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uC/OS-III(Micro C OS Three 微型的C 语言编写的操作系统第3版)是一个可升级的,可固化的,基于优先级的实时内核。它对任务的个数无限制。uC/OS-III 是一个第3 代的系统内核,支持现代的实时内核所期待的大部分功能。例如资源管理,同步,任务间的通信等等。然而,uC/OS-III 提供的特色功能在其它的实时内核中是找不到的,比如说完备的运行时间测量性能,直接地发送信号或者消息到任务,任务可以同时等待多个内核对象等。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈基于STM32的μCOS-Ⅲ系统移植的设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着人类社会经济的不断发展,科研领域不断的拓宽,嵌入式系统产品渐渐完善,并在全世界各行业得到广泛应用。通过移植嵌入式操作系统,计算机可以更好的管理内存,并且在很大程度上实现了系统的实时性。μCOS-Ⅲ作为一个微型实时操作系统,包括了一个操作系统最基本的特性,使用汇编语言和C 语言编写的μCOS-Ⅲ的构思巧妙,结构简洁精炼,可读性很强,作为一个源码开放的嵌入式操作系统,用户只要做很少的工作就可以把它进行移植和维护。
1.1 实时操作系统μCOS-Ⅲ
μCOS-Ⅲ的前身是由美国嵌入式系统专家Jean J.Labrosse 于1992 年推出的嵌入式操作系统μCOS,经过了不断的完善和扩充,形成现在的μCOS-Ⅲ。
μCOS-Ⅲ是一个可以基于ROM 运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核,具有高度可移植性。所谓的移植,在一个平台环境能够成功运行的程序,将它搬运到另一个平台环境,并且使其成功运行。发展至今的μCOS-Ⅲ,特别适合于微处理器和控制器,并且已经移植到近40 多种处理器体系上,涵盖了从8 位到64 位的各种CPU。
μCOS-Ⅲ源码可分为:与应用程序相关的文件、与计算机硬件相关的文件和系统内核的各种服务文件。用户在移植时,需要对与计算机硬件相关的文件进行修改:如OS_CPU.H 文件,OS_CPU_A.ASM 文件和OS_CPU_C.C 文件。而系统内核的各种文件,如:OS_CORE.C、OS_FLAG.C、OS_MBOX.C、OS_MUTEX.C 等,与应用程序相关的文件: INCLUDES.H 和OS_CFG.H 则不需要修改。
1.2 STM32 处理器
STM32 系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3 内核。我们所采用的STM32F103 型,其内核为ARM32 位Cortex -M3 CPU, 最高工作频率72MHz,1.25DMIPS/MHz。ECOPACK 封装,最多高达112 个的快速I/O 端口,最多多达11 个定时器,最多多达13 个通信接口,具有3 种模式:休眠,停止,待机模式的低功耗,可以使其广泛的应用于工业控制、医疗系统、访问控制等。
ST 公司针对STM32 提供了STM32 库作为函数接口,使得开发人员得以脱离最底层的寄存器操作,有开发快速、易于阅读、维护成本低等优点。
2.1 修改OS_CPU.H 文件
μCOS-Ⅲ的内核使用一个周期时钟中断,以计算任务延时时间和进行任务调度,在STM32 中,这样的时钟中断正适合由SysTick来提供。因为OS_CPU_SysTickHandler()函数与STM32 库所提供的stm32F10x_it.c 文件中的SycTick_Handler()函数功能一样,都是使用SysTick 的中断处理,所以我们采用SycTick_Handler()函数。因此,相应的对于OS_CPU.H 文件的操作是:注释掉OS_CPU_SysTickHandler()和OS_SysTickInit()函数的声明。
2.2 修改OS_CPU_C.C
OS_CPU_SysTickHandler()和OS_CPU_SysTickInit()函数的定义在OS_CPU_C.C 文件中,由于我们采用了STM32 官方库提供的函数来对SysTick 进行中断处理,所以我们要把OS_CPU_C.C 的OS_CPU_SysTickHandler()和OS_CPU_SysTickInit()这两个函数注释掉。
2.3 修改OS_CPU_A.ASM 文件
我们下载的μCOS-Ⅲ移植工程是在官方的IAR 编译环境下建立的,IAR 在汇编的语法方面和我们使用的MDK 编译器有一点区别,所有我们对汇编文件的部分指令做如下修改:在OS_CPU_A.ASM 文件中,将原来的PUBLIC 指令改为EXPORT,它们是等价的。
2.4 修改CPU_A.ASM 文件
在CPU_A.ASM 汇编文件中,仍有因编译环境的不同而引起的错误,修改的方法同修改OS_CPU_A.ASM 文件一样,将原来的PUBLIC 指令改为EXPORT。除此之外,在CPU_A.ASM 文件中某些标号带有冒号,如“CPU_CntLeadZeros:”、“CPU_RevBits:”、“CPU_WaitForInt:”和“CPU_WaitForExpect:”,为了适应编译环境,需要将其中的冒号去掉。
2.5 修改STM32F10X_IT.C 文件
为了实现和完成完整的中断,我们需要将STM32F10X_IT.C 文件原有的PendSV_Handler 空函数注释掉,同时编写SysTick 中断服务函数。
我们可以看到,在SysTick 的函数中调用了3 个函数,它们都是μCOS 源码定义的函数,其基本功能如下:
(1)OSIntEnter () 函数, 对用于表示中断嵌套层的变量OSIntNesting 加1,它与OSIntExit()函数成对出现,在进入中断服务函数时,都应该包含这两个函数,中断服务的内容位于这两个函数之间。
(2)OSIntExit()函数,除了对嵌套层数OSIntNesting 减1 表示退出中断外,还具有任务调度功能。
(3)OSTimeTick()函数主要工作是对系统统计事件的变量OSTime加1,另外,它还会遍历所有任务,对延时任务的时间减1。
至此,我们对μCOS 的源码针对编译环境做了修改,将SysTick中断修改到STM32 所提供的STM32F10X_IT.C 文件后,就基本完成了μCOS 的移植了。
我们现在需要对移植好的代码做一个简单的测试,通过编写流水灯任务来验证移植的成功。流水灯任务的部分代码如表3:运行后我们发现实验板的流水灯按照循环的方式一直闪烁,验证了μCOS-Ⅲ在STM32 处理器核上的成功移植。
作为一个成熟的嵌入式操作系统,μCOS-Ⅲ已经被广泛移植于各种体系的微型处理器上了。在嵌入式技术高速发展的今天,基于ARM 为内核的微处理器凭借ARM 优秀的体系结构被运用于各种行业。通过研究μCOS-Ⅲ的移植,可以使得它在更广泛的平台得到应用,更促进嵌入式技术的发展。
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信息抽取技术对于从大量的文档中抽取需要的特定事实来说是非常有用的。互联网上就存在着这么一个文档库。在网上,同一主题的信息通常分散存放在不同网站上,表现的形式也各不相同。若能将这些信息收集在一起,用结构化形式储存,那将是有益的。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于XPath的新闻信息抽取系统设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:随着互联网技术的迅猛发展,因特网成为目前新闻信息最丰富最主要的来源。本文在分析新闻网页的基础上,并分析了目前现有的信息抽取技术和XML技术,提出了一个基于XML技术的Web新闻抽取系统。本文主要是充分运用XML中的XPath技术在数据定位方面的优势,并提出一种基于DOM树的XPath生成算法,使用XSLT语言用于描述抽取规则,并使用路径表达式XPath定位待抽取的信息点。
关键词:数据挖掘;信息抽取;新闻抽取系统;XPath
Abstract:With the rapid development of Internet technology, the Internet is now the main source of the most abundant information. On the basis of the analysis of news Web pages, and analysis of the current existing information extraction technology and XML technology,the paper presents a Web news extraction system based on XML technology. This paper mainly uses the XPath XML technology in data location advantages, and puts forward a DOM tree based XPath generation algorithm, using XSLT language to describe the selection rules, and the path expression XPath to extract information point.
Keywords:Data Mining;Information Extraction;News and Information Extraction System; XPath
随着时代发展,高校信息化建设成为影响学校发展的重要因素。目前高校主要活动由党委宣传部集中报道并及时发布门户网站,其他信息则由宣传部下属各二级单位信息员提供,或是宣传部采集二级网站新闻来进行获取。但网站在为学校教职工提供大量丰富信息的同时,却也为如何获得更加高效实用信息带来了巨大挑战,具体来说主要包括两个方面。一方面,随着学校的发展,各系部处室工作内容的增加,Web信息呈现爆炸式地增长,这就需要耗费信息采集员大量的时间、精力去搜集信息,但该种方式仍然还是会出现信息遗漏或新闻失去时效性等众多问题。另一方面,虽然二级网站存在本站搜索引擎,但是并没能给信息获取带来便捷。针对这一状况,并且随着对于信息获取要求的提高,用户已然趋向于更加精细、便捷的信息抽取方式。
Web信息抽取的主要信息源就是互联网。互联网的Web页上散布着隐含在HTML页面中的信息点,信息抽取的目的就是将用户需要查询和利用的信息从网页上提取出来[1],并转换成具有清晰语义的结构化文档形式,再反馈给用户。
从20世纪80年代开始,信息抽取技术即已成为IT行业的研究热点之一。随着互联网的普及,Web信息抽取方面的研究逐渐兴起,研究人员开发了多种算法和系统。目前在世界上最为著名的“Web挖掘”项目就是卡耐基?梅隆大学的“自动学习和发现中心”[2]。这个项目的主要实现目标就是通过大型数据库存储自动从Web中提取的用户所需信息。国内一些单位对信息抽取方面也已开展了大量研究。例如中科院软件所研究的“基于DOM的信息抽取”[3],其抽取规则主要是通过归纳学习法半自动化算法生成。数据源包装器中的类就是由抽取规则而产生及实现的。
2.1 抽取方法概述
抽取规则生成是信息抽取的核心任务,而抽取规则实际上就是定位用户感兴趣的信息数据。若要定位Web文档中的数据,就必须从头至尾遍历网页。但这一方式却会严重影响信息抽取效率。在此,为了减小信息抽取的搜索空间,本文采用了Xpath的抽取方法。基于XPath规则的信息抽取过程则如图1所示。
基于XPath的抽取方法主要包括如下三步:
(1)首先需进行数据清洗。系统可从互联网下载用户所需的Web文档,将其转化成规范的XML文档。这一步骤的主要工作就是使用规范化的DOM树表示清洗后的网页;
(2)将用户感兴趣的数据项使用节点位置进行标识,并生成XPath表达式。在此步骤中XPath定位信息可由归纳学习各个样本的页面来挖掘和生成[4]。该方法获取用户感兴趣的数据定位信息,同时使用XML文档表示抽取规则;
(3)将归纳学习所得的规则生成抽取规则库。用户进行实际信息抽取时,便能应用该抽取规则。
