王兆輝畢業(yè)()開題分析方案.docx

1、畢業(yè)設(shè)計(jì) ( 論文 開題報(bào)告學(xué)生姓名： 王兆輝 學(xué) 號(hào)： 1501070113所在學(xué)院： 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院專業(yè)： 自動(dòng)化設(shè)計(jì) ( 論文 題目： 基于虛擬儀器的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)指導(dǎo)教師： 張廣明2018年3月21日開題報(bào)告填寫要求1開題報(bào)告 含“文獻(xiàn)綜述 ”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；2開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式 可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3“文

2、獻(xiàn)綜述 ”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫或打印）在本開題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于 15篇 不包括辭典、手冊(cè)）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004 年 4 月 26 日”或“2004-04-26 ”。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文）開題報(bào)告1 / 8文獻(xiàn)綜述1. 紅外遙控基礎(chǔ)紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線

3、遙控。工業(yè)設(shè)備環(huán)形繞線機(jī)中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。1.1紅外遙控系統(tǒng)通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。應(yīng)用編/ 解碼專用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作，如圖1 所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。圖 1 紅外線遙控系統(tǒng)框圖1.2 遙控發(fā)射器及其編碼遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的一類來(lái)加以說(shuō)明，現(xiàn)以日本NEC的 uPD6121G組成發(fā)射電路為例說(shuō)明編碼原理 一般家庭用的 DVD、VCD、音響都使用這種

4、編碼方式）。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms 的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為 2.25ms 的組合表示二進(jìn)制的“ 1”，其波形如圖2 所示。2 / 8圖 2 遙控碼的“ 0”和“ 1” 注：所有波形為接收端的與發(fā)射相反）上述“ 0”和“ 1”組成的 32 位二進(jìn)制碼經(jīng) 38kHz 的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過(guò)紅外發(fā)射二極管二極管HSR7021-2.3-21產(chǎn)生紅外線向空間

5、發(fā)射，如圖3 所示。圖 3 遙控信號(hào)編碼波形圖UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32 位二進(jìn)制碼組，其中前16 位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識(shí)別碼固定為十六進(jìn)制 01H；后 16 位為 8 位操作碼 功能碼）及其反碼。 UPD6121G最多額 128 種不同組合的編碼。遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32 位二進(jìn)制碼，周期約為 108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“ 0”和“ 1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在 4563ms之間，圖 4 為發(fā)射波形圖。圖 4 遙控連發(fā)信號(hào)波形當(dāng)一個(gè)鍵按下超過(guò) 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射

6、一組 108ms的編碼脈沖 , 這108ms發(fā)射代碼由一個(gè)引導(dǎo)碼 9ms）, 一個(gè)結(jié)果碼 4.5ms）, 低 8 位地址碼 9ms18ms）,高 8 位地址碼 9ms18ms）,8 位數(shù)據(jù)碼 9ms18ms）和這 8 位數(shù)據(jù)的反碼 9ms18ms）組成。如果鍵按下超過(guò) 108ms仍未松開，接下來(lái)發(fā)射的代碼 連發(fā)碼）將僅由起始碼9ms）和結(jié)束碼 2.25ms）組成。3 / 8圖 5 引導(dǎo)碼圖6連發(fā)碼2 單片機(jī)與遙控信號(hào)接受接收電路可以使用一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL 電平信號(hào)兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管，三極

7、管大小一樣它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。 接收器對(duì)外只有3 個(gè)引腳： Out、 GND、 Vcc 與單片機(jī)接口非常方便，如圖7 所示。圖 7 脈沖信號(hào)輸出接，直接接單片機(jī)的IO 口。 GND 接系統(tǒng)的地線 0V）； Vcc 接系統(tǒng)的電源正極 +5V）；紅外線遙控信號(hào)可在單片機(jī)中進(jìn)行解碼，它可以把紅外遙控器每一個(gè)按鍵的鍵值讀出來(lái)。3 虛擬儀器監(jiān)控與開發(fā)虛擬儀器技術(shù)是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器技術(shù)融合的產(chǎn)物，是現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比，在智能化程序、處理能力、性能價(jià)格比、可操作性及功能擴(kuò)展等方面都具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。它的設(shè)計(jì)與開發(fā)是利用高效靈活的軟件來(lái)完成的

