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无线表决器毕业论文

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无线表决器毕业论文

学术堂整理了一篇3000字的计算机论文范文,供大家参考:

范文题目:关于新工程教育计算机专业离散数学实验教学研究

摘要: 立足新工科对计算机类专业应用实践能力培养的要求,分析了目前离散数学教学存在的关键问题,指明了开展离散数学实验教学的必要性。在此基础上,介绍了实验教学内容的设计思路和设计原则,给出了相应的实验项目,并阐述了实验教学的实施过程和教学效果。

关键词:新工科教育;离散数学;计算机专业;实验教学

引言

新工科教育是以新理念、新模式培养具有可持续竞争力的创新型卓越工程科技人才,既重视前沿知识和交叉知识体系的构建,又强调实践创新创业能力的培养。计算机类是新工科体系中的一个庞大专业类,按照新工科教育的要求,计算机类专业的学生应该有很好的逻辑推理能力和实践创新能力,具有较好的数学基础和数学知识的应用能力。作为计算机类专业的核心基础课,离散数学的教学目标在于培养学生逻辑思维、计算思维能力以及分析问题和解决问题的能力。但长期以来“定义-定理-证明”这种纯数学的教学模式,导致学生意识不到该课程的重要性,从而缺乏学习兴趣,严重影响学生实践能力的培养。因此,打破原有的教学模式,结合计算机学科的应用背景,通过开展实验教学来加深学生对于离散数学知识的深度理解是实现离散数学教学目标的重要手段。

1.实验项目设计

围绕巩固课堂教学知识,培养学生实践创新能力两个目标,遵循实用性和可行性原则,设计了基础性、应用性、研究性和创新性四个层次的实验项目。

(1) 基础性实验

针对离散数学的一些基本问题,如基本的定义、性质、计算方法等设计了7个基础性实验项目,如表1所示。这类实验要求学生利用所学基础知识,完成算法设计并编写程序。通过实验将抽象的离散数学知识与编程结合起来,能激发学生学习离散数学的积极性,提高教学效率,进而培养学生的编程实践能力。

(2) 应用性实验

应用性实验是围绕离散数学主要知识单元在计算机学科领域的应用来设计实验,如表2所示。设计这类实验时充分考虑了学生掌握知识的情况,按照相关知识点的应用方法给出了每个实验的步骤。学生甚至不需要完成全部实验步骤即可达到实验效果。例如,在“等价关系的应用”实验中,按照基于等价类测试用例的设计方法给出了实验步骤,对基础较差的学生只需做完第三步即可达到“巩固等价关系、等价类、划分等相关知识,了解等价关系在软件测试中的应用,培养数学知识的应用能力。”的实验目的。

(3) 研究性实验研究性实验和应用性实验一样

也是围绕离散数学主要知识单元在计算机科学领域中的应用来设计实验,不同之处在于,研究性实验的实验步骤中增加了一些需要学生进一步探讨的问题。这类实验项目一方面为了使学生进一步了解离散数学的重要性,另一方面为了加强学生的创新意识与创新思维,提高计算机专业学生的数学素质和能力。表 3 给出了研究性试验项目。

(4) 创新性实验

在实际教学中还设计了多个难度较高的创新性实验题目,例如,基于prolog语言的简单动物识别

系统、基于最短路径的公交线路查询系统、简单文本信息检索系统的实现等,完成该类实验需要花费较长的时间,用到更多的知识。通过这些实验不仅有利于培养学生分析问题、解决问题的能力和创新设计能力,也有利于培养学生独立思考、敢于创新的能力。

3.实验教学模式的构建

通过实验教学环节无疑可以激发学生对课程的兴趣,提高课程教学效率,培养学生的实践创新能力。但是,近年来,为了突出应用性人才培养,很多地方本科院校对离散数学等基础理论课的课时进行了压缩,加之地方本科院校学生基础较差,使得离散数学课时严重不足,不可能留出足够的实验教学时间。针对这种情况,采用多维度、多层次的教学模式进行离散数学实验教学。

(1) 将实验项目引入课堂教学

在离散数学的教学过程中,将能反映在计算机科学领域典型应用的实验项目引入到课堂教学中,引导学生应用所学知识分析问题、解决问题。例如在讲授主析取范式时,引入加法器、表决器的设计,并用multisim进行仿真演示,让学生理解数理逻辑在计算机硬件设计中的作用。又如讲谓词逻辑推理时,引入前一届学生用Prolog完成的“小型动物识别系统”作为演示实验。这些应用实例能够让学生体会数理逻辑在计算机科学领域的应用价值,不仅激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,也锻炼了学生的逻辑思维,培养了学生的系统设计能力。

(2) 改变课后作业形式,在课后作业中增加上机实验题目

由于课时有限,将实验内容以课后作业的形式布置下去,让学生在课余时间完成实验任务。例如讲完数理逻辑内容后,布置作业: 编写 C语言程序,实现如下功能: 给定两个命题变元 P、Q,给它们赋予一定的真值,并计算P、P∧Q、P∨Q的真值。通过完成,使学生掌握命题联结词的定义和真值的确定方法,了解逻辑运算在计算机中的实现方法。又如,把“偏序关系的应用”实验作为“二元关系”这一章的课后作业,给定某专业开设的课程以及课程之间的先后关系,要求学生画出课程关系的哈斯图,安排该专业课程开设顺序,并编写程序实现拓扑排序算法。通过该实验学生不仅巩固了偏序关系、哈斯图等知识,而且了解到偏序关系在计算机程序设计算法中的应用和实现方法。

(3) 布置阅读材料

在教学中,通常选取典型应用和相关的背景知识作为课前或课后阅读材料,通过课堂提问抽查学生的阅读情况。这样,不仅使学生预习或复习了课程内容,同时也使他们对相关知识点在计算机学科领域的应用有了一定的了解。例如,在讲解等价关系后,将“基于等价类的软件测试用例设计方法”作为课后阅读材料; 在讲解图的基本概念之前,将“图在网络爬虫技术中的应用”作为课前阅读材料; 货郎担问题和中国邮路问题作为特殊图的课后阅读材料。通过这些阅读材料极大地调动学生学习的积极性,取得了非常好的教学效果。

(4) 设置开放性实验项目

在离散数学教学中,通常选择一两个创新性实验项目作为课外开放性实验,供学有余力的学生学习并完成,图1给出了学生完成的“基于最短路径公交查询系统”界面图。同时,又将学生完成的实验系统用于日后的课堂教学演示,取得了比较好的反响。

(5) 利用网络教学平台

为了拓展学生学习的空间和时间,建立了离散数学学习网站,学习网站主要包括资源下载、在线视频、在线测试、知识拓展和站内论坛五个部分模块,其中知识拓展模块包含背景知识、应用案例和实验教学三部分内容。通过学习网站,学生不仅可以了解离散数学各知识点的典型应用,还可以根据自己的兴趣选择并完成一些实验项目。在教学实践中,规定学生至少完成1-2个应用性实验项目并纳入期中或平时考试成绩中,从而激发学生的学习兴趣。

4.结束语

针对新工科教育对计算机类专业实践创新能力的要求,在离散数学教学实践中进行了多方位、多层次的实验教学,使学生了解到离散数学的重要

性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生程序设计能力和创新能力,取得了较好的教学效果。教学团队将进一步挖掘离散数学的相关知识点在计算机学科领域的应用,完善离散数学实验教学体系,使学生实践能力和创新思维得以协同培养,适应未来工程需要。

参考文献:

[1]徐晓飞,丁效华.面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J].中国大学教学,2017(6).

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3).

[3]蒋宗礼.新工科建设背景下的计算机类专业改革养[J].中国大学教学,2018( 11) .

