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蓝牙智能车锁研究论文

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蓝牙智能车锁研究论文

移动管家,汽车蓝牙钥匙,我觉得可以直接控制手机就没有问题了,因为所有的利弊都是很关键的

手机支持全球无距离启动汽车,移动管家手机控车应用程序,车主仅仅通过智能手机,就能完成传统智能钥匙的所有功能,包括远程启动车辆、停车位置提示以及车门上锁!一键启动无钥匙进入 隔入汽车智能大智能时代!拥有多功能手机控车系统,中国首创移动管家汽车智能真正进入创新领先地位!1、手机远程启动/熄火,车辆报警信息提示 ;2、无钥匙进入智能防盗,自动感应开关车门 ;3、一键启动、遥控启动、手机电话启动4、专用面板5、智能升窗 手机控车软件:APP软件控车!

是一种最新研发的遥控车位锁,作用是防止别人占用自己的汽车泊位,让自己的汽车随到随停。这种车位锁的研发是为了解决普通遥控车位锁蓄电池使用时间短、充电频率高等问题。是由遥控车位锁的发展由来。以前车位锁大多为机械手动式,汽车进出停车位时需要下车把车位锁的撑杆撑起或放下,然后再上锁,使用非常不便,如果是露天车位又碰到下雨天,那就更麻烦了。手动车位锁都没有防撞功能,如果不小心撞到车位锁,车子很容易受伤,车位锁也很容易损坏。

为了解决这个问题,一些厂家经过多年研究开发出了遥控加电动升降的车位锁,车主不用下车坐在车内用遥控器控制车位锁的升降,基本解决了上下车的麻烦。遥控车位锁是一种用遥控器控制的可以升降的自动化机械装置,其使用便利而且符合人们的使用习惯,之后部分遥控车位锁厂家又研发了“充电一次使用一年”、360°防撞、整机防水的遥控车位锁。是目前市场上最先进的车位锁。

特点:防撞设计、防水设计、抗压设计、充电消耗设计。

智能小车蓝牙毕业论文

电子信息工程大学毕业论文 (张清卓)从21世纪开始,无线传感器网络就开始引起了学术界,军事界和工业界的极大关注。美国和欧洲相继启动了许多关于无线传感器网络的研究计划。随着科学技术的迅猛发展,人类目前已经置身于信息时代,信息的获取是实现信息化的前提,获取物理家门口满怀欣喜的一种重要工具就是传感器。无线传感器网络是当前国际上备受关注的,由多学高度交叉的新兴研究热点领域⑴它综合了传感器技术,嵌入式计算技术及无线通信技术等三大技术,能够通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式所感知信息传送到用户终端。 无线传感器网络可以用于监控温度,湿度,压力,土壤构成,噪声,机械应力等多种环境条件,使用户可以深入的了解和把我周围的世界。无线传感器网络的随机布设,自组织,环境适应等特点使其在军事国防,环境监测,生物医疗,抢先去救灾以及商业应用等领域具有广阔的应用前景,和很高的应用价值⑵。当然,在空进搜索和灾难拯救等特殊领域,无线传感器网络也有其得天独厚的技术优势。

Along with the development of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, all kinds of hi-tech also widely used in intelligent robot toy car and manufacturing field, make intelligent robot more and more diverse. Intelligent car is a variety of high-paying technology integration body, it incorporates mechanical, electronic, sensors, computer hardware, software, artificial intelligence and many other subject knowledge, can involves many of today's current areas of technology. This car design mainly by the single chip microcomputer control system module, manostat module, motor driver module, infrared inspection module and to the wireless digital module composition, system to C8051F340 microcontroller as the core, set to foreign control, use linear regulator chip to voltage stability of control for single chip microcomputer and other peripherals for the reliable power supply, using infrared to the module black and white signal detection, use L298N motor driver module to the dc speed-down motor stability control, use light coupling strength chips for electrical isolation of control, eliminate interference, the use of wireless digital module CC1101 for two car communication. The intelligent design two cars are from the start to car, overtaking alternately lead, lead a circle overtaking about 27 seconds. Key words: C8051F340 infrared to the dc speed-down wireless digital overtaking lead

蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。下面我给大家分享一些大学生蓝牙科技论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

蓝牙定位测量

[摘要] 该文描述了一种基于蓝牙的无线室内定位测量系统。一般蓝牙工作使用接收信号强度指示器(RSSI),进行自动发射功率控制以保证稳定的信噪比。取消反馈系统,并应用RSSI产生一系列新的测试 方法 。系统使用安装在一个单元内的视距无线传播模型,测算基准发射器和便携式接收机之间的距离。该系统设计、运行和测试结果证实, 在存在多径干扰条件下,测量范围平均绝对误差可以达到。

[关键词] 蓝牙 定位测量 RSSI

1 简述

精确度大约1m的蓝牙室内定位测量将有助于扩大新的定位服务(LBS)范围。这些服务包括医用定位服务,具有无线传感器的计算机网络,移动数据探测和跟踪系统,用于安全用途的室内电子地图和具有定位识别的智能装置。

室内定位测量需要发展新技术设备。全球定位系统(GPS)要求视距内有4颗卫星以保证精确3-D定位,因此无法室内应用。无绳电话定位系统精确度只有大约100m。室内短距离(10米半径)内,无线电单元可用于测量位置,基于单元识别,但要求安装许多固定、均距的单元以覆盖给定区域。

蓝牙室内定位测量系统工作描述:在一个室内无线电单元内进行接收功率测量,它常用于跟踪固定基准蓝牙发射器和存在多径干扰的视距信道的便携式接收机之间的距离。

2 接收信号强度指示器(RSSI)定位测量

在蓝牙装置中, 接收信号强度指示器(RSSI)数值通常用于使发射功率最小化,以接收到满意的信噪比的信号。在本系统中反馈系统停止工作,发射机(发射功率PTX)和接收机之间距离能通过使用RSSI测量装置和一个无线电传播模型计算得出。

该方法非常适用于室内定位系统。而 其它 室内无线定位技术都不适用,如到达角度(AOA)法,到达时间(TOA)法,和到达时差(TDOA)法。第一种:AOA法,要求有一个特殊天线阵列用于测量接收信号的角度,成本高昂而且仅适用于专用系统。使用扫描技术要求系统有精确的时钟。便携式设备时钟精确度为1μs,但1m的定位误差要求时钟精确度应达到3ns。

这里使用的无线电波传播模型,其公式如下:

PRX=PTX+GTX+GRX+20log(c/4лf)-10n�(d)(1)

= PTX+GTX+�(d)(2)

其中:PRX是接收功率;PTX是发射功率(dB);GRX和GTX是天线增益(dBi);c是光速();f是中心频率();n是衰减因素(在自由空间为2);d是发射器和接收器之间的距离(m)。

蓝牙系统中使用RSSI直接测量接收功率,由一个内置微处理器将数据 报告 数字指示器。使用该装置,RSSI和接收功率之间的关系曲线如图1。

图1 RSSI与接收功率PRX 关系曲线

分析图1,可以得到RSSI和接收功率PRX关系如下:

PRX =-40dBm+RSSI, RSSI>0dB

-60dBm PRX≤-60dBm+RSSI,0>RSSI>-10dB

PRX≤-62dBm,RSSI=-10dB

因此,基准发射器和便携式接收机之间的距离d满足下列公式:

d=10[( +G)/10n](4)

