目录
1 设计背景及概述 (1)
研究目的和意义 (1)
应用背景 (1)
社会效益与经济效益 (3)
2 项目设计原理 (3)
原理概述 (3)
硬件设计原理 (4)
设计框图 (11)
软件设计原理及思想 (12)
3 操作流程、实验调试过程 (12)
操作流程 (12)
实验调试过程 (12)
4 实验中出现的问题及解决情况 (13)
5 附程序源代码参数设计 (13)
1 设计背景及概述
研究目的和意义
随着社会的发展，生产技术的更新，物联网理念如今已经逐渐深入人心，并随着传感器技术、通信技术和物联网技术的发展逐渐触及社会的每一个角落。一个智能化的控制系统，不仅能够帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。[1] 但很少有将这种物联网技术应用于大学生宿舍。然而，随着各大高校的扩张，在校大学生的人数越来越多，学生宿舍的不稳定因素因素也越来越多，在当代社会信息化、智能化快速发展的背景下，基于这些因素，设计了“智慧宿舍”系统来对学生宿舍经行管理是有现实意义的。
应用背景
自从1984年后，美国、欧洲等经济发达的西方国家和部分电子行业先进的东南亚国家，看到了智能家居存在的巨大的潜在市场价值后，纷纷投入人力物力进行相关研究。由于西方等国家的经济实力和科学技术当时走在世界前列，他们
在这方面的研究也相对深入。人工智能是人类发展进步的重要环节，还在很早的时候，人们就开始在文学作品和影视作品中幻想着先进的智能控制技术，例如熟知的《巧啦Ａ梦》和《变形金刚》等，机器人和智能家居都是人工智能研究的重要方向，其目的都是为了极大的方便人类的生活，增强社会生产力，促进化会发展。由于西方等国家的经济实力和科学技术当时走在世界前列，他们在这方面的研究也相对深入。
特别是1998年在新加坡举办的＂亚洲电器与电子消费品博览会上＂推出的＂未来之家＂智能家居系统深受用户的好评，当时的功能已经包括：抄表、部分家电控制、电话接入、智能布线箱等，这个成功的案例为智能家居研究人员指明了方向，也初步定义了智能家居的功能需求。当然随着科学技术的不断发展，人们对于生活品质的要求也在不断提升，相应的功能要求也随之不断更新。
国内相比西方发达国家来说起步较晚，1994年才从美国等发这国家首次进曰智能家居设备，真正开始进入实质性研究也就是从2000年开始，我国才有了具有独立自主研发功能的相关公司。所以国内智能家居的研究大概可被分为以下几个阶段：
萌芽期：整个行业还处在一个熟悉概念、产品认知的阶段，国内没有专业的智能家居生产厂商，只是有个别的厂商代卖美国的一些概念产品，实际效果更偏向于“家居自动化”。
徘徊期：送个阶段，大量的企业开始着手做智能家居，虽然在功能上实现了一定的“智能化”，但大部分厂商盲目夸大其实际作用，使得用户的认同感很差，很多厂家都在这个时期夭折。
融合发展期：近些年，随着物联网研究的不断深入，家庭网络和信息家电的高度融合使得智能家居不断发展，生产研发开始正规化，价格也趋于“平民化”，加之国家政策的不断倾斜，智能家居正在迎来一个崭新的发展机遇期，向着真正意义上的“智能家居”又开始大踏步的向前走[2]。
由此可看出，国内的智能家居还处于一个比较低层次的阶段，智能家居系统的集成性、系统性还不够完善叫但也可Ｗ从另一方面可看出智能家居在国内还有很大的潜在开发价值，一些知名的企业如天津瑞朗，青岛爱尔豪斯，海尔，华为等已经在智能家居方面做了不少研究。
而对于大学生来说，宿舍就是大学生的家。现在大学生已经充分享受到了科技带来的诸多便利，但“智能家居”却并没有在校园宿舍中得到应用和发展，智慧宿舍的发展正处于空窗期。
经调查智慧宿舍在经济方面是大学生可以接受的。相关元器件价格不断下降，技术越来越成熟，使得智能宿走进了我们普通人的生活。其系统功耗低、操作简便、稳定性高、实时性好。系统主要应用了单片机技术和现代化电子通信技术，具有多项功能。具有性能稳定、能全天候工作、耗电省，安装使用方便等特点。研究目的基于生活的便捷及高效的方向出发，主要是为了改进当下宿舍的监控方式落后及使用不方便等缺点，本设计的智能代替了传统设备手动机械控制，不仅效率高、成本低、使用方便、可控性强，更能提升安全性性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境[3]。
社会效益与经济效益
如今在学校的寝室里,学生贵重物品被盗、由于学生过失而引起着火等事故时有发生,这些都是一直以来困扰着学生、学工以及学校保卫处的“大问题”。传统的防范措施存在很大的弊端,比如当事故发生时,防护铁门、铁栏杆就会成为主人逃生的最大障碍。而采用智能防火防盗报警系统,便能很好地解决此类问题了。但是市场上防火防盗系统价格对大学生来讲过高,本系统便是针对大学宿舍,从低成本的角度来设计制作的[4] 。以保证学生人身及财产安全免受损失，在进行具体设计的时候要考虑到许多理论与实际的问题，对所有的技术运用做一个总结，探索出了一种适合学生宿舍使用并且价格合理的智能安防系统，在极大提升学生宿舍的安全系数的同时，成本控制在两百元以下，易于推广容易被广大学生所接受。
2 项目设计原理
原理概述
智慧宿舍的主控芯片采用Arduino，其优势就在于其开发方便，兼容性好，处理速度快。系统分为5部分：Arduino核心板，烟雾监测模块，GSM模块及热释红外模块，蜂鸣器或语音模块。如图1所示，Arduino核心板负责一系列状态检测，数据处理，逻辑处理及执行控制。烟雾监测模块用于检测烟雾，当宿舍发
生火灾产生烟雾时，可感知烟雾并将当前状态发送至Arduino核心板。热释红外模块用于检测是否有人经过，当宿舍人员全部离开后，安防系统开始工作；当有人进入时可感应到有人非法闯入，并将次状态发送至Arduino核心板。GSM模块用于发送手机短信，当盗窃、火灾等事故发生时，通过Arduino核心板的控制可使该模块向固定手机号码发送短信，提示用户。蜂鸣器或语音模块用于语音报警，当出现意外状况时，发出警报声。
硬件设计原理
主控芯片Arduino