[4]The Joint IEEE Computer Society/ACM Task Force onComputing Curricula Computing Curricula 2001 ComputerScience[DB / OL]. http:/ / WWW. acm. org / education /curric_vols / cc2001. pdf,2001.

[5]ACM/IEEE - CS Joint Task Force on Computing Curricula.2013. Computer Science Curricula 2013[DB / OL]. ACMPress and IEEE Computer Society Press. DOI: http: / / dx.doi. org /10. 1145 /2534860.

[6]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京: 清华大学出版社,2002.

[7]张剑妹,李艳玲,吴海霞.结合计算机应用的离散数学教学研究[J].数学学习与研究,2014(1) .

[8]莫愿斌.凸显计算机专业特色的离散数学教学研究与实践[J].计算机教育,2010(14)

“三人表决器” “三人表决器”的逻辑功能是:表决结果与多数人意见相同. 设X0、X1、X2为三个人(输入逻辑变量),赞成为1,不赞成为0; Y0为表决结果(输出逻辑变量),多数赞成Y0为1,否则,Y0为0.其真值表如表1所示. 表1 “三人表决器”真值表 输入逻辑变量 输出逻辑变量 X0 X1 X2 Y0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 由真值表写出逻辑表达式并化简得:Y0=X0*X1+X0*X2+X1*X2 (1) 要实现这个逻辑功能,如果用“集成逻辑门”,则可选用三个两输入“与门”和一个三输入“或门”来实现.但是,这里我们不是用“集成逻辑门”,而是用PLC“程序”来实现. 程序语句如下: 0 LD X0 1 AND X1 2 LD X0 3 AND X2 4 ORB 5 LD X1 6 AND X2 7 ORB 8 OUT Y0 9 END 将这个程序语句写入到PLC中,再进行接线:用三个开关分别控制X0、X1、X2,用一盏指示灯来显示表决结果,并将COM1连接到24V直流电源的正极.接线完毕就可以进行演示实验的操作了.如果赞成,则合上开关;如果不赞成,则断开开关.指示灯的亮灭,显示的是表决的结果.灯亮表示多数赞成,灯不亮,则表示多数不赞成.表决结果与多数人意见相同. 下面探讨一下由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律.一般书上用A、B、C表示输入逻辑变量,用Y表示输出逻辑变量.在这里为了编程的方便,我们有意把PLC的输入继电器(X)的触点作为输入逻辑变量,把输出继电器的线圈作为输出逻辑变量.例如,在表达式(1)中,X0、X1、X2为三个输入逻辑变量,代表三个人,Y0为输出逻辑变量,代表表决结果.同时在PLC中,X0、X1、X2又是三个输入继电器,都是输入继电器的常开触点; Y0是一个输出继电器,是输出继电器的一个线圈. 式(1)是一个“与或式”,在第一项X0*X1中,“X0”在项首,用[LD]指令,即LD X0,“*”是“与”逻辑,用[AND]指令,即AND X1.第二项、第三项也是这个规律,三项相加, “+”是“或”逻辑,用[ORB]指令,[ORB]指令是“块或”指令.因为每一个“与项”都是两个触点相串联的“串联电路块”,而“相加”就是作并联连接,即“串联电路块”作并联连接,所以要用“块或”指令.Y0是输出,用线圈输出指令[OUT],即OUT Y0.程序结束用 [END]指令.认真总结由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律,这对于快速编程很有好处.但是,一般的初学者,往往都是由“逻辑表达式”到“梯形图”,再到“程序语句”.为了帮助初学者,我们将这个程序的梯形图一并给出,如下图所示.

基于视频的人流量监测系统设计与实现 图像水印识别微信小程序设计与实现 基于重力传感器的飞机大战游戏开发 手机平台加减乘除口算训练游戏开发 基于Android平台的个人移动地图软件开发 面向多种数据源的爬虫系统的设计与实现 基于Zabbix的服务器监控系统的设计与实现 基于新浪微博的分布式爬虫以及对数据的可视化处理 基于分布式的新闻热点网络爬虫系统与设计 舆情分析可视化系统的设计与实现 基于大数据的用户画像的新闻APP设计 基于Android平台的语言翻译程序设计与实现 基于SSH的水电信息管理系统的设计与实现 基于SSM的学科竞赛管理系统

多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。那么,你知道多媒体教学的英文怎么写吗?

多媒体教学的英文释义:

multimedia teaching

多媒体教学的英文例句:

在 教学 方法 和教学手段方面阐明了运用启发式教学方法以及穿透教学手段和多媒体教学手段相结合的意义和作用,提出了一些教学改革的建议。

We illustrate the meaning and application of using enlightening teaching method and integrating traditional and multi-media education method, and provide some suggestion of education innovation.

ERP管理专业计算机课程在多媒体教学中如何应用显得尤为重要。通过采用多种教学形式、充分应用多媒体教学、灵活运用多媒体课件来促进ERP管理专业的计算机课程在多媒体教学的发展。

It is important to apply multimedia teaching to computer courses for the ERP management speciality.

多媒体教学课件在改善教学手段和教学方法,提高教学质量和教学效率方面起到了很大的作用。

短视频英语怎么说

The multimedia teaching software has great influence on improving teaching instruments, teaching methods and enhancing the quality and efficiency of teaching.

英语多媒体教学应与常规媒体教学有机配合;遵循多媒体辅助性原则;遵循现代外语教学理念。

Multimedia teaching of English should be in harmony with the common media,follow the principle of subsidiarity of multimedia and obey the modern FLT philosophy.

摘要采用分组“单盲”教学实验,探析体育多媒体课堂教学中应用不同教学模式的教学效应及其差异性,以寻求体育多媒体教学课件施教的最佳方式。

Application of multi-media sports coursewares in different teaching modes were analyzed in order to find out the differences and effects.

本文介绍了在现代化的教学环境下,根据计算机基础课教学的特点和所面向的 教育 对象,运用多媒体教学设备进行计算机教学的新的教学方法和教学模式。

According to the teaching objectives and characteristics of computer basic courses, the paper investigates new teaching methods and modes by means of multimedia teaching equipments.

该系统由教师电脑、基于校园一卡通的无线表决器、教师反馈系统等组成,可应用于多媒体教学,能实现自动考勤、交互式教学、成绩管理、动态教学评价等功能,有效地提高了教学质量。

It is a technology platform, including the teacher computer, the wireless voting machines based on campus smart card held by each student, and the classroom interactive response system software.

文章 对比了传统教学和多媒体教学的不同特点,并对多媒体课件制作,多媒体教学误区进行了一些探讨。

The Article not only compares the difference between traditional teaching and multimedia teaching, but also discusses courseware making and the mistake of multimedia teaching.

教师的多媒体教学能力影响着多媒体教学的发展、实施和教学效果。

A teacher's multimedia teaching ability affects the development, the implementation and the quality of the multimedia education.

多媒体技术的发展为课堂教学手段改革带来了契机,对多媒体教学手段科学有效地利用及多媒体技术在教学领域中使用存在的问题进行说明。

The development of multi-media techniques brings chance for classroom teaching, effective use of multi-media teaching means and the problems existing in the multi-media techniques are explained.

然而多媒体教室的设备配置和管理模式还存在一定的不足,影响了多媒体教学的发展。

However, there are certain deficiencies in equipment configuration andmanagement mode of multimedia classroom, which influence the development ofmultimedia teaching.

如果你是听觉学习者或实战学习者(通过听和做比单单阅读学得更快),那么就找一家提供多媒体教学的课程,这样可帮助你更好的掌握学习内容。

learner (learn best by hearing and doing, rather than by reading alone), finding aschool that offers a multimedia element in their curriculum may help you masterthe material.