综上所述,可知其实现过程就是:从一个指定抽取或训练的Web页面开始,清洗该页面数据得到DOM树结构,然后就是生成抽取规则,即通过XPath定位抽取信息的路径,这也是该技术过程的核心所在。最终的抽取结果信息点则可通过XPath执行引擎而相应获得。 2.2 基于XPath的信息抽取模型整体框架
基于XPath信息抽取系统的整体框架如图2所示。
由图2可知,给予信息抽取流程,整个系统可划分为三大部分,具体描述如下:
(1)网页解析
该模块就是将HTML网页转换成规范的XHTML网页,再解析XHTML网页生成DOM树。为了提高用户使用频度,目前浏览器均已具备较高的容错能力,即能自动过滤甚至是忽略HTML文档中的错误。但XPath对于HTML文档的适用性却又很高要求,因而将无法直接应用于该类文档,为此网页解析的重要性则不言而喻。
(2)生成规则
这个模块主要是通过人机交互,系统获取用户感兴趣的信息点,并对信息点与抽取结果之间的映射关系进行定义。在系统内部完成的处理任务是,使用XPath表达式表示获取的对应信息点,并与抽取结果的字段相匹配,也就是完成规则定义的映射,其后即用XML格式文档表示抽取规则,若规则发生错误则可进行人工修改。
(3)规则执行
在这一模块中完成了信息抽取。首先,从规则库中读取已定义的抽取规则,然后抽取得到用户所需的信息点,最后再将结果存入数据库中。
2.3 抽取规则描述
抽取规则主要描述了语义模式和页面中所对应的信息块间的映射关系。以XPath表示的抽取规则,其描述特征的主要依据分别来自于待抽取的HTML文档中的结构、位置、视觉和语义等内容。
以台职院新闻网页中的其中一条XPath的路径规则来看:“/html[1]/body[1]/table[4]/tr[2]/td[3]/div[1]”。
通过对路径规则的特征分析,可以看出在抽取规则中结构特征具有较强的覆盖力,可作为生成抽取规则的主要依据。而位置、视觉、语义这些特征可用来辅助结构特征提高抽取规则的约束与区分能力。因此为设立一个健壮的抽取规则,在注重增加DOM结构性的同时,需尽量减少语义、视觉等特征对结构的依赖性。
2.4 抽取规则优化
2.4.1 基于JTree的DOM树优化
JTree是Java语言中的GUI组件之一。JTree表示节点及其之间关系的方式有些类似目录树。JTree树直观性很强,并可随意折叠或伸展,因此就能清楚地显示XML文档的树型结构数据及数据间的层次关系,让用户能明确标识出感兴趣的信息点[5]。
JTree树显示XML DOM文档树结构的基本方法是:首先解析XML文档转化成XML DOM树;然后获取该DOM树的根节点root,作为JTree树的根节点;接着通过使用深度优先遍历算法遍历DOM树,获取XML文档中所有准确的子节点;最后再将这些节点加载到JTree树的根节点中[5],并将相对应的节点添加到树中。遍历XML DOM树后构造JTree的算法流程图如图3所示。
2.4.2 信息定位优化
网页内容是不断变化的,尤其是高校的二级网站,汇集了教学、科研、学生等各类信息,几乎每天都在变化,在数月内网页模板至少也会变化一次。网页一旦变化就会影响抽取规则的修改甚至需要重新定制。因此,抽取规则的健壮程度是目前最重要的工作。
本文的抽取模型采用了Anchor-Hop模式,同时尽量避免这种树路径的定位缺陷。这种模型的最大优点是选择网页中一些较为固定的文本信息,并能根据网页结合相对路径和文本搜索进行数据定位。Anchor-Hop定位模式如图4所示。
下面则结合实际例子,解释Anchor-Hop定位模式的定位方法及路径表达方法。
通过图5分析,标签
是主要的上级节点。而且https://table[start-with(normalize-space(.),’Computer-Programming Java’)]
其他标签信息作为Hop信息点,XPath表达式为:
千年一叹:https://table[start-with(normalize-space(.),’Computer-Programming Java’)]/tr[2]/td[2]/text()
福尔摩斯探案全集:https://table[start-with(normalize-space(.),’Computer-Programming Java’)] /tr[3]/td[2]/ text()
由于XPath表达式是基于相对路径的,因此网页变化影响不会很大。
2.4.3 编写XSL模板规则
本文信息使用XML作为描述语言,因此抽取规则的描述基于逻辑模型DOM树,并通过XSLT来表示。由于XSL技术易于理解和修改[6],在XML中又能访问任意节点中的数据,并且大部分的开发工具均会支持这种技术,因此在本文使用XSLT描述抽取规则。
在信息抽取过程中,XSLT的作用是首先转换XML文档;其次通过路径表达式XPath和抽取指令生成抽取规则,这种方式生成的规则易于修改和信息抽取;而后又使用XSLT与XPath结合生成xsl格式的规则文件[7]。XSLT的特点是实现XML文档的格式转换。
根据本文提供的抽取规则,为了新闻抽取系统能便于用户的快速使用及日后维护,组成系统的模块力求简洁明了。台职院新闻抽取系统主要由四大模块组成:用户交互接口、抽取规则定制、新闻抽取、新闻信息编辑。除此之外,指定网站的抽取规则、抽取结果及用户信息等数据存入关系型数据库中,模型图如图6所示。
为提高信息抽取的准确率,本系统定制抽取规则采用了人机交互的方式,这种方式的最大优点是系统可以定时批量抽取信息。但是这种方式没有实现完全自动化,需要人工监控与干预,影响了系统的工作效率。随着信息需求的不断增长,信息抽取是目前信息技术处理中研究的热点,因此也设计了大量技术、算法用于解决更多抽取问题,信息抽取的准确率也将更加精确、高效。
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信息系统是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的能进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统。是由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈基于功能分析的驾驶培训信息系统的设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,社会汽车保有量的迅猛增长,促进了驾驶培训行业的快速发展,对驾驶培训信息化提出了更高要求。
为满足驾培行业管理需要,从2005 年开始,机动车驾驶员培训信息化系统在驾驶培训行业得到应用,系统提供学员报名、培训监督和学时审核等功能,在一定程度上提升行业信息化水平、提高驾驶培训质量。
2006 年,秦勃等基于系统仿真阐述了驾培系统中的场景管理及汽车建模。2008 年,辛玉青基于指纹IC 卡设计与实现了驾驶员培训管理系统。2010 年,范韬基于指纹IC 卡设计了驾驶培训管理系统车载设备。2013 年,王艳琴通过收集分析用户需求,概述了驾驶培训管理系统的功能。2014 年,李红艳提出依托电子科技加强对驾培市场管理、提升驾校质量;吴汉迪研究了基于Android 平台的驾校便捷系统,并分析了其的关键技术;赵晓林利用空间信息技术、传感检测技术、惯性导航技术、IT 技术等研发了机动车驾驶培训和考试服务系统。
但随着学驾人数的增加、现代网络技术的发展和社会对驾培要求的提高,现有系统已不能满足社会公众服务和驾培管理工作的需求。
驾驶培训服务应满足管理部门、驾培机构、学员、社会公众的要求,相应的驾驶培训信息系统应提供以下功能。
2.1 管理部门要求的功能
2012 年1 月7 日,《江苏省机动车驾驶人培训管理办法》(江苏省人民政府令第76 号) 第十二条要求驾培经营者应当按照批准的经营范围、经营区域、教练场地等许可事项开展培训经营活动;第十六条规定机动车驾驶培训实行学时制,培训费用由理论培训学时费、驾驶操作培训学时费、驾驶模拟操作学时费等组成;第三十四条要求道路运输管理机构、公安机关交通管理部门应当运用现代化技术手段,实现机动车驾驶证考试系统与驾驶培训智能化信息系统的对接,保障机动车驾驶人培训、考试信息畅通。
2012 年1 月20 日,公安部、交通运输部《关于进一步加强客货运驾驶人安全管理工作的意见》(公通字〔2012〕5 号)第2 条要求道路运输管理机构要全面推广应用计算机计时培训管理系统,鼓励大中型客货教练车安装应用卫星定位系统。2012 年4 月1 日起,大中型客货车驾驶人培训要全部应用计算机计时管理系统, 2012 年10 月1 日起,其他汽车类驾驶人培训要全部应用计算机计时培训管理系统。计时管理系统要与道路运输管理机构和公安机关交通管理部门相关系统对接,实现信息共享。2012 年7 月22 日,《国务院关于加强道路交通安全工作的意见》(国发〔2012〕30 号)第七条要求加强和改进驾驶人培训工作,推广应用科技评判和监控手段,实行交通事故驾驶人培训质量责任倒查制度;第八条要求加强驾驶人培训质量监督,全面推广应用计算机计时培训管理系统,督促落实培训教学大纲和学时,定期向社会公开驾驶人培训机构的培训质量、考试合格率以及毕业学员的交通违法率和肇事率等,并作为其资质审核的重要参考。
根据以上规章和规范性文件的要求,驾驶培训信息系统应具有卫星定位、分类计时(理论培训学时、驾驶操作培训学时、驾驶模拟操作学时)、违规防范、培训监控、数据存储、信息发布、身份核对及行为控制(驾校、教练员、教练车、学员等)、电子围栏、学时审核等功能,并能与道路运输管理机构和公安机关交通管理部门相关系统对接,实现信息共享。
2.2 驾培机构要求的功能
随着驾培市场竞争的日趋激烈,部分驾校开始通过联合经营等方式走规模化、集约化经营之路,并为学员提供预约培训、先培后付等服务。这就要求驾驶培训信息系统在传统模式的基础上,支持预约培训、先培后付、联合经营等多种新的经营模式。
2.3 学员要求的功能
学员是驾驶培训服务的对象,也是驾驶培训过程的中心,学员需要实时便捷地掌握自己的培训信息(如已培训学时、剩余学时,下次培训时间、地点,各科目考试成绩等)。这就要求驾驶培训信息系统应通过短信平台、网站等方式向学员及时推送有关信息,并提供支付宝等第三方电子支付手段。
2.4 社会要求的功能
驾培机构提供的驾培服务是一种具有社会公共属性的产品,公众对驾培服务要求公开透明且信息对称。因此,驾驶培训信息系统应能通过固定渠道发布驾校、教练员、驾驶培训等信息,支持驾驶培训相关方交流互动,提供公共服务功能。
2.5 信息化发展要求的功能
随着移动通信、物联网技术的飞速发展,智能手机和平板电脑逐渐普及,驾驶培训信息系统应在安全可靠、便于升级、数据同步、功能可扩充、维护快速等的前提下,提供移动终端的接入,方便管理部门、驾培机构、教练员和学员随时随地获取信息并进行有关操作。
此外,随着大数据时代的到来,驾驶培训信息系统在做好数据统计的基础上,应具有海量数据的分析和挖掘、提供辅助决策的功能。
通过以上功能分析,驾驶培训信息系统应通过建立一个便民高效、信息畅通、功能完善、监管科学的信息化平台,实现管理部门、驾培机构、教练员、学员、社会公众等多方的信息共享,全面提高驾培行业的管理能力和服务水平。驾驶培训信息系统应由以下11 个子系统组成。
3.1 计时终端子系统
计时终端是整个系统的基础,负责绝大多数数据的采集、处理和传输,保障培训信息的实时性和准确性。根据培训阶段的不同,计时终端分为理论计时终端、模拟计时终端和车载计程计时终端。计时终端应具有签到签退、图像采集、身份验证、计时、数据显示、语音播报、数据通信、培训记录采集和存储、开机自检等功能,车载计程计时终端还应具有车速和位置信息采集、卫星定位和监控、警示、违规防范等功能。
3.2 基于GIS 的培训监控子系统
通过在电子地图上配置图层、关注点、视角等参数,标注训练场地并关联第二、三阶段训练数据,实现电子围栏、实时监控、教练车在线情况和轨迹回放等功能。
3.3 数据存储子系统
系统产生驾培业务、定位信息、训练状态、图像等多种数据,要求数据库服务器集中部署在电信等第三方机房,支持多服务器、实时监控、异地灾备。
3.4 信息发布子系统
通过驾培网站,为社会公众提供交通法规政策及行业动态、驾校分布、驾校资质、学车指南等信息,为学员提供培训报名、学时查询、网上学习、问卷调查等功能。通过短信平台,点对点地将培训过程的关键信息告知学员。
3.5 运管业务子系统
道路运输管理机构可统一设置及调整驾培参数(如各培训阶段的学时等)和不同角色用户的权限;向平台内所有或部分计时终端发送语音、拍照、点名等指令;根据行政处罚结果控制驾培机构、教练车和教练员的行为;进行开班审核、一般情况下学时自动审核、特殊情况下手工审核。