Arduino是近年来快速流行起来的一种控制器,它是一个硬件平台，使用的核心是一个AVR芯片，整块控制板类似于单片机开发板，但是在功能上强大了很多。Arduino是一款便捷灵活、方便开发者使用和上手的开源电子原型平台，包含各种型号的Arduino板及扩展板硬件资源和ArduinoIDE软件资源。Arduino不仅仅是全球最流行的开源硬件，也是一个优秀的硬件开发平台，更是当前硬件开发的趋势。Arduino 构建开放源代码的simple I/O接口板，使用Java，C语言的Processing/Wiring 开发环境。开发语言和开发环境简单、易理解，使用者可以快速做出有趣的东西。Aduino可以配合LED灯、蜂鸣器、按键、光敏电阻等电子原件一起工作。我们所使用的ArduinoUNO是目前使用最广泛的Arduino控制器，具有Arduino UNO时Arduino USB接口系列的最新版本，电路如图 1所示。作为Arduino 平台的标准模板。UNO的处理器核心是ATmega328，它包括14路数字输入/输出接口（其中6路可作为PWM输出，6路模拟输入），一个16MHz晶体振荡器，一个USB接口,一个电源插座，一个ICSP接口和一个复位按钮，。在掌握了ArduinoUNO开发技术以后，就可以将自己编写的代码轻松地移植到其他型号的控制器上，可以用来开发交互产品，比如可以读取大量的开关和传感器信号，并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理电子设备等[5]。
Arduino的优势就在于其开发方便，兼容性好，处理速度快。对Arduino的编程是利用 Arduino编程语言 (基于 Wiring)和Arduino开发环境(基于Processing)来实现的。基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)来实现。
Arduino具有一下特色：
1.开放源代码的电路图设计，程序开发接口可免费下载，也可以依
需求自己修改。
2.使用低价位的微处理控制器，（AVR系列控制器），可以采用USB
接口供电，也可以使用外部DC 9V电源。
3.Arduino支持ISP在线烧写，可以将新的bootloader固件烧入
AVR芯片。有了bootloader之后，就可以通过串口或者USB转
RS232的转换线来更新固件。
4.可依据官方提供的Eagle格式的PCB和SCH电路图简化Arduino
模组，完成独立运行的微处理；可简单地与传感器、各式各样的
电子原件连接（例如：热敏电阻、光敏电阻、伺服电机等）。
5.支持多种互动程序，如：Flash、Max/MSP、VVVV、PD、C、Processing
等。
6.应用方面，利用Arduino，突破了以往只能使用鼠标、键盘、CCD
等输入装置互动的限制，可以更简单地完成单人或多人互动游
戏。[5]
图 1 Arduino UNO Rev3电路图
烟雾检测模块
烟雾浓度的传感器经过与其他产品比较后，采用的是MQ-2型烟雾传感器，该传感器采用的是在正常空气中电导率较低的二氧化锡，当可燃气体外泄时，传感器的电导率随空气中杂质气体浓度的增加而增大，即可通过高低电平的变化来判断烟雾浓度的大小。性能参数如表1，图2为MQ-2型烟雾探测传感器器对于不同气体的探测灵敏度。可以用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、烟雾等的探测；
模块特色：
1、采用优质双面板设计，具有电源指示和TTL信号输出指示；
2、具有DO开关信号（TTL）输出和AO模拟信号输出；
3、TTL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接
单片机或继电器模块）
4、模拟量输出电压随浓度越高电压越高。
5、对液化气，天然气，城市煤气，烟雾有较好的灵敏度。
6、有四个螺丝孔便于定位；
7、产品外形尺寸：32(L)*20(W)*22(H)
8、具有长期的使用寿命和可靠的稳定性
9、快速的响应恢复特性
电气性能：
输入电压：DC5V 功耗（电流）：150mA
DO输出：TTL数字量0和1（和5V）
AO输出：（相对无污染），最高浓度电压4V左右
特别提醒：传感器通电后，需要预热20S左右，测量的数据才稳定，传感器发热属于正常现象，因为内部有电热丝，如果烫手就不正常了。
接线方式：
1、VCC:接电源正极（5V）
2、GND:接电源负极
3、DO:TTL开关信号输出
4、AO:模拟信号输出
表1 MQ-2型烟雾传感器参数
产品名称 MQ-2型烟雾传感器
测试范围 300～10000ppm
适用气体可燃气体、烟雾
响应时间＜10s
工作条件环境温度：-20℃～+55℃；湿度：＜95％RH
工作电压±
图2MQ-2对于各类气体的灵敏度特怯曲线
宿舍火灾事故是危害用户安全的极大隐患，因此第一时间进行报警处理极为重要，本设计采用了MQ-2型烟雾传感器、GSM报警模块等，实现对危险情况的及时报警和简单处理。MQ-2型烟雾传感器采用此传感器的目的就是为了宿舍内部着火后产生巨大浓烟，导致人员窒息。烟雾传感器就是MQ-2为主体，加入运放电路，通过当前值和标准阔值进行比较，通过电位差来体现是否有烟雾，并完
成后端工作。图3为烟雾传感器模块的电路图
图3烟雾传感器模块电路图
如果环境中产生较大烟雾，则烟雾传感器通过当前烟雾浓度值与标准阔值进行比较，通过运放电路，产生高电平，从OUT端口输出，进入控制板A5端口，控制板接收到高电平后，认为环境中有烟雾，D5、D10端口输出高电平，控制蜂鸣报警器。此外，同时通过串口产生控制信号，通过GSM模块向用户发出报警信号。
HC-SR501热红外模块
该设计中，红外传感器模块选用普通型人体热释电红外传感器HC-SR501，这是一种能检测人体发射的红外线的新型高灵敏度红外探测元件。
通过非接触式检测人体红外能量的变化，将输出电压信号转换为电压信号输出，并对输出电压信号进行放大[6]。因此，它可以用来使电源开关控制器和防火灾报警等。被动的红外报警主要是在结构上使用，不需要发送任何形式的能量，该模块只需要接收自然能量就可以达到检测的目的[6]。其电气参数如表2。
表2 HC-SR501热红外模块电气参数
产品名称HC-SR501热红外模块
工作电压直流电压
静态电流＜50uA
电平输出高低0V
触发方式L不可重复触发/H可重复触发
延时时间5-200s（可调）可制作范围零点几秒到几十分钟
封锁时间（默认）可制作范围零点几秒到几十秒
技术参数：
1.工作电压：DC5V至20V
2.静态功耗：65微安
3.电平输出：高，低0V
4.延时时间：可调秒~18秒)
5.封锁时间：秒
6.触发方式：L不可重复，H可重复，默认值为H
7.感应范围：小于120度锥角，7米以内
8.工作温度：-15~+70度
外形尺寸：32*24mm，螺丝孔距28mm，螺丝孔径2mm，感应透镜尺寸：(直径)：23mm(默认)
功能特点：
1.全自动感应：当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围
则自动延时关闭高电平。输出低电平。
2.光敏控制(可选）：模块预留有位置，可设置光敏控制，白天或光线强