8、，用戶可根據(jù)實(shí)際需要自己構(gòu)建儀器的功能、操作和顯示界面。圖形化編程語(yǔ)言LabVIEW是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)虛擬儀器最為流行的軟件，整個(gè)儀控系統(tǒng)都完全可以使用它來(lái)開發(fā)與執(zhí)行。目前，虛擬儀器技術(shù)在測(cè)量方面的應(yīng)用已日趨成熟，它已成為測(cè)試及測(cè)量領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但在控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用仍然較少，故此主要探討虛擬儀器技術(shù)在控制領(lǐng)域中的開發(fā)與應(yīng)用。LabVIEW 是一種不同于傳統(tǒng)的文本編輯語(yǔ)言的圖形化語(yǔ)言，它運(yùn)用軟件自帶的函數(shù)節(jié)點(diǎn)和圖標(biāo)，按照一定的運(yùn)算原理連接成類似電路圖的框圖。在前面板設(shè)計(jì)中添加的各個(gè)輸入控制和輸出指示都會(huì)在背面框圖面板上自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)，把這些節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)按照一定的要求連接在一起，既可以構(gòu)成

9、各種功能模塊，通過(guò)操作前面板界面就能實(shí)現(xiàn)這些模塊的功能。將各功能模塊合理有效地連接起來(lái)，便實(shí)現(xiàn)虛擬儀器設(shè)4 / 8計(jì)要求的整機(jī)功能。遠(yuǎn)程測(cè)控實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的操作在服務(wù)器或客戶機(jī)上均可實(shí)現(xiàn)。服務(wù)器作為測(cè)量和控制節(jié)點(diǎn)，它利用LabVIEW 的發(fā)布工具，把VI 應(yīng)用程序的前面板嵌入到Web 頁(yè)面中。針對(duì) LabVIEW 用戶和非 LabVIEW 用戶，系統(tǒng)采用兩種遠(yuǎn)程測(cè)控方式： LabVIEW 方式 。前者，在客戶端上安裝有LabVIEW 軟件，可以通過(guò)LabVIEW 環(huán)境打開控制遠(yuǎn)程發(fā)布的VI 。后者，可以在客戶端用瀏覽器打開并控制遠(yuǎn)端VI 。選擇哪種方式可根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)際需要決定?；贚abVIEW 軟件平臺(tái)而開發(fā)出的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)是將虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的一個(gè)成功應(yīng)用實(shí)例，系統(tǒng)中的虛擬控制器的開發(fā)與設(shè)計(jì)較傳統(tǒng)的普通工業(yè)控制器簡(jiǎn)單易行，研制周期短，可操作性和可維護(hù)性好，功能擴(kuò)展性強(qiáng)，具有良好的遠(yuǎn)程通信能力。參考文獻(xiàn)1 薛小玲，劉志群，賈俊榮 . 單片機(jī)接口模塊應(yīng)與開發(fā)實(shí)例詳解北京：北京航空航天大學(xué)出版社 201812 張凱，郭棟 . LabVIEW 虛擬儀器工程設(shè)計(jì)與開發(fā) M 北京：國(guó)防工業(yè)出版， 2004畢業(yè)設(shè)計(jì)論文）開題報(bào)告本課題要研究或解決的5 / 8如圖所示，系統(tǒng)硬件由傳編碼器旋轉(zhuǎn)角度 1編碼器NI6341 數(shù)據(jù)采集卡旋轉(zhuǎn)角度 2電子尺測(cè)頭伸縮距