3.6 驾校经营子系统
既支持定人定车的驾培传统模式,又支持预约培训、先培后付、联合经营、电子支付等新的经营模式,助力驾培机构成功转型。
3.7 移动服务子系统
支持智能手机、平板电脑等移动设备,进行移动查询、评价、投诉、办公等工作。
3.8 统计分析与辅助决策子系统
系统应整合学员报名、开班、理论学习、科目训练、考试预约、考试成绩等信息,提供学员培训过程、教练员考核、服务满意度、培训考试质量等多种培训数据的统计分析。在此基础上,通过数据挖掘、数据融合等技术,提供驾培市场发展前景及影响因素等信息辅助决策。
3.9 信息共享子系统
通过与道路运输管理机构的运输管理业务系统和公安机关交通管理部门的机动车驾驶证考试系统的无缝对接,实现信息共享和业务协同。
3.10 信息安全子系统
在系统的整个生命周期内,采用访问控制、加解密、数字认证、攻击检测、容错、防病毒等技术,保障系统的正常运行。
3.11 运营维护子系统
系统应具备快速、便利的系统维护功能,实现远程维护、远程升级,适应服务地区分散性、业务多样性及复杂性等特点。
在功能分析的基础上,进行驾驶培训信息系统的设计,能够满足不同对象的需求,增强系统的针对性和实用性,对于驾驶培训行业的信息化建设具有一定的推动作用。
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单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于16位单片机的语音电子门锁系统相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:介绍采用声纹识别技术、在凌阳SPCE061A单片机上实现的一种语音电子门锁身份认证系统。实验结果表明,系统性能稳定,识别效果好,可以推广使用。
关键词:声纹识别 基于周期 线性预测 模式匹配 DTW
生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,是目前公认的最为方便与安全的识别技术。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用牲识别和技术进行身份认证,安全、准确、可靠。
在生物识别领域中,声纹识别,也称为说话人识别,以其独特的方便性、经济性和准确性等优势受到世人瞩目,并且益成为人们日常生活和工作中重要且普遍的安全认证方式。声纹识别是一种根据说话人语音波形中反映说话人生理和行为特征的语音参数,自动识别说明人身份的技术。
声纹识技术可分为两类,即说话人辨认和说话人确认。前者用以判断某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的,是一对一判别的问题。从另一方面,声纹识别又有与文本有关和与文本无关两种,根据特定的任务和应用,应用范围不同。与文本有关的声纹识别系统要求用户按照规定的内容发音,每个人的声纹模型逐个被精确地建立,而识别时也必须按规定的内容发音,因此可以达到较好的识别效果;而与文本无关的识别系统则不规定说话人的发音内容,模型建立相对困难,但用户使用方便,应用范围较宽。
本文介绍的语音电子门锁是一种在凌阳16位单片机SPCE061A上实现的与文本有关的说话人确认系统。该系统主要由说话人识别模块、门锁控制电机以及门锁等部分组成。在训练时,说话人的声音通过麦克风进入说话人语音信号采集前端电路,由语音信号处理电路对采集的语音信号进行特征化和语音处理,提取说话人的个性特征参数并进行存储,形成说话人特征参数数据库。在识别时,将待识别语音与说话人特征参数数据库进行匹配,通过输出电路控制门锁电机,最终实现对门锁的控制。
说话人识别算法原理框图如图1所示。
1.1 预处理
(1)去噪
对麦克风输入的模拟语音信号进行量化和采样,获得数字化的语音信号;再将含噪的语音信号通过去噪处理,得到干净的语音信号后并通过预加重技术滤除低频干扰,尤其是50Hz或60Hz的工频干扰,提升语音信号的高频部分,而且它还可以起到消除直流漂移、抑制随机噪声和提升清音部分能量的作用。
(2)端点检测
本系统采用语音信号的短时能量和短时过零率进行端点检测。语音信号的采样频率为8kHz,每帧数据为20ms,共计160个采样点。每隔20ms计算一次短时能量和短时过零率。通过对语音信号的短时能量和短时过零率检测可以剔除掉静默帧、白噪声帧和清音帧,最后保留对求取基音、LPCC等特征参数非常有用的浊音信号。
1.2 特征提取
在语音信号预处理后,接着是特征参数的提取。特征提取的任务就是提取语音信号中表征人的基本特征。
1.2.1 特征参数的选取
特征必须能够有效地区分不同的说话人,且对同一说话人的变化保持相对稳定,同时要求特征参数计算简便,最好有高效快速算法,以保证识别的实时性。
说话人特征大体可归为下述几类:
(1)基于发声器官如声门、声道和鼻腔的生理结构而提取的参数。如谱包络、基音、共振峰等。其中基音能够很好地刻画说话人的声带特征,在很大程度上反映了人的个性特征。
(2)基于声道特征模型,通过线性预测分析得到的参数。包括线性预测系数(LPC)以及由线性预测导出的各种参数,如线性预测倒谱系数(LPCC)、部分相关系数、反射系数、对数面积比、LSP线谱对、线性预测残差等。根据前人的工作成果和实际测试比较,LPCC参数不但能较好地反馈声道的共振峰特性,具有较好地识别效果,而且可以用比较简单的运算和较快的速度求得。
(3)基于人耳的听觉机理,反映听觉特性,模拟人耳对声音频率感知的特征参数。如美国尔倒谱系数(MFCC)等。MFCC参数与基于线性预测的倒谱分析相比,突出的优点是不依赖全极点语音产生模型的假定,在与广西无关的说话人识别系统中MFCC参数能够比LPCC参数更好地提高系统的识别性能。
此外,人们还通过对不同特征参数量的组合来提高实际系统的性能。当各组合参量间相关性不大时,会有较好的效果,因为它们分别反映了语音信号的不同特征。
在计算机平台的仿真实验中,通过各种参数的实际比较,采用MFCC参数比采用LPCC参数有更好的识别效果。但在SPCE061A平台上做实时处理时,与LPCC系统相比,MFCC系数计算有两个缺点:一是计算时间长;二是精度难以保证。由于MFCC系统的计算需要FFT变换和对数操作,影响了计算的动态范围;要保证系统识别的实时性,就只有牺牲参数精度。而LPCC参数的计算有递推公式,速度和精度都可以保证,识别效果也满足实际需要。
本系统采用了基音周期和线性预测倒谱系数(LPCC)共同作为说话人识别的特征参数。
1.2.2 LPCC参数的提取
基于线性预测分析的倒谱参数LPCC可以通过简单的递推公式由线性预测系数求得。递推公式如下:
其中p为LPC模型的阶数,也是模型的极点个数。
(1)LPC模型阶数p的确定
为使模型假定更好地符合语音产生模型,应该使LPC模型的阶数p与共振峰个数相吻合,其次是考虑声门脉冲形状和口唇辐射影响的补偿。通常一对极点对应一个共振峰,10kHz采样的语音信号通常有5个共振峰,取p=10,对于8kHz采样的语音信号可取p=8。此外为了弥补鼻音中存在的零点以及其他因素引起的偏差,通常在上述阶数的基础上再增加两个极点,即分别是p=12和p10。实验表明,选择LPC分析阶数p=12,对绝大多数语音信号的声道模型可以足够近似地逼近。P值选得过大虽然可以略微改善逼近效果,但也带来一些负作用,一方面是加大了计算量,另一方面有可能增添一些不必要的细节。
(2)线性预测系数的求取
自相关解法主要有杜宾(Durbin)算法、格型(Lattice)算法和舒尔(Schur)算法等几种递推算法。其中在杜宾算法是目前最常用的算法,而且在求取LPC系数时计算量也量小,本系统采用该递推算法。
1.2.3 基音参数的提取
基音估计的方法很多,主要有基于短时自相关函数和基于短时平均幅度差函数(AMDF)等基音估计方法。
(1)基于短时自相关函数的基音估计
短时自相关函数在基音周期的整数倍位置存在较大的峰值,只要找出第一最大峰值的位置就可以估计出基音周期。
(2)基于短时平均幅度差函数(AMDF)的基音估计
基于短时平均幅度差函数(AMDF)在基音周期的整数倍位置存在较大的谷值,找到第一最大谷值的位置就可以估计出基音周期。这种方法的缺点是当语音信号的幅度快速变化时,AMFD函数的谷值深度会减小,从而影响基音估计的精度。
实际上第一最大峰(谷)值点的位置有时并不能与基音周期吻合,第一最大峰(谷)值点的位置与短时窗的长度有关且会受到共振峰的干扰。一般窗长至少应大于两个基音周期,才可能获得较好的估计效果。语音中最长基音周期值约为20ms,本系统在估计基音周期时窗长选择40ms。为了减小共振峰的影响,首先对语音进行频率范围为[60,900]Hz的带通滤波。因为最高基音频率为450Hz,所以将上限频率设为900Hz可以保留语音的一、二次谐波,下降频率为60Hz是为了滤除50Hz的电源干扰。
以上两种方法都是对语音信号本身求相应的函数。本系统采用的基音估计方法是:首先对带通滤波后的短时语音信号进行线性预测,求取预测残差;再对残差信号求自相关函数,找出第一最大峰值点的位置,即得到该段语音的基音估计值。实验表明,通过残差求取的基音轨迹比直接通过语音求取的基音轨迹效果更好,如图2所示。图2中横坐标为语音帧数,纵坐标为8000/f,其中f为基音频率。
1.3 模式匹配
目前针对各种特征参数提出的模式匹配方法的研究越来越深入。典型的方法有:矢量量化方法、高斯混合模型方法、隐马尔可夫模型方法、动态时间规整(DTW)方法和人工神经网络方法。
这些方法都有各自的优点和缺点。其中DTW算法对于较长语音的识别,模板匹配运算量太大,但对短语音(有效语音长度低于3s)的识别既简单又有效,而且并不比其他方法识别率低,特别适用于短语音、与文本有关的说话人识别系统。本系统采用端点松驰两点的(DTW)算法,端点松驰引起的计算量增加并不大,还可以放松对端点检测的精度要求。
动态时间规整(DTW)算法基于动态规划的思想,解决了说话人不同时期发音长短、语速不一样的匹配问题。DTW算法用于计算两个长度不同的模板之间的相似程度,用失真距离表示。假设测试模板和参考模板分别用T和R表示,按时间顺序含有N帧和M帧的语音参数(本系统为12维LPCC参数),失真距离越小,表示T、R越接近。把测试模板的各个帧号n=1~N在一个二维直角坐标系中的横轴上标出,把参考模板的各帧号m=1~M在纵轴上标出,如图3所示。通过这些表示帧号的整数坐标画出纵横线即形成网络,网格中的每一个交叉点(n,m)表示测试模板中某一帧与参考模式中某一帧的交会点,对应两个向量的欧氏距离。DTW算法可以归结为寻找一条通过此网格中若干交叉点的路径,使得该路径上节点的距离和(即失真距离)为最小。对于端点松弛的情况,路径搜索原理相同,只是增加了搜索路径。
语音电子门锁系统的核心是说话人识别模块。包括按键输入、语音信号采集、语音信号处理、FLASH存储扩展、扬声器输出、控制输出以及LCD模组等。说话人识别模型的原理框图如图4所示。其核心为语音信号处理,本系统选用特别适用于数字语音识别领域的凌阳16位单片机SPCE061A,并通过SPCE061A实现对其他各组成部分的编程控制。
SPCE061A是凌阳公司开发的一种性价比非常高的16位单片机。在2.6V~3.6V工作电压范围内,工作频率范围为0.32MHz~49.152Mhz,较高的处理速度使其能够非常容易、快速地处理复杂的数字信号;中断系统支持10个中断向量以及14个可来自系统时钟、定时器/计数器、时间基准发生器、外部中断、键唤醒、通用异步串行通信及软件中断的中断源,非常适合实时应用领域;内嵌2K字的SRAM和32K字的FLASH,具有32位可编程的多功能I/O端口;包含有7通道10位通用A/D转换器和内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器,以及具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器;SPCE061A采用CMOS制造工艺,同时增加了软件激发的弱振方式、空闲方式和掉电方式,系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电仅为2μA3.6V,极大地降低了其功耗;另外,μ’nSPTM的指令系统还提供具有较高运算速度的16位×16位的乘法运算指令和内积运算指令,为其应用增添了DSP功能,在复杂的数字信号处理方面既非常便利,又比专用的DSP芯片便宜得多.