本文将特别推荐一大堆有多媒体教学(一般来说是视频),面向一般用途的网站。

In this horribly-titled, but hopefully useful round-up we will specifically focus onsuch general purpose sites that include some sort of rich media instruction(generally video).

在教学过程中使用多媒体教学有许多传统教育所没有的优点,本文阐述了我对体育多媒体教学的一些不成熟的见解。

Used the multimedia teaching in the teaching process to have many traditionaleducations no merit, this article elaborated me for the sports multimedia teachingsome not mature opinion.

本文着重探讨多媒体教学与管理类学科建设存在的问题和应该采取的 措施 。

This paper emphasizes on the problems of multimedia teaching with theestablishment of management discipline and the measures that we should

为了适应不断创新和发展的多媒体教学技术,我们还要挖掘潜能,还要探索新的具有智能化的教学技术模式。

In order to adapt to the rapid development of multimedia teaching technology, weshould try to find out potential capacity and explore new intelligent teachingmodes.

现代化的多媒体教学有着传统教学无法比拟的优势,但并非尽善尽美。

The modern multimedia teaching is of the unique advantage than traditionalteaching, but it is not perfect.

多媒体教学的实质仍然是语言教学。

The nature of multimedia teaching is still language teaching.

在妇产科教学活动中,多媒体教学有着传统教学方式无可比拟的优势,同时也存在一些不足之处。

In the Obstetrical and gynecological teaching activity, the multimedia teaching hasboth the incomparable advantage and some shortage compared with traditionalteaching method.

最后展望了语文多媒体教学的发展趋势。

Finally I portray the development trend of Chinese multimedia teaching.

本文重点介绍了“汽车构造”多媒体教学环境的建立及“汽车构造”多媒体教学系统的开发和应用技术。

This paper introduces mainly the establishment of multimedia teachingcircumstance and the development and usage of multimedia teaching system for "automobile structure".

对多媒体教学作用的盲目夸大会带来负面效应。

Overstating the function of multimedia teaching will bring us some side effects.

通过本论文的研究结果,使网络多媒体教学系统取得了截屏准确高效、压缩快速、广播延时小、系统运行稳定的效果。

The study of this paper makes the network multimedia teaching system become more effective for capturing screen, higher speed for compressing, shorter time on postpone and more stable.

随着教学技术和电脑技术的蓬勃发展,多媒体教学技术越来越显示出它的优越性。

Along with the vigorous development of science, technology and the computertechnology, the multimedia teaching technology is more and more demonstratedits superiority.

方法:对传统教学模式,多媒体教学和网络教学的优缺点进行了分析和比较。

Method: Analyzing and comparing the advantage and disadvantage of traditionalteaching model, multimedia teaching and network teaching.

在多媒体教学中,应实现教学方法的有机结合,留出足够的时间和思维空间给学生思考、交流。

During multimedia teaching we should achieve organic combination of teachingmethod and leave enough time and space to students to think and

分析了采用英文多媒体教学的意义,介绍了英文多媒体课件研制的概况。

The importance of English multimedia teaching is analyzed and the developmentof multimedia courseware is introduced too.

本文试从多媒体教学方式优势与局限,来探讨大学英语教学中多媒体的运用。

This paper states the application of multimedia in college English teaching from the aspects of advantages and limits of multimedia teaching.

为了探索有效的中医双语教学模式,创建了多媒体教学结合PBL教学方法的中医诊断学双语教学模式。

To explore an effective mode for TCM bilingual teaching, we establish bilingualteaching mode of Diagnostics of TCM which combine multimedia teaching withPBL teaching method.

对目前常用的多媒体教学网络系统的实现模式、技术特点进行分析比较。

Analyze and compare the realized modes and technical features of present usingmultimedia teaching network system.

无线网传感器毕业论文

方向盘转角传感器将方向盘转角转换为一个可以代表驾驶员期望的行驶方向的信号,方向盘转角一般是根据光电编码来确定的,安装在转向柱上的编码盘上包含了经过编码的转动方向、转角等信息。这一编码盘上的信息由接近式光电耦合器进行扫描...

摘要:本文简述了无线传感器网络的定义、组成及特点,并结合其特点介绍了无线传感器网络在各行各业广泛的应用价值和未来发展前景以及目前存在的技术问题。 关键词:无线传感器网络;组成;应用;发展 科技发展的脚步越来越快,人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术,也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展,并将会带来一场信息革命。具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络(WSN, wireless sensor networks)综合了传感器技术、嵌人式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽而准确的信息,传送到需要这些信息的用户。 由于WSN的巨大应用价值,它已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的广泛关注,被广泛地应用于军事,工业过程控制、国家安全、环境监测等领域。 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种领域,是当前计算机网络研究的热点。 一、发展概述 早在上世纪70年代,就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形,我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步,传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与传感控制器的相联,组成了有信息综合和处理能力的传感器网络,这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始,现场总线技术开始应用于传感器网络,人们用其组建智能化传感器网络,大量多功能传感器被运用,并使用无线技术连接,无线传感器网络逐渐形成。 无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国,非常重视无线传感器网络的发展,IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展,波士顿大学(Boston University)还于最近创办了传感器网络协会(Sensor Network Consortium),期望能促进传感器联网技术开发。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时,更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术,《商业周刊》预测的未来四大新技术中,无线传感器网络也列入其中。可以预计,无线传感器网络的广泛是一种必然趋势,它的出现将会给人类社会带来极大的变革。 二、无线传感器网络的定义和特点 无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。 无线传感器网络操作系统Tiny0S141的研制者,Jason Hill博士把WSN定义为: Sensing+CPU+Radio=Thousands of potential application 哈尔滨工业大学的李建中教授将WSN定义为:WSN是由一组传感器节点以自组织的方式构成的有线或无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者。从硬件上看,WSN节 点主要由数据采集单元、数据处理单元、无线数据收发单元以及小型电池单元组成,通常尺寸很小,具有低成本、低功耗、多功能等特点;从软件上看,它借助于节点中内置传感器有效探测所处区域的温度、湿度、光强度、压力等环境参数以及待测对象的电压、电流等物理参数,并通过无线网络将探测信息传送到数据汇聚中心 进行处理、分析和转发。原文出自:

