【正文】 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 22 頁 共 44 頁 致謝 圖 22 文件菜單項(xiàng) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 18 頁 共 44 頁 6 設(shè)計(jì)結(jié)果 下位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果（如圖 23， ,24 所示 ） ： 圖 23 下位機(jī)工作于設(shè)備 圖 24 下位機(jī)工作于設(shè)備正常時(shí) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 19 頁 共 44 頁 上位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果（如圖 2 2 27 所示） 圖 25 上位機(jī)工作正常 圖 26 保存數(shù)據(jù)提示界面 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 20 頁 共 44 頁 圖 27 發(fā)送報(bào)警信號 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 21 頁 共 44 頁 7 總結(jié) 本設(shè)計(jì)總體滿足系統(tǒng)功能簡介（見第 14 頁）。 Microsoft Communications Control(MSComm)是微軟提供的簡化 Windows下串行通信編程的 ActiveX控件，其實(shí)際上是 Windows API函數(shù)的有機(jī)集成，通過對此控件的屬性和事件進(jìn)行編程，我們即可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。包括用戶兼容性、任務(wù)兼容性 、產(chǎn)品兼容性和操作流程兼容性等。如圖 20所示，進(jìn)行虛擬終端設(shè)置，然后在仿真軟件運(yùn)行時(shí)，左鍵虛擬終端的“ Virtual Terminal”，彈出“ Virtual Terminal”顯示界面，左鍵勾選“ Hex Display Mode”設(shè)置虛擬終端結(jié)果顯示模式即可。 圖 18 硬件仿真圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁 共 44 頁 19 所示： 圖 19 硬件仿真圖 結(jié)論： 滿足系統(tǒng)功能簡述中的要求（見第 14頁），串口工作正常， N位數(shù)時(shí)，發(fā)送 N 位數(shù)據(jù)，發(fā)送接收數(shù)據(jù)對照表如表 2 所示。 串口工作方式有四種，本設(shè)計(jì)采用串口工作方式 1，一幀信息為 10 位。當(dāng)然沒有校驗(yàn)位也是可以的。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計(jì)算機(jī)校正 時(shí)鐘同步 的機(jī)會(huì)。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取 （串口工作方式選擇） 。 例如 ，標(biāo)準(zhǔn)的 ASCII 碼是 0～ 127（ 7 位）。高波特率常常用于放置很近的儀器間的通信。它表示每秒鐘傳送的 bit 的個(gè)數(shù)。 字符由起始位 (start bit)、數(shù)據(jù)位 (data bit)、奇偶校驗(yàn)位 (parity)和停止位 (stop bit)組成。 串口接收數(shù)據(jù)時(shí)：按照先接收低位后接收高位的順序進(jìn)入右移移位寄存器，一次接收完后之后，移位寄存器的值存入 SBUF，等待 CPU 使用。盡管比按字節(jié)（ byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。 圖 15 液晶顯示原理圖 本設(shè)計(jì)中只用液晶的寫操作，如圖 16所示，液晶寫數(shù)據(jù)（ rs=1）、寫命令（ rs=0）操作時(shí)序圖。 3． 讀取按鍵的行值和列值 若 CPU 發(fā)現(xiàn)有鍵按下，則需獲取按鍵的行值和列值。因此，將“ 0xfe”、“ 0xfd”、“ 0xfb”、“ 0xf7”，賦給 P1口，在監(jiān)視 P1口高四位電平變化，就可完成鍵盤掃描過程。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)模塊圖 圖 11 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)模塊圖 系統(tǒng)功能簡介： 1. 接入電源，液晶屏顯示，第一行顯示“ JobID： ”，第二行顯示“ Sum： Time： ”； 2. 第一步的基礎(chǔ)上，按動(dòng)鍵盤“ *”鍵時(shí)： 液晶顯示屏第一行顯示“ JobID： _”，下?lián)Q線閃爍，提示可以輸入工號； 鍵盤電路顯示電路單片機(jī) MAX 232下位機(jī)上位機(jī)陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 8 頁 共 44 頁 3. 在第二步的基礎(chǔ)上，按動(dòng)鍵盤按鍵，輸入工號，工人工號隨機(jī)組 合，最后按“ ”鍵確認(rèn)，進(jìn)入計(jì)件環(huán)節(jié)。 