说话人识别模块各组成部分完成的功能如下:
(1)按键输入部分:共有数字键、训练键、删除键、确认键和取消键等16个按键,用于密码输入和工作模式选择。采用4×4矩阵式键盘输入,只使用具有键唤醒功能IOA的低8位,可以合理利用硬件资源,且编程灵活。
(2)语音信号采集部分:通过SPCE061A内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器完成8kHz语音信号采集。
(3)FLASH存储扩展部分:用于存储说话人的个性特征参数参考模板。
(4)扬声器输出部分:通过SPCE061A具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器完成用户训练、识别等各种操作的语音提示。
(5)控制输出部分:通过SPCE061A的可编程I/O口控制门锁控制电机。
(6)LCD模组部分:用以显示系统的工作状态,该部分根据成本和实际需要可选。
(7)SPCE061A:说话人的语音信号处理以及各部分的编程控制均由SPCE061A完成。
说话人识别模块有三种工作模式:训练模式、认证模式和密码模式,这三种模式都可通过工作模式按键选择。
(1)训练模式,说话人的声音通过麦克风进入语音信号采集前端电路。第一次语音输入时,由16位单片机SPCE061A对采集的语音信号进行处理,提取说话人的个性特征参数,并存储到外扩的FLASH内,形成说话人特征参数模板。可以进行三次训练,第二语音输入时,提取的个数特征参数与由第一次语音输入形成的特征参数模板进行匹配,在匹配距离小于模板更新阈值时,将说话人特征参数模板更新为两次特征参数的平均值。第三次语音输入时,提取的个性特征参数与由第一、二次语音输入形成的特征参数模板进行匹配,在匹配距离小于模板更新阈值时,将说话人特征参数模板更新为三次特征参数的平均值,形成最后的该说话人的特征参数模板。
(2)认证模式,同样通过麦克风录入说话人的声音,再由SPCE061A对采集的语音信号进行处理,将提取的说话人特征参数与存储在外扩FLASH内的特征参数模板进行匹配,匹配距离小于认证阈值时,通过认证;然后再判断匹配距离是否小于认证模式下的模板更新阈值,决定是否对模板进行更新。
(3)密码工作模式,在说话人感冒或其他使其声音发生暂时改变的情况下,可以采用长密码方式进行认证,以免因为非常原因被拒之门外。
另外,每个用户都有一个短密码(用户可自行修改),无论在训练模式还是认证模式都要输入此密码,以形成或找到与该用户相对应的特征参数模板。系统还设置一个具有长密码的超级管理员用户,可以通过键盘对用户模板进行添加或删除。
3 实验结果
对于说话人确认系统,表征其性能的最重要的两个参量是拒识率和误识率。前者是拒绝真实的说话人而造成的错误,后者是接受假冒者而造成的错误,二者与匹配阈值的设定相关。匹配阈值的设定与语音锁系统的应用场合、功能侧重有关,对于家庭、宾馆等门锁用户,要求误识率尽可能低,甚至为零;若用于公司员工考勤等同类功能,就不能有太高的拒识率。表1是对以下每种情况各进行100次实时匹配的结果,其中设定的阈值适合门锁用户。
表1 100次实时匹配结果
由以上实验结果可知,对于同一个人相同发送的拒识率为8%;对于同一个人相似发音情况,因为系统是对说话的人进行判别,对于这种情况,无论拒绝或接受都是合理的;对于同一个人不同发音和不同人发音的情况,误识率为零。使用录音机进行多次实验,通过认证的次数为零。对于门锁用户,这个结果十分理想的。若用于考勤等同类功能,可通过修改匹配阈值值实现。
声纹识别与其他生物识别技术相比,除具有不会遗失和忘记、不需记忆、使用方便等优点外,还具有以下特性:用户接受程度高,由于不涉及隐私问题,用户无任何心理障碍;声音输入设备造价低廉,而其他生特识别技术的输入设备通常造价昂贵。与利用虹膜、指纹和人脸等技术的门锁相比,基于SPCE061A构建的语音电子门锁系统具有成本低、使用方便、保密性好等优点。经大量实验测试表明,该系统性能稳定、识别效果好。下一步将进行小批量的试用,以发现问题并加以完善。但是,在环境噪声或干扰信号高于语音信号时,该系统将无法进行正确的语音识别,在背景噪声处理及其工程实际上还要进一步改进。
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保险业是指将通过契约形式集中起来的资金,用以补偿被保险人的经济利益业务的行业。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于数据仓库技术的保险业统计分析系统设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:通过分析保险行业的核心业务,采用数据仓库技术,对保险企业中的海量历史数据进行集成和统计分析,得到精确的业务运行分析报告,对业务及客户进行趋势分析,以便及时作出正确决策并根据自身需要监测业务运营。
关键词:数据仓库;保险业;ETL;多维数据;统计分析
数据仓库(Data Warehouse,DW)是随着关系数据库、并行处理和分布式技术的飞速发展而产生的[1], W?H?Inmon出版了《Building the Data Warehouse》一书,给出了数据仓库的定义:数据仓库是一个面向主题的、集成的、非易失的、随时间变化的用来支持管理人员决策的数据集合[2]。数据仓库包含的是整个企业视图的粒度化数据。
数据仓库系统通常对多个异构数据源有效集成,集成后按照主题进行重组[3]。存放在数据仓库中的数据通常不再修改,用作进一步的分析型数据处理。
数据仓库系统的建立和开发以企事业单位的现有业务系统和大量业务数据的积累为基础 [4],其开发是一个循环迭代过程,通常需要企业有一定的业务数据积累,开发人员将这些历史数据通过ETL输入到数据仓库中,进行分析和统计,以建立决策支持辅助系统,为企事业单位管理者提供决策支持。
随着保险业发展及保险市场竞争的加剧,保险公司在管理和运营方面面临着更高的要求,来自监管、竞争、技术更新及全球化等各方面的压力不断考验着保险企业。保险业发展的核心动力表现在以下几个方面:①进入新分市场及提高业务质量;②巩固客户忠诚度,适应客户多变的需求;③高效的运营;④精确的风险及成本控制;⑤消除各种技术壁垒。
要做到上述目标并不容易。对高层管理者来说,由于统计口径的关系,很难获取一致性数据进行比对,很难及时监控到业务状况,不能有效地进行决策支持。对于业务部门主管与业务分析员,所需报表难以及时获取,即使取得的数据也难用于多视角、全方位地分析业务问题。对于IT部门来说,要不断帮助业务部门制作报表,时间相对较长,而且开发的报表越多,特别是分析型的报表越多,业务系统性能越受影响。
以某人寿保险有限公司为例,该公司的数据支持情况如下:
(1)保单管理系统中大致有50张左右的报表在运行,但随着公司业务的发展,数据分析及用于日常管理的制式报表与日俱增,报表数量将很快无法满足业务发展需求。
(2)各业务管理部门有各自的制式报表及统计需求,但在将数据汇总时,时常出现因统计时点不同、指标定义的理解差异等原因造成数据不一致,导致额外的数据校验工作。
(3)当前报表的IT实现基本上是按照单个报表需求来设计的,造成IT设计无法复用,报表开发缺乏整体规划,呈一种临时性状态,随着报表及统计需求的增加,IT相应的工作将与日俱增。
(4)因当前报表及数据统计都在保单管理系统中运行,随着需求数量的增加,保单管理系统将面临沉重的夜间批处理压力并严重影响日间日常业务操作的效率及稳定性。
针对上述系统现状,在建设中决定采用数据建模、ETL、数据分析以及数据展现等技术,实现风险管控分析、客户服务分析、客户维持分析、市场销售分析、综合分析和综合管理6大功能,达到以下目标:①代替原有手工报表方式,为业务人员节省时间;②提供精细的分析数据。业绩分析可以从营业部,钻取到营业组,甚至每个FC(理财顾问),保全分析可以分析每种保全项目的明细;③统一的分析口径。各部门统计指标,可以在统一的时间点上进行公司级汇总;名称一致的统计口径,可以唯一定义一种统计方式;④唯一的报表平台。从报表需求获取到报表需求分析以及最后的实现都在一个体系下完成,公司数据分析工作逐步系统化和实用化。
统计分析系统采用灵活架构,在构建一个统一、稳定的企业级数据仓库基础上,分步构建各个独立的分析应用数据集市,满足灵活性、扩展性要求,系统架构如图1所示。
保险数据仓库是一个中央的知识数据库,包含来自寿险系统、团险系统、短期险系统和电话销售系统等源系统的源数据,数据模型分为3层:
(1)数据准备层(Staging Layer): 采用同源系统相似的数据结构存储源系统的每日增量数据。
(2)保险企业模型层(Insurance Enterprise Models Layer): 作为保险数据仓库的核心,相应的保险企业模型部署在该层。根据保险行业的业务视图,保险企业模型分为10个主题,根据保险信息的特性而非事务处理的目的来设计,企业级上所有保险业务信息根据历史版本进行记录。在数据准备层通过ETL(数据抽取转换装载程序)进行数据批处理,采用增量机制装载进入保险企业模型。
(3)分析数据模型层(Analysis Data Models Layer): 各种各样的数据分析需求归类到不同的数据集市,如市场及销售数据集市、运营效能数据集市、风险管控数据集市等。分析数据模型即为满足数据集市需求而采用维度建模方法特别设计的模型。分析数据模型从保险企业模型衍生而来,数据通过ETL 批处理,采用增量机制装载进入保险企业模型。
ETL采用增量机制,每日从源系统抽取变更数据至Staging层,接着将Staging层数据转换至企业模型和分析模型。在ETL批处理完成后,系统运行报表批处理生成报表并发布到相应的报表文件服务器上。
OLAP元数据管理工具: 提供OLAP 元数据管理工具,用于管理所有OLAP 业务元数据,包括指标定义、维度层次定义、指标与维度的关系及分析需求。通过使用这个工具可帮助保险企业统一KPI 定义及促进企业标准化管理,同时其管理的内容可作为统计分析系统所支持的知识库来使用。 OLAP平台:选择微软的SQL Server 2008作为OLAP平台。OLAP 工具支持分析的类型包括管理仪表盘、平衡记分卡、制式化管理报表、临时查询、数据挖掘等。
4.1 ETL实现
ETL采用SQL Server集成服务来实现。Microsoft Integration Services 是一个可以生成高性能数据集成解决方案(包括为数据仓库提取、转换和加载ETL包)的平台。Integration Services包括生成和调式包的图形工具和向导;执行工作流函数操作和执行SQL脚本等任务;提取和加载数据的数据源和目标;清除、聚合、合并和复制数据的转换;管理包执行和存储的管理服务,即Integration Services;用于Integration Services对象模型编程的应用程序编程接口(API)。
4.2 多维数据实现
创建报表之前,需要通过SQL Server分析创建多维数据模型。之所以使用SQL Server分析服务创建多维模型,主要是为了实现对业务数据的即席查询。系统开发人员创建多维数据集以支持快速响应,并提供单个数据源以进行业务报告。商业智能的重要性不断提高,使用单一的分析数据源可确保将差异减到最小(如果无法完全消除差异)。
4.3 报表系统实现
报表系统实现使用了SQL Server报表服务,报表服务包含一整套管理报表的工具。报表工具在微软的开发环境中工作,并与SQL Server无缝衔接。通过报表服务,可以从多种不同的数据源创建各种不同样式的报表。
该系统目前已经在某人寿保险有限公司正式投入使用,结果显示,该系统使业务数据的分析效率、分析能力大大提高,在一定程度上简化了业务人员数据统计工作,对公司决策支持起到很大的帮助作用,系统良好的应用价值体现在以下几个方面:
①数据集成。数据仓库能够把来自多个不同子系统的数据进行有效集成,提供统一的、一站式的业务报表系统;
②查询灵活方便。统计分析系统能够根据不同的需求进行条件过滤,并支持数据向上向下钻取,数据查询方式更加灵活,追溯更加简单直接,为业务分析人员提供了很大的便利;
③安全性高。为了保证数据的安全性和可靠性,对数据仓库中的数据实行统一管理;
④降低成本。统计分析系统的建立,可以代替原来的手工汇总操作,一次创建,只需要进行简单的维护就可长期使用。
本系统开发及系统运行工作得到如下经验及启示:
(1)理念的转变。在数据分析上,需要从清单和简单汇总上升到数据分析,从单个部门分析到全局分析,从数据库到数据仓库进行分析设计。
(2)平台统一管理要求。在报表的管理上,一个统一的部门管理面向高管的报表,制定统一的口径;对没有报表的部门需要严格确认数据准确性;对有报表的部门,不要局限于当前的数据逻辑。
(3)系统扩展。报表需要不断扩展和改进,不断提高深度和广度,收集更多数据,提供更多报表;提升界面功能,精确授权,自动分发报表;提升可用性,全面取代现有的其它报表系统;从明细数据到统计数据,进而分析数据,最终实现商业智能、数据挖掘的目标。
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21世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源,水资源问题已不仅仅是资源问题,更是关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。基于此,采用节水、节能的灌溉方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统设计分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统设计分析全文如下:
【摘要】:针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。
【关键词】: 节水灌溉 远程 智能 物联网 Android