时不感应。光敏控制为可选功能,出厂时未安装光敏电阻。如果需要，请另行购买光敏电阻自己安装。
3.两种触发方式：L不可重复，H可重复。可跳线选择，默认为H。
A.不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间一结束，输
出将自动从高电平变为低电平。
B.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果
有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一
个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
4.具有感应封锁时间(默认设置：秒)：感应模块在每一次感应输出后(高电平变为低电平)，可以紧跟着设置一个封锁时间，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功能可以实现(感应输出时间和封锁时间)两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
5.工作电压范围宽：默认工作电压DC5V至20V
6.微功耗：静态电流65微安，特别适合干电池供电的电器产品。
7.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。
本项目将人体红外探测器放置在宿舍门处，当有人从门进入时，产生红外热感应信号，探测器收到信号是产生一个高电平信号给Arduino控制板端口，控制板根据接收到的高电平，产生控制信号，使得蜂鸣器发出报警声，如果是合法用户进入，则用户可自行按下控制按键，使其保持休眠状态：如非法用户进入，未按下控制按键，则其会持续报警，并在几分钟后，向GSM 模块发出指令，通过GSM模块向用户发送报警指令。
GSM模块
本设计中采用的GSM模块是由SIM900A小型模块作为核心的模块，选用SIM900A作为GSM模块的核也也是因为其功耗低、模式多、功能多、系统可靠性高。使用工业标准界面，使得具备GSM/GPRS 900/1800MHz功能的SIM900A以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。SIM900A能满足M2M几乎所有应用要求，尤其是小巧、紧凑型的设计。
基本特点：
·双频GSM/GPRS 900/ 1800 MHz
· GPRS (class 10/8)标准
· GPRS（class B）
·满足GSM（2/2+）标准
–Class 4（2W@850/900MHz）
–Class 1 (1W@1800/1900MHz)
·尺寸：24 mmx24 mmx3mm
·重量：
·通过AT命令控制（，和增强AT命令）
· SIM应用工具包
·支持电压范围...
·休眠状态功耗
·支持用户定制的MMI和键盘/LCD，SPI/I2C/GPIO/PWM/ADC接口，支持RTC (Real-Time Clock )
，全功能UART接口，天线连接器和天线焊盘
·内嵌强大的TCP/IP协议栈，支持多IP连接
·低功耗正常操作温度：-30°C to +80°C
该模块通过TX/RX端口和主板进行串口通信，在其使用前，必须对其进行相应配置。GSM模块的配置是Ｗ串口通信进行配置的，首先将该GSM模块通过USB－232模块和PC机进行连接，通过串口调试助手对其进行初步配置。
GSM模块采用ＡＴ指令进行配置，本设计通过串口调试助手向其发送相关指令，第一步向GSM模块发送指令＂AT＂，GSM模块返回＂OK＂，表明模块运行正常；第二步发送＂AT＋CSQ＂，GSM模块返回当前信号质量，一般大于10，即为信号强度较好，本设计返回值为17；第Ｈ步发送＂AT＋COPS＂，GSM模块返回当前所插入的GSM卡注册到的网络信息本设计中，使用的是移动的3G卡，所返回的值为＂CHINAMONILE＂，此时已经完成了初步的GSM配置指令。
设计框图
热红外模块电源
软件设计原理及思想
基于Arduino的智慧宿舍项目是通过MQ-2模块感测宿舍在无人值守时人体红外以及HC-SR501模块检测宿舍空气中的烟雾，在特定情况下向手机端发送短信或打电话。因此在设计时
3 操作流程、实验调试过程
操作流程
首先，Arduino板初始化串口，保证其与GSM模块可正常通信；之后初始化GSM模块，保证其能够正常发送短信；并检测烟雾检测模块和热红外是否正常工作。其次，当各个模块可正常工作后，再循环检测是否出现烟雾，是否有人进入宿舍，当检测到有人进入时，发送短信并作相应的语音提示或报警。[7] 即当宿舍发生火灾产生烟雾时，通过MQ-2型烟雾传感器来探测烟雾浓度变化，当有烟雾存在，则烟雾传感器会将对应端口置为高电平，并将当前状态发送至Arduino核心板，此时Arduino会按预先设定好的指令，通过TX/RX串口向GSM模块发送指令，进而以电话的形式拨打给用户。
热释红外模块用于检测是否有人经过，当宿舍人员全部离开后，安防系统开始工作；当有人进入时可感应到有人非法闯入，并将次状态发送至Arduino核心，蜂鸣器发出警报声，同时GSM模块向固定手机号码发送短信，提示用户。
实验调试过程
1.分别测试MQ-2，HC-SR501，GSM模块的各项功能
2.通过串口输出查看MQ-2，HC-SR501模块的输出参数以及各个参数的变化情况，持续时间。
3.通过多次实验以及查找相关资料设定合适的传感器检测值。
4.综合各个模块，测试整个系统功能
4 实验中出现的问题及解决情况
1.初期通过arduino GSM库来控制SIM900A模块发送短信以及打电话不成功，可能时由于模块与库文件不匹配，再该由串口发送AT指令，在AT指令控制过程中，发送短信的一条指令“(0x1A)”，一直调不出来，后来查阅资料，改为(0x1A)才实现了短信发送
2.在测试HC-SR501模块时，传感器灵敏度过高，持续时间长，而导致GSM模块一次性发送多条短信，通过调节传感器灵敏度以及延时，再通由程序控制GSM 短信发送延时，问题得以解决。
传感器的问题在与监测环境中气体浓度的设定，经过多次测试，设定为400ppm。
5 附程序源代码参数设计
int redLED=7;种热释电红外无线报警器设计[J].现代电子技术, 2012,35(15): 35-36.
[2] 王秀娟．基于人体舒适度的家庭环境控制器的设计与实现［J］．江苏：南京理工大学．
[3] 黄灼，张越，刘继文.看机智云黄灼在智能硬件时代如何“卖水”[J].中关村，2014（9）：52-55.