論證結(jié)果 無線藍(lán)牙： 優(yōu)點(diǎn)： 藍(lán)牙工作在全球開放的 ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段 ； 使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，把頻帶分成若干個(gè)跳頻信道（ hop channel），在一次連接中，無線電收發(fā)器按一定的碼序列不斷地從一個(gè)信道 “ 跳 ” 到另一個(gè)信道 ； 一臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備可同時(shí)與其它七臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備建立連接 ； 數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá) 1Mbit/s； 低功耗、通訊安全性好 ； 在有效范圍內(nèi)可越過障礙物進(jìn)行連接，沒有特別的 通訊視角和方向要求 ； 支持語音傳輸 ； 組網(wǎng)簡單方便 ； 缺點(diǎn) ： 藍(lán)牙是一種還沒有完全成熟的技術(shù)，盡管前景誘人，但還有待于實(shí)際使用的嚴(yán)格檢驗(yàn) ，藍(lán)牙的通訊速率也不是很高，在當(dāng)今這個(gè)數(shù)據(jù)爆炸的時(shí)代，可能也會(huì)對它的發(fā)展有所影響 。如此設(shè)計(jì)，既可發(fā)揮出 PC機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算和顯示功能，又可以體現(xiàn)出單片機(jī)靈活的控制功能 ,有利于對現(xiàn)場信號的實(shí)時(shí)采集、處理和監(jiān)控。但 RS232信號的電平和單片機(jī)串口信號的電平不一致，必須進(jìn)行二者之間的電平轉(zhuǎn)換。該接口電路適用于由一臺(tái) PC 機(jī)與多個(gè)單片機(jī)串行通信的設(shè)計(jì) ,其原理和方法同樣適用于 PC 機(jī)與其它單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)通信。在這些應(yīng)用中 ， 單片機(jī)只是直接面向被控對象底層 ， 而對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析 和處理的工作是由功能強(qiáng)大的主控 PC機(jī)來完成的。 3． 返回事件處理模塊；各個(gè)事件處理子程序分別對應(yīng)不同事件的處 。 1． 初始化模塊。包括擴(kuò)展同步連接導(dǎo)向數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)的異步無連接數(shù)據(jù)。 2． Hal事件包。主機(jī)通過 HOI 驅(qū)動(dòng)程序提供一系列命令控制 藍(lán)牙接口，藍(lán)牙固件的 HOI 收到命令后，會(huì)產(chǎn)生事件返回給主機(jī)，用來指示接口的當(dāng)前狀態(tài)變化。 硬件鏈路管理器驅(qū)動(dòng)程序與物理固件直接相連，提供 USB/RS232或其他接口的驅(qū)動(dòng)功能。串口仿真協(xié)議層具有仿真 9 針 RS232 串口的功能。（藍(lán)牙模塊芯片） 無線藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸流程如圖 8 所示。無線跳頻層通過 無需授權(quán)的 ISM 頻段的微波，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)位流的過濾和傳輸，本層 協(xié)議主要定義了藍(lán)牙收發(fā)器在此頻帶正常工作所需要滿足的條件。 結(jié)論： 綜上所述，計(jì)件部分采用按鍵計(jì)數(shù)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 4 頁 共 44 頁 完成樣品與檢測樣品過程則需要兩對紅外對射管，例如：兩對紅外發(fā)射二極管分別為 VD1 、VD3， 兩對紅外接收二極管分別為 VD VD4， 完成樣品時(shí)， VD2 比 VD4 先接收到 紅外線脈沖反射 ；檢測樣品時(shí)， VD4 比 VD2 先接收到 紅外線脈沖反射 。 VD2需要負(fù)載電阻。由于在結(jié)構(gòu)上 VD1與VD2平行安裝，指向相同，因此 VD2并不能直接接收到 VD1發(fā)出的紅外線脈沖。當(dāng)有 物體 阻擋時(shí)，紅外線脈沖即被反射回來 ， 由 VD2接收并轉(zhuǎn)換為電信號，因出現(xiàn) 50赫茲燈光干擾，經(jīng)高通濾波濾除，再經(jīng) LM324構(gòu)成的同相放大器放大，再經(jīng) LM324構(gòu)成的電壓比較器整形為方波信號，包絡(luò)檢波后由 LM324構(gòu)成的電壓 比較器整形為幅值較大的信號，得到的方波信號經(jīng) 555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器延時(shí)整形，再經(jīng)非門后得到的信號作為觸發(fā)脈沖接到集成同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160的 CP端，計(jì)數(shù)由 CD4511驅(qū)動(dòng)的七段 LED數(shù)碼管顯示。這樣就 可 統(tǒng)計(jì)物 件 的數(shù)量。 數(shù)字鍵盤： 優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，操作簡單、方便，最重要的是物美價(jià)廉，依然能完成個(gè)人身份認(rèn)證的工作； 缺點(diǎn)：安全性、便攜性不高。對待匹配的指紋圖像，經(jīng)預(yù)處理、后處理和特征提取后，得到一個(gè)特征模板，該模板與指紋數(shù)據(jù)庫中已有的模板進(jìn)行比較，最終得到識(shí)別結(jié)果。