课题研究基本内容
本设计为矿山路线侦查标识仪,利用单片机作为主控芯片,外接蓝牙模块、时钟模块、红外模块和显示模块等,设计一个可远程唤醒且便于携带的矿山侦查标识仪。本设计具有路线指引、静置息屏、远程唤醒、无线传输数据、放置时间记录等功能。本设计的主要内容:
1、研究当前矿山路线侦查标识仪的复杂性,选择三个较为重要的模块,来实现对矿山路线侦查检测,并对相关技术的国内现状以及发展趋势进行研读,了解当前发展趋势;
2、分析矿山路线侦查标识仪系统的国内,对矿山路线侦查标识仪系统总体方案的设计,对比能够实现矿山路线侦查标识仪的不同方案,根据工作环境以及性价比,选择一款最为合适本文的方案,完成系统框图的设计;
3、矿山路线侦查标识仪系统硬件电路设计,根据设计的总体方案对完成硬件电路的设计与硬件焊接,对电路的引脚资源分配,连接以及工作原理进行分析与设计,完成硬件设计;
4、系统软件设计,分析实现的功能,结合所设计的硬件电路,完成对算法的设计,以流程形式完成对算法逻辑设计的说明;
5、对矿山路线侦查标识仪系统的实物进行调试,验证所有功能,并对系统进行优化。
研究方案及预期达到的目标
方案一:
矿山路线侦查标识仪设计采用stc89c51单片机做为主控芯片,采用热释电红外传感器检测3米内的人体信息,采用LCCD显示屏做为显示指示。采用LED灯,感知人体并点亮屏幕,在复杂的矿山环境下指引井下人员移动的方向。通过蓝牙模块与上位机通信,实现手机实时监控。
方案二:
矿山路线侦查标识仪设计采用可编程控制器PLC控制,通过触摸屏实现对矿山路线侦查实时监控。
方案三:卡片识别传感器
矿山路线侦查标识仪设计采用STM32单片机做为主控芯片,采用热释电红外传感器检测3米内的人体信息,采用OLED显示屏做为显示指示。采用LED灯,感知人体并点亮屏幕,在复杂的矿山环境下指引井下人员移动的方向。通过蓝牙模块与上位机通信,实现手机实时监控。
通过多方面考虑和实用性,精确度,单片机进行处理,具有低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点,故选择方案三。
方框图如图1所示(见附页),
本设计分为7个模块,以单片机最小系统为中心,相互配合完成系统功能。
程序流程图如图2所示(见附页),
系统软件设计主要包括:系统的初始化、液晶的初始化、OLED液晶屏的显示内容、红外模块的感应并响应、按键的消抖、按键程序等。
预期目标:
1.可以采用OLED作为显示指示。
2.蓝牙接口设置,可以和上位机通信,实现数据的传输和距离0-10米通信;
3.完成本安电源设计(不用制作),2000mA锂电池供电;
4.具有红外人体感应唤醒功能,可远距离唤醒标识仪;
5.静置时息屏待机。