浅谈传感器的现状以及发展趋势2007-1-25 16:39:00 转:中国工控展览网 供稿1 微型化(Micro)为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致,对于传感器性能指标(包括精确性、可靠性、灵敏性等)的要求越来越严格;与此同时,传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程,因此还要求传感器必须配有标准的输出模式;而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求,所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代;后者主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。 由计算机辅助设计(CAD)技术和微机电系统(MEMS)技术引发的传感器微型化目前,几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计(CAD)的模拟式工程化设计转变,从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统,这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。对于微机电系统(MEMS)的研究工作始于20世纪60年代,其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科,是一个极具前景的新兴研究领域。MEMS的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合,期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。经过几十年的发展,尤其最近十多年的研究与发展,MEMS技术已经显示出了巨大的生命力,此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前技术水平下,微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3D微型结构,从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件,象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件[1],[2]。目前,这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。 微型传感器应用现状就当前技术发展现状来看,微型传感器已经对大量不同应用领域,如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响;目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量,如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等2 智能化(Smart)智能化传感器(Smart Sensor)是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视,尤其在探测器应用领域,如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎,产生的影响较大。 智能化传感器的特点智能化传感器是指那些装有微处理器的,不但能够执行信息处理和信息存储,而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样,其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。如智能化压力传感器,主传感器为压力传感器,用来探测压力参数,辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差,而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正;而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外,还执行与计算机之间的通信联络。通常情况下,一个通用的检测仪器只能用来探测一种物理量,其信号调节是由那些与主探测部件相连接着的模拟电路来完成的;但智能化传感器却能够实现所有的功能,而且其精度更高、价格更便宜、处理质量也更好。与传统的传感器相比,智能化传感器具有以下优点:1.智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节,能够对所测的数值及其误差进行补偿,而且还能够进行逻辑思考和结论判断,能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理,借助于软件滤波器滤波数字信号。此外,还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿,以改进测量精度。2.智能化传感器具有自诊断和自校准功能,可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时,它将发出告警信号,并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时,它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。3.智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量,从而进一步拓宽了其探测与应用领域,而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。此外,其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能,也能够使它们适合于各不相同的工作环境。4.智能化传感器既能够很方便地实时处理所探测到的大量数据,也可以根据需要将它们存储起来。存储大量信息的目的主要是以备事后查询,这一类信息包括设备的历史信息以及有关探测分析结果的索引等;5.智能化传感器备有一个数字式通信接口,通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外,智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便,譬如,可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作,也可以将所测的数据发送给远程用户等。 智能化传感器的发展与应用现状目前,智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期,具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司的ST-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器,以及另外一些含有微处理器(MCU)的单片集成压力传感器、具有多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器(SSIS)等。与此同时,基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和发展中的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视。指出的一点是:目前的智能化传感器系统本身尽管全都是数字式的,但其通信协议却仍需借助于4~20 mA的标准模拟信号来实现。一些国际性标准化研究机构目前正在积极研究推出相关的通用现场总线数字信号传输标准;不过,在眼下过渡阶段仍大多采用远距离总线寻址传感器(HART)协议,即Highway Addressable Remote Transducer。这是一种适用于智能化传感器的通信协议,与目前使用4~20mA模拟信号的系统完全兼容,模拟信号和数字信号可以同时进行通信,从而使不同生产厂家的产品具有通用性。能化传感器多用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量,如美国霍尼韦尔公司的ST3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。另外,智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例[6]。发展中,智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。可以预见,新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越大作用。3 多功能传感器(Multifunction)如前所述,通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量,但在许多应用领域中,为了能够完美而准确地反映客观事物和环境,往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统,它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式,用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展,目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。 多功能传感器的执行规则和结构模式概括来讲,多功能传感器系统主要的执行规则和结构模式包括:(1) 多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成,可以用来同时测量多种参数。譬如,可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起(即将热敏元件和湿敏元件分别配置在同一个传感器承载体上)制造成一种新的传感器,这样,这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。(2) 将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中,从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的,它们无论何时都工作在同一种条件下,所以很容易对系统误差进行补偿和校正。(3)借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例,它所表现出来的电容和电感是各不相同的。(4)在不同的激励条件下,同一个敏感元件将表现出来不同的特征。而在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下,由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的千差万别!有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样,其多功能特征可谓名副其实。 