这里,PRX是测得的RSSI值经过公式(3)计算得出,总天线增益G= GTX+GRX

3 系统构成

该定位系统使用商业化的蓝牙开发套件构成。以个人电脑PC作为蓝牙主机,控制蓝牙模块,如图2所示。

定位应用在射频指令行接口(RFCLI)上完成,指令行起到容许用户控制和接入各种蓝牙软件层的作用。软件层分为主计算机界面(HCI)和蓝牙装置。主机通过通用异步接收/发射(UART)进行有线连接控制。板上的UART(HCI硬件接口)控制基带和射频层。

图2 主机和蓝牙装置之间硬件连接

一个基准发射器与便携式接收机进行通讯联系。首先应禁止蓝牙芯片对功率的控制功能。这样做将阻止两设备交换功率控制信息而保持接收功率在其限定范围内(将导致RSSI读值结果为0)。

测量在两种不同环境条件下进行:

无回声室测量。

在无回声室的测量中,确定天线增益G。测量装置设计模拟自由空间环境,频率范围为2~40GHz,衰减因素n=,多径干扰可忽略。天线放置高度为,天线之间最大距离3m。

天线增益G见公式(4),因为其他变量已知,通过计算确定G的平均值是。

办公环境测量

在办公室环境中,使用两试验基准线进行RSSI测量,距离增量为

图3 测量布置图

办公室内存在金属反射波,产生多路干扰。桌椅同样含有金属零部件。

在基线1,天线放置高度恒定为。在基线2,天线放置高度恒定为。初步测量显示,设备放置距离地板高度不同,对测量数据有一点影响。

两天线放置在固定的方向和高度,两者在视距范围内,按分段。利用射频通信(RFCOMM)协议产生一双工无线链路。使用频谱分析仪进行校准11个不同的发射功率:+,+,,,,,,,,和。

针对以上11个报告的基准发射功率,便携式接收机读出相对应的RSSI数值。 假如RSSI值非0,每个均测量20次RSSI值, 记录RSSI平均值。这些测量数据,每个均有一个随机载频,频率范围分布在蓝牙带宽(―)之间。假如RSSI数值为0,无接收数据记录,选择不同的发射功率。所有11个发射功率均应进行试验。

分段距离每次递增,至最大值。

对应11个接收的RSSI值,PRxi在每个分段距离均优化到最大发射功率,PTx1=。实际发射功率和最大发射功率之间的差异值Pdiff=(PTx1一PTxi)(dB),信道与功率呈线性关系,所以通过增加Pdiff将接收到的RSSI值RRxi优化到一恒定发射功率上。

RRxi=PTxi+ Pdiff=PRxi+(PTX1-PTxi)(5)

使用公式(3)和(5)得出:

-40+RSSIi+(PTX1-PTxi), RSSIi > 0dB

RRxi= -60+RSSIi+(PTX1-PTxi),RSSIi�0dB,(6)

数据为空,RSSIi = 0dB 或RSSIi =-10dB

对于接收功率指示器,RRX对应非0时的RSSI数据,由下式给定

11

RRX= 1/x∑RRxi (7)

i=1

图4 接收功率RRX 与距离d关系曲线

(标准化发射功率=)

4 结果

接收功率和距离

优化后的接收功率数值RRX对应相应分段距

离d,d是基准发射器和便携式接收器之间的距离。基线1和2在办公环境的测量结果如图4。

图4显示了多径衰减的影响结果,两测量曲线的振幅均随距离增加而减少。而基线1和2位于办公室的不同位置,测量定位的衰减干扰是不同的。

通过传播模型预测RRx的理论数值,其中PTx=, n=2,G= dBi。

距离d的平均绝对误差{公式(4)计算,PTx=, n=2,G= dBi},对于实际距离和标准偏差如下。

表1 绝对误差和标准偏差

基线1 基线2

平均绝对误差 (m)

标准偏差 (m)

讨论

基于RSSI的蓝牙定位系统测量精度取决以下三因素:

精确的接收功率指示器

蓝牙规格中定义的RSSI值不是专门设计用于测量接收功率(dB)。而RRX作为接收功率指示,可用于距离估算。接收功率测量误差通过利用多路的、优化的发射功率求平均值进行最小化。

在传播模型中正确选择衰减因素和天线增益G。

线性调节分析用于决定衰减因素n和天线增益G,(n=,G=)。这些校正过的数据用在传播模型中,位置精确度将提高约10%。

减小多径干涉的影响

接收功率和距离关系曲线(见图4),显示两测量设备测试值对理论值的波动和偏差。该图显示了进行时域、频率和发射功率平均后的测量结果。

5 结论

在视距(LOS)无线传播模型中,利用一个简单单元,通过禁止蓝牙(自动)传播功率控制的功能,实现蓝牙接收信号强度指示器RSSI值应用于定位测量。

该技术表明可降低平均绝对定位误差到。这适合于大多室内定位服务。不过,需要注意的是,在强烈的多径干扰下,定位误差仍然存在。绝对位置估算需要平均一系列接近的空间位置以增加可信度。

将来工作可能包括在非LOS条件下完成评价系统。利用三角测量可给出在二维平面上的精确定位信息。

参考文献

[1] A. Harder, L. Song and Y. Wang, Towards an indoor location system using RF singnal strengh in ,(April 2005).

[2] Sheng Zhou and John Pollard, Position Measurement Using Bluetooth in IEEE0098/3036/06,(May 2006).

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智能蓝牙控制小车毕业论文

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基于PLC的运料小车智能控制系统设计,全套资料电子版,论文+cad图纸,考试通过保证。

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智能蓝牙灯控毕业论文摘要

交通灯智能控制系统设计1.概述 当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。2.过程分析 图1是一个十字路口示意图。分别用1、2、3、4表明四个流向的主车道,用A、B、C、P分别表示各主车道的左行车道、直行车道、右行车道以及人行道。用a、b、c、p分别表示左转、直行、右转和人行道的交通信号灯,如图2所示。交通灯闪亮的过程:路口1的车直行时的所有指示灯情况为:3a3b2p绿3c红+4a4b4c 3p全红+1c 绿1a1b4p红+2c绿2a2b1p红路口2的车直行时的所有指示灯情况为:4a4b3p绿4c红+ 1a1b1c 4p全红+ 2c绿2a2b1p红+3c绿3a3b2p红故路口3的车直行时的所有指示灯情况为:1a1b4p绿1c红+ 2a2b2c 1p全红+3c绿 3a3b2p红+4c 绿4a4b3p红故路口4的车直行时的所有指示灯情况为:2a2b1p绿2c红+3c3a3b2p全红+4c绿4a4b3p红+1c绿1a1b4p红 图1:十字路口交通示意图 图2:十字路口通行顺序示意图 图3:十字路口交通指示灯示意图 图4:交通灯控制系统硬件框图 3、硬件设计 本系统硬件上采用AT89C52单片机和可编程并行接口芯片8155,分别控制图2所示的四个组合。AT89C52单片机具有MCS-51内核,片内有8KB Flash、256字节RAM、6个中断源、1个串行口、最高工作频率可达24MHz,完全可以满足本系统的需要 ;与其他控制方法相比,所用器件可以说是比较简单经济的。硬件框图如下: 电路原理图 [PDF]4、软件流程图 图5:交通灯控制系统流程图 5、交通灯控制系统软件 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100HMAIN: MOV SP,#60H; LCALL DIR ;调用日期、时间显示子程序LOOP: MOV P1,#0FFH LJMP TEST LCALL ROAD1 ;路口1的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平 LCALL YELLOW1 ;路口1的车直行-->路口2的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平 MOV P1,#0FFH ;恢复P1口 LCALL ROAD2 ;路口2的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电? MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL YELLOW2 ;路口2的车直行-->路口3的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电? MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL ROAD3 ;路口3的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电? MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL YELLOW3 ;路口3的车直行-->路口4的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平 MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LJMP TEST LCALL ROAD4 ;路口4的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 SETB ;恢复高电平 SETB ;恢复高电平 MOV DPTR,#0FFFFH ;恢复8155各口为高电平 LCALL YELLOW4 ;路口4的车直行-->路口1的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 SETB ;恢复高电平 SETB ;恢复高电平 MOV DPTR,#0FFFFH ;恢复8155各口为高电平 LJMP LOOP;路口1的车直行时各路口灯亮情况3a3b2p绿3c红+4a4b4c3p全红+1c绿1a1b4p红+2c绿2a2b1p红ROAD1: MOV DPTR,#7F00H ;置8155命令口地址;无关位为1) MOV A,#03H ;A口、B口输出,A口、B口为基本输入输出方式 MOVX @DPTR,A ;写入工作方式控制字 INC DPTR ;指向A口 MOV A,#79H ;1a1b4p红1c绿2a2b1p红 MOVX @DPTR,A INC DPTR ;指向B口 MOV A,#0E6H ;3a3b2p绿3c红4a4b3p红 MOVX @DPTR,A MOV P1,#0DEH ;4c红2c绿 RET 6、结语 本系统结构简单,操作方便;可现自动控制,具有一定的智能性;对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装,使各任务保持相对独立;能有效改善程序结构,便于模块化处理,使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。6、参考资料 [1]韩太林,李红,于林韬;单片机原理及应用(第3版)。电子工业出版社,2005 [2]刘乐善,欧阳星明,刘学清;微型计算机接口技术及应用。华中理工大学出版社,2003 [3]胡汉才;单片机原理及其接口技术。清华大学出版社,2000 返回首页关闭本窗口

