭建完成后，要通过软件的材质编辑器功能为场景中的模型附加材质和灯光，见图3。

图3 通过材质编辑器添加地板材质交互模块实现

展馆建模完成后，需要在Unity3d软件中实现虚拟警史馆的漫游交互功能。

3.1 添加脚本文件实现漫游功能

为场景摄像机添加脚本文件，可实现场景摄像机具有随着键盘控制键左右旋转和前后移动的功能，从而使场景在运行时具有第一视角观察的效果，并可以通过键盘的控制使人的虚拟视角在场景中移动和旋转，通过这些操作可以使用户更方便的了解场景中的内容，见图4。

图4 实现场景摄像机交互功能

3.2 添加刚体和碰撞检测组件实现防穿功能

为防止漫游时摄像机穿过场景对象产生失去视角的现象，使用户造成不便，所以要通过添加一定的组件消除这一问题。

通过为该选择对象添加了刚体组件，修改场景中的虚拟物体的属性使其具备物理实体的质量、重力、弹性等等特性，增大对象的移动阻力，防止场景对象在发生碰撞后因为弹性碰撞发生位移。同时，选择离散碰撞检测选项，该属性可控制避免高速运动的对象穿过其他的对象而未发生碰撞。最后，冻结x和y轴位置，使对象在选中的轴向上的移动和旋转无效。这样，就不会在碰撞后发生弹性位移现象，从而实现防止穿过的功能。结 语

本系统以电子技术系展馆为真实蓝本，通过建模软件Autodek 3ds max实现整体三维场景模型搭建，以及三维交互软件Unity3d实现漫游交互模块的开发设计，该虚拟漫游系统的功能完全符合实际参观教学需求，能够为虚拟场景摄像机添加脚本文件实现了全场景第一视角漫游交互功能。

参考文献

[1]高尚宇.基于GIS的“数字校园”信息系统的设计与实现[D].山东科技大学,202_.基金项目：电子技术系教员赵一泽基金，国家自然科学基金青年项目(61402530)。

第五篇：室内空气质量如何检测

室内空气质量如何检测

随着安全健康意识的增强，人们越来越迫切地对地下商城、地下车库、商务大厦、轨道交通等空间内的空气质量或中央空调自动换气进行控制。该领域主要是对二氧化碳气体浓度进行检测。由于二氧化碳气体化学性质极为稳定，一般的化学检测方法无法对它进行测量，但红外气体传感器却能很方便的对二氧化碳进行检测。

在农业大棚或孵化室中，动植物生长过程与二氧化碳气体浓度密切相关。二氧化碳气体浓度的多少直接影响着该农产品的产值，并且不同植物、动物生长过程中对二氧化碳浓度需求各不同，所以在种植、养殖过程中对二氧化碳定期的检测是必要的。该领域二氧化碳气体的检测，红外方法是最好的选择。