多功能传感器的研制与应用现状多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向,日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器,如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如,为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号,微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件;这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号,而且还能够输出频率信号和数字信号.从目前的发展现状来看,最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传感器了,而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑,多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器,譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一,这种传感器系统由PVDF材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉,美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功,其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。与其它方面的研究成果相比,目前在人工嗅觉方面的研究还似乎远远不尽人意。由于嗅觉元件接收到的判别信号是非常复杂的,其中总是混合着成千上万种化学物质,这就使得嗅觉系统处理起这些信号来异常错综复杂。人工嗅觉传感系统的典型产品是功能各异的Electronic nose(电子鼻),近10多年来,该技术的发展很快,目前已有数种商品化的产品在国际市场流通,美、法、德、英等国家均有比较先进的电子鼻产品问世。“电子鼻”系统通常由一个交叉选择式气体传感器阵列和相关的数据处理技术组成,并配以恰当的模式识别系统,具有识别简单和复杂气味的能力,主要用来解决一般情况下的气味探测问题。根据应用对象的不同,“电子鼻”系统传感器阵列中传感器的构成材料及配置数量亦有所不同,其中,构成材料包括金属氧化物半导体、导电聚合物、石英晶振等,配置数量则从几个到数十个不等。总之,“电子鼻”系统是气体传感器技术和信息处理技术进行有效结合的高科技产物,其气体传感器的体积很小,功耗也很低,能够方便地捕获并处理气味信号。气流经过气体传感器阵列进入到“电子鼻”系统的信号预处理元件中,最后由阵列响应模式来确定其所测气体的特征。阵列响应模式采用关联法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法对所测气体进行定性和定量鉴别。美国Cyranosciences公司生产的Cyranose 320电子鼻是目前技术较为先进、适用范围也比较广的嗅觉传感系统之一,该系统主要由传感器阵列和数据分析算法两部分组成,其基本技术是将若干个独特的薄膜式碳-黑聚合物复合材料化学电阻器配置成一个传感器阵列,然后采用标准的数据分析技术,通过分析由此传感器阵列所收集到的输出值的办法来识别未知分析物。据称,Cyranose 320电子鼻的适用范围包括食品与饮料的生产与保鲜、环境保护、化学品分析与鉴定、疾病诊断与医药分析以及工业生产过程控制与消费品的监控与管理等。4 无线网络化(wireless networked)无线网络对我们来说并不陌生,比如手机,无线上网,电视机。传感器对我们来说也不陌生,比如温度传感器、压力传感器,还有比较新颖的气味传感器。但是,把二者结合在起来,提出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)这个概念,却是近几年才发生的事情。这个网络的主要组成部分就是一个个可爱的传感器节点。说它们可爱,是因为它们的体积都非常小巧。这些节点可以感受温度的高低、湿度的变化、压力的增减、噪声的升降。更让人感兴趣的是,每一个节点都是一个可以进行快速运算的微型计算机,它们将传感器收集到的信息转化成为数字信号,进行编码,然后通过节点与节点之间自行建立的无线网络发送给具有更大处理能力的服务器 传感器网络传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,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将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。传感器网络的研究采用系统发展模式,因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统SOC(system-on-chip)芯片设计技术、纳米材料与技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合,以实现其微型化、集成化、多功能化及系统化、网络化,特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。传感器网络具有十分广阔的应用前景,在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大实用价值,已经引起了世界许多国家军界、学术界和工业界的高度重视,并成为进入2000 年以来公认的新兴前沿热点研究领域,被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一。 传感器网络研究热点问题和关键技术传感器网络以应用为目标,其构建是一个庞大的系统工程,涉及到的研究工作和需要解决的问题在每一个层面上都很多。对无线传感器网络系统结构及界面接口技术的研究意义重大。如果我们把传感器网络按其功能抽象成五个层次的话,将会包括基础层(传感器集合)、网络层(通信网络)、中间件层、数据处理和管理层以及应用开发层。其中,基础层以研究新型传感器和传感系统为核心,包括应用新的传感原理、使用新的材料以及采用新的结构设计等,以降低能耗、提高敏感性、选择性、响应速度、动态范围、准确度、稳定性以及在恶劣环境条件下工作的能力。 传感器网络的应用研究传感器网络有着巨大的应用前景,被认为是将对21 世纪产生巨大影响力的技术之一。已有和潜在的传感器应用领域包括:军事侦察、环境监测、医疗、建筑物监测等等。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的不断发展和完善,各种传感器网络将遍布我们生活环境,从而真正实现“无处不在的计算”。以下简要介绍传感器网络的一些应用。(1)军事应用传感器网络研究最早起源于军事领域,实验系统有海洋声纳监测的大规模传感器网络,也有监测地面物体的小型传感器网络。现代传感器网络应用中,通过飞机撒播、特种炮弹发射等手段,可以将大量便宜的传感器密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内,收集到有用的微观数据;在一部分传感器因为遭破坏等原因失效时,传感器网络作为整传感器网络体仍能完成观察任务。传感器网络的上述特点使得它具有重大军事价值,可以应用于如下一些场景中:▉监测人员、装备等情况以及单兵系统:通过在人员、装备上附带各种传感器,可以让各级指挥员比较准确、及时地掌握己方的保存状态。通过在敌方阵地部署各种传感器,可以了解敌方武器部署情况,为己方确定进攻目标和进攻路线提供依据。▉监测敌军进攻:在敌军驻地和可能的进攻路线上部署大量传感器,从而及时发现敌军的进攻行动、争取宝贵的应对时间。并可根据战况快速调整和部署新的传感器网络。▉评估战果:在进攻前后,在攻击目标附近部署传感器网络,从而收集目标被破坏程度的数据。▉核能、生物、化学攻击的侦察:借助于传感器网络可以及早发现己方阵地上的生、化污染,提供快速反应时间从而减少损失。不派人员就可以获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据。(2)环境应用应用于环境监测的传感器网络,一般具有部署简单、便宜、长期不需更换电池、无需派人现场维护的优点。通过密集的节点布置,可以观察到微观的环境因素,为环境研究和环境监测提供了崭新的途径传感器网络研究在环境监测领域已经有很多的实例。这些应用实例包括:对海岛鸟类生活规律的观测;气象现象的观测和天气预报;森林火警;生物群落的微观观测等▉洪灾的预警:通过在水坝、山区中关键地点合理地布置一些水压、土壤湿度等传感器,可以在洪灾到来之前发布预警信息,从而及时排除险情或者减少损失。▉农田管理:通过在农田部署一定密度的空气温度、土壤湿度、土壤肥料含量、光照强度、风速等传感器,可以更好地对农田管理微观调控,促进农作物生长。(3)家庭应用建筑及城市管理各种无线传感器可以灵活方便地布置于建筑物内,获取室内环境参数,从而为居室环境控制和危险报警提供依据。▉ 智能家居:通过布置于房间内的温度、湿度、光照、空气成分等无线传感器,感知居室不同部分的微观状况,从而对空调、门窗以及其他家电进行自动控制,提供给人们智能、舒适的居住环境[16]。▉建筑安全:通过布置于建筑物内的图像、声音、气体检测、温度、压力、辐射等传感器,发现异常事件及时报警,自动启动应急措施。▉智能交通:通过布置于道路上的速度、识别传感器,监测交通流量等信息,为出行者提供信息服务,发现违章能及时报警和记录[17]。反恐和公共安全通过特殊用途的传感器,特别是生物化学传感器监测有害物、危险物的信息,最大限度地减少其对人民群众生命安全造成的伤害。(4)结论无线传感器网络有着十分广泛的应用前景,它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值,在未来还将在许多新兴领域体现其优越性,如家用、保健、交通等领域。我们可以大胆的预见,将来无线传感器网络将无处不在,将完全融入我们的生活。比如微型传感器网最终可能将家用电器、个人电脑和其他日常用品同互联网相连,实现远距离跟踪,家庭采用无线传感器网络负责安全调控、节电等。无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。但是,我们还应该清楚的认识到,无线传感器网络才刚刚开始发展,它的技术、应用都还还远谈不上成熟,国内企业应该抓住商机,加大投入力度,推动整个行业的发展。无线传感器网络是新兴的通信应用网络,其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此,无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,需要各种技术支撑。目前,成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展,应用到无线传感器网络中,形成新的市场增长点,创造无线通信的新天地。5 结语当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后,随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展,未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今社会,作为现代科学“耳目”的传感器系统,作为人们快速获取、分析和利用有效信息的基础,必将进一步得到社会各界的普遍关注。微波传感器依靠微波的很多优点,将广泛地用于微波通讯、卫星发送等无线通讯,和雷达、导弹诱导、遥感、射电望远镜中。并且在一些非接触式的监测和控制中也有很好的应用。