[4] 朱东梅. 互联网公司闯入智能化家居 [J]. 现代家电，2015（12）：54-55.
[5] 李明亮. Arduino项目DIY[M]. 北京：清华大学出版社，2015: 3-4.
[6] 蔡睿妍. Arduino的原理及应用[J]．电子设计工程，2012，20（16）： 155-157．
[7] 倪天龙. 单总线传感器 DHT11 在温湿度测控中的应用 [J]. 单片机与嵌入式系统应用，2010（6）：60-62.
[8] 舒辉. 无线多传感器网络红外热释电传感器的微小型化设计与研究 [D]. 南京：南京理工大学，2006.
环境监测云平台系统产品 解决方案
目录 一、引言 (3) 二、产品系统概述 (4) 三、方案特点 (5) 1. 数据精准、监控图像清晰度 (5) 2. 网络适应性强、带宽要求低，支持多种有线或无线网络接入方式. 5 3. 可集成性 (6) 4. 高传输可靠性 (6) 5. 系统建设成本低 (6) 四、系统组成及架构 (7) 五、平台服务端操作及功能介绍 (9) 六、相关硬件产品介绍 (20)
一、引言 防治扬尘污染，保护和改善城市生活环境空气质量，保障人民群众身体健康，一直是国家各级环境保护部门的重要工作内容之一。在所有的扬尘污染中，工程施工扬尘，如房屋建设施工、道路与管线施工、房屋拆除等为主要污染源。为此，在国家各级城市出台的扬尘污染防治管理办法中，都对建设工程施工提出了明确的防尘要求和相应的处罚条款。 目前，我国正处于城市建设的快速发展期，工程施工每天都在众多的、分散的地点同时进行着。而环保部门人员数量有限，不可能每天都到各个施工地点去巡查，因此，对众多分散的工程施工现场进行远程监控，及时发现违反防尘要求、出现扬尘污染的施工地点并及时处理，无疑是监管工程施工扬尘污染的有效途径。然而，传统的视频监控一方面呈现的图像分辨率极为有限，不利于对现场情况的准确辨别；另一方面，远程视频监控需要较高的通信网络带宽做支持，往往需要铺设专门的光纤或电缆、租用昂贵的通信信道；可是工程
施工地点数量众多、地理分布复杂，且对于扬尘监控只是阶段性的需求，为此部署大量的视频监控点无疑会给环保部门带来庞大的资金压力，为国家带来不必要的资金消耗。有没有成本更低、部署更方便的监控手段，来实现对工程施工扬尘污染进行远程监控的目的呢？ 二、产品系统概述 成都远控科技有限公司开发的“环境监控云平台系统”即是以安装在远程的终端设备通过3G/4G网络实时向云平台服务端上传相关环境监测数据以及监控画面的一种新的监控应用方式。工作人员亦可通过有线或无线网络登陆“环境监控云平台系统”，对远端现场环境作时实监控，提取相关环境污染数据；当环境污染达到上峰值时,安装在施工现场的环境探测感应器或摄像头，将自动记录下相关环境数据并抓拍下现场的高清晰数字图片，并通过有线或无线通信网络自动传输回来，即时呈现在环保机关的各种显示终端上（PC、PDA），让环保工作人员通过高清晰的数字图片，即时了解施工现场的防尘措施实施情况和工地现状，达到对众多分散的工程施工地点进行远程联网监控的目的。
环境智慧监测预警系统 全新物联网环境监测预警分析 集监控、报警、监测、控制、数据采集、IP广播、数据分析为一体。 功能整体介绍：事前预警、事中控制、事后分析 事前预警：对监测点位需要监测的事项进行报警范围的提前设定。通过后端远程监控查看实时状况。 事中控制：当事情发生的第一时间，能够自动/手动打开相应控制的处理设备，远程进行IP广播语音喊话、或者通知相应的管理人员进行第一时间的处理，将事情造成的影响降到最低。 事后分析：在事情结束之后，通过报警抓拍历史记录及数据历史记录进行查看分析，总结事情发生的原因，
避免或减少此类事件发生。 具体功能： 1、环境监测预警分析5、分控管理 2、设备故障提示功能6、自动控制 3、信息及时提示功能7、远程终端管理 4、现场图片实时抓拍8、后端实时数据查看
说明：系统根据各类环境在线监测的传感器，能够对土壤温湿度；水质PH、溶解氧、浊度、余氯等；气体中的氨气，二氧化硫、二氧化碳、PM2.5等；以及光照、震动、压力等监测数据进行实时在线预警监测。 主要优势： ■环境预警监测系统有商智通研发，是当前市场上功能最全、最强的物联网环境预警监测系统。 ■安装简单，操作方便，工期短,长期可靠，后期维护简单。■不受距离、地域影响，能够分散布点，后端集中管理。 ■针对户外特殊环境，推出无电无网方案，不需要专门布电线、网线，降低了工程成本。 ■提供一整套的解决方案，具有完备的后段管理平台及手机APP。 ■云端推送，保证任何一条报警信息都能100%收到。 ■设备发生断电断网或硬件故障能够做到故障提示显示。 ■跟随市场发展，系统能够不断更新换代，始终在市场上保持领先的优势。
毕业设计 毕业设计题目：基于Arduino单片机的智能小车设计
毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：
注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它
Aduino智能小车安装说明 产品概述： 该套件可以智能判断引导线并检测躲避障碍物，可实现自动导引和避障功能，AS-4WD寻线避障移动机器人使用Mini红外寻线传感器感知引导线，使用Mini红外避障传感器感知障碍物。 充电开关 步骤1：准备工作 ?将导线剪成要求长度，在其端部将导线的外皮剥除，镀锡。 ?将准备好的热缩管均匀的用斜口钳剪成6段 ?将充电接口和拨动开关焊接好接线，注意图中拨动开关的连接，一定要按照图示进行操作！（拨动开关具有单向导通特性）。 步骤2：连接充电接口和拨动开关 将两个部件连接到一起之前要把热缩管套到红色短导线上
用扎带将导线整理好，是其显得规整一些，然后用斜口钳把扎带多余的部分去掉，这样一个既能充电又能作为开关使用的充电开关就做好了 电源连接线图示
平台安装步骤 步骤1：平台侧板电机安装 两侧电机安装相同，注意安装前将电机接线用电烙铁焊接好，套上热缩管加热塑封。使用零件：平台侧板*2个、直流减速电机*4个、M3*25螺丝*8个、M3六角螺母*8个 步骤2：平台底板安装 使用零件：步骤1中安装好电机的侧板*2套、平台底板*1个、M3*6螺丝*4个
步骤3：双H桥电机驱动板安装 驱动板安装方向随意，注意同侧电机接线方向顺序，保证同侧电机转向是相同的。 使用零件：步骤2中的组合体、双H桥直流电机驱动板*1个、M3*10尼龙柱*4个、M3六角螺母*4个、M3*6螺丝*4个
步骤4：电池盒安装 电池盒可用双面胶固定，后轮电机接线需插入杜邦线帽，接入步进电机接口 使用零件：电池盒*1个或锂电池*1块 步骤5：4WD端板安装 使用零件：4WD端板*1个、步骤4中的组合体*1个、M3*6螺丝*4个、M3六角螺母*4个
