【正文】 對于選定的分類，可以按需要隨時添加、修改、刪除下一層節(jié)點。這樣一步一步地嘗試，我現(xiàn)在是在整個數(shù)據(jù)庫中建立了幾張數(shù)據(jù)表，分別是光盤基本信息表，光盤分類表，用戶資料表，光盤動態(tài)信息表等。通過這個練習(xí)，我對自己需要設(shè)計的系統(tǒng)有了更多的了解，我知道 該 如何下手了。 圖 練習(xí) 建立的圖書信息表 10 由于系統(tǒng)中需要利用 VB對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，從資料上我知道， VB通過 ADO可以方便對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的。還有就是數(shù)據(jù)的類型也要特別注意，因為利用 TEXT 控件來顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果，他需要的是字符型的數(shù)據(jù)，而在運(yùn)算過程中，利用的是數(shù)字型的數(shù)據(jù)，這樣在不同的地方就要對數(shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換。雙步進(jìn)電機(jī)的一個負(fù)責(zé)軸向運(yùn)動，另一個負(fù)責(zé)推出光碟。依照原來的設(shè)想，光電檢測管是按“一”字型排列的。無奈之下，只能放棄了這個很好的方案。所以為了接通這十 六 個觸動開關(guān)組成的電路，整整花了我一天的時間。整個方案反反復(fù)復(fù)修改了幾次，是本探究學(xué)習(xí)的主要難點 和重點 之一。支持我以此為目標(biāo)，為最后 形成實際應(yīng)用 產(chǎn)品 而努力。 光碟隨機(jī)存儲功能 光碟存放時不需按分類和編號 進(jìn)行 對號 入座和 固 定存放，哪里有空位就哪里存放 。這樣的裝置研究出來，將對許多需要物品 存儲 管理的場合和單位非常有 用。 本系統(tǒng)具有一次取多盤 路徑優(yōu)化 功能，采用了改進(jìn)的回溯尋優(yōu)法尋找最佳路徑，利用截枝分界法來提高搜索效率，并對 2 分界比較值進(jìn)一步優(yōu)化，使系統(tǒng)的取盤效率大大提高 ?；谟嬎銠C(jī)控制的光碟智能存取裝置研制 基于計算機(jī)控制的光碟智能存取裝置研制 目 錄 一、項目簡介 ..........................................................1 二、主要創(chuàng)新點 .......................................................1 三、研究背景、目的和意義 ........................................2 四、探究過程 ..........................................................2 ........................................................................... 2 ............................................................................... 4 ................................................................................... 5 .......................................................... 8 ..................................................................... 17 優(yōu)化與創(chuàng)新應(yīng)用 ............................................... 26 ..................................................................... 33 ................................................................................. 37 .......................................................................................... 37 五、展望和應(yīng)用 .................................................... 41 六、感謝 ............................................................. 42 七、附件 ............................................................. 