逻辑电路表决器毕业论文

基于VHDL语言的汽车尾灯控制电路的设计摘要:本课题主要是基于可编程逻辑器件,使用硬件描述语言VHDL,采用“自顶向下”的设计方法编写程序实现汽车尾灯的控制,并对控制器进行编程下载,它的体积小,功耗低,成本低,安全可靠,能实现控制器的在系统编程,其升级与改进极为方便。关键词: VHDL 汽车尾灯控制 时钟信号1. 尾灯控制电路总框图,根据电路总框图的描述,我们大概可以了解到整个汽车控制尾灯的工作原理,从中我们可以发现当左右转信号同时有效时,6盏灯的闪烁是通过一个与非门实现的。并且可以获知本次设计的汽车尾灯控制电路主要分为三个模块,即控制模块,左转LFTA模块和右转RITA模块。了解到这几点,就可以对本次设计作较为详尽的解释。2.模块KONG。模块KONG如图所示,此为整个程序的控制模块。程序如下:Library ieee;Use ;Entity kong isPort(left,right:in std_logic;Lft,rit,lr:out std_logic);End kong;Architecture kong_logic of kong isBeginProcess(left,right)Variable a:std_logic_vector(1 downto 0);BeginA:=left & right;Case a isWhen”00”=>lft<=’0’;Rit<=’0’;Lr <=’0’;When”10”=>lft<=’1’;Rit<=’0’;Lr <=’0’;When”01”=>rit<=’1’;Lft<=’0’;Lr <=’0’;When other=>rit<=’1’;lft<=’1’;lr<=’1’;end case;end process;end kong_arc;控制模块首先使用了库说明语句:library ieee;Use 使用ieee库中的std_logic_1164程序包的全部资源。此控制模块定义的实体名为kong。在程序中要求实体名与存储的文件名一致。实体名为kong,则存储的文件名为。且此段程序包有5个端口,其名称分别为left. Right. Lft. Rit. Lr 。left 和right的端口方式是输入,lft, rit, lr 是输出,他们的端口类型都是std_logic的数据类型。实体说明部分结束以后,就是结构体的说明部分。结构体是整个VHDL语言中至关重要的一个组成部分,这个部分给出模块的具体说明,指定输入与输出之间的行为。结构体对实体的输入输出关系可以用三种关进行描述,即行为描述,寄存器传输描述和结构描述。只不过结构体的框架是完全一样的。本结构体中包含有一个进程语句,进程语句中又包含有两个敏感量process(left ,right),从begin开始到end process结束是一组顺序执行语句,ieee标准数据类型“std_logic_vector”定义了两位位矢量1downto 0,变量为a。程序往下把left和right的与赋值给a,下面便执行case语句了 ,case语句是无序的,所以所有条件表达式的值都是并行处理的。当条件表达式的值为”00”时则把lft ,rit ,lr,都变为0,所有信号都无效。当条件表达式为”10”时,左转信号lft有效,其它信号都无效,当条件表达式的值为”01”时右转信号rit有效,其余的无效。若条件表达式为其它的情况的话,那么就将rit ,lft ,lr 全部置1,即全部有效。最后结束case语句 end case .结束进程和结构体语句。3. 模块LFTA源程序:Library ieee;Use ;Entity lfta isPort(en,clk,lr:in std_logic;L2,l1,l0:out std_logic);End lfta;Architecture lft_arc of lfta isBeginProcess(clk,en,lr)Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);BeginIf lr=’1’ thenTmp:=”111”;Elsif en=’0’ thenTmp:=”000”;Elsif clk’event and clk=’1’ thenIf tmp=”000” thenTmp:=”001”;ElseTmp:=tmp(1 downto 0) & ‘0’;End if ;End if;L2<=tmp(2);L1<=tmp(1);L0<=tmp(0);End process;End lft_arc;模块LFTA同样使用了ieee库语句,定义的实体名为lfta,其共分为六个端口即en,clk,lr,l2,l1,l0,其中en,clk,lr为输入,l2,l1,l0的端口方式为输出,而它的端口类型同样也为std_logic数据类型。LFTA程序中结构体名为lft_arc,实体名为lfta 。结构体中包含有一个进程,共定义了三个敏感量clk,en,lr,设变量名tmp为2 downto 0 的三位位矢量。当左右开关同时接通时lr有效,即lr=1,此时tmp:=”111”右边的三盏灯全亮起来,当tr=1时但en=0则左边三盏灯全灭不亮。而如果这两种情况都不是的话,那么lr=’0’时当时钟上升沿脉冲到来时,如果tmp=”000”则左边第一盏灯亮,否则就将tmp(1 downto 0)和’0’的与赋值给tmp,那么依次左边的三盏灯就能实现从左到右按次序亮灭了。最后将tmp(2)送到l2,tmp(1)送到l1,tmp(0)送到lo,结束程序和结构体。这就是在实现左转弯的时候执行的程序的全过程。通过对左转的理解,右转弯就很容易了,其执行的过程和左转弯的时候非常相似的 。我们也可发现LFTA模块的功能是当左转时控制左边的三盏灯,当左右转信号都有效时,输出为全’1’。下面来看一下右转弯控制模块。4.模块RITA源程序:Library ieee;Use ;Entity rita isPort(en,clk,lr:in std_logic;R2,r1,r0:out std_logic);End rita;Architecture rit_arc of rita isBeginProcess(clk,en,lr)Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);BeginIf lr=’1’ thenTmp:=”111”;Elsif en=’0’ thenTmp:=”000”;Elsif clk’event and clk=’1’ thenIf tmp=”000” thenTmp:=”100”;ElseTmp:=’0’ & tmp(2 downto 1);End if;End if ;R2<=tmp(2);R1<=tmp(1);R0<=tmp(0);End process;End rit_arc;和左转弯时候的相同,右转弯时再次使用了ieee的库说明,这样我们可以很清楚的理解了右转弯的原理,此时库定义的实体名为rita,对于实体名前面已经讲过了不再重复了,同样的程序包中还是使用了6个端口en ,clk,lr,r2,r1,r0. en ,clk, lr的端口方式是输入,r2,r1,r0的端口方式是输出。结构体中和左转时相同引入一个进程同时和三个敏感量:clk,en,lr。变量tmp为2downto 0的三位位矢量。当左右开关同时接通时lr=’1’,那么此时变量tmp=’111’,即右面的三盏灯都有信号,三盏灯全亮。否则lr=’0’,当en=’0’时,tmp=’000’,即三盏灯全灭掉。Elsif clk’event and clk=‘1’即当时钟脉冲上升沿到来时,en=’1’,如果tmp=”000”,就把”100”送到tmp 此时右边的第一盏灯亮。否则就把’0’和tmp(2 downto 1)的与送到tmp,则依次为右边第一盏灯,第二盏,第三盏亮。然后结束if语句。这个之后就和左转的程序是一样的了,将tmp(2)中的数值送到r2,将tmp(1)中的数值送到r1,将tmp(0)中的数据送到r0,然后结束进程语句和整个结构体语句。那么到这里整个汽车尾灯的VHDL程序控制就结束了。5.结论:本次设计用到了硬件描述语言VHDL实现了对汽车尾灯的控制,总结整个设计程序我们可以发现一些问题;设计中的优点:基本实现了汽车在运行时候尾灯点亮方式的各种情况。设计中的不足:由于在行车的时候都是用开关控制的,所以每一个开关应该有一个消除机械振动的装置,可以利用基本RS触发器来实现,所以在条件允许的情况下可以对整个设计进行进一步的改进。6.参考资料:王振红 《VHDL数字电路设计与应用实践教程》 机械工业出版社 2006年1月彭容修 《数字电子技术基础》 武汉理工大学出版社 2005年9月潘松 黄继业 《EDA技术与VHDL》 清华大学出版社 2006年11月 ieee;use ;entity ZHUKONG isPort(left,right:in std_logic;Lft,rit,lr:out std_logic);end;architecture kong_arc of ZHUKONG isbeginProcess(left,right)Variable a:std_logic_vector(1 downto 0);BeginA:=left & right;Case a isWhen"00"=>lft<='0';Rit<='0';Lr <='0';When"10"=>lft<='1';Rit<='0';Lr <='0';When"01"=>rit<='1';Lft<='0';Lr <='0';When others=>rit<='1';lft<='1';lr<='1';end case;end process;end kong_arc;library ieee;use ;entity LFTA isPort(en,clk,lr:in std_logic;L2,l1,l0:out std_logic);end;architecture lft_arc of LFTA isbeginProcess(clk,en,lr)Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);BeginIf lr='1' thenTmp:="111";Elsif en='0' thenTmp:="000";Elsif clk'event and clk='1' thenIf tmp="000" thenTmp:="001";ElseTmp:=tmp(1 downto 0) & '0';End if;End if;L2<=tmp(2);L1<=tmp(1);L0<=tmp(0);End process;end lft_arc;library ieee;use ;entity RITA isPort(en,clk,lr:in std_logic;R2,r1,r0:out std_logic);end;architecture rit_arc of RITA isbeginProcess(clk,en,lr)Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);BeginIf lr='1' thenTmp:="111";Elsif en='0' thenTmp:="000";Elsif clk'event and clk='1' thenIf tmp="000" thenTmp:="100";ElseTmp:='0' & tmp(2 downto 1);End if;End if ;R2<=tmp(2);R1<=tmp(1);R0<=tmp(0);End process;end rit_arc;

1)

A,B,C三输入,1赞成,0反对;,输出F,小数服从多数,1通过,0不通过;

用两输入或非门实现F就需要多个74ls02!

2)

与非门实现异或门(=1)如上图,将上图代入原图上两个异或门就可以。

“三人表决器” “三人表决器”的逻辑功能是:表决结果与多数人意见相同. 设X0、X1、X2为三个人(输入逻辑变量),赞成为1,不赞成为0; Y0为表决结果(输出逻辑变量),多数赞成Y0为1,否则,Y0为0.其真值表如表1所示. 表1 “三人表决器”真值表 输入逻辑变量 输出逻辑变量 X0 X1 X2 Y0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 由真值表写出逻辑表达式并化简得:Y0=X0*X1+X0*X2+X1*X2 (1) 要实现这个逻辑功能,如果用“集成逻辑门”,则可选用三个两输入“与门”和一个三输入“或门”来实现.但是,这里我们不是用“集成逻辑门”,而是用PLC“程序”来实现. 程序语句如下: 0 LD X0 1 AND X1 2 LD X0 3 AND X2 4 ORB 5 LD X1 6 AND X2 7 ORB 8 OUT Y0 9 END 将这个程序语句写入到PLC中,再进行接线:用三个开关分别控制X0、X1、X2,用一盏指示灯来显示表决结果,并将COM1连接到24V直流电源的正极.接线完毕就可以进行演示实验的操作了.如果赞成,则合上开关;如果不赞成,则断开开关.指示灯的亮灭,显示的是表决的结果.灯亮表示多数赞成,灯不亮,则表示多数不赞成.表决结果与多数人意见相同. 下面探讨一下由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律.一般书上用A、B、C表示输入逻辑变量,用Y表示输出逻辑变量.在这里为了编程的方便,我们有意把PLC的输入继电器(X)的触点作为输入逻辑变量,把输出继电器的线圈作为输出逻辑变量.例如,在表达式(1)中,X0、X1、X2为三个输入逻辑变量,代表三个人,Y0为输出逻辑变量,代表表决结果.同时在PLC中,X0、X1、X2又是三个输入继电器,都是输入继电器的常开触点; Y0是一个输出继电器,是输出继电器的一个线圈. 式(1)是一个“与或式”,在第一项X0*X1中,“X0”在项首,用[LD]指令,即LD X0,“*”是“与”逻辑,用[AND]指令,即AND X1.第二项、第三项也是这个规律,三项相加, “+”是“或”逻辑,用[ORB]指令,[ORB]指令是“块或”指令.因为每一个“与项”都是两个触点相串联的“串联电路块”,而“相加”就是作并联连接,即“串联电路块”作并联连接,所以要用“块或”指令.Y0是输出,用线圈输出指令[OUT],即OUT Y0.程序结束用 [END]指令.认真总结由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律,这对于快速编程很有好处.但是,一般的初学者,往往都是由“逻辑表达式”到“梯形图”,再到“程序语句”.为了帮助初学者,我们将这个程序的梯形图一并给出,如下图所示.