我国是一个干旱缺水严重的国家,淡水资源总量为2. 8 万亿m3 ,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第4 位; 但人均只有0. 22 万m3 ,仅为世界平均水平的1 /4,是全球13 个人均水资源最贫乏的国家之一。淡水资源中灌溉用水总量约占全国总用水量的1 /2 以上,而且灌溉用水效率相当低,平均灌溉水利用率仅约40%,发展节水灌溉是缓解我国水资源紧缺和促进农业可持续发展的关键所在。农业要发展,水利要先行,我国水资源缺乏,有效合理地利用水资源就必须要大力发展节水灌溉,同时节水灌溉也是农业现代化的一个标志,其增产增效、节约劳动力和提高土地的利用率等诸多的优越性决定了它是未来发展的必然趋势。
物联网就是通过条码与二维码、射频标签( RFID) 、全球定位系统( GPS) 、红外感应器、激光扫描器及传感器网络等自动标识与信息传感设备及系统,按照约定的通信协议,通过各种局域网、接入网、互联网将物与物、人与物、人与人连接起来,进行信息交换与通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。
随着我国国民经济的迅速发展,农业生产必将采用各种各样先进的技术,以提高农作物产量,节约资源。本研究针对传统灌溉和灌溉控制方式的各种缺点,通过WCDMA 技术和无线传感器网络技术的结合,实现了利用Android 移动终端对灌溉系统的远程控制,并通过基于土壤湿度的控制方式实现对农田进行自动适时适量的灌溉。
智能节水灌溉系统中分布多个环境传感器节点、电磁阀控制节点和变频器控制节点。土壤环境、空气环境参数由环境传感器节点采集,滴灌管道由电磁阀控制节点实施开关控制。为了确保灌溉供水的稳定性和可靠性,达到节水目的,设置一个变频器控制节点来实现全自动变频恒压供水。控制器节点通过Zig-Bee 网络采集环境传感器节点、电磁阀控制节点和变频器控制节点信息,控制电磁阀控制节点和变频器控节点状态; 现场采集的信息通过移动互联网络和Internet互联网由控制器节点负责发送到远程监控中心,Android 移动终端接收远程监控中心传送过来的采集信息,可对智能节水灌溉系统进行实时的监控。远程智能节水灌溉系统的结构组成为: 无线环境传感器节点、无线电磁阀控制节点、无线变频器控制节点、控制器节点、远程监控中心及Android 移动终端。
为了解决智能节水灌溉系统的供电技术问题,系统采用太阳能供电方式对环境传感器节点、电磁阀控制节点、变频器控制节点、控制器节点进行供电。无线传感器模块选用ZigBee 技术的新一代SOC 芯片CC2530。该模块主要负责对空气温度、空气湿度、光照和土壤湿度等环境参数的实时采集,使用ZigBee 协议将采集到的数据发送到控制器节点ZigBee 模块,同时接收来自控制器节点ZigBee 模块的控制命令。土壤湿度传感器采用锦州利诚LC - TS2 型FDR 土壤湿度传感器。控制器节点主要用于收发ZigBee 模块数据并通过Internet 和移动互联网络与远程监控中心进行网络通信。Android 移动终端主要完成同远程监控中心的数据交互及网络通信等功能。
控制器节点作为物联网应用系统网关,功能比较复杂,因此主控芯片采用高性能的ARM11 内核的嵌入式处理器S3C6410。为减低系统设计的复杂性,选用飞凌嵌入式技术有限公司的OK6410 嵌入式模块,该模块已经集成了S3C6410 最小系统以及相应的NOR Flash、NAND Flash、SDRAM、RS232 及USB 接口等常用模块。WCDMA 通信模块选用中兴通讯生产的MG3732 模块,该模块是一款WCDMA/GSM 双模移动互联网通信模块,支持上下行非对称数据传输,MG3732 模块在通信接口上具有比以往无线通信模块更加灵活的特性,可以支持异步串口( UART) 和通用串行总线接口( USB) 两种通信接口,以满足不同主控设备的特性要求。另外,模块内部还集成了标准的TCP / IP 协议栈,支持TCP 协议和UDP 协议传输,可以很方便地连接到Internet 进行网络传输。控制器节点是无线传感器网络的汇聚节点,负责管理节水灌溉系统现场的ZigBee 网络,同时还作为现场的一个主控单元,配有相应的液晶屏和触摸屏,可实时展示节水灌溉系统中的相关信息以及对现场的电磁阀进行控制。
远程监控中心由1 台移动终端可以直接访问的联网微机组成,通过Internet 互联网和移动互联网与现场控制器节点中的WCDMA 模块建立连接进行通信。远程监控中心把现场采集的信息存入数据库中,以便以后分析处理。同时,还能根据需要对现场中的电磁阀进行控制,具有手动和自动两种灌溉控制方式。自动灌溉控制基于土壤湿度,当土壤湿度达到湿度下线自动启动灌溉系统。监控中心软件采用Java语言编写,它是完全面向对象的编程语言。数据库选用MySQL5. 0。远程监控中心的软件包括两部分:WebService 服务器端监控程序和基于Java Web 的智能节水灌溉系统演示网站。
4. 1 Android 客户端功能架构
Android 是美国Google 公司开发的基于Linux 平台的开源嵌入式操作系统,包括操作系统、用户界面和应用程序。该系统采用客户机/ 服务器模式,服务端部分用Java 开发的WebService 和Socket 编程技术来实现,客户端部分是采用基于Socket 通信方式的Android Java 开发技术实现; 编译最终生成在任何Android移动终端都可以运行的APK 文件,直接安装后就可以在Android 移动终端上使用。相比传统的远程节水灌溉系统,该系统不受时间、环境、地理位置等因素限制,在用户移动终端上设计控制界面,操作方便、灵活。
4. 2 Android 客户端界面设计
Android 系统采用XML 可扩展标记语言完成界面设计,本系统主要包含登录界面、主功能界面和主控制界面。在主功能界面中,可以点击进入各级主控制界面。1 号节点的主控制界面如图3 所示。在该控制界面可以实时接收1 号节点的空气温度、湿度、光照、土壤湿度等环境参数并显示,还可以设置自动灌溉和手动灌溉模式。
Fig. 3 1 node main control interface
4. 3 Android 客户端功能设计
Android 客户端系统测试采用联想A750 手机,Android4. 0. 3 版本,内核Linux3. 0. 8 版本; 开发环境为ADT Bundle + Java JDK7,服务器可以同时与多个Android 手机客户端进行通信,为每个客户端分配1个端口号; 用户合法登录进入系统之后首先进入主功能界面,在主功能界面选择某控制节点进入控制节点界面。
本系统主要包含4 个Activity,Activity 与Activity之间通过Intent 进行通信和变量的数据传递,每个文件的属性及权限在全局配置文件manifest. xml 中定义。
4. 3. 1 Socket 网络通信功能
Socket 通信是指双方采用Socket 机制交换数据,常用的通信协议有TCP 和UDP 两种。TCP 协议是可靠的、面向连接的协议; 而UDP 数据报协议是不可靠的、无连接的协议。本文网络编程采用的是UDP 通信协议,通过UDP 协议向远程监控中心发送控制信息。
4. 3. 2 灌溉模式处理模块
主控制界面可以通过按钮设置自动灌溉和手动灌溉模式。自动灌溉控制基于土壤湿度,当土壤湿度达到湿度下线自动启动灌溉系统; 手动灌溉控制由用户通过Android 移动终端进行设置。节水灌溉系统工作模式关键代码如下:
if ( event. getAction( ) = = MotionEvent. ACTION_DOWN) {
if ( v. getId( ) = = ManualButton. getId( ) ) { / /手动灌溉模式
com. riwis. utils. Configuration. isDefend = false; ;
}
if ( v. getId( ) = = AutoButton. getId( ) ) { / / 自动灌溉模式
com. riwis. utils. Configuration. isDefend =
true;}}
为了能有效提高农业灌溉用水的资源利用率、科学实施农业灌溉,开发了基于物联网Android 平台的远程智能节水灌溉系统。同时,介绍了系统总体架构,设计了无线传感器节点、控制器节点的硬件、远程监控中心、Android 客户端。在Android 移动终端上实现了远程智能节水灌溉,具有硬件成本低、性价比高、智能化、低功耗等特点,为精细高效农业信息采集和节水灌溉智能控制提供有效的技术手段。该系统在济源农业科学院进行了原型试验,结果表明: 系统运行效果良好,操作界面人性化,控制方便,实时性好,具有一定的推广价值。
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与常规的充电器相比,多能源手机充电器有着明显的优势。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于单片机的多能源手机充电器设计与研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:与常规的充电器相比,太阳能充电器有着明显的优势。文章介绍一种多用太阳能手机充电器,该设计利用单片机控制,用软件完成绝大部分任务,辅以简单的外围电路,实现软件和硬件的结合,便于手机的使用和能源的利用。
【关键词】:太阳能电池板 控制 单片机 DCDC变换器
由于化石燃料的燃烧,导致了全球环境污染和能源短缺,不可再生能源已经是进入紧急状态,能源危机越来越制约着国际社会经济发展,全球能源日益紧张并且环境污染越来越严重,我们必须开发使用清洁、可再生能源。目前使用最广泛的是太阳能、风能,同样温差能也开始受到广泛关注。
太阳能是一种可再生且无污染的自然资源。越来越多的国家已经使太阳能资源成为了各国经济发展的新动力。太阳能电池通过使用太阳发出的光能和材料相互作用产生电,来避免环境污染的可再生能源。这对改善生态环境,缓解温室气体等方面具有重要的意义。
风能,是一种公认的廉价环保且资源丰富的可再生能源。风能的储量非常丰富,并且是持续产生的。对于风力发电的技术相对成熟且开发成本较低,很适合大规模开发利用。由于风能具有该优点,所以得到了各国的高度重视和大力开发使用。
温差发电器是能将热能直接转化成电能的固态装置。美国科学家汤姆逊在研究鲨鱼鼻子时发现,鲨鱼将外界环境温差转换成电信号,传输给大脑来掌握海洋温度。并通过大量实验研究,发现了汤姆逊效应。基于该理论开发而成具有将温差转换成电压的半导体发电片。由于温差发电的转换效率低,造价高,仅在必要条件下才会使用,其开发潜力仍不小。
目前,采用单一的新能源技术充电,极易受到受环境影响,而达不到预期的发电效果。太阳能和风能两种资源都是取自自然环境,而自然环境又是瞬息万变的,所以采用单一的发电技术,很显然会存在不稳定的弊端,难以长期提供连续的电能。为了避免采用相当大的储电装置,对资金浪费,同时占用大量的场地。在此情况下,采用多种发电方式进行互补是必要的。根据我国所处气候区,该气候具有很强的互补性。例如冬天,太阳能辐射的强度较弱,风力较大;夏季,风力较小,太阳能辐射强度高。同时,白天风力较小,太阳能辐射强度大;黑天太阳能辐射强度接近为零,风力较大。因此,太阳能和风能具有极强的互补性。
2.1 系统整体结构设计
在全球能源危机越发显著的当下,开发和使用新能源已是大势所趋。为此,本课题在太阳能、风能、温差能方面,进行深度研究,提出并设计一套基于上述三种新能源技术的充电器,具体设计如下:硬件方面:新能源充电器主要由如下几部分组成:单片机模块、模数转换模块、液晶显示模块、降压稳压模块等。
系统由STC89C51 控制,模数转换芯片PCF8591 采集太阳能电池板输出电压电流、风力发电机输出电压,显示在液晶屏中;太阳能产生的电压,经降压稳压电路转换输出5V 电压,实现手机充电。温差能发电量较小,所以仅留出接口,方便采用万用表测量。
2.2 单片机系统电路设计
本设计中,微处理器选用STC89C51 单片机。51 单片机设计电源电路、复位电路、时钟电路,才可以使STC89C51 单片机稳定可靠地运行。设计中电源电路选用AOZ1016 降压稳压芯片,经过降压得到5.3V 电压,该电压可以满足单片机的正常工作。复位电路采用上电复位,实现上电后即复位。
时钟源电路采用无源晶振设计的,选用11.0592M 晶振作为系统的时钟源。此外,单片机直接驱动1602 液晶屏,显示电压信息。
2.3 降压稳压电路设计
本设计采用典型的BUCK 型电源芯片-AOZ1016 芯片作为降压稳压芯片。该芯片采用SO-8 封装设计而成,内部集成P 沟道场效应管和肖特基二极管,使外围电路非常简单。
2.4 A/D 转换电路设计
PCF8591 是具有IIC 总线接口的8 位A/D 及D/A 转换器。有4路A/D 转换输入,1路D/A 模拟输出。这就是说,它既可以作A/D 转换也可以作D/A 转换。A/D 转换为逐次比较型。电源电压典型值为5V。引脚功能如下:
PCF8591 芯片的模拟通道0 检测手机手机充电电压,模拟通道1 检测风能发电的电压,模拟通道2 检测太阳能电池板发电电压,模拟通道3 检测手机充电电流。
2.5 充电控制电路设计
在实际应用中,为了保护手机免收过高的电压冲击而烧坏,本系统设计了充电控制电路。结合A/D 转换电路,如果电压超过5.5V,则断开充电电路,从而保护手机。同时,也设计了按键控制充电回路通断的功能。
本设计的基本过程是从太阳能电池板获取太阳能后,进行电压的降压供系统供电和手机充电。而PCF8591 随时进行数模转换,将风能产生的电量、太阳能电池板发电电压、手机充电电压和电流等数据进行实时采集,然后进行LCD 液晶显示屏显示。另外,手机是否充电,以及充满电后,均通过单片机控制充电电路的通断。