声控灯是一种声控电子照明装置,由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强,控制灵敏的声控灯,它采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶”声,即可方便及时地打开和关闭声控照明装置,并有防误触发而具有的自动延时关闭功能,并设有手动开关,使其应用更加方便。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。 声音控制就能让楼道里的灯亮一段时间,这样可以节能;对手机说出要拨打的姓名,手机会自动接通相应的电话号码。如今,人们对声控技术越来越熟悉。用声音代替肢体动作给人们带来了很多的好处和便利。因此,越来越多的声控设备广泛地应用到人们的生活当中。声控技术是模拟人的听觉系统和理解系统的原理实现的。一般的声控电脑设备在应用之前都要进行长时间“训练”。这个“训练”过程有点类似教婴儿听说,首先要把我们知道的告诉声控电脑设备,比如一句话怎么说才正确。电脑在“学习”这些话时,会把这些话拆成字或拼音中的声母和韵母去一点一点学习。这个“训练”或 “学习”过程很费时间。当然,“学习”时间越长,该声控设备也越灵。由于每个人的声音千差万别,因此声音可以用作安全认证的依据之一。别人可以模仿你的签字,猜测你的密码,甚至能留下你的指纹,但要模仿你的声音就有点太困难了。美国的一座智能化大厦就采用了声音识别的方式。到达公司门口,你必须通过安全检查。电子声控门卫将问候“早上好!”你也该回答“你好!”或“早上好!”之类的礼貌用语。此时电子门卫通过你的声音来辨别你是不是该公司的工作人员,如果确认你是,它将主动为您打开门,但如果不是,电子门卫将客气地将你 “拒之门外”。如果你视力不好或行走不便,声控设备也可助一臂之力。比如,你可以通过说话控制洗衣机、电视机、电脑等设备。让它们执行开启、关闭等简单的任务。装有声控设备的电脑还能为你朗读新收到的电子邮件,告诉你最新的消息。荷兰飞利浦公司最近还研制出了一种新型音响设备,如果你想听音乐,不用走到音响前找按钮,也用不着遥控器,即使你在厨房,只要喊一声“开始放音乐吧”,远在客厅的音响就能自动开启,再说出歌曲的名字,音响就能在几秒钟之内找到这首歌自动播放。更为神奇的是,如果你想不起来歌曲的名字,只要哼几句歌曲的旋律,音响就能辨别出是哪首歌,然后播放给你听。经过“学习”后的声控设备当然也可用来教大人和小孩们学习语言。举个例子吧,如果您不知道怎样发出‘WO’这个音,学过这个音的声控设备就可通过发这个音,配以嘴唇与舌头运动图像的同步播放来让您反复练习,直到发音准确为止。即使你听力有问题也不用担心,因为可以通过看嘴唇与舌头怎样运动来模仿和练习。未来的声控设备还可以成为人们的贴心朋友和助手。当你烦恼时,它能陪你聊天解闷;当你生病时,能告诉你得了什么病,应该吃什么药;当你上路出行时,能替你指路,为你保驾护航。不过,声控设备还有些问题有待解决。现在“训练”出的声控设备只能听懂我们所教的那些话,我们没有教的,它可就永远“听”不懂。另外,在嘈杂的马路边或者说话人口音很重的情况下,它也不一定能听懂。由于当前对人的听觉和理解系统还有很多地方没有完全研究清楚,所以声控技术还有很大的发展空间。

plc及其有关设备,都应按照易于与工业控制形成一个整体,易于扩充其功能的原则来设计。下面是我为大家精心推荐的plc毕业设计论文,希望能够对您有所帮助。

浅谈PLC的应用

【摘 要】可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计的。可编程控制器采用可编程序的存储器,用来在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入或输出,控制各类型的机械或生产过程。可编程控制器在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

【关键词】可编程控制器;模拟量

可编程控制器是可编程序控制器(Programmable Controller)的简称,通常缩写为PC。但它不是个人计算机的PC(Personal Computer)。也不仅是(但包括)早期的可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)、可编程顺序控制器PSC(Programmable Sequenec Controller)及可编程矩阵控制器PMC(Programmable Matrix Controller)。

可编程控制器及其有关设备,都应按照易于与工业控制形成一个整体,易于扩充其功能的原则来设计。目前 ,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、 交通 运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:

1.开关量逻辑控制

取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制

在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节 方法 。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制

可编程控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理

可编程控制器具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网

可编程控制器通信含可编程控制器间的通信及可编程控制器与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。

可编程控制器是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证可编程控制器的正常运行,要提高可编程控制器控制系统可靠性,一方面要求可编程控制器生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。

当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此,一个好的交通灯控制系统,将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展,以及人工智能在控制技术方面的广泛运用,智能设备有了很大的发展,是现代科技发展的主流方向。本文介绍了一个智能交通灯系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能有:对某市区的四个主要交通路口进行监控;各路口有固定的工作周期,并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期;对路口违章的机动车能够即时拍照,并提取车牌号。在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。

随着城市和经济的发展,交通信号灯发挥的作用越来越大,正因为有了交通信号灯,才使车流、人流有了规范,同时,减少了交通事故发生的概率。然而,交通信号灯不合理使用或设置,也会影响交通的顺畅。

交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口,通过对车辆、行人发出行进或停止的指令,使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰,从而提高路口的通行能力,保障路口畅通和安全。

十字路口交通信号灯现场示意图如图1所示,南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯,为确保交通安全,要求如下。

1)采用PLC构成十字路口的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后,交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45°时,接点SA1-1接通,交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作,按照如图2所示工作时序周而复始,循环往复工作。SA1手柄指向中间0°时,接点SA1-2接通,交通指挥系统南北向绿灯常亮,东西向红灯常亮,。SA1手柄指向右45°时,接点SA1-3接通,交通指挥系统东西向绿灯常亮,南北向红灯常亮。