环境监测系统解决方案 一、系统概要 本综合管控云平台是一套基于云计算的物联网综合管控云服务平台。平台可适配于各种物联网应用系统，实时监控管理接入设备的状态与运行情况，并对设备进行远程操作，通过云平台对接物联网设备做到精确感知、精准操作、精细管理，提供稳定、可靠、低成本维护的一站式云端物联网平台。环境监测系统通过对现场温度、湿度、光照、风向、风速、PM2.5、气压等参数的数据采集，将参数数据远传至物联网云平台，实现现场各个设备的数据实时监测，用户可以通过电脑网页或是手机app实时查看，可以自由设置各个参数的标准值上下限，如果数据超限可以给相关的工作人员发送短信或是微信报警提醒，做到提前预警，避免造成不必要的损失，实现在远程就能值守现场设备。 二、拓扑图 现场传感器数据通过物联网中继器上传云平台，客户通过电脑网页或是手机app可以实时监控现场设备数据。
三、系统构成 3.1系统登陆 ①PC端登陆: 本系统采用B/S架构，PC端用户只需打开浏览器通过IP地址进入管理系统，凭管理员分配的用户名密码进行登陆管理。（登陆界面可定制企业logo及信息）如下图: ②手机端登陆： 用户可在任何有本地局域网信号的地方，通过IOS或Android版本APP登陆系统，登陆账号与PC端账号相同。IOS 版本APP请在Apple Store搜索“易云系统”进行下载，安卓版本请在“易云物联网系统”公众号或PC端系统中扫描二维码进行下载。 3.2数据监控 能够便捷监控实时数据，并且可通过数据变化自动启停其他设备，各项数据可用数值、图片、文字分别展示，并通过短信等功能向用户发送报警信息。另外，可设定不同的监控点，更直观的监测每个测温点实时情况，模拟真实的设备位置分布。如下图：
Arduino智能避障小车避障程序 首先建立一个名为modulecar.ino的主程序。 // modulecar.ino，玩转智能小车主程序 #include
pinMode(ENA, OUTPUT); //依次设定各I/O属性 pinMode(IN1, OUTPUT); pinMode(IN2, OUTPUT); pinMode(ENB, OUTPUT); pinMode(IN3, OUTPUT); pinMode(IN4, OUTPUT); pinMode(trigger, OUTPUT); pinMode(echo, INPUT); sensorStation.write(90); //舵机复位至90? delay(6000); //上电等待6s后进入主循环 } //主程序 void loop() { read_ahead = readDistance(); //调用readDistance()函数读出前方距离Serial.println("AHEAD:"); Serial.println(read_ahead); //串行监视器显示机器人前方距离 if (read_ahead < no_good) //如果前方距离小于警戒值 { fastStop(); //就令机器人紧急刹车 waTch(); //然后左右查看，分析得出最佳路线 goForward(); //*此处调用看似多余，但可以确保机器人高速运转下动作的连贯性 }
环境监测方案模板 农产品产地环境监测 1.监测背景 农产品质量安全问题～已成为世界各国优先考虑并着重解决的重大问题。一些国家甚至将其视为继人口、资源、环境之后并与之相提并论的第四大社会问题。它不仅关系到人民群众的生命安全和身体健康～而且关系农产品的国内外竞争力～关系到农民、农村、农业的可持续发展。在影响农产品质量安全的诸因素中～产地环境质量恶化是产生农产品质量安全问题的重要源头因素。只有绿色的产地环境～再加上生产过程和加工、流通过程的严格质量控制～才能确保农产品的质量安全。产地环境作为农产品安全生产的基础～在农业标准化生产基地的择址上有着决定性的意义。作为环境质量的重要指标～产地的土壤、水体、大气的质量状况不可忽视。 据有关统计报道～我国土壤重金属含量超标的农产品产量与面积占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上～尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染最为突出,2002年6月～中国科学院南京土壤研究所项目组对苏南某市郊区5个蔬菜基地进行了重点调查～结果表明:5个蔬菜基地土壤中镉超标,超过国家允许标准,率从21.9,到80.0,不等。其中有的地方土壤中汞超标也较突出～达到44.4,。此外～按照国家无公害蔬菜标准所采20个蔬菜样品中～铬超标率15,～镉超标率20,～铅超标率20,,某丘陵地区14000平方公里范围内～铜、汞、铅和镉等污染面积达 35.9,。据相关权威部门的检测数据～2004年81个参加农田环境质量的无公害农产品生产基地～27个土壤中重金属含量超过产地环境质量标准。我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨～被重金属污染的粮食多达1200万吨～合计经济损失至少200亿元。其中大部分的重金属是通过污水灌溉、大气沉降以及施用有机肥等进入农用地的。
（ 环保在线监测系统设计1总体设计 系统由污染排放在线监测系统、污染净化设施运行监测系统、预警预告系统、初级控制执行系统、紧急控制执行系统五大系统组成。 对排污数据和环境治理设备运行状况同时进行监测，综合分析两方面的数据，确保排污单位排污状况真实可靠，污染净化设施有效运行。 对企业污染物超标排放或者环保设备偷停不运转的情况，系统会启动生产控制执行程序，远程下达命令，分层断电，及时制止排污行为，改变了传统设备“只监不控”的方式。 对突发性污染事故隐患和污染物泄露事故，系统会立即执行重大事故应急预案，启动排污单位的紧急ESD系统，紧急规避危险，预防灾难性污染事故的发生。 如果企业排污超标，系统会在排污单位和环保部门同时报警，并将报警信息通过短信息在第一时间发送到相关单位负责人和管理者的手机上，督促管理者及时处理问题。 系统监控设备监控一体化功能，使排污单位必须自觉维护好系统，因为一旦运行不好，上传数据不正确，没有数据上传视同违法，系统仍然会报警，有效遏止人为破坏，保证系统运行正常。