本手机充电器系统的设计分为硬件电路设计和程序设计两个部分,硬件电路设计属于电路设计工作,通过对方案和可行性的分析,确定由89C51 单片机完成主电路的控制和测量,首先展开对主要电路与控制硬件电路设计,硬件电路的设计主要是设计电路原理图和原件,芯片参数的确定。在硬件电路设计上遇到不少麻烦,最初稳压电路想用LM7805,但后来发现设计要求中要求只利用升压,而LM7805 涉及降压,因此改换aoz1016 芯片来升压,再将电压输入usb 接口进行控制充电。并且在后期换掉了ADC0809 改用PCF8591这个四路的AD 进行数模转换。考虑到太阳能电池板输出电压随时波动,所以采用AOZ1016 降压稳压芯片,产生5.3V 的稳定电压,实现手机充电,并给单片机系统提供电源。采用51 单片机以及A/D 转换芯片,采集手机充电的电压值,并且显示在1602 液晶屏上。
本设计首先进行硬件设计和加工制作,在完成硬件加工,进行软件编程。最后得到完整的实物。通过对实物的功能测试,发现整个设计可以满足将太阳能为主要能源转换成电能,并直接给手机充电。在测试过程中,功能达到要求,符合设计需求,具有实际应用价值。
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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。射频标签是产品电子代码(EPC)的物理载体,附着于可跟踪的物品上,可全球流通 并对其进行识别和读写。RFID(Radio Frequency Identification)技术作为构建“物联网” 的关键技术近年来受到人们的关注。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于WIFI接口的RFID便携式拍卡查询系统设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着物联网、无线通信技术与门禁、考勤、一卡通技术的融合。针对持有RFID 卡人员活动情况信息实时统计的需要,设计了一款基于WIFI 接口的便携式实时信息拍卡查询系统。
系统基于WIFI 通信技术与物联网相结合,设计出一款实时查询和管理RFID 卡片信息的便携式设备。通过该系统我们可以实时认证持卡人的身份和查询卡内信息的变动情况,并对其的出勤情况进行即时了解。系统配有WIFI 通信接口,通过它可以将数据上传至手机平台上的APP 软件。
当手机APP 软件通过WIFI 信道和系统互联处于在线模式下,RFID 读卡模块读取卡片内序列号和相关信息后直接上传至手机数据库。当手机平台处于离线模式下,由RFID 读卡模块读取卡片内序列号和相关信息将存储于本地EEPROM 存储器内,待手机APP 上线后再上传给手机数据库。
2.1 主控芯片电路
主控芯片选用的是美国TI 公司的MSP430G 系单片机, 它是一款16 位的超低功耗混合型单片机,片内外设比较丰富,系统工作稳定。选用MSP430G2553 单片机最小系统,只需要复位电路,晶振电路即可工作。本设计为手持便携式设备,那么就需要考虑功耗问题,其相对于51、PIC 等单片机,虽然成本有所提升,但是工作的稳定性以及低功耗性更加有优势。
2.2 RFID 读卡头电路
MFRC522 构成的读写器,其外围电路简单,只需要对天线进行处理,就可以与IC 卡进行谐振通信,可通过I2C 或是SPI 接口,由主控芯片进行数据操作。
2.3 WIFI 模块介绍
本系统采用的WIFI 接口模块,此模块内置天线,也预留了2.4G 外天线接口,体积较小,信号强传输范围广,可以达到目标要求。该芯片支持802.11b/g/n 无线标准,超低功耗,支持WPS 联网配置,UART/PWM/GPIO 数据通信,可以同时与5 路TCP Client 连接,也能实现Smart Link 智能联网功能,即可直联手机APP。
2.4 电源管理电路
本设计为手持设备,对电量的消耗要有效控制。采取BQ24032 为管理主芯片,通过主控芯片MSP430 进行控制。该电路具备充电定时设定功能、睡眠模式和备用模式、自动充电电源选择功能和电池温度的监视调整功能。
整个系统的软件工作流程如图4 所示。系统通过初始化,检测有效范围内的IC 卡,读取其序列号和相关数据,并将信息存储起来。当结束使用,有两种方式读取数据:(1)系统可以通过wifi 与无线终端 组成局域网,无线终端可以同APP 等应用软件,读取数据,并将数据同步到数据库,实现数据统计与共享。(2)通过手持设备wifi,将设备与互联网连接,并将数据上传到数据库中,之后使用者可以通过访问数据库统计,以及从数据库下载数据备份。
本设计方便携带,共享性强,可与手机、计算机等无线终端设备进行通信。实现随时随地统计RFID 卡内相关信息和数据,配合手机APP 软件可完成信息的存储、查询,满足设计任务要求。
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单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈基于单片机的数控直流电流源设计与仿真相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
在现代测控技术中普遍使用数控电源,由于普通电源在工作时会产生的误差,系统的精确度受到了影响。数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以升级。微型单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了很好的发展条件,数控直流电流源是一种普遍使用的电子仪器,广泛应用于现代的教学实验和科学研究等领域。
数控直流电源设计采用单片机作为核心控制,基本原理简单,实现比较方便,电源的电流值也可以调整到较精确的数值,同样的也是采用LCD 进行显示。此方案采用保持电阻恒定而改变输入电压的方法来改变电流的大小。利用高精度D/A 转换器在单片机程序控制下提供可变的高精度的基准电压,该基准电压经过V/I 转换电路得到电流,再通过A/D 转换器将输出电流反馈至单片机进行比较,调整D/A 的输入电压,从而达到数控的目的。该方案的难点在于稳定恒流源的设计和高精度电流检测电路的设计。特点是可精确的控制电流的步进量,负载变化对电流输出的影响较小。
2.1单片机最小系统
(1) AT89S52 单片机。AT89S52 单片机是系统的核心部件,它是一种带8KB 可擦除只读存储器的低电压,高性能的单片机。AT89S52 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。此单片机共有4 个8 位的并行双向I/O 口,分别记作P0、P1、P2、P3。在本设计中P1 口只作为通用数据I/O 口使用,所以在电路结构上与P0 口有些不同。P2 口地址为A0H, 位地址为A0H~A7H。P2 口既可以作为系统高位地址线使用,也可以为通用I/O 口使用,所以P2 口电路逻辑与P0 口类似。这里面使用的是P3的第二功能信号。
(2)键盘模块。键盘模块使用的是4×4 键盘,这种键盘是行列扫描方式,它具有当按键较多时可降低占用单片机的I/O 口数目等优点,而且可以做到不必步进就能直接输入电流值。本方案的设计要求是按键的次数比较多结合该按键的优点,所以采用此种键盘,它可以对0 ~ 9 数字输入、“+”、“-”、“OK”、“SET”、“DEL”、“RESET/ON”等功能的实施。
(3)显示模块。使用LCD 液晶显示,LCD 具有轻薄短小,可视面积大,方便的显示数字,分辨率高,抗干扰能力强,功耗小,且设计简单等特点,芯片名称是 LM016L,该模块采用HD44780 作为驱动器驱动。
3.1输出电流范围的仿真
该方案的程序设计电流输出范围上限为20 ~ 2000mA,电压值限定了小于10V, 如果给定值在量程内时显示“OK!”;当给定值超过量程时将显示“ERROR! RESET!”。仿真时,如果在范围内,则可以任意输入4 位数字,若不在范围里,则系统显示“ERROR!RESET!”报警。
3.2步进调整仿真
在步进调整仿真,通过加减按钮进行1mA 步进调整,可观察到显示器的显示结果。通过键盘DEL 键可以修改上一步输错的数字。
3.3输出电流仿真
仿真最低电流200mA 负载电阻为2.0 时的状态,根据显示器显示内容可知,设定输出电流值为200mA,实测电流值为201mA,输出电压为0.400V,负载电阻为2.0,都满足设计要求。
这款数控直流电流源是以单片机系统为核心而设计制造出来的,具有电路简单,结构紧凑,价格低廉,可靠性高等优点,而且单片机具有精确的计算和控制功能,从而能够减少和排除各种误差的产生,高效的提高稳压电源输出电压精度。利用仿真技术可以在设计中调试电路,这样就为做成实物提供了很大的便利,同时节约了开发成本。经过实验证明本设计是可行的,并能够做成实物。
【浅谈基于单片机的数控直流电流源设计与仿真】相关
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MIDI音乐是Windows下的一种合成音乐,由于它通过记错的方式来记录一段音乐,因此与wave音乐相比,它可以极大地减少存储容量。
今天读文网小编要与大家分享的是:基于PLD技术的MIDI音乐播放控制系统设计相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
基于PLD技术的MIDI音乐播放控制系统设计
系统的设计是依据MIDI音乐基本原理,结合PLD技术,采用ALTERA公司的可编程逻辑器件CPLDEPM240T100C5作为控制单元来实现。系统的核心是运用VHDL语言进行编程,在CPLD内部设计出音调发生器、音乐编码器、彩灯闪烁控制三个模块。外围可配时钟、彩灯、开关、扬声器等设备,从而实现音乐选择控制播放、彩灯随音乐节奏闪烁变化等功能的PLD应用系统。
如图1所示,是系统组成的原理框图。其核心模块为CPLD芯片,内部有音调发生器、音乐编码器和彩灯闪烁控制器三个模块。音乐编码器内储存着预先设定的歌曲编码,通过改变音乐选择开关的状态可以决定当前要播放哪首音乐。音乐编码器控制着音调发生器和彩灯闪烁控制器,每当音乐节奏时钟送给音乐编码器一个时钟脉冲时,音乐编码器就当前要播放的音符的编码送给音调发生器和彩灯闪烁控制器。音调发生器根据编码对应的分频系数将基准时钟分频,得到当前要播放的音符所对应频率的脉冲,再用这个脉冲去激励扬声器,就可以得到这个音符的声音。彩灯闪烁控制器根据编码将当前要播放的音符对应的彩灯亮灭状态发送给彩灯。核心部分CPLD利用VHDL语言来完成,其他部分通过外围电路实现。
图1 系统组成原理框图
MIDI音乐是Windows下的一种合成音乐,由于它通过记错的方式来记录一段音乐,因此与wave音乐相比,它可以极大地减少存储容量。MIDI音乐的基本原理为:组成乐曲的每一个音符的频率值及持续的时间是乐曲能连续演奏的两个基本数据,因此只要控制输出到扬声器的激励信号频率的高低和每一个频率信号的持续时间,就可以使扬声器发生连续的乐曲。如图2所示,为CPLD内部芯片设计原理图。
图2 CPLD芯片设计原理图
3.1 音乐编码器模块设计
此模块包括节拍控制电路和音符产生电路。节拍控制电路以乐曲中最短音符的节拍为基准,产生乐曲所需要的全部节拍。将1/16音符设置为计数器的一个数,对应的1/4音符则是四个计数。在设计中为了让歌曲循环播放,计数器设定计满自动清零计数的功能,只要不断电,不关开关,歌曲就可以自动循环播放。
3.2 音调发生模块设计
此模块包括预置数产生电路和频率发生器。预置数产生电路采用查找表形式,按照音符的频率要求产生相应的预置数。根据可变模值计数器的设计原理及音符的分频系数,可算出乐曲中各音符的预置数。
频率发生器由可变模值计数器实现。由于系数要求产生出的信号频率较高,因此选用4MHz高频率脉冲作为可变模值计数器的计数脉冲,而为了减少输出的偶次谐波分量,最后输出到扬声器的波形应为应为对称方波,因此在到达扬声器之前,有一个2分频的分频器。
3.3 彩灯闪烁控制模块设计
彩灯闪烁控制电路主要是控制灯的亮和灭,此电路输出高低电平信号,就可以直接驱动发光二极管。在彩模块,设计为不同音符,对应不同的亮灭,这样,当音乐演奏起来的时候,随着音符的变化,彩灯也因为不同的音符闪烁起来。
3.4 开关选择模块设计
采用case语句,对外部电路输入的一个音符串进行判断,芯片内部处理这个字符串,从而判断选择的是哪首歌曲的播放。
3.5 顶层模块设计
采用VHDL语言进行顶层模块设计,如图3,将上述所提到的所有模块,利用component语句进行集合,然后利用管脚映射的方法,将所有输入输出连接在一起,这样就设计出了一个完整的MIDI音乐播放芯片,只需要再接入外围电路即可进行演示。
图3 顶层模块原理图
将各设计模块在 Quartus II 软件平台上进行仿真调试校验,设计系统顶层模块的仿真波形图如图4所示。
图4 顶层模块的仿真波形图
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STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于STC89C52单片机的宿舍智能防火报警系统设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
该智能防火系统以STC89C52 单片机为核心模块进行智能控制。该系统的总体构成主要包括以下几个部分:
1 主控的STC89C52 单片机2GSM 移动通信模块3 无线传输模块的设计4实时时钟电路5 防火信息采集与处理模块6 温湿度检测模块与键盘显示模块。该系统的设计是以单片机为核心, 并将其与通信技术和电子检测技术相结合, 从而形成一个稳定的智能化的防火报警系统。