采用一種最近鄰點(diǎn)方式抽取紋線骨架，滿足了指紋細(xì)化的保持性、連接性、中軸性和快速性要求。我們實(shí)現(xiàn)了一種指紋圖像的多級 (三級 )分割算法：第一級分割背景，第二級從前景中識(shí)別出模糊區(qū)域，第三級則從模糊區(qū)域中分割掉不可恢復(fù)的指紋區(qū)域部分。該模塊對輸入的指紋圖像進(jìn)行預(yù)處理、后處理和特征提取，然后將得到的指紋特征數(shù)據(jù) (指紋模板 )登記到指紋庫，或是和已有的指紋模板進(jìn)行匹配識(shí)別。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 頁 共 44 頁 2 設(shè)計(jì)方案及工作原理 工號識(shí)別部分 功能： 基于工作流管理技術(shù) ， 有序、有效、快速、靈活的管理員工，便于分配工作任務(wù)，考核工作情況，實(shí)現(xiàn)個(gè)人身份認(rèn)證； 指紋識(shí)別 硬件： 自動(dòng)指紋識(shí)別模塊的基本原理如圖 1所示： 指 紋 圖 像采 集 器指 紋 圖 像處 理指 紋 圖 像提 取指 紋 對 比指 紋 控 制顯 示指 紋 模 板 圖 1 自動(dòng)指紋識(shí)別模塊 圖像采集模塊負(fù)責(zé)采集用戶的指紋圖像，并將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出。通常以 PC機(jī)作為上位機(jī)發(fā)送指令到單片機(jī)，由單片機(jī)來完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、電路控制等工作，然后數(shù)據(jù)返回 PC機(jī)進(jìn)行高級處理。是當(dāng)今世界上使用最廣泛的編程語言之一，被公認(rèn)為是編程效率最高的一種編程方法。車間計(jì)件生產(chǎn)報(bào)表是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸、控制、處理過程，因此非常適合單片機(jī)控制。 7 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)模塊圖 ...................................... 7 3 單元電路工作原理 ....................................... 9 鍵盤掃描 ................................................ 9 液晶顯示 ............................................... 10 串口通信 ............................................... 11 4 下位機(jī)電路實(shí)現(xiàn) ........................................ 13 硬件仿真 ............................................... 13 系統(tǒng)調(diào)試 ............................................... 15 5 上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn) ........................................ 16 軟件界面設(shè)計(jì)原則 ....................................... 16 基于 VB 的串口 通信設(shè)計(jì) .................................. 16 軟件功能說明 ........................................... 16 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 6 設(shè)計(jì)結(jié)果 .............................................. 18 7 總結(jié) .................................................. 21 致謝 .................................................... 22 參考文獻(xiàn) ................................................ 23 附錄 .................................................... 24 附錄 A：英語科技文獻(xiàn)原文及翻譯稿 ............................ 24 附錄 B:電路總圖 ............................................ 34 附錄 C:元器件清單 .......................................... 35 附錄 D:源程序 .............................................. 36 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 1 頁 共 44 頁 1 緒論 隨著現(xiàn)代生產(chǎn)的規(guī)?；l(fā)展，傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的方法難以做到及時(shí)準(zhǔn)確 、自適應(yīng)能力差、數(shù)據(jù)采集慢、協(xié)同性與集成性差、智能性差、適應(yīng)性差 ，為了對自動(dòng)生產(chǎn)線上的零件或成品進(jìn)行