毕业论文无法解决的问题

学生在大学阶段主要是基本知识、基本理论和基本技能的学习,因此,尽管经过刻苦努力和教师的指导,但写作的毕业论文中肯定还会存在一定的问题,只不过是问题的程度不同,方面不一样而已。毕业论文的成绩具有相对性,即使是优秀的毕业论文,也还是能够找出许多问题的,并且科学研究是无止境的,人们对问题的认识也是逐步深化的。毕业论文写作中常见的问题体现在以下几个方面。(一)选题方面。毕业论文选题是否得当会直接影响毕业论文的质量,常见的选题方面的问题有以下几种。1.选题过大。毕业论文的选题应选取有科学价值或实用价值有现实可能性、大小适中的题目。选题太大,难以把握问题的切人角度。此外,题目太大,难以深人细致地剖析问题,容易泛泛而论。2.选题过难。由于学生受时间、精力的限制,以及材料方面的局限,应注意选题的难度既不要过大,也不要超出自己所学的专业领域。虽然毕业论文的选题不能过大过难,但也不能太小、太简单,否则毕业论文的工作量不够,质量也不会很高。

毕业论文中期检查是整个毕业论文写作过程中非常重要的环节。在这个阶段,通常要求学生完成一定的进度,并对论文的整体结构、研究方法、数据分析、参考文献等方面进行评审,以便在之后的写作过程中更准确地掌握论文的方向和要点。然而,在中期检查中,很多学生会遇到以下问题:

1. 论文进度滞后。很多学生在写作过程中缺乏计划和时间管理能力,导致论文进展非常缓慢。

2. 论文结构混乱。有些学生在写作过程中没有规划好论文结构,导致论文的章节顺序和内容没有条理。

3. 数据分析不充分。在研究方法和数据分析方面,有些学生没有做好充分的调查和分析,导致研究结论不够准确或者不够完整。

针对以上问题,学生需要采取以下解决办法:

1. 制定有效的写作计划。可以根据论文要求和时间安排,制定细致的写作计划,合理分配时间,确保论文能够及时完成。

2. 规划好论文结构。在写论文之前,要对整个论文的结构进行规划,确定每个章节要涵盖的内容和顺序,确保文章条理清晰,有逻辑性。

3. 更加深入地分析和研究数据。在研究方法和数据分析方面,可以加强调查和分析工作,提高论文的可信度和说服力。

毕业论文中期检查是一个非常重要的环节,学生应该认真对待,制定计划,规划好论文结构,加强数据分析,确保论文质量。

问题:选题脱离实际把握不准。摘要表述混乱。格式不符合规范。文章的论证无逻辑性。行文不严谨。文献使用不规范。抄袭现象比较严重。改进:毕业论文重要性认识的增强。引导学生与指导教师的双向选择。明确毕业论文质量标准。设立学生科研课题。问题。1、选题脱离实际把握不准,指定一个论文题目,是一篇毕业论文的关键点。学校里一般都是指导教师从本专业下达选题计划,根据教学内容和专业定制范文。这样的选题方向一般都能达到教学要求,不会出现较大偏差。但通常的情况是有部分学生在毕业论文写作任务下达之前,就已无社会实践和工作了,导致了毕业论文从选题开始,就几乎成了学生的个人行为。题目自拟,部分同学从始至终都是忽视与指导教师沟通,那么最终导致论文题太宽泛,不符合实际,脱离专业方向等重大问题出现。2、摘要表述混乱,没有掌握摘要的基本原理,主要目的没提炼出来,交代的方式含糊,结果含糊,只要和正文毫无关联。英文摘要的翻译水准不高,多数用翻译软件直接翻译出现大量语法语病问题。还有一点就是正文在老师指导下有重大修改意见后在摘要里忘记体现也是时常会出现的毛病。3、格式不符合规范,有些同学写作时候都比较认真可是全文写完后却不像真正的学术论文,标点不好使用的不得当,错别字连篇,参考文献标注不符合学校标准。整个框架和学术类论文的规范相差较远,论文格式就是文章的一件外衣,但往往上交的文章格式都是五花八门。典型的有标题序号不一致,图表编号不一致,数据不一致,全角半角混用等等。4、文章的论证无逻辑性,毕业论文中论证缺乏逻辑,如论点不明确,与选题不符,观点是观点,材料是材料,两者不能融为一体,论据不支持论点,不能将感性认识通过判断,推理,论证上升到理性认识,论证与结论之间不能对应甚至矛盾等。5、行文不严谨,文章要体现科研能力,一般错误有思路不明确,概念解释不清晰,下定义不够力。还有为了达到全文字数要求行文_嗦凑字数的,用一些材料大量引用没有自己观点。最致命的是前后没有关联性,问题提出没有解决方法阐述。6、文献使用不规范,参考文献是要检索的,在文中没有注明来源,数据资料来自网络没有不明。参考文献每个学校也有特定的格式要求,不了解对网站,书籍,报纸杂志等的标注格式。在不熟悉参考资料引用要求时出现了正文标注于后文参考文献的无法对应。文章不易太年代太久远,引用文献过程。7、抄袭现象比较严重,近两年毕业论文的抄袭现象比较严重,主要途径是都是从网络中截取,拼凑,从学术刊物上摘抄,也有的同学是互相抄袭。直接从互联网下载他人的文章当然是严令禁止的,但拼凑却是屡禁不止。抄袭特别容易出现论文题目略有不同但内容雷同,有的只是顺序安排上略有差异毫无没有创新。

无人潜航器毕业论文

形态各异的无人潜航器

在海战无人作战系统中,无人潜航器发展较快。广义上讲,无人潜航器也属于机器人的一种,所以也称为水下机器人。不过,军用无人潜航器与民用水下机器人不同,为适应水下环境、便于携带、收放,大多数采用了类似鱼雷的形状。

1958年美国海军研制了缆控水下救捞器(CURV),顾名思义,它是用来打捞沉船沉物的,最初也没有引起世人的关注。但还真应了那句话“天生我材必有用”。1966年美国空军一架B-52战略轰炸机与KC-135加油机在空中相撞,机上携载的1枚氢弹掉进地中海,深达868米。如果处理不好,可是后患无穷。

于是美国军方紧急调用这种打捞器协助打捞。经过两个多月的艰苦努力,终于将氢弹捞了起来。1973年它的改进型还成功营救了英国的“双鱼座”Ⅲ型载人潜航器。由此,各国开始关注和发展无人潜航器。经过几十年的发展,无人潜航器形成了一个庞大的家族,形状不同、功能各异、大小不一,应有尽有。