GSM 移动通信模块主要提供无线短信和数据传输的功能。STC89C52 单片机通过依照GSM 通信模块的通信协议对其进行通信并控制, 从而进行短信智能收发。本系统以STC89C52 单片机电路为核心, 控制连接在各子模块上。通过STC89C52 单片机, 可监测室内温度, 湿度, 以及室内可燃气体和烟雾的浓度, 在数据异常时, 可通过控制GSM 移动通信模块, 向预留的号码进行短信报警。
在学生宿舍内部安装信息采集分析模块。当宿舍发生火灾时, 与之相对应的防火报警探测器无线发射电路启动发射无线接收模块在接收到无线信号后, 向主控单片机发送中断请求。主控单片机响应中断后, 读出发送信号的报警器编码比确定是哪个报警器发生异常, 由GSM 通信模块对预先设定好的号码进行短信报警, 短信内容也可预先设定, 说明具体的地址及联系人信息等。
(1)STC89C52 单片机的说明
STC89C52 是一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能COMOS8 的微处理器。STC89C52 主要功能包括兼容MCS51 指令系统,8K 可反复擦写FlashROM,32个双向I/O 口,256x8bit 内部RAM,3 个16 位可编程定时计数器,6 个中断源, 其中直接提供外部中断处理可使用P3.2(INT0)或P3.3(INT1);1 个全双工可编程标准串行口, 其引脚为P3.0(RXD) 和P3.1(TXD);时钟频率0-24MHz2 个串行中断, 可编程UART 串行通道,3 级加密位, 低功耗空闲和掉电模式, 软件设置睡眠和唤醒功能等。该单片机对于程序烧写输入非常方便,故用其作为主控系统。
(2)GSM 短信模块的简介
GSM 短信的远程控制系统, 能够接收远端预定义的短信息指令来控制8 路控制开关, 同时检测4 路按键开关量并通过单片机译码, 由GSM 短信模块传送到远端。郑凌燕. 葛万成(2006)针对GSM 具有实时, 方便, 快捷等优点对GSM 短信远程控制系统进行了描述。当单片机向GSM 短信模块发送信息时, 由4 路按键开关输入信息, 由单片机将单片机指令转换成AT 指令后传输给GSM 短信模块, 由GSM 短信模块将信息发送给预留号码, 实现远程信息传输控制的目的。本系统电路主要由四部分组成:GSM 短信模块, 单片机, 控制电路, 显示窗口。
(3) 无线传输模块设计
避开传统有线连接系统的局限弊端, 本系统采用无线传输方式。无线模块是利用无线技术进行无线传输的一种模块,主要由发射器,接收器和控制器组成。它的工作频率:315MHZ/433MHZ( 本设计选用315MHZ), 其发射功率:≤ 500MW, 静态电流:≤ 0.1UA, 发射电流:3 ~ 50MA, 它的工作电压:DC3 ~ 12V。当工作电压为3V 时, 在空旷地传输时距离约40 至50M, 当工作电压为12V 时, 达到最优工作电压, 空旷地传输距离约700-800M。除开无线发射模块外, 还有无线接收模块。平时未接收到发射出的信号时, 输出的只是杂乱的信号; 当无线接收模块接收到发射信号时, 经放大,变频, 滤波等处理后输出控制信号, 送到相应的解码芯片进行解码, 解码有效端口Vt也输出高电平经过一个非门转换送给单片机的外部中断0 接口。单片机在接到外部中断请求后, 执行外部中断服务子程序,读出数据码, 确定发出信号的传感器, 并进行短信报警。
(4) 温湿度测量电路设计
本系统中温湿度传感器采用新型温湿度传感器。这款温湿度传感器可给出全校准相对湿度及温度值输出,具有卓越的长期稳定性,湿度值输出分辨率为14 位,温度值输出分辨率为12位,并可编程为12 位和8 位。其中,两线制的串口设计,使外围系统变得快速简单,能耗低,体积小,不仅节省了资源,也简化了单片机的编程,提高了精度。徐会东(2005)指出,在将STH11 与单片机串口相连后, 初始化传输时, 应首先发出”传输开始”命令, 该命令可在SCK 为高时DATA 由高电平变为低电平, 并在下一个SCK 为高时将DATA 升高。接下来的命令顺序包含三个地址位( 目前只支持”000”) 和5 个命令位, 当DATA 脚的ack 位处于地电位时, 表示SHT11 正确收到命令。
如果与SHT11 传感器的通讯中断, 下列信号顺序会使串口复位: 即当DATA 线处于高电平时, 触发SCK9 次以上( 含9 次), 此后应再发一个”传输开始”命令。SHT11 利用两只传感器分别产生相对湿度, 温度的信号然后经过放大, 分别送至A/D 转换器进行模/ 数转换, 校准和纠错。最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至单片机处理, 单片机对处理数据后进行数字显示并作相应的控制。王海宁(2008)针对控制对象的特点, 在系统辨识的基础上对系统的控制算法进行了仿真研究, 最后针对温控系统进行了实验, 通过对实验数据的分析表明本文所述的基于单片机的温度控制系统的设计的合理性和有效性。
(5) 可燃气体浓度探测器的设计
传感器电路中最主要的期间就是QM-N10 气敏半导体传感器,该器件在洁净空气中的阻值大约有几十kΩ,接触到可燃气体时,电导率增大,电阻值急剧下降,下降幅度与瓦斯浓度在0.5% 以下成正比。一旦QM - N10 敏感到可燃气体时,IC1A 的脚处于高电位,此时IC1A 的脚变为低电平,经IC1B 反相后变为高电平,多谐振荡器起振工作,三极管VT2 周期地导通与截止,于是由VT1、T2、C4、HTD 等构成的正反馈振荡器间歇工作,发出报警声。与此同时,发光二极管LED1 闪烁。从而达到可燃气体泄漏告警的目的。
本系统的重点为单片机与短信模块串口通信的设计, 因为它承担着自动运行以及向外报警的功能。本系统采用异步通讯方式, 异步串行通讯规定了字符数据的传递方式, 即每个数据以相同的帧格式传递, 每一帧信息由起始位, 数据位, 奇偶校验位和停止位组成。STC89C52 单片机的串口仅占用了单片机的P3.0和P3.1 脚。当非串口方式工作时, 这两根口线还可以作为一般的I/O 口线使用。
宿舍防火智能防火系统为宿舍火灾预防工作提供了一条安全有效的途径, 本系统通过以核心模块STC89C52 单片机展开,与GSM 移动通信模块相结合, 同时与新型温湿度传感器, 可燃气体浓度检测器相结合, 设计了智能防火报警系统。展现了现代科学技术的自动化, 智能化的特点, 在平安校园建设方面起了积极的作用。
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.NET是 Microsoft XML Web services 平台。XML Web services 允许应用程序通过 Internet 进行通讯和共享数据,而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。Microsoft .NET 平台提供创建 XML Web services 并将这些服务集成在一起之所需。对个人用户的好处是无缝的、吸引人的体验。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于.NET电子商务系统的购物车设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
电子商务系统中的购物车指用户选择好商品后,从单击“加入购物车”按钮到“去结算”之间的过程。和超市购物车的功能类似:方便用户一次选择多件商品去结算;在用户选购过程中充当临时收藏夹。对于商家来说,购物车不仅让用户一次可以购买多件商品,还是商家向消费者推销商品的手段之一。很多电子商务系统的购物车页面除了显示用户已选择的商品外,还列表显示了“浏览该商品的用户还选择了”或“猜你喜欢的商品”等相关商品信息的链接显示。
与超市中的购物车相比,电子商务系统中的购物车具有更多的功能:(1)购物车中的商品可以保存一定的时间,如20 天、60 天或更长时间,只要用户打开购物车页面就可以浏览到曾经放入购物车中的商品;(2)用户可以添加、删除商品,修改商品数量、规格等信息;(3)用户选好商品随时可以付款结账,不像超市有营业时间的限制,比超市购物有更大的自由度。
在电子商务系统中,购物车起到了举足轻重的作用。用户浏览了商品,进行了确认,准备购买商品,完成一个流畅的购物过程,实现更多的网上交易是电子商务系统的宗旨,因此设计一个功能完善、界面美观、设计合理、用户界面友好的购物车是整个电子商务系统中十分关键的一环。
购物车主要有两种存储方式,包括Session 和数据库。Session 的好处是效率较高,但相对内存占用会较多,尤其是访问量比较大的网站;而数据库的效率显然也是个问题。很多时候我们会从业务角度来综合使用这两种方式。
(1)只有在用户选择“添加商品到购物车”时才创建购物车对象。要知道大多数的用户都处于浏览状态,尤其是那些搜索引擎的爬虫们,为每个光临的用户都自动创建一个购物车显然是不明智的。
(2)将购物车临时存储到Session 中的好处就是可以为没有登录的用户提供购物车服务,只有在用户进行结算的时候才需要登录。当然,也可以使用Session ID 作为唯一识别符将购物车存储到数据库中。
(3)对于已经登录的用户,如果他的购物车不为空,我们会在Session 过期时将他的购物车数据存储到数据库中。这样用户下次进入网站的时候就可以持有上次挑选的商品,进行一次结算。这种人性化的方式更加吸引用户。不过这里面有个陷阱,就是折扣的问题,因为很多促销活动中,商品的价格和日期有关,因此这种方式可能带来商品价格上的混乱。当然这些数据必须设定失效期。
电子商务系统实现由用户浏览商品、选择商品、添加到购物车、结算、付款等步骤组成的一个完整的购物过程,需要在电子商务系统的不同页面之间实现跳转。用户将所选中的商品放入购物车、继续购物、对购物车中的商品进行编辑(如删除某商品,修改某商品的数量)、清空购物车、付款下订单等操作,电子商务系统要求能跟踪用户的行为,记录下用户操作的过程。但是HTTP 协议是一种“无状态”的协议,它本身不包括客户与服务器之间交互的状态信息。它不用记录是哪个用户选购了商品,也不能将信息在页面间跳转时携带,所以要借助一些内置对象或数据库来实现信息的传递与记录。
3.1 购物车设计实现的方式
目前电子商务系统中的购物车主要是用Cookie、Session 和数据库的方式来实现,下面分别分析一下它们的机制及作用。
3.1.1 使用Cookie 方式来实现购物车
Cookie 是服务器通过浏览器保存在客户端硬盘上的文件,帮助服务器记录浏览器访问状态信息,服务器可以读取浏览器中的Cookie 信息,并进行相关操作。利用Cookie 键/值对特性保存用户所选购的商品,实现购物车的功能。设置Cookie 的有效生命周期,只要客户不清除,信息就一直存在。基于Cookie 的方式实现购物车,信息存储在客户端,减轻了服务器的负荷;基于Cookie 的购物车要求用户浏览器必须支持并设置启用Cookie,否则购物车则失效。国内最大的当当网络书店就是利用Cookie 来实现购物车功能的。
3.1.2 使用Session 方式来实现购物车
Session 可以保存和跟踪用户的状态信息,会话信息保存在服务器,每一个会话有一个唯一的SessionID 标识。Session 不依赖于客户端设置,信息存储在服务器会更安全,但是Session 会占用服务器资源,加大服务器端的负载,因此会影响服务器的性能。
3.1.3 结合数据库的方式实现购物车
利用Cookie 或Session 实现购物车,需要设置Cookie 或Session 对象的生命周期,为了让购物车中的信息更持久保存,可以选用数据库来实现。使用数据库实现提高了数据的安全性,存储的信息量也更大。每一个购物的行为,都要直接建立与数据库的连接,操作完成后才能释放连接。当并发用户很多时,对数据库的性能提出了更高的要求。例如淘宝网中的购物车有两种实现形式,其中用户登录后打开的购物车是使用数据库方式实现的。
3.2 三种实现购物车方式的选择
使用Cookie 实现购物车,必须获得浏览器的支持,同时信息存储在客户端,极易被获取,一般Cookie 只用来维持与服务器的会话。这种方式的缺点是如果客户端不支持Cookie,就会使购物车失效;另一方面当用户选择好商品放入购物车后,如果换一台电脑,还想浏览购物车中的商品,就没法浏览了,因为Cookie 信息是存储在本机。
使用Session 实现购物车,能很好地与交易双方保持会话,同时不受客户端设置的影响,在购物车技术中得到了广泛的应用。因为Session 信息是保存在服务器端,所以当并发的客户很多时,会增加服务器的负荷。
使用数据库实现购物车,在一定程度上解决了上述问题,购物车信息保存持久,而且用户在不同的机器上都可以查看到已放入购物车中的商品信息。在这种购物流程中涉及到对数据库的频繁操作,当用户很多的时候就加大了数据库服务器的负荷。
在实际应用过程中,设计者可以根据系统的功能选用不同方式来实现购物车。
电子商务系统要完成购买转化率,除了功能完善、性能稳定外,对于购物车的设计也要做到操作简便、流程清晰、付款方便等。购物车设计的好与坏,直接决定了用户购买的积极性,对于电子商务系统而言具有举足轻重的意义。购物车设计中应当注意下述几个问题。
4.1 “放入购物车”按钮在页面中突出、醒目
“放入购物车”按钮在页面中要非常醒目。当用户浏览商品的详细页面时,用突出颜色显示“放入购物车”按钮,这个按钮可以比页面上信息描述的文字大而突出,比如用红色或黄色等视觉冲击力很强的颜色,以增强用户购物的流畅度。
4.2 用户随时可以将商品“放入购物车”
除了商品详细介绍页面中有“放入购物车”按钮外,在搜索后的显示概要信息页面中也可以加入“放入购物车”按钮。此外,设计购物车页面时可以加入“同类产品推荐”或“浏览过该产品的用户同时还浏览过”等区域,在这些区域中显示商品信息的下面也可以设置“放入购物车”按钮,让用户随时可以将商品放入购物车,增强用户体验,从而增加购买转化率。
4.3 让购物车可编辑