43 1 全國 青少年科技創(chuàng)新大賽 基于計算機(jī)控制的 光碟 智能 存 取裝置 隨機(jī)存儲、 自動 搜索 與 控制 、 路徑 優(yōu)化 算法 的 創(chuàng)新與應(yīng)用 一、項目簡介 本 項目 的 最終 目標(biāo) 是實現(xiàn)一種基于計算機(jī)控制的光碟智能存取裝置， 是一個集計算機(jī)管理及軟件開發(fā)、 算法設(shè)計與控制為一體 的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 二、主要創(chuàng)新點 1) 取多盤 路徑尋優(yōu) 算法及 創(chuàng)新應(yīng)用 。這樣一個想法激發(fā)了我對這方面的探究興趣 。 圖 初步設(shè)想中的 智能光碟存取裝置結(jié)構(gòu) 其次，既然要實現(xiàn)智能功能，每個柜子應(yīng)設(shè)計計算機(jī)控制系統(tǒng)，本系統(tǒng) 考慮用 設(shè)有觸摸屏的計算機(jī)控制系統(tǒng) 實現(xiàn) 其智能 功能。 經(jīng)過溝通， 老師對我 的研究方案提出了 兩 點意見 和 建議 ： 一 是方案 提出 “不需按分類和固定位置存放” 解決光碟存放問題符合當(dāng)前倉庫管理理念 ，是 一種 新趨勢 ， 方案可行，具有廣闊的應(yīng)用前景。 圖 經(jīng) 咨詢 討論 后 確定的試驗樣機(jī)裝置圖 所擬的 技術(shù)路線圖如下 ： 5 設(shè)計 光電管 位置檢測 方案的選定 在整個設(shè)計過程中，首先應(yīng)解決的問題是如何實現(xiàn)隨意存儲 功能 。 雖然電路很簡單，元器件比較少，但是線路卻非常繁雜，檢查電路也成為了一件異常費(fèi)力的事情。但是由于電子市場根本沒有這樣的開關(guān)賣，訂做會導(dǎo)致成本很高，而且可靠性不高。所以，我決定采用柵格結(jié)構(gòu)，因為它的空間利用率是最高的。通過與那里師傅的交流，我獲益匪淺，最終采用了絲桿 +螺母結(jié)構(gòu)的雙步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 圖 我設(shè)計的簡易計算器 9 不要以為設(shè)計計算器很簡單，記得那時候我 花了 整整大半個月的時間，特別是某些細(xì)節(jié)的地方，例如在 VB中的 TEXT 控件，顯示的是從左到 右的，但計算器是從右到左的，開始時我也沒有注意，但和 Windows 上附件中自帶的做比較后，發(fā)現(xiàn)這個問題，通過在網(wǎng)上搜索，知道是需要修改控件的屬性。 根據(jù)老師給的資料，我 開始按著提示，利用 Office 中自帶的 Access 數(shù)據(jù)庫軟件，建立自己的數(shù)據(jù)庫 。我對著參考書一 個 一 個 語句看，一個部分一個部分地嘗試，用了整整一個多月 的時間，把書上例子中的主要功能都實現(xiàn)了?？墒请S著編程中發(fā)現(xiàn)，這樣的表設(shè)置不是很合理，例如光盤信息表中光盤存放位置等信息，這些信息是可以隨時更改的，而例如光盤名字，光盤備注等信息不是經(jīng)常要更新，這樣的信息應(yīng)該有所區(qū)別，還有 ， 就是光盤的分類，應(yīng)該獨立來處理比較合理。 為了更好地顯示分類效果，利用 VB 中的 TreView 控件，形成樹狀顯示結(jié)構(gòu)，這樣就能夠清楚地察看分類情況。有兩種途徑， 第一是用戶直接在快速查找框中掃描輸入新的條形碼編號，軟件會自動查詢數(shù)據(jù)庫中的 信息，當(dāng)發(fā)現(xiàn)為新的信息時會自動調(diào)用添加信息窗體。 所設(shè)計的數(shù)據(jù)庫界面如下圖所示： 17 (a) (b) 圖 數(shù)據(jù)庫設(shè)計界面 單片機(jī)的學(xué)習(xí) 通過前一段時間的軟件設(shè)計，我電腦上的管理軟件已經(jīng)有了個基本框架了，而 光碟存放的機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)委托機(jī)械廠師傅幫我加工，現(xiàn)在的問題是怎么用我電腦上的管理軟件來控制光碟存放裝置，讓 它 完成我設(shè)想中的隨意存放光碟和自動取光碟的功能。 我的鄰居是一個在校研究生，名叫小何，是自動化控制專業(yè)的，我打算向他請教有關(guān)方面的知識。我按照小何哥哥給我提供的原理圖，在萬用 板 上一部分一部分地把芯片連接起來。小何哥哥讓我再仔細(xì)檢查電路是否連接正確，串口的參數(shù)設(shè)定是否符合要求等。 我把我的思路與設(shè)計方案 向 機(jī)械廠的師傅進(jìn)行了 描述，并在他們熱心的指導(dǎo)下進(jìn)行了調(diào)整，算是最終定下來了，最后在加工廠師傅的協(xié)助下，他們幫助我設(shè)計了加工的圖紙，并按照我們討論的方案，幫助我進(jìn)行了機(jī)械加工。這樣既方便讀取信號，而且用的 IO 口也相對較小。 圖 指示燈的萬用板電路 21 為了讓整個裝置運(yùn)行更加穩(wěn)定，更加美觀，按照之前設(shè)計方案，我委托工廠把光電檢測電路和指示燈電路制作成 PCB 板。