2)正常控制时

①当东西方向允许通行(绿灯)时,南北方向应禁止通行(红灯);同样,当南北方向允许通行(绿灯)时,东西方向应禁止通行(红灯)。②在绿灯信号要切换为红灯信号之前,为提醒司机提前减速并刹车,应有明显的提示信号:绿灯闪烁同时黄灯亮。③信号灯控制系统启动后应能自动循环动作。

信号灯动作的时序图如图2所示,它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的,置1表示信号灯点亮。

3)输入/输出信号分配

随着微处理器、网络通信、人―机界面技术的迅速发展,工业自动化技术日新月异,各种产品竞争激烈,新产品不断涌现。PLC也由最初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据,加之与DCS、pid调节器、工业pc等技术相结合,使之不再是一种简单的控制设备,而且必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。可编程控制器在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

PLC工程应用分析

摘要:文章针对PLC工程应用开发过程中的使用特点,研究了PLC硬件组成、软件结构,分析了PLC控制使用的工作过程,最后探讨了PLC编程语言语句,对PLC在控制系统的应用有一定指导意义。

关键词:PLC工程;硬件系统;软件系统;编程语言语句;控制系统 文献标识码:A

中图分类号:TP27 文章编号:1009-2374(2015)34-0033-03 DOI:

可编程序控制器(Programmable Logical Controller,PLC)是一种新型的工业自动化装置,PLC的核心是微处理器,由自动化、通信、计算机技术三者融合而成。PLC的特征是具有简单灵活的可编程性、能够抵抗恶劣工作环境的高抗压能力以及适应性能强。PLC凭借体积小、价格便宜、重量轻等优势,广泛应用于工业控制上,在热电厂自动化工程的应用也日益广泛。

1 PLC的结构研究

不同型号可编程逻辑控制器的结构及组成基本原理相同,研究可编程控制原理应该从硬件结构与软件开发入手。

PLC的硬件组成部分

PLC的硬件系统组成部分包括CPU板、输入和输出电路、存储器扩展接口等。

CPU板:PLC的核心系统就是CPU板,CPU板中包含中央处理器、只读存储器、随机存储器、并行接口及串行接口等等组成部件。CPU板在PLC的作用是运算和控制程序,对不同的逻辑运算、算术运算以及系统整体的部件起到管理、控制的作用。随机存储器和只读存储器配备在PLC程序内部,具有存储各种系统程序的作用。并行接口和串行接口实现中央处理器与每一个接口电路之间的信息交换。

输入/输出电路:输入电路包括直流输入和交流输入两种电路。输入电路能够对现场输入设备所提示的控制信号程序进行接收,接收后光电耦合器可将控制信号隔离进行程序编码,从而转换为PLC程序中的标准使用的信号格式,再经过CPU实现信号读入,从而传输至存储器内。

输出电路在PLC中,主要作用是实现输出信号,在PLC系统中的控制信号输出时,输出电路负责将控制信号传送至其他外部输出设备中,实现输出电路的工作。输出电路的形式分为三种:(1)继电器形式的输出电路,该形式的输出电路对继电器的线圈进行控制,使继电器的触点发生通断,从而达到电气隔离的目的;(2)晶体管输出型电路,该电路运用光电耦合器达到电路开关晶体管出现通断的目的,以此来对输出设备进行控制;(3)可控硅输出型,以可控硅为媒介对输出设备进行控制,当触发可控硅,即可出现电路通断。

存储器扩展接口:是只读存储器与随机存储器所运用的扩展卡盒。扩展卡盒常用的类型有三种:(1)COMS ROM,COMS可由主板上的锂电池提供备用电量,该卡盒的优点在于停电或断电故障下确保数据及程序不会丢失;(2)可擦除可编程ROM卡盒,该卡盒在写入时需要运用专门的编程器,才能将调试好的ROM内的资料进行写入,在擦写时,透过紫外线照射可见内部芯片,从而擦除其内的数据,且在写入时,需具备一定的编程电压,可以重复进行擦除和编程;(3)EEPROM卡盒,电可擦可编程只读存储器,是一种断电情况下也不会出现数据丢失,实施编程与擦除操作时运用专用编程器即可实现。

输入/输出扩展接口:CPU与输入、输出扩展接口之间通过总线连接法进行连接,它对所有的扩展单元均可连接,从而让信号点数规模具备更强的灵活性。输入/输出扩展接口也可与模拟量、高速脉冲等其他适配器进行连接,从而扩展、增强PLC的作用。

编程器及其接口:编程器在PLC中的作用是对数据和信息的输入进行调试、编辑以及检测输入数据的安全性。正常运行状态下的PLC不需要编程器进行编程数据,所以编程器作为PLC部件中独立设计的存在。PLC上通常设有一个编程器专用接口,该接口适应于连接不同类型的编程器,以便完成对PLC程序的写入及调试。

对可编程控制的研究分析

一个控制系统如要实现自身的控制功能,必须借助相应的控制程序才能得以实现。控制程序分为以下两种类型:

固定布线程序控制。在旧模式下的继电器中,如果要对各种程序进行控制,继电器的电路连接需为布线形式,输入设备的作用是将控制信号送入控制系统,如按钮开关、传感器等。输出设备的作用是将被控制者的动作进行控制。该设备对输出的控制信号的控制方式是由连线来完成的。接线完成后,控制程序也随之确定,如需要重新对控制程序改动时,需要将原先控制程序的整个连线重新布线连接,制定新的连接方式。在复杂的控制系统中,该类型的程序控制难度较大,编程可行性不高。

可编程序控制。可编程序控制对系统进行控制时,只需运用专用编程器,通过相应的程序语言实现编程,将控制程序下装至存储器中,最后借助可编程序控制器对编程实施各项操作。如要改动可编程系统,只需将程序存储器中的程序语言进行相应改动,通过编程器即可完成,无需改动电路连接重新布线。通俗地说就是使用特定的软件程序语言编写程序代码实现被控对象的各种动作控制。

2 PLC工程的工作原理

PLC的核心电子部件是微处理器,也可视为由继电器、定时器、状态器等的综合组成部件。PLC中,输入继电器通过外部开关进行驱动,输出继电器则安装有许多触点。PLC开展工作,其实就是执行程序。PLC在工作状态下,CPU以分时操作为工作原理,在一个周期内执行相应的操作,即CPU的程序扫描。CPU在对程序进行运算处理时速度很快,因此从宏观角度看其数据结果可发现CPU的程序运算似乎是在极短时间内完成。PLC对程序的执行过程分为以下三个部分:

输入处理 PLC在执行程序过程中,运用重复扫描来完成。执行前,CPU将所有的输入信号以地址中出现的编码顺序为标准编程至输入存储器中,随后开始开展程序执行。在CPU执行程序时,即使输入状态发生了变化,但输入寄存器中的数据内容不会随着输入状态的变化而发生变化,直至扫描周期结束CPU才对输入状态进行重新读取。

程序执行

PLC在执行程序时,依据顺序对用户程序进行扫描。完成一条程序的执行后,所需信息将经过寄存器由程序读出,并参与程序运算,接着再将程序执行的数据结果编程到相关的寄存器中。