} 2功能设计 方便的污染源管理 本模块利用GIS技术把环境污染源应用软件构筑于污染源数据库管理系统和图形库管理系统之上，提供具备空间信息管理、信息处理和直观表达能力的应用。能综合分析环境情况，实现污染源信息的综合查询，为计划决策提供信息支持，为有关的评价、预测、规划、决策等服务。其检索查询功能，可对行政区划、年份等进行条件统计汇总，统计结果可用表格、统计图、文字等多种方式表示。 动态数据成图 系统可根据测量得到的数据，自动对区域环境状况进行直观表现，提供描绘全场平面、立体等值线图，各种数据可生成饼图、柱状图、线状图等多种表现形式，能动态外挂图、文、声、像等多媒体数据。 环境质量监测 系统分为对大气、水、噪声、固体废弃物、土壤及农作物等方面的监测，其主要功能：专题的监测点位图的显示、点位查询、区域查询、信息查询、全区环境分布、全区或个别点环境平均状况随时间的变化情况等。并实现了数据地图化功能，可自动生成交通线上的噪声
环境监测系统解决方案 一、系统概要本综合管控云平台是一套基于云计算的物联网综合管控云服务平台。平台可适配于各种物联网应用系统，实时监控管理接入设备的状态与运行情况， 并对设备进行远程操作，通过云平台对接物联网设备做到精确感知、精准操作、精细管理，提供稳定、可靠、低成本维护的一站式云端物联网平台。环境监测系统通过对现场温度、湿度、光照、风向、风速、PM2.5、气压等参数的数据采集，将参数数据远传至物联网云平台，实现现场各个设备的数据实时监测，用户可以通过电脑网页或是手机app 实时查看，可以自由设置各个参数的标准值上下限，如果数据超限可以给相关的工作人员发送短信或是微信报警提醒，做到提前预警， 避免造成不必要的损失，实现在远程就能值守现场设备。 二、拓扑图 现场传感器数据通过物联网中继器上传云平台，客户通过电脑网页或是手机app 可以实时监控现场设备数据。
875物联网中继器 传感器 PM 2.5 Pe 端 移动端 Padyf5 ??n ? ?f 光 照 度 二氧化碳
三、系统构成 3.1 系统登陆 ① PC 端登陆: 本系统采用B/S架构，PC端用户只需打开浏览器通过IP地址进入管理系统，凭管理员分配的用户名密码进行登陆管理。（登陆界面可定制企业logo 及信息）如下图: ② 手机端登陆：用户可在任何有本地局域网信号的地方，通过IOS或Android 版本APP登陆系统，登陆账号与PC端账号相同。IOS 版本APP请在Apple Store搜索“易云系统”进行下载，安卓版本请在“易云物联网系统”公众号或PC端系统中扫描二维码进行下载。 3.2 数据监控 能够便捷监控实时数据，并且可通过数据变化自动启停其他设备，各项数据可用数值、图片、文字分别展示，并通过短信等功能向用户发送报警信息。另外，可设定不同的监控点，更直观的监测每个测温点实时情况，模拟真实的设备位置分布。如下图：
毕业设计 毕业设计题目： 姓名学号： 所在系（部）： 专业及班级： 指导教师： 完成日期：
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
XXXXXX 有限公司环境监测方案 一、监测指标 （一）苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、颗粒物。 （二）噪声（厂界）。 （三）☆如环评有破碎清洗工艺必须监测废水。 二、监测频率 每年四次（每季度一次）。 三、应急监测预案 (一）目的 为在发生环境污染事故时，最大限度地减少环境污染，降低经济损失，在事故处理和应急情况下，迅速及时地进行环境监测，制定以下预案。 （二）适用范围 本预案适用于XXXXXX 有限公司范围内发生的环境污染事故的应急情况监测。 （三）基本原则及应急监测措施 1 、基本原则：本预案是XXXXXX 有限公司环境保护工作的重要组成部分，必须服从各级环境污染事故应急处理预案指挥部的具体指挥和领导。坚持个人利益服从集体利益，局部利益服从全局利益，日常监测服从应急监测原则。 2 、应急监测措施：
（1）公司环保安全部门在接到环境污染事故信息、后，按环境污染信息报送规定上报市环保局。同时立即与市坏境保护监测站联系，及时判断可能的污染因未，进行应急准备，并立即组织有关人员，分别进行现场监测采样和化验准备工作。 ①人员准备：技术人员现场X 名，采样人员X 名，化验人员X 名，司机X 名。 ②做好采样容器的准备工作。 ③及时协调市环保监测站化验室负责分析化验人员做好相应的分析项目的一切准备工作。 （2）监测人员在接到环境污染事故信息后，必须在XX 分钟内到达现场采样，并在XX 分钟内送到化验室。 （3）协调市坏保监测站化验人员快速、准确地完成样品．分析，及时出具数据，并保留样品。 （4）当对某污染物缺少监测手段时，应立即对外请求支援。 （5）监测数据可用电话或书面形式娜最快速度上报应急指挥部。 （6）应急监测应做到从事故的发生直到事故的处理终结全过程的监测，监测次数以能满足减少损失和事故处理以及事故发生后的生产恢复为要求。 应急监测点位及次数表
云南农业大学 本科生毕业设计开题报告 设计题目:基于Arduino的智能寻迹小车控制系统设计毕业设计起止时间： 年月日～月日(共 17 周) 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导教师： 报告时间： 云南农业大学教务处制 200 年月日
1. 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段： 第一阶：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段：从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。 第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。 相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的成果，主要有： （1）中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。 （2）南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。 可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。 2．本人对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析