允许用户在购物车页面对所选择的商品的购买信息进行编辑,如数量、颜色、尺寸等规格;当用户决定放弃购买某一件或几件商品时,可以方便地删除这些商品;也允许用户由购物车页面继续去选购商品。这样既方便用户操作,也给用户带来人性化的购物体验。
4.4 适当地放置“购买”按钮
在商品详细信息页面除了“加入购物车”按钮之外,还可以放置一个醒目的“购买”按钮,让用户跳过购物车环节直接进入支付页面。这种设置很适合只需要买一件商品的用户,这样更快捷方便。对于不喜欢透露个人信息,也不喜欢在购买过程中花费太多时间的用户,可以由购物车到付款环节中设置一个单独的页面,让用户自己选择匿名购买或者注册登录后再购买。这样省去了多次登录的麻烦,让用户购物过程简短畅快。
电子商务系统最终的目标是让更多的用户购买更多的商品,而购物车是整个购物过程中至关重要的一个环节,购物车的设计既要方便用户的使用,又要考虑商家的赢利需求,所以要求功能完善,稳定性好,简单易操作,页面美观大方,用户购物过程舒畅,用户体验友好。
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全球移动通信系统Global System for Mobile Communication就是众所周知的GSM,是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:一种基于GSM网络的通用短信息控制系统设计修改论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
一种基于GSM网络的通用短信息控制系统设计全文如下:
[摘 要]文章分析了基于GSM网络的通用短信息控制系统工作的基本原理,简介了该系统中应用的主要技术,阐述了基于GSM网络的短信息控制系统的基本组成,并提出了该系统的硬件和软件设计方法,最后,对该系统的工程应用作了评价和讨论。
[关键词]GSM;短信息;控制
GSM的英文全称是Global System for Mobile Communications,其中文含义是“全球移动通信系统”。GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计,并在蜂窝系统的基础上发展而成。我国1994年开始建设GSM网,目前全国GSM用户约有1.6亿。而作为GSM服务中一项重要的远程业务,SMS(Short Message Severs)能够在移动用户及外部系统(比如电子邮件、页面调度以及声音邮件系统)之间传送包括文字与数字的短信息。其独特的快捷性,方便性,易用性,已经使其在诸如E-Mail、娱乐,GPS定位等领域得到了越来越广泛的应用。目前已经有许多厂商开发了具有单独短信息收发功能的功能模块,GSM短信息收发功能模块的广泛应用,为GSM短信息在自动控制领域的应用注入了新的活力。
本设计选用YK-2 GSM短信模块和上位机构成基于GSM网络的通用短信息控制系统,以利用手机终端收发短信息实现对被控对象的远程控制。
系统采取经典的单通道开环控制结构,选用IBM-PC作为上位机,YK-2 GSM短信模块通过RS232口与上位机进行硬件连接,分析接收的短信息和生成发送短信息的工作由事先在上位机上编制好的软件实现,从而实现系统的运行,系统工作原理结构图如下:
图1 基于GSM网络的短信息控制系统基本结构
3.1 YK-2 GSM短信模块简介
YK-2 GSM模块是目前比较常用的GSM短信息收发模块,其高达 1条/6秒的发送速度,对中文70汉字,英文160字符短信息的支持,以及对GSM双频1800MHZ和单频900MHZ网络的适应能力,使其具有良好的通用性和移植性。YK-2 GSM模块支持硬件RS232接口,能够方便与PC上位机通讯。
3.2 短信息收发控件Smscom.ocx简介
Smscom.ocx是目前IBM-PC机常用的短信息收发ActiveX控件,可以在Visual Basic等可视化开发工具中直接调用。它采用串口或者红外端口作为短信息的输出通道,支持包括Nokia、Siemens、Motorol等a在内支持GSM0705短信息收发协议的手机终端。对部分基于GSM网络的调制借条器也有很好的支持。支持PDU短信息模式,具有初始化InitDevice、发送短信息SendSms、查询事件GetEvent、接收信息SmsEvent和发送完成OnEvent等基本事件。
4.1 K-2 GSM模块与上位机连接硬件实现
YK-2 GSM模块采用DB-9的连接器与上位机连接,结合RS-232C的各根数据线和MAX232芯片各个引脚的定义, 模块的TXD和RXD端通过MAX232分别与上位机的TXD和RXD端直接连接,组成最简单的通讯电路。同时考虑到现场干扰等情况,可以采取滤波电容灯抗干扰措施。
4.2 YK-2 GSM模块与上位机连接软件实现
软件开发工具选用Windows下的可视化开发工具Visual Basic,软件一方面接收移动终端发送过来的短信息,加以分析,输出控制信号到被控对象,另一方面将从检测与转换设备收过来控制结果的信息整理,发送到移动终端。软件基本原理如下:
SMS接口
SMS应用软件
GSM设备
软件的关键代码如下:
Private Sub Init_Click()
Dim ret As Integer
ret = Smscom1.InitDevice(3, 19200, 0) ‘初始化设备
If ret = 0 Then MsgBox “YK-2 GSM模块初始化成功!”
End Sub
Private Sub Send_Click()
Dim ret As Integer
ret = Smscom1.SendMsg(“13852035375”, “水位”) ’发送
If ret = 0 Then MsgBox “YK-2 GSM模块正在发送信息,请等待!”
End Sub
Private Sub Close_Click()
Smscom1.CloseDevice ’关闭设备
MsgBox “YK-2 GSM模块已经被关闭!”
End Sub
’事件通知
Private Sub Smscom1_SmsEvent(ByVal nID As Integer, ByVal szPhone As String, ByVal szText As String, ByVal szTime As String)
EventID.Text = nID
Select Case nID
Case 1 ’发送成功
MsgBox “信息发送成功!”
Case 2’发送失败
MsgBox “信息发送失败!”
Case 3 ’接收到信息
MsgBox“接收到信息”
Phone.Text = szPhone ’Phone
Message.Text = szText ’Text
Time.Text = szTime’Time
Case 4’保留
MsgBox “空信息!”
Case 5’出错
MsgBox “信息出错!”
Case Else
MsgBox “”
End Select
End Sub
基于GSM网络的通用短信息控制系统由于结构简单、价格低廉、通用性、实用性强,能够直接或者在稍作改造后用于诸如:工厂、煤矿等需要远程自动控制的场合。该基于GSM网络的通用短信息控制系统能够在提高经济效益,减少工作人员劳动强度方面起到了较大的作用,能使需要该系统的工矿自动化水平提高,具有一定的社会和经济意义。
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医药管理系统是集进、销、存、财务以及会员一体化专业药店管理软件,是将药品和中药采用同一操作流程分别管理,操作简单、管理方便的软件。系统采用多层架构分模块开发,性能稳定,运行安全。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于计算机技术的医院药品管理系统设计研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
从现实角度来看,医院单位的药品信息及其数据管理是比较混乱的,其统计工作费时而且费力,为了做好企业的管理,企业必须进行企业单位信息的有效获取,从而保证统计数据的科学化,方便其查看,以此做好企业数据信息的维护工作。该医院药品管理软件的应用是进行了Visual FoxPro 6.0的设计及其开发应用,从而满足医院药品信息管理的工作需要,这是医院信息系统的重要应用环节,这些都离不开医院药品信息的分类管理及其数据管理,从而保证信息的快速性、准确性及其简单性。当然,这也需要相关的部门给予积极的安排,保证传统式的管理方法的更新,实现医院药品的有效管理。
第一,在医院工作系统中,药品管理系统占据着非常重要的地位,毕竟药品管理系统能够为用户进行充足信息及其快捷数据处理方式的应用,通过对计算机的药品信息管理,更有利于检索的迅速性,保证其查找的方便性,从而有利于其修改,保证其良好的可靠性,实现数据的良好处理,能够进行医院药品流动及其库存管理的协调,实现医院系统管理的科学化。
在医院药品管理过程中,进行系统概念及其特点的分析是必要的,系统是处于一定环境下的相互联系及相互作用的各个分支的集合。也可以这样说,医院信息管理系统是一个人造系统,其涉及到软硬件、数据资源等的应用,其最终的目的是实现信息的有效收集、加工及其储存,从而保证医院组织不同活动的有效管理,进行积极的调节及控制。
第二,医院的管理信息系统的应用是现代管理方法的一种体现。这涉及到计算机技术的应用,计算机是数据处理的有效工具及手段,实现企业的有效管理应用,从而保证管理人员与计算机系统技术的结合,保证其从繁琐的事务中解脱出来,更好地进行应用决策。
第一,医院药品管理软件的系统设计是比较复杂的,该系统具备数据信息处理、控制、预测及其辅助决策等功能,能够进行统一性标准的处理及其进行信息的提供,从而进行前后矛盾不完整数据的排除,提供管理及决策数据。这需要对制定的数据关系进行分析并应用,从而达到日常工作效率的提升。其需要向医院不同管理机构做出详细报告,分析及缩短解释时间,进行最低费用的应用,在最短的时间内提供精确、可靠的信息,从而保证企业经济效益的提升。该系统涉及到两个应用部分,分别是门诊管理系统及库房管理系统。
门诊管理系统应用包括不同的两种方式,即医生信息管理模式、医生工作管理模式,其需要进行药品门诊的监控,明确药品的流出途径。医生信息管理系统能够进行医生工作档案的统计及管理,其需要进行相关统计要素的应用,比如针对医生的编号、姓名、科室、职称等进行分析,从而保证医院的人事管理工作的简便性及快捷性,提升医生的工作部署水平。通过对医生工作管理方案的应用,更有利于进行药品的操作控制,这可以明确医生名字及其工作档案的处方药的详细记录。
第二,库房管理子系统包括两种形式,普药库存管理方式、处方药库存管理模式。在该系统的应用过程中,需要做好库房的药品统计工作,进行查询管理。普药库存管理的关键点是进行库存信息的查询,这里面包括了编号、药品名、有效期等,从而做好统计分析的工作。
在这个流程中,普药库存信息查询模块涉及到两种模式的应用,即流入及流出模块。所谓的流入是进行药品基本信息的进货情况的分析,这涉及到药品的编号、药品名、单价、有效期等,也涉及到进货日期、药品编号、负责人、数量等。流出涉及到药品的基本信息分析,记录医院对该药品的开发情况的分析,涉及到编号、单价、有效期等的应用,涉及到开药日期、普药用量等的方式。一般来说,处方药库库存管理功能与系统结构与普药库存是类似的。
第一,在界面及其功能应用环节中,我们可以得知该软件的操作,其程序的进入首先是登陆界面,需要明确密码才能进入系统,再做好数据录入及其查询统计工作。进行密码的输入保证其操作系统主界面的进入,这个界面是一个过渡形式的界面,单击相关的标识就可以进行相关的子系统,比如进入处方药库存管理子系统,界面会显示出编号,显示出库存的现状。进行编号的输入就可以进行药品信息及其统计结果的出现,比如剩余量、过期时间等。又如单击处方药进货按钮,可以看到处方药的进货记录情况及其流出情况,进行相关按钮的点击也会出现不同部门的报表情况。
又如在门诊管理界面中,锁定搜索按钮时会弹出搜索框,针对其查询的特点可进行单一元素或者多元素的查询,得出查询的结果,就可以进行所查询结果的展现。在添加记录界面,对于那些单一表单的,可以直接添加按钮,实现表单的添加,保证内容的添加再进行保存。
第二,在支持打印界面中,应用打印按钮,进行输出类型的选出,比如导出表、文件、文本文件、打印表列表等,进行打印机类型的分析,进行选择记录的分析,进行来源的选择,进行数据位置的确定,再按照界面操作要求确认按钮,就可以进行打印。
在该系统应用中,其开发系统需要良好的计算机操作环境,这涉及到计算机良好资源条件的满足,操作系统可以是WIN7及以上系统,进行了Visual FoxPro 6.0开发工具的应用。在该软件的应用过程中,其遵循了软件工程的特有设计方法及步骤,能够适应不同对象的开发应用需要,通过对分析技术的应用,更有利于做好系统的细致研究工作,其涉及到的数据量是非常大的,并且准确性也是比较高的,涉及到安全性及保密性的应用,其整体建设成果涉及到医院医务工作人员的工作效率及数据安全性,从而有利于进行记录信息的查找和统计,节约劳动时间,保证工作效率的提升,更有利于审查工作的有效开展。
该软件的设计需要针对不同医院的具体需求,结合药品的商品特殊性进行设计,从而保证对药品的良好监控及控制。做好药品进入医院的各个环节的记录,保证不同环节的紧密性,保证其环环相扣性。这就需要医院做好药品的管理工作,避免医院工作者徇私舞弊的情况,更好地为患者提供服务,保证患者获取更多的利益,从而保证国家节约更多的资源。
通过对基于计算机技术的医院药品管理系统设计方案的优化,更有利于现阶段医院药品管理工作的开展,从而提升其应用效益,满足医院药品管理及工作的需要,这需要引起相关技术操作人员的重视,做好计算机医院药品管理技术的各个细节,实现医院整体系统的和谐,保证医患之间的协调性。
【浅谈基于计算机技术的医院药品管理系统设计研究】相关
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