输出处理

当PLC将所有指令全部执行结束后,PLC会把所有程序结果输入到输出锁存寄存器中,最终传送至程序执行终端。

3 PLC的软件系统组成部分

一个完整的PLC控制系统由硬件系统和软件组成,两者结合构成复杂的控制功能。在PLC软件系统中,分为系统程序和用户程序。

系统程序在PLC中的作用是管理、服务和翻译用户程序,可将其视为一个软件平台。系统程序的质量与PLC的性能具有直接联系,系统程序质量好,则PLC的性能强,反之性能弱。系统软件是固定存在于程序中的,无法自行修改或存取。用户程序即应用程序,是用户根据控制系统的要求运用程序语言进行编制的应用,其存放于系统程序指定的存储位置。

4 PLC的编程语言

运用面向顺序和面向过程对程序进行控制的“自然语言”,即为PLC的编程语言,PLC的编程语言有很多,如梯形图、逻辑方程式、语名表或布尔代数式等语言种类。下面对常用的PLC编程语言进行介绍。

PLC的基本指令(如三菱FX2系列为例)如下所示:

逻辑联取及输出(LD/LDI/OUT)指令

LD/LDI指令用于取常开触点/常闭触点于母线相连。另外,在分支开始处,这些指令与后述的ANB(块与)指令组合使用;OUT指令用于驱动输出继电器,辅助继电器、状态器、定时器及计数器的线圈,但不能用来驱动输入继电器的线圈。对于定时器、计数器的线圈,在输出指令(OUT)后必须设定适当的常数。

触点串联指令

AND(与),ANI(非)指令,AND为常开触点串联连接,ANI即常闭触点串联连接,AND与ANI均可用于对触电进行串联连接,同时运算于逻辑。对串联触点并不限制其个数,是可以重复使用的程序指令。

触点并联指令

OR(或),ORI(或非)指令,OR常开触点并联连接,ORI常闭触点并联连接,两者可对触点进行并联连接或使用于逻辑运算。对并联触点的设置并不限制其个数,是可以重复使用的程序指令。当两个以上触点的串联电路块进行并联连接时,应使用后述的ORB(块或)指令。

串联电路块的并联指令(ORB)块

串联电路块是指将两个以上的触点电路进行串联连接,一般情况下,一个串联电路块就是一条线路分支。在对串联电路块实施并联连接的形式时,各分支的始端用LD或LDI指令,在分支的终点用ORB指令。在多重并联电路中,若每个串联电路块的终点分别使用ORB指令,则并联的串联电路块的数量不受限制。ORB指令与后述的ANB指令一样都是无操作元件号的独立指令。

并联电路块的串联指令

ANB(块与)并联电路块的串联连接两个以上的触点并联接的电路称为并联电路块,通常每一个并联电路块称为一条分支。在进行并联电路块的串联连接时,各分支的始端用LD或LDI指令,并联电路块结束后,使用ANB指令,实现与前面的电路串联。

ANB指令与前述的ORB指令一样,都是无操作元件号的独立指令。若多个并联电路块依次与前一电路串联,则ANB指令的使用数量不受限制。

主控触点指令

MC(主控),MCR(主控复位),MC主控电路块起点,MCR主控电路块终点。

在编程过程中,经常会遇到几个逻辑行同时受一个触点或一组触点的控制,受到一个公共条件的控制,叫做主控,这时就可以使用MC/MCR指令进行编辑。当主控条件满足时,执行MC和MCR之间的指令。执行MC指令后,使母线移至MC主控触点之后,执行MCR指令后,母线又返回到原来的位置上。MC和MCR指令必须配对使用。

置位和复位指令

SET(置位),RST(复位),SET令元件自保持ON,令元件自保持OFF,清除数据寄存器。当执行SET指令时,将对应的操作元件(Y,M,S)置位,并具有自保持功能。当执行RST指令时,将对应的操作元件(Y,M,S)置位,并具有自保功能。使用RST指令还可以数据寄存器D、变址寄存器V和Z清零。

END(程序结束)指令

END输入输出处理程序回到第“0”步。

5 结语

在使用PLC系统设计时,要求输入点数很多。尤其对于需要进行多个位置、多点控制的热电厂系统,对输入点数要求较为突出。所以,能够有效地减少系统的输入点,有效地降低PLC的成本。在进行PLC控制系统的设计时,要求运用以下的技巧和要点:(1)在设计时,根据软件的控制功能不同进行相应设计,如果是梯形图,则设计方式应采用模块化形式;(2)在使用循环扫描时,应保持指令与指令、模块与模块之间的时序关系不变,使程序在设计功能基础上正常运行;(3)对于自动关门、换速、自动切换时间等需要进行调节的参数项目,使其与程序分离。因此,在需要进行调整参数时,无需将程序进行改动,方便快捷、便于调试,同时能够使软件的可靠性有效提高;(4)对于串联开关、联动开关,比如层门之间的连锁开关、轿顶和轿厢之间,可将其设置为一个输入点;(5)对于具备相同作用的开关信号,如安全触板的开关以及大门开关,可将其采用并联的形式输入PLC内;(6)采用组合式按钮输入法,应用该方法时应使用两个输入点数,把按钮键进行组合,再由程序自动对组合信号进行识别和复原;(7)进行编码的输入:运用二进制编码,在按钮开关中输入识别信号,再自动转接到PLC程序进行复原、识别,可以非常有效地减少PLC输入点数。

参考文献

[1] 朱善君,等.可编程序控制系统原理、应用、维护[M].北京:清华大学出版社,1992.

[2] 王兆义.可编成控制器教程[M].北京:机械工业出版社,2000.

作者简介:王琼(1980-),男,浙江嵊州人,上虞杭协热电有限公司热控工程师,研究方向:电厂自动化控制系统管理与维护、硬件的日常维护及软件编程。

毕业设计的摘要这么写。

毕业论文摘要的书写方法和技巧

1. 摘要的作用

摘要也就是内容提要,是论文中不可缺少的一部分。论文摘要是一篇具有独立性的短文,有其特别的地方。它是建立在对论文进行总结的基础之上,用简单、明确、易懂、精辟的语言对全文内容加以概括,留主干去枝叶,提取论文的主要信息。作者的观点、论文的主要内容、研究成果、独到的见解,这些都应该在摘要中体现出来。好的摘要便于索引与查找,易于收录到大型资料库中并为他人提供信息。因此摘要在资料交流方面承担着至关重要的作用。

2.书写摘要的基本规范和原则

(1)论文摘要分为中文摘要和外文(一般为英文)摘要。摘要在篇幅方面的限定,不同的学校和机构有不同的要求,通常中文摘要不超过300字,英文摘要不超过250个实词,中英文摘要应一致。毕业论文摘要可适当增加篇幅。

(2)摘要是完整的短文,具有独立性,可以单独使用。即使不看论文全文的内容,仍然可以理解论文的主要内容、作者的新观点和想法、课题所要实现的目的、采取的方法、研究的结果与结论。

(3)叙述完整,突出逻辑性,短文结构要合理。

(4)要求文字简明扼要,不容赘言,提取重要内容,不含前言、背景等细节部分,去掉旧结论、原始数据,不加评论和注释。采用直接表述的方法,删除不必要的文学修饰。摘要中不应包括作者将来的计划以及与此课题无关的内容,做到用最少的文字提供最大的信息量。

