智能实验室管理系统的设计

发布时间：2017-10-20 01:10

  本文关键词：智能实验室管理系统的设计

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【摘要】：实验室是学校教学的重要组成部分,近年来国家对教育的发展越来越重视,对高校的实验室建设经费的投入也越来越多。随着实验室场所和实验设备的增加以及开放实验项目种类的增加,迫切需要对实验室进行管理来改善实验的条件以提高实验室教学效率。随着学校管理水平的提升,高校实验室建设的进一步规范化、复杂化、智能化、信息化,随之而来的信息管理工作也需要更加智能化,由于计算机技术的飞速发展,计算机应用的加入可以帮助我们很好的提高实验室管理效率,对于提高实验室教学质量有着很重要的意义。本文在分析国内外实验室使用和管理现状基础上,综合太原科技大学自动化工程训练中心的具体情况,以教育部发布的《学校管理信息标准》为参照,设计了适合电子信息工程学院使用的实验室管理系统,依据实验室管理功能要求,提出了系统的整体方案,并对其中组成系统的各环节作出了详细的论述。本文设计的智能实验室管理系统综合应用了嵌入式、ZigBee网络、射频识别等技术。文中首先根据系统需求对处理器进行选型,在此基础上设计了软件和硬件。软件方面主要包括协调器的软件设计,设备管理系统的软件设计,门禁控制器的软件设计,智能调光模块软件设计等。硬件方面包括对一些器件的选型,门禁控制器的硬件设计,智能调光模块的硬件设计,以及系统的一些外围电路的设计等。系统实现了对实验设备的管理、实验室进出人员的管理以及照明灯具的智能调光等功能。其他如烟雾报警、实验室监控、实验室温度采集等功能加入相应的节点即可扩展。实验表明,该系统具有较好的可扩展性,运行稳定,便于维护。
【关键词】：智能实验室 ARM 物联网 ZigBee
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：G647;TN92
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及意义9
• 1.2 实验室管理系统的发展概况及国内外研究现状9-12
• 1.2.1 实验室管理系统发展概况9-10
• 1.2.2 实验室管理系统国内外的研究现状10-12
• 1.3 物联网技术的概述12-13
• 1.3.1 物联网的定义及其特点12-13
• 1.3.2 物联网的技术结构13
• 1.4 本文研究的内容13
• 1.5 论文章节安排13-14
• 1.6 本章小结14-15
• 第二章 系统的需求分析及总体设计15-23
• 2.1 系统需求分析15-17
• 2.1.1 系统应用背景15
• 2.1.2 系统实现的目标15
• 2.1.3 系统的功能分析15-17
• 2.2 系统所用关键技术分析17-19
• 2.2.1 嵌入式17
• 2.2.2 无线传输技术17-19
• 2.2.3 传感器技术19
• 2.3 系统总体设计方案19-22
• 2.3.1 门禁系统的设计21
• 2.3.2 照明灯智能控制的设计21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 系统的硬件设计23-35
• 3.1 硬件组成23-24
• 3.2 协调器的硬件结构24-27
• 3.3 采集节点的硬件结构27
• 3.4 门禁控制器的硬件设计27-31
• 3.4.1 无线收发模块28-29
• 3.4.2 信号放大模块29-30
• 3.4.3 读卡器模块30-31
• 3.4.4 继电器模块31
• 3.5 灯光智能调节模块的硬件设计31-33
• 3.6 本章小结33-35
• 第四章 系统软件设计35-53
• 4.1 软件的总体设计35-36
• 4.2 协调器软件设计36-39
• 4.2.1 协调器主循环程序36-37
• 4.2.2 协调器组建网络37-38
• 4.2.3 Z-stack协议38-39
• 4.3 智能调光模块的软件设计39-40
• 4.4 门禁控制器软件设计40-45
• 4.4.1 门禁管理的流程分析41
• 4.4.2 门禁控制器读卡主程序41-42
• 4.4.3 门禁控制器主程序42-43
• 4.4.4 门禁系统数据库的设计43-45
• 4.5 设备管理系统的设计45-51
• 4.5.1 设备管理系统的功能结构45-46
• 4.5.2 设备管理系统的数据库设计46-51
• 4.6 本章小结51-53
• 第五章 系统测试及应用53-61
• 5.1 ZigBee组网RFID的调试53-55
• 5.2 门锁控制的开关调试55-57
• 5.3 照明灯的智能控制57-58
• 5.4 设备管理58-59
• 5.5 考勤数据查询59-60
• 5.6 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 总结61
• 6.2 展望61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-69
• 攻读学位期间发表的学术论文目录69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙其博;刘杰;黎，

本文编号：1064377