沁园春生态茶园环境监控解决方案 一、系统简介 茶园茶树生长对空气温湿度、光照强度、土壤PH值、降雨量等环境都非常重要，每个条件都影响着茶树的生长，以及茶叶的品质。传统的种植模式都是人为判断识别没有相关方便有效监测的设备。因此，对茶园管理难免会出现一些误差，另外还需大量人工和时间来处理。 我司自主研发的“农用通”产品可准确的监测种植中的几种重要环境变化，并对环境变化参数的波动进行预警，同时还可随时追溯历史记录。当温湿度、土壤PH等参数超出合理区间时，不仅可通过短信报警提醒，更可选择系统自动或手动调节相关设备的开启和关闭。“农用通”产品提供的核心价值在于通过信息化的技术手段帮助企业提升管理水平、提高成品率、降低风险。 图一产品叙述图 “农用通”集合了无线传感器网络技术、移动数据通讯技术、固态存储技术、手持智能终端技术以及数据库技术等先进的科技手段，针对茶园设计，合理地解决了在种植过程中的温度、湿度、土壤PH值等关键参数的记录和管理问题。 “农用通”很好地体现了无线技术的优势：
1.其不需要电源线，省去了布线带来的麻烦； 2.其没有数据线，所有数据通过系统自带的网关自动地发送到网络数据平台（即采集到的数据结果立即发送到服务器端），无需人工到现场拷贝数据。 3.其结构小巧并非常方便移动。 图二系统构建示意图 工作人员可以将：空气温度、空气湿度、光照强度、土壤PH值、降雨量、高清摄像6种环境监控设备布置在茶园内，“农用通”可以自动帮您记录环境中的温度、湿度、光照、土壤PH值变化，工作人员就可在远程通过互联网登录数据管理平台即可在线查看实时数据和历史数据，并可将相关数据下载至电脑中进行详细分析和存档。此外，还可以在数据平台上设置数据报警上下限，如果超过上下限（比如：温度过高、湿度过高等）立即自动地发动报警短信（指出具体位置，超限情况）到指定手机号码。 该系统符合茶园要求，能对大面积多点的温度、湿度等进行监测记录，并输出打印曲线、报表，能24小时不间断自动地实时监控并记录。 二、系统功能 1、可在线实时地连续采集和记录监测点位的温度、湿度、土壤PH值、光照强度、降雨量等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息；
污染源在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台。系统采用先进的无线网络，涵盖水质监测、烟气自动监测（CEMS）、空气质量监测、以及视频监测等多种环境在线监测应用；系统以污染源在线监测为基础，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境监理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求，支持各级环保部门的环境监理与环境监测工作，满足不同层级用户的管理需求。 【部分正文预览】污染源在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台。系统采用先进的无线网络，涵盖水质监测、烟气自动监测（CEMS）、空气质量监测、以及视频监测等多种环境在线监测应用；系统以污染源在线监测为基础，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境监理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求，支持各级环保部门的环境监理与环境监测工作，满足不同层级用户的管理需求。 1. 污染源在线监测系统的构成 一套完整的污染源在线监测系统能连续、及时、准确地监测排污口各监测参数及其变化状况；中心控制室可随时取得各子站的实时监测数据，统计、处理监测数据，可打印输出日、周、月、季、年平均数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表（棒状图、曲线图、多轨迹图、对比图等），并可输入中心数据库或上网。收集并可长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料备检索。系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能；自动运行，停电保护、来电自动恢复功能；维护检修状态测试，便于例行维修和应急故障处理 污染源在线监测系统特点 ?整合污染源在线监测系统与视频监测系统，在全面监测企业污染物排放状况的同时，还可以将企业现场的实时画面传送到环保局，实现污染源可视化管理。 ?采用GPRS无线数据传输方式，彻底摆脱“有线”的束缚，适用范围广，运行成本低。 ?利用GPRS无线网络实时在线的特点，建立污染源在线监测系统（环境监理信息系统）的无线网络，及时准确地掌握各个企业污染物排放口的实际运行情况和污染物排放的发展趋势与动态。 ?人性化的报警和预警功能，可以提醒管理人员及时地关注和处理可能发生或已经发生的事件。 ?监测仪表的类型不受限制，只要在系统中进行相应的设置即可对任意仪表类型自动进行识别，从而扩大了系统的监测种类和应用范围。 ?涵盖在线监测的多种应用，包括水质在线监测、烟尘在线监测。 ?围绕污染源在线监测的核心，拓展了在环境监理方面的功能，使得本系统同时也是一套环境监理信息系统。 污染源在线监测系统功能
科技创新与应用2014 年第 34 期科技新基于Arduino技术的智能小车设计 陈开军 （浙江技学院，浙江杭州310018） 摘要：文章研究基于Arduino技的智能小，分析了智能小构，从小的硬件到件行述，尤其小硬件部分行，包括源模、片机系、循迹模、机向模、后机模等。众多技好者个性化的智能小提供一个解决方案。 关键词：Arduino；智能小； 1 Arduino 及智能小车的基本概念 Arduino 源于意大利的一位教授的研究，它一个开源的单板机 控制器，向所有人开放其源代码、软硬件平台和开发环境，目前有大 量的学者使用这一平台进行研究。 我们所说的智能小车应该区别于普通的遥控汽车和玩具，它应 该具有环境的感知能力，通过各种传感器采集环境信息并做出相应 反应，能按要求自动行驶，不需要人工操纵和干预。 2 智能小车车体结构 设计智能小车首先应该确定小车的基本结构，其主要包括以下 几个部分：（1）循迹模块：指小车利用红外发射装置发射红外线后， 照射物体表面返回量的多少来测定小车的具体的位置，以进行循 1 改装完成的H路 迹。（2）舵机转向模块：指通过设置一定占空比的方波来控制舵机转 过的角度，舵机由于力矩大，响应速度快等优点，经常使用在自动小 车转向装置中。（3）电机驱动模块：指通过专用电路对电机进行驱 动，单片机给出控制信号控制电机正常运转。（4）单片机模块：这是 小车的控制中心，为设计方便，文章使用51单片机。（5）电源模块： 因设计需要，我们给小车单独供电，设置独立的电源模块，使之稳定 运行。 