(5)摘要中不使用特殊字符,也不使用图表和化学结构式,以及由特殊字符组成的数学表达式,不列举例证。

3.摘要的四要素

目的、方法、结果和结论称为摘要的四要素。

(1)目的:指出研究的范围、目的、重要性、任务和前提条件,不是主题的简单重复。

(2)方法:简述课题的工作流程,研究了哪些主要内容,在这个过程中都做了哪些工作,包括对象、原理、条件、程序、手段等。

(3)结果:陈述研究之后重要的新发现、新成果及价值,包括通过调研、实验、观察取得的数据和结果,并剖析其不理想的局限部分。

(4)结论:通过对这个课题的研究所得出的重要结论,包括从中取得证实的正确观点,进行分析研究,比较预测其在实际生活中运用的意义,理论与实际相结合的价值。

4.撰写步骤

摘要作为一种特殊的陈述性短文,书写的步骤也与普通类型的文章有所不同。摘要的写作时间通常在论文的完成之后,但也可以采用提早写的方式,然后再边写论文边修改摘要。首先,从摘要的四要素出发,通读论文全文,仔细将文中的重要内容一一列出,特别是每段的主题句和论文结尾的归纳总结,保留梗概与精华部分,提取用于编写摘要的关键信息。然后,看这些信息能否完全、准确的回答摘要的四要素所涉及的问题,并要求语句精炼。若不足以回答这些问题,则重新阅读论文,摘录相应的内容进行补充。最后,将这些零散信息,组成符合语法规则和逻辑规则的完整句子,再进一步组成通畅的短文,通读此短文,反复修改,达到摘要的要求。

5.关于英文摘要

(1)英文摘要的写作方法要依据公认的写作规范。

(2)尽量使用简单句,避免句型单调,表达要求准确完整。

(3)正确使用冠词。

(4)使用标准英语书写,避免使用口语,应使用易于理解的常用词,不用生僻词汇。

(5)作者所做工作用过去时,结论用现在时。

(6)多使用主动语态。

6.关键词

为了文献标引工作从报告、论文中选出来用以表示全文主题内容信息目的单词术语。每篇报告、论文选取3~8个词作为关键词,以显著的字符另起一行,排在摘要的左方。如有可能,尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。为了国际交流,应标注与中文对应的英文关键词。

关键词分为中文关键词和与之对应的英文关键词,分别置于中文摘要和英文摘要之下。为便于他人的检索,不能使用过于宽泛的词语。选择关键词既可以从论文的各级标题入手,也可以从论文本身的内容选取,将选出的关键词按照所涉及领域的范围从大到小顺序列出。

论文摘要的写法

学术论文一般都应配上摘要。摘要有两大功用:一是供读者尽快判断是否有必要阅读论文全篇,二是为二次文献的选录、汇编提供方便。前者可使读者节省大量时间,后者可使高质量的学术论文广为传播。

写学术论文的摘要有特定的规范要求。我国曾颁发了国家标准《文摘编写规则》(GB6447-86);在国家标准《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》(GB7713-87)中,也对摘要的写法作出了若干规定。写学术论文的摘要应做到:

1.简洁。摘要不得简单重复文题中已经表明的信息,不要用“据估计”“可能”等不确定性的词句,要排除相关学科领域内常识性的内容,要力避引证和举例,以做到言简意赅。

2.完整。摘要应具有独立性和自含性,即摘要本身有论点、有论据、有结论,合乎逻辑,是一篇结构完整的短文,读者不读论文全文、仅读摘要就能获得相对完整的信息。

3.准确。摘要的内容与论文的内容要对应、相称,不要在摘要中传达论文未涉及的信息,也不要让摘要丢失论文的重要内容,以保证摘要准确无误地传达论文的主旨。

4.平实。摘要无需对论文进行评价,尤其不能对论文进行拔高评价,如“本文超越前人的研究”“本文全面论述了这一问题”之类的话语就不能出现在摘要中,因为对论文的评价不是由摘要说了算的。故摘要的主语不能是“本文”“该文”“本文作者”“笔者”之类,而应以论文研究的对象为主语,如论文研究的对象是“素质教育”,那么摘要的主语就首选“素质教育”。

5.求新。摘要应将论文中原创的、最具新意的部分凸现出来,论文有什么新观点、用了什么新论据、采用了哪些新的研究方法、得出了什么新结论等要在摘要中着重反映出来,因为人们判断一篇论文是否有价值主要就是依据论文是否提供了什么新东西。

另外,摘要还要做到长短相宜(中文摘要200-300字)、准确使用名词术语、恰当使用缩略语等。

论文摘要的写法

一、摘要是以提供文献内容梗概为目的,不加评论和补充解释,简明确切地论述文献重要内容的短文。

二、摘要必须符合“拥有与论文同等量的主要信息”的原则。应重点包括4 个要素,即研究目的、方法、结果和结论。在这4 个要素中,后2 个是最重要的。在执行上述原则时,在有些情况下,英文摘要可包括研究工作的主要对象和范围,以及具有情报价值的其它重要的信息。

三、摘要的句型力求简单,通常应有10 个左右意义完整,语句顺畅的句子。

四、摘要不应有引言中出现的内容,也不要对论文内容作诠释和评论,不得简单重复 题名中已有的信息;不用非公知公用的符号和术语,不用引文,除非该论文证实或否定了他人已发表的论文,缩略语、略称、代号,除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外,在首次出现时必须加以说明;请采用法定计量单位,正确使用语言文字和标点符号。

扩展资料

1、应该怎么写1)文字简明扼要:文字必须十分简练,内容需要充分概括2)编写时要客观、如实地反映一次文献,切不可加进文摘编写者的主观见解、解释或评论。3) 结构严谨,表达简明,语义确切。摘要先写什么,后写什么,要按逻辑顺序来安排。句子之间要上下连贯,互相呼应。句型应力求简单,慎用长句。每句话要表意明白,无空泛、笼统、含混之词。4)要着重反映文稿中的新观点。2、不应该怎么写不能冗长,少写无关的东西,语句不能含糊不清。论文摘要论文摘要不要列举例证,不讲研究过程,不用图表,不给化学结构式,也不要作自我评价。1) 应排除本学科领域已成为常识的内容;切忌把应在引言中出现的内容写入摘要;一般也不要对论文内容作诠释和评论(尤其是自我评价)。2) 不得简单重复题名中已有的信息。比如一篇文章的题名是《几种中国兰种子试管培养根状茎发生的研究》,摘要的开头就不要再写:“为了……,对几种中国兰种子试管培养根状茎的发生进行了研究”。3) 要使用规范化的名词术语,不用非公知公用的符号和术语。新术语或尚无合适汉文术语的,可用原文或译出后加括号注明原文。4) 除了实在无法变通以外,一般不用数学公式和化学结构式,不出现插图、表格。5) 不用引文,除非该文献证实或否定了他人已出版的著作。6) 缩略语、略称、代号,除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外,在首次出现时必须加以说明。

