开放实验室智能监控系统设计

发布时间：2017-07-15 13:35

  本文关键词：开放实验室智能监控系统设计

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【摘要】：为了进一步加强大学生实践动手能力和创新能力培养,给学生提供一个环境宽松的第二课堂创新实践平台,给教师提供一个良好的科研环境,很多高校在实验教学中心尝试建立了创新实验室。如何做好实验室开放式运行和有效管理,为广大师生做好服务,同时兼顾防火、防盗的安全防范,是各校开放式实验室面临的一个大的挑战。针对开放式实验室的实际情况,综合ARM嵌入式技术、射频识别技术、无线传输技术和多种传感器技术,设计一个开放式实验室智能监控系统,实现高校开放实验室的现代化管理,满足目前高校教学和科研对实验室及安全管理的需求,具有非常现实的意义。采用该系统能实现实时采集实验室环境的温湿度,并以此为依据进行仪器仪表,特别是贵重精密仪器仪表的维护和保养;完成对师生进入实验室的权限管理及防火防盗安全管理,师生持合法ID卡通过门禁刷卡进入实验室,当非法入侵时可立即进行报警提示;在实验室出现异常烟雾时,能智能发出声光报警,同时通过系统及时发送警情信号给实验室管理人员。本文在引言中分析了国内开放实验室的现状,指出了高校开放实验室存在安全和管理的问题;在此基础上,提出了本课题研究目的、研究的意义、研究方法及研究的主要内容。在系统方案设计中首先介绍了监控系统的整体结构,并对监控主机和监控从机结构进行了详细描述,然后阐述了相关理论的基本原理和基本思想,介绍了各个部分所用技术的发展概况,系统各部分模块的的基本原理,最后结合本设计的需求,围绕不同技术、材料,提出多种设计方案,根据实际情况选择最适合的方案。在硬件设计中给出了各子系统设计需求、详细技术参数、设计图纸以及实现的功能或完成的任务。在软件设计中先对监控主机、从机软件流程做了简单介绍,然后对主要模块程序和关键功能程序做了详细阐述。在调试章节中介绍了调试方法、调试原理、调试所需材料,仪器仪表和使用的技术手段。并对设计过程中发现的问题做了详细分析及解决问题的方法。最后对设计完成的工作做了总结,同时对该系统做了一个客观评价,给出系统优化和升级方案。
【关键词】：开放实验室 智能监控 嵌入式技术 传感器
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G647;TP277
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 课题研究目的9
• 1.2 研究意义9-10
• 1.3 国内外现状10-12
• 1.3.1 门禁系统10-12
• 1.3.2 防盗防火报警系统12
• 1.4 研发方法12-13
• 1.5 研究内容13-15
• 第2章 系统方案设计15-21
• 2.1 监控系统方案15-16
• 2.2 监控系统硬件方案论证16-19
• 2.2.1 无线通信方案选型论证16-17
• 2.2.2 电源电路方案论证17
• 2.2.3 语音芯片选型论证17-18
• 2.2.4 门禁系统选型论证18
• 2.2.5 控制芯片选型论证18-19
• 2.3 监控系统软件方案论证19-21
• 第3章 硬件设计21-35
• 3.1 电源电路设计21-23
• 3.1.1 开关电源电路设计21-22
• 3.1.2 线性稳压电源电路设计22-23
• 3.2 最小系统接口电路设计23-24
• 3.3 语音模块电路设计24-25
• 3.4 SIM900A模块电路设计25-28
• 3.5 无线数传模块电路设计28-29
• 3.6 DHT11模块接口电路设计29-30
• 3.7 RXC6超外差无线接收模块接口电路设计30-31
• 3.8 烟雾传感器31-32
• 3.9 人体红外模块接口电路设计32-33
• 3.10 无线射频识别卡读卡器33
• 3.11 监控系统PCB板效果图33-35
• 第4章 软件设计35-56
• 4.1 智能监控系统软件流程图35-38
• 4.2 温湿度传感器DHT11驱动程序设计38-43
• 4.3 门禁程序设计43-47
• 4.4 报警程序设计47-49
• 4.5 无线数传模块收发程序设计49-52
• 4.6 SIM900A无线模块短消息发送程序的设计52-55
• 4.7 界面显示程序设计55-56
• 第5章 系统调试56-67
• 5.1 调试工具56-57
• 5.2 调试原理及方法57-59
• 5.2.1 DHT11调试原理及方法57
• 5.2.2 BY8001模块调试原理及方法57-58
• 5.2.3 SIM900A模块PDU协议代码调试原理及方法58-59
• 5.3 遇到的问题59-65
• 5.3.1 硬件调试59-61
• 5.3.2 软件调试61-65
• 5.4 系统性能指标65-66
• 5.5 调试总结66-67
• 总结与展望67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 附件73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 张军;张奇志;周亚丽;向阳;;基于局部Gabor三值模式的人脸识别[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2013年02期

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本文编号：544159