下面是利用串口助手接受軟件發(fā)送數(shù)據(jù)。其表 達(dá)式為 120DD/200P n???（ ）l，其中， 1D 為光盤厚度， 2D 為光盤間距， 12DD? 就是每個光盤間的實際距離。對于點與點之間的區(qū)域，近似認(rèn)為是按線性變化的。我先 在這些精度比較差的范圍我重新測量了位置與脈沖對應(yīng)關(guān)系，然后對 于一個關(guān)鍵的參數(shù) K，我修改了計算方法。 26 我 在原來設(shè)計 中， 裝置每次只能取一個光盤， 當(dāng)完成取盤 操作后就自動回復(fù)到 初始 零位。例如旅行售貨員問題，最大團(tuán)問題，這對于我思考其他問題帶來很大的啟發(fā)。問題需要求取總距離最短的路徑，那么就必須有一個權(quán)衡路徑的量。所以必須采用一個系統(tǒng)的方法來選取最優(yōu)路徑?；厮莘ㄇ蠼鈺r，只要搜索到問題的一個解就可結(jié)束。 4） 回溯法的求解思路 確定了解空間的組織結(jié)構(gòu)后，回溯法從開始結(jié)點（根結(jié)點）出發(fā)，以深度優(yōu)先方式搜索整個解空間。在葉結(jié)點 L 處記錄找到的路線為（ 1， 2， 3， 4），該路線長度為 15。依此方式算法繼續(xù)搜索遍整個解空間，最終得到最小費(fèi)用路徑為（１，２，３，４），其長度為 15?？梢钥闯?，第一次搜索到的路徑不是最優(yōu)的，但肯定是目前分支中的次最優(yōu)。有1_ ( )nibest l l i???，那么對于任意的其路徑，設(shè)其路 徑總長度為 ol ，有 _ol best l? ，令 minl 為各個結(jié)點中最短距離 , *_best l 為當(dāng)前已經(jīng)搜索過的路徑中最短的路長度，則有 *_best l ? _best l , * m in m in__b est l l b est l l? ? ?，就是說，在接下來的搜索中，最優(yōu)路徑出現(xiàn)的條件為 *m i n m i n1 ( ) _ ( )ji l i l b e s t l l j n? ? ? ? ??。接著回溯到 B 點，由于到 C， E 兩個子結(jié)點消耗都相同，可以隨意選取，按從左到右原則，先選取 C結(jié)點。從上面的解空間樹可以看出結(jié)果正確。 根據(jù)省賽中的經(jīng)驗總結(jié)和觀眾的建議， 還有 我自己的想法，我對裝置進(jìn)行了一系列的改進(jìn) ，與第一代裝置相比，集中在一體化、實用性和簡潔美觀三個方面 38 作了一些努力。 此外，根據(jù) 同學(xué)們 的建議，將掃描裝置由手持式改成固定式。 網(wǎng)上有一個叫“光盤保鏢”的軟件，當(dāng)用戶把沒有經(jīng)過注冊的光盤放到電腦時，電腦會給予提醒，并自動把光驅(qū)彈出來。其實就是自動對光盤的名字和序列號進(jìn)行驗證，當(dāng)注冊時就把他們寫入到數(shù)據(jù)庫的一個表 40 中，當(dāng)再次放入光盤時就把光盤中讀取到的光盤名字和序列號進(jìn)行比較，當(dāng)表中有它信息的就是 已經(jīng)注冊過的，沒有就是新的光盤，需要注冊后才能使用。 圖 利用掃描保存的目錄信息復(fù)原出來的目錄結(jié)構(gòu) 五 、 展望和應(yīng)用 該項目的思路源自于實際生活 。 經(jīng)過情報檢索，網(wǎng)絡(luò)搜索，市場調(diào)查，雖有類似的單項研究，但未發(fā)現(xiàn)有一體化的裝置和報道，特別是緊湊結(jié)構(gòu)、精密控制和實用功能等方面。 六 、 感謝 本課題之所以有今天這樣的成果，離不開許多熱心人的幫助和他們不厭其煩的指導(dǎo)，在此我表示衷心的感謝！ 首先，感謝廣東實驗中學(xué)的 全漢炎 老師 、劉忠毅老師，是他們 指導(dǎo)我如何開展科技創(chuàng)新活動的整個設(shè)計思路 。 else if(address=25) pluse1=(2546+135*(address8)/10)*address。 pluse1_count=0。 LEDOUT(j+1,1k)。//1500 else if(pluse1_count1900) ICR1=0x00e6。 } else if(Step==2){ if(pluse1_countpluse1){ OCR1A=0x0020。// Step=3。 pluse2_count=0。// 47 PORTCamp。 Step=7。 } } 取多盤部分關(guān)鍵程序 ： //對光盤的順序進(jìn)行處理，并通過串口發(fā)送出去 For i = Sent_Com To 1 Step 1 For j = 1 To i 1 If StrSen(j) StrSen(j + 1) Then M = StrSen(j) StrSen(j) = StrSen(j + 1) StrSen(j + 1) = M End If Next Next 39。39。39。文件數(shù)目 Static DirS As Long Dim sDir As String Dim sSubDirs() As String 39。 sDir) / 1024)