蓝牙技术的论文研究

蓝牙技术概述蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其程序写在一个9 x 9 mm的微芯片中。例如,如果把蓝牙技术引入到移动电话和膝上型电脑中,就可以去掉移动电话与膝上型电脑之间的令人讨厌的连接电缆而而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。除此之外,蓝牙无线技术还为已存在的数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离固定网络的个人特别连接设备群。蓝牙工作在全球通用的 ISM(即工业、科学、医学)频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s。时分双工传输方案被用来实现全双工传输。ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等,都可能是干扰。为此,蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列(即一定的规律,技术上叫做"伪随机码",就是"假"的随机码)不断地从一个信道"跳"到另一个信道,只有收发双方是按这个规律进行通信的,而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰;跳频的瞬时带宽是很窄的,但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带,使干扰可能的影响变成很小。与其它工作在相同频段的系统相比,蓝牙跳频更快,数据包更短,这使蓝牙比其它系统都更稳定。FEC(Forward Error Correction,前向纠错)的使用抑制了长距离链路的随机噪音。应用了二进制调频(FM)技术的跳频收发器被用来抑制干扰和防止衰落。蓝牙基带协议是电路交换与分组交换的结合。在被保留的时隙中可以传输同步数据包,每个数据包以不同的频率发送。一个数据包名义上占用一个时隙,但实际上可以被扩展到占用5个时隙。蓝牙可以支持异步数据信道、多达3个的同时进行的同步话音信道,还可以用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/s同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/s而另一端速率为的不对称连接,也可以支持的对称连接。蓝牙系统由以下功能单元组成: · 无线单元 · 链路控制单元 · 链路管理 · 软件功能 Definitions蓝牙技术支持点对点和点对多点连接。几个piconet可以被连接在一起,靠跳频顺序识别每个piconet。同一piconet所有用户都与这个跳频顺序同步。其拓扑结构可以被描述为"多piconet"结构。 在一个"多piconet"结构中,在带有10个全负载的独立的piconet的情况下,全双工数据 速率超过6Mb/s。话音信道采用连续可变斜率增量调制(CVSD)话音编码方案,并且从不重发话音数据包。CVSD编码擅长处理丢失和被损坏的语音采样,即使比特错误率达到4%,CVSD编码的语音还是可听的。蓝牙空中接口是建立在天线电平为0dBm的基础上的。空中接口遵循FCC(美国联邦通信委员会)有关电平为0dBm的ISM频段的标准。如果全球电平达到100mW以上,可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为,终止频率为,间隔为1MHz的79个跳频频点来实现的。出于某些本地规定的考虑,日本、法国和西班牙都缩减了带宽。最大的跳频速率为1660跳/秒。理想的连接范围为10厘米--10米,但是通过增大发送电平可以将距离延长至 100米。 蓝牙设备需要支持一些基本互操作特性要求。对某些设备,这种要求涉及到无线模块、空中协议以及应用层协议和对象交换格式。但对另外一些设备,比如耳机,这种要求就简单得多。蓝牙设备必须能够彼此识别并装载与之相应的软件以支持设备更高层次的性能. 蓝牙对不同级别的设备(如PC、手持机、移动电话、耳机等)有不同的要求,例如,你无法期望一个蓝牙耳机提供地址簿。但是移动电话、手持机、笔记本电脑就需要有更多的功能特性。 蓝牙规范接口可以直接集成到笔记本电脑或者通过PC卡或USB接口连接。笔记本电脑的使用模型包括:· 通过蓝牙蜂窝电话连接远端网络 · 利用蓝牙蜂窝电话做扬声器 · 蓝牙笔记本电脑、手持机和移动电话间的商用卡交易 · 蓝牙笔记本电脑、手持机和移动电话间的时间同步蓝牙是一个独立的操作系统,不与任何操作系统捆绑。适用于几种不同商用操作系统的蓝牙规范正在完善中。蓝牙规范接口可以直接集成到蜂窝电话中或通过附加设备连接。电话的使用模型包括(可选):· 通过蓝牙无线耳机实现电话的免提功能· 与笔记本电脑和手持机的无电缆连接 · 与其它蓝牙电话、笔记本电脑和手持机的商用卡交易 · 与信任的蓝牙笔记本电脑或手持机自动同步地址簿 其它蓝牙设备的使用模型包括: · 耳机 · 手持机和其它便携设备 · 人机接口设备 · 数据及话音接入点一、什么是蓝牙技术 所谓蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线电技术,利用“蓝牙”技术,能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。说得通俗一点,就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备,不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。“蓝牙”技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术,是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案,因此,目前无线通信的“蓝牙”刚刚露出一点儿芽尖,却已经引起了全球通信业界和广大用户的密切关注。 二、蓝牙的由来 蓝牙以公元10世纪统一丹麦和瑞典的一位斯堪的纳维亚国王的名字命名。它孕育着颇为神奇的前景:对手机而言,与耳机之间不再需要连线;在个人计算机,主机与键盘、显示器和打印机之间可以摆脱纷乱的连线;在更大范围内,电冰箱、微波炉和其它家用电器可以与计算机网络的连接,实现智能化操作。 发明蓝牙技术的是瑞典电信巨人爱立信公司。由于这种技术具有十分可喜的应用前景,1998年5月,五家世界顶级通信/计算机公司:爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔经过磋商,联合成立了蓝牙共同利益集团(Bluetooth SIG), 目的是加速其开发、推广和应用。此项无线通信技术公布后,便迅速得到了包括摩托罗拉、3Com、朗讯、康柏、西门子等一大批公司的一致拥护,至今加盟蓝牙SIG的公司已达到2000多个,其中包括许多世界最著名的计算机、通信以及消费电子产品领域的企业,甚至还有汽车与照相机的制造商和生产厂家。一项公开的技术规范能够得到工业界如此广泛的关注和支持,这说明基于此项蓝牙技术的产品将具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。蓝牙共同利益集团现已改称蓝牙推广集团。 三、蓝牙的技术内容 蓝牙技术产品是采用低能耗无线电通信技术来实现语音、数据和视频传输的,其传输速率最高为每秒1Mb/s,以时分方式进行全双工通信,通信距离为10米左右,配置功率放大器可以使通信距离进一步增加。 蓝牙产品采用的是跳频技术,能够抗信号衰落;采用快跳频和短分组技术,能够有效地减少同频干扰,提高通信的安全性;采用前向纠错编码技术,以便在远距离通信时减少随机噪声的干扰;采用的ISM (即工业、科学、医学)频段,以省去申请专用许可证的麻烦;采用FM调制方式,使设备变得更为简单可靠;“蓝牙”技术产品一个跳频频率发送一个同步分组,每组一个分组占用一个时隙,也可以增至5个时隙;“蓝牙”技术支持一个异步数据通道,或者3个并发的同步语音通道,或者一个同时传送异步数据和同步语音的通道。“蓝牙”的每一个话音通道支持64Kbps的同步话音,异步通道支持的最大速率为721Kbps、反向应答速率为的非对称连接,或者的对称连接。 蓝牙技术产品与因特网Internet之间的通信,使得家庭和办公室的设备不需要电缆也能够实现互通互联,大大提高办公和通信效率。因此,“蓝牙”将成为无线通信领域的新宠,将为广大用户提供极大的方便而受到青睐。

无线网络技术论文「参考」

随着社会的不断发展无线网络技术也一直得到了很大的提升,下面一起去阅读一下无线网络技术论文吧,希望对大家有帮助!

摘要: 就蓝牙在无线接入方面的应用做一探讨,并简要介绍CSR(CambridgeSiliconRadio)公司单片蓝牙产品BlueCoreTM01。

关键词: 蓝牙;无线通信;数据;PSTN

BluetoothSolutionSchemeWirelessConnection

Abstract:ThisarticledescribesthestudyofapplicationofBluetoothinwirelessconnection,andsimplyintroducesCSR′sbluetoothsingle-chip-BlueCoreTM01.