无人潜航器按自主性可分为遥控型和自主型。遥控型,也称为缆控潜航器,通过电缆与母船连接,由舰船上的操作员控制。遥控型潜航器按航行方式又分为自航式、拖航式和海底爬行式三种。自主型无人潜航器按预设的程序自主航行、执行水下作战任务。国外正在研制智能型潜航器无人潜航器按动力形式可分为电力推进、无动力滑翔、其他等三类。

电力推进潜航器通过与母船连接的电缆供电,或是利用搭载的蓄电池供电,驱动螺旋桨前行。有缆型的优势是可根据情况变换航速和航向,缺点是受限于电缆,活动范围较小。无缆型的优势是行动自如、灵活,但储备的能量有限,不能长时间航行。

无动力滑翔型是靠改变自身浮力和波浪产生的能量航行,所以也称为环境动力型,可细分为浮力滑翔机和波浪滑翔机两大类;根据工作机理又可分为电力型和热力型。它们可长时间在水下执行任务,美中不足是航速低,任务领域有限,只能承担海洋测绘、水文数据收集等工作。美国海军将无人潜航器分为4类。

第一类是超大型潜航器:直径超过1米,排水量大于9吨,续航时间超过300小时。

第二类是大型潜航器:直径约米,排水量小于吨,续航时间50小时左右。

第三类是中型潜航器:直径小于米,排水量小于225千克,续航时间大约20小时。

第四类是小型(便携)潜航器:排水量小于50千克,续航时间10-20小时,多采取手工抛放,典型有“金枪鱼” “雷姆斯”100等。现在的无人潜航器大致可以承担9大类作战任务,分别是情报监视与侦察、反水雷战、反潜战、检查与识别、海洋调查、通信中继/导航网络节点、运送装备器材、网络战、时敏目标打击等。

每一类任务又可分为若干项任务,这里就不一一列举了。美国海军还准备用无人潜航器执行海床战、反潜航器战、电磁机动战、非杀伤性海域控制等任务。

大型无人潜航器

形容大型无人潜航器是现代海军的“力量倍增器”,其意就是指大型无人潜航器对现代海军有着极其重要的作用。

海军相比较陆军,它的优势就在于不需要考虑太多的地形因素。加之装备远程导弹后,海军舰队的作战半径可以覆盖更广阔的区域。

而它相比空军的优势,则在于海军舰艇,尤其是航母,可以作为大型的基地平台靠前配置,无论是提前预警防御,还是前出投送兵力、发起进攻都非常方便。所以近代以来,称霸全球的大国都是因为自身有一支实力雄厚的海军。近代的英国如此,现在的美国亦是如此。

随着侦察手段升级,尤其是侦察卫星的问世,现代海军开始面临极大的挑战。海军舰队不需要考虑地形的优势也变成了极易被侦察卫星发现的劣势。

一旦过早暴露行踪,就会招致弹道导弹的远距离打击。而潜艇就是现代海军应对几乎覆盖全球的卫星侦察的最好手段。潜艇在水下隐匿行踪,卫星难以发现。一旦到达指定区域,甚至可以在水下发起进攻,打击陆海空各类目标,俨然是海军中的“忍者”,让对手防不胜防。

不过,潜艇也并非没有破绽。所有潜艇尤其是常规舰艇,都需要浮出水面。这一无奈之举的目的就是补充空气。空气的作用有二。一是载员的生存需要。潜艇在水下虽然可以自带压缩空气,但是因为空间有限,难以维持太长时间,所以需要浮出水面更换空气。

二是提供能源。因为水下没有空气,常规潜艇在水下的能量来源是蓄电池提供的电能,这种能量也有用尽的时候,所以潜艇依然需要浮出水面,启动柴油机为电池充电。也正是因为潜艇需要浮出水面,所以依然能够让全天候的卫星有迹可循。

当然核潜艇相比较常规舰艇就比较有优势,因为核反应堆提供能量不需要空气,所以核潜艇除了航速比常规舰艇快外,它的自持力、续航力也比常规舰艇强。但是因为载员不能长时间呆在水下,所以核潜艇依然需要浮出水面。

大型无人潜航器不仅保留了潜艇的优势,而且很好的弥补了这一破绽。无人潜航器之所以需要大型,就是要求无人潜航器具备配置各类武器装备的条件,从而满足海军平台靠前配置的优势。

而无人潜航器因为潜航器内没有载员,则可以长时间潜伏在水中。这里的长时间甚至是以年为计量单位。无人潜航器运行到目标附近,启动静默低能耗模式,一旦需要,立刻开启,就能够让对手防不胜防。

大型无人潜航器中的佼佼者自然是俄罗斯的波塞冬。2018年普京首次提及这一武器,美国国防部立刻将这种武器定性为末日武器。波塞冬是核无人潜航器。不仅航速很快,而且潜航、潜伏时间之久更是让人无法想象,再加上它搭载核弹头,一旦投入作战,就连世界军事势力最强的美国,现如今也毫无对策,简直无解。

我国首款搜集型无人潜航器:HS-880-6000型水下航行器

相比公众相对熟悉的无人机和无人车,无人船和无人潜航器的知名度略低,但本届中国珠海航展上展出的相关装备具备相当高的水平。

AUV全称为自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV),自主式水下航行器(AUV)是水下无人航行器(UUV)的一种。

经过多年的努力,早先的国内AUV研究虽然已取得长足进展,然而仍存在可靠性差、智能水平低等问题,难以应对复杂海底环境,需要满足对高效率作业和长期自主性的迫切需求。

为解决上述关键问题,中国致力于研发面向长航程深海观测任务的具有数据驱动能力的新一代AUV系统。

在结合自主的北斗导航系统精确定位与高性能的运动控制基础上,根据AUV调查任务需求,通过对海量高维观测数据的关键特征实行快速分析,赋予AUV系统对航行路径的智能决策能力,极大提升了海洋调查任务实施的质量与效率。

AUV属于新型水下无人平台,可携带多种传感器和任务模块,具有自主性、隐蔽性、环境适应性、可部署性和高效费比等优点。21世纪以来,AUV发展迅速,在民用、军用和商用等领域被广泛应用。

民用领域在海底勘探、水下救援、海底打捞、海洋科考等发挥着越来越重要的作用,军用领域可用于水下执行潜艇战和反潜战、反水雷战、海洋侦察和监视、情报搜集、信息通信、目标攻击等,极大拓展了水面和水下作战系统的作战空间,是当今世界主要海军国家重点发展的水下作战装备。

HS-880-6000型自主式水下航行器(AUV)就是国内首款搜集型无人潜航器。它的最大工作深度达6000米,能以3节的速度连续航行24小时,配备有深水遇险目标高分辨低照度照明系统、声信标定向引导声呐、水声探测侧扫声呐等,具备工作水深范围宽、载荷能力大、续航力长、搜寻探测能力强等特点,可对深海目标全自主精细搜寻、探测、定位,执行深海水下目标搜寻探测和海洋科学研究任务。

在民用市场方面,未来5年,AUV年需求量有望获得5~10倍的增长,集中在海洋渔业、港口安防、近海能源设施无人值守、海洋工程服务、海洋观测网等。

在军用市场方面,随着新式作战模式的确立,AUV或有爆发式发展,未来海上战争逐渐走向无人化,各种海洋机器人武器系统将大量装备,谁拥有先进的技术平台,将会获得先机。

性能优越化、功能完善化和模块智能化是AUV的主要发展方向。高智能化AUV能够完成更复杂的任务,具备更广泛的作业范围以及更高的任务可靠性。

HS-880-6000型自主式水下航行器是国产首个搜集型无人机潜航器,在探索星辰大海的征途上,中国深潜,永不止步。

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