Keywords:bluetooth;wirelesscommunication;data;PSTN

1引言

蓝牙技术是用微波无线通信技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点短距离通信的一种新型无线通信技术。利用蓝牙,可以将需要数据和语音通信的各个设备之间联成一个Piconet网(即微微网),或将几个Piconet网进一步互连,组成一个更大的Scatternet网(即分布式网络)。蓝牙的PSTN无线接入点使用现有的网络电话机为载体,做开发性预言。他使得手机用户通过固定电话网络实现信号连接,既而让广大的手机用户同时成为固定电话网的用户。对手机用户来说,在解决移动电话网信号问题的同时,又可以降低手机用户的通信费用;对于固定电话运营商来说,则意味着巨大的话费收益。本方案的创新点有几点:

(1)取代大量的短程连接所用的电缆,尤其是电缆无法到达的地方,蓝牙具有更大的优势。

(2)使得计算机可以通过蓝牙的PSTN无线接入点无线上网,同时实现了网络资源的共享。

(3)实现了蓝牙规范的`内部电话系统(IntercomProfile)应用协议栈,使得蓝牙PSTN无线接入点能够与网络中的各个蓝牙手机进行内部电话通信。

(4)由于方案设计是按照蓝牙技术标准设计,所以兼容符合蓝牙标准的蓝牙手机,适配器等相关蓝牙产品。

2BC01芯片和开发工具Bluelab介绍

BC01(BlueCore01)是CSR(CambridgeSiliconRadio)公司设计的一款单片蓝牙产品,他集无线设备、微处理器及基带电路于一体,采用标准的0.35μm的CMOS工艺。通过外置的存有蓝牙协议的FlashROM,可提供完全兼容的数据和语音通信。经过优化设计,所需的外部RF元件很少,允许主板的快速设计。因此能以最低的成本,实现最短的产品面市时间。

其主要特点如下:

(1)符合BluetoothV1.1规范。

(2)带有USB和UART主接口。

(3)可编程的PCM接口,支持13b8kss-1的双向串行的同步语音传输。

(4)内含的数字转换器,可进行线性PCM(脉冲编码调制)、A律PCM、μ律PCM和CVSD(连续变化斜率增量调制)间的相互转换,编解符合高至HCI层的蓝牙控制协议。

(5)采用单电源3.15V供电,支持PART,SNIFF,HOLD多种节电模式。

(6)支持所有的包类型和多达7个从设备的Piconet。

(7)芯片内含链路控制、链路管理、HCI以及可选的L2CAP,RFCOMM,SDP多层软件协议栈,可直接使用。

(8)提供VM(VirtualMachine)机制。内嵌16b的RISC微处理器,运行协议栈的同时还可以运行下载到FlashROM中的用户程序,实现真正意义的单芯片。

其结构框图如图1所示。

Bluelab是专门针对Bluecore的仿真开发系统,他在PC上模拟Bluecore01的环境,从而方便开发基于Bluecore01上运行的应用程序。他包括了compiler,emulator/debugger,documentation以及一些源代码例子。Bluelab还提供了蓝牙协议栈Bluestack,支持SDP,L2CAP和RFCOMM等高层协议。用户可以通过UART/USB接口来调用Bluestack,也可以通过VM来访问Bluestack。

3系统方案设计

整个系统分为前端数据处理和PC端数据管理2大部分。前端数据处理框图如图2所示。

蓝牙ISDN接入点的空中无线接口为蓝牙,有线接口有:RJ11,ISDN的S/T接口、USB数据接口。S口收发器能够提供CCITT关于ISDNS/T参考点的I.430建议要求的功能,支持192kb/s的4线平衡传输方式的全双工数据收发。由于BC01内部资源及引脚有限,单片机80C196主要完成控制和协调各模块的工作,处理D信道信令和收发、B信道数据收发、外部中断申请,并且通过各种接口与蓝牙模块进行通信。SLIC模块主要提供语音信号的数模、模数转换、A律/μ律压缩PCM编解码等功能,并具备产生和控制各种信号音的功能。蓝牙模块主要实现蓝牙功能,并且提供了符合蓝牙规范的空中接口。他集成了各种需要的蓝牙协议(包括CTP应用协议栈、内部电话应用协议栈)以及管理程序。

为了形成蓝牙Piconet网络化管理,将PC端的数据管理作为Piconet主设备,而前端的数据处理作为从设备。整体的系统结构如图3所示。

连接PC的BC01作为MASTER,他会自动搜索查询范围内的蓝牙设备,将其作为SLAVE加入Piconet网,因为每块SLAVE都有惟一的BD_ADDR(BluetoothDeviceAddress),因此MASTER可以区别每一个SLAVE并对其进行控制。

4软件结构

软件设计是基于L2CAP层进行开发,SLAVE的功能是接受MASTER的查询、连接请求,或查询到已存在的Piconet后,将自己加入Piconet。SLAVE的功能简单,全部程序代码可以放在单片机80C196的FlashROM中运行。MASTER由于要负责管理整个Piconet,对各个SLAVE进行控制和管理,BC01提供的资源已不能满足。因此将L2CAP协议层以上的软件放在PC上运行,与PC采用HCI层接口。软件结构如图4所示。

5结语

在无线接入现场应用中,中心控制节点与各个无线接入的距离在100m以内。目前大功率的蓝牙芯片已经可以达到100m的覆盖范围,完全满足实际应用。此套方案的实验室联机调试已经完成,达到初步设计要求。下一步是将此套方案应用到实际的无线接入现场,进行现场调试,对系统进一步完善。

参考文献

[1]金纯,许光辰,孙睿.蓝牙技术[M].北京:北京电子工业出版社,2001.

[2]SpecificationoftheBluetoothsystermVersion1.1A.26July,1999.

[3]徐爱钧.单片机高级语言C51Windows环境编程与应用[M].北京:电子工业出版社,2001.

[4]KrulinskiDJ.ProgrammingMicrosoftVisualC++6.0技术内幕[M].北京:希望电子出版社,1999.

蓝牙技术定义了便携式设备之间无线通信的的物理媒介和电子通信协议。蓝牙不仅仅是一种简单的无线连接,而是一整套关于在特定范围内,不同便携式设备之间互联并识别的协议。 SIG组织于1999年7月26日推出了蓝牙技术规范版本。蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层和高层应用。 底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)和链路管理(LM)。无线跳频层通过无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤和传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为秒的不对称连接,也可以支持秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能,该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层(HCI)是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。 在蓝牙协议栈的最上部是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访问、文件传输等,它们分别对应一种应用模式。各种应用程序可以通过各自对应的应用模式实现无线通信。拨号网络应用可通过仿真串口访问微微网(Piconet),数据设备也可由此接入传统的局域网;用户可以通过协议栈中的Audio(音频)层在手机和耳塞中实现音频流的无线传输;多台PC或笔记本电脑之间不需要任何连线,就能快速、灵活地进行文件传输和共享信息,多台设备也可由此实现同步操作。 总之,整个蓝牙协议结构简单,使用重传机制来保证链路的可靠性,在基带、链路管理和应用层中还可实行分级的多种安全机制,并且通过跳频技术可以消除网络环境中来自其它无线设备的干扰。 应用前景 蓝牙技术的应用范围相当广泛,可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备,如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等,蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网(Piconet),多个微微网之间也可以进行互连接,从而实现各类设备之间随时随地进行通信。应用蓝牙技术的典型环境有无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等。目前,蓝牙的初期产品已经问世,一些芯片厂商已经开始着手改进具有蓝牙功能的芯片。与此同时,一些颇具实力的软件公司或者推出自已的协议栈软件,或者与芯片厂商合作推出蓝牙技术实现的具体方案。尽管如此,蓝牙技术要真正普及开来还需要解决以下几个问题:首先要降低成本;其次要实现方便、实用,并真正给人们带来实惠和好处;第三要安全、稳定、可靠地进行工作;第四要尽快出台一个有权威的国际标准。一旦上述问题被解决,蓝牙将迅速改变人们的生活与工作方式,并大大提高人们的生活质量。

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