3 硬件设计 3.1 电源模块设计 小车电源是整个系统稳定工作的前提，所以因此电源设计合 理，小车电池电压要求在6-8V左右，在考虑电池损耗和稳压的情2机的信号示意 况下，我们采用低压差的稳压芯片。同时为防止大电流器件对单片 3.5 后轮电机驱动模块设计 机形成的干扰，大电流器件和单片机要分开供电。一般情况，单片机的驱动能力无法驱动电机，故必须外加驱动 3.2 单片机系统设计电路。最为常见的比如H桥电路，这种电路由4个三极管和一个电 单片机是小车的控制中心，设计一个小巧单片机系统是智能小机所组成。其基本原理是通过导通驱动电路对角线上的一对三极 车平稳运行重要保证，在设计单片机系统时需要合理考虑调试扩展管，形成基本回路使电机转动。电流在流经电机时，由于导通方式不的需要，原则上要把所有IO口引出，合理集成LED显示、蜂鸣器等同，可能会从左右不同的2个方向流过电机，以控制电机的向左转外围模块。同时考虑单片机的电源设计，以确保系统稳定供电。还是向右转。虽然这种电路可以方便的实现电机正反转，但在实际 3.3 循迹模块设计使用中，因电路设计不当，较容易烧坏三极管，故在设计电路时，我 在本设计中我们采用红外一体式发射接收器。小车循迹就是利们考虑用硬件电路控制三极管的开关，以避免导通错误。在原有基 用红外线照射在不同颜色的物体表面具有不同的反射强度的特点，电路的基础上设计增加4个与门和2个非门。每一侧与门控制2 在小车行驶过程中首先由发射器不断地外界发射红外光，当红外光个三极管，非门用于区别同一侧的三极管。4个与门由同一个“使能”在遇到黑色表面时，由于黑色吸光，红外线遇到黑线将被大部分吸导通信号相连，2个非门通过提供一种方向输人。由于非门的使用，收，那么反射到接收管的红外光就较少，在电路上表现为电阻较大，则无论电流从哪个方向流入，在驱动电路的同侧都只会有一个三极当红外光照射到白色表面时会发生漫反射，反射到接受管的红外线管导通，以确保电流无论从哪个方向导入都将流经电机，而不会烧就比较多，在电路上表现为电阻较小，这样通过外接的电路检测电坏三极管。（见图1） 路电阻的大小就可以判断小车的行动状态。单片机就可以依据反射通过改进，电机的运转只需要用到一个使能信号和两个方向信回来的红外光多少确定黑线位置和小车行走路线，使智能小车在不号。其导通原理如图2所示，在使能信号为1的情况下，令DIR－R 需要人工干预的情况下自动行驶。信号为1，DIR－L信号为0，则左侧三极管Q1和右侧三极管Q4将导通， 3.4 舵舵机转向模块设计电流将从Q1流经电机，再从Q4流出；反之DIR－R信号变为0，DIR－L 舵机也叫做伺服电机，它可以通过程序连续控制其转角，故经信号变为1，那么左侧三极管Q2和右侧三极管Q3导通，电流则从右至常应用在智能小车中以实现转向要求。舵机是智能小车转向的控制左流过电机。 机构，舵机一般由舵盘、减速齿轮组、直流电机、位置反馈电位计、控 4 程序设计 制电路等几部分组成。它的工作原理是，由控制电路板通过控制 4.1 PWM 程序设计 信号控制电机转动，电机带动齿轮组，齿轮组减速，舵机转动。同时脉冲宽度调制简称PWM，它是通过对一系列脉冲的宽度进行调齿轮组将带动位置反馈电位计，电位计的变化将即时输出一个电压制，对模拟电路进行控制的一种技术，它在通信、测量等领域被广泛应信号，控制电路板根据获得的信号就可以决定电机的转动方向和速用。PWM使用高分辨率的计数器对具体的模拟信号进行编码，本质上，度，从而控制目标。另外舵机所需电压较大，单片机不能直接供应，它依旧是数字形式，理论上，只有有足够的带宽，任何模拟信号都能用因此要求舵机要和单片机分开供电，一般额定工作电压为6V。PWM 来编码。文章设计的 51 单片机的 PWM 的程序如图 3。 基金项目：1.浙江省高职高专院校专业带头人专业领军项目（LJ2013166）2.浙经院2012年重点课题 - 78 -
环保在线监测系统设计 1总体设计 系统由污染排放在线监测系统、污染净化设施运行监测系统、预警预告系统、初级控制执行系统、紧急控制执行系统五大系统组成。 对排污数据和环境治理设备运行状况同时进行监测，综合分析两方面的数据，确保排污单位排污状况真实可靠，污染净化设施有效运行。 对企业污染物超标排放或者环保设备偷停不运转的情况，系统会启动生产控制执行程序，远程下达命令，分层断电，及时制止排污行为，改变了传统设备“只监不控”的方式。 对突发性污染事故隐患和污染物泄露事故，系统会立即执行重大事故应急预案，启动排污单位的紧急ESD系统，紧急规避危险，预防灾难性污染事故的发生。 如果企业排污超标，系统会在排污单位和环保部门同时报警，并将报警信息通过短信息在第一时间发送到相关单位负责人和管理者的手机上，督促管理者及时处理问题。 系统监控设备监控一体化功能，使排污单位必须自觉维护好系统，因为一旦运行不好，上传数据不正确，没有数据上传视同违法，系统仍然会报警，有效遏止人为破坏，保证系统运行正常。
2功能设计 2.1方便的污染源管理 本模块利用GIS技术把环境污染源应用软件构筑于污染源数据库管理系统和图形库管理系统之上，提供具备空间信息管理、信息处理和直观表达能力的应用。能综合分析环境情况，实现污染源信息的综合查询，为计划决策提供信息支持，为有关的评价、预测、规划、决策等服务。其检索查询功能，可对行政区划、年份等进行条件统计汇总，统计结果可用表格、统计图、文字等多种方式表示。 2.2动态数据成图 系统可根据测量得到的数据，自动对区域环境状况进行直观表现，提供描绘全场平面、立体等值线图，各种数据可生成饼图、柱状图、线状图等多种表现形式，能动态外挂图、文、声、像等多媒体数据。 2.3环境质量监测 系统分为对大气、水、噪声、固体废弃物、土壤及农作物等方面的监测，其主要功能：专题的监测点位图的显示、点位查询、区域查询、信息查询、全区环境分布、全区或个别点环境平均状况随时间的变化情况等。并实现了数据地图化功能，可自动生成交通线上的噪声污染图，功能区噪声图等。
环境监测云平台系统 产 品 解 决 方 案 成都远控科技有限公司技术部二〇一五年一月二十八日
目录 一、引言 (3) 二、产品系统概述 (3) 三、方案特点 (4) 1. 数据精准、监控图像清晰度 (4) 2.网络适应性强、带宽要求低，支持多种有线或无线网络接入方式 (4) 3.可集成性 (4) 4.高传输可靠性 (4) 5.系统建设成本低 (4) 四、系统组成及架构 (5) 五、平台服务端操作及功能介绍 (7) 六、相关硬件产品介绍 (15)
一、引言 防治扬尘污染，保护和改善城市生活环境空气质量，保障人民群众身体健康，一直是国家各级环境保护部门的重要工作内容之一。在所有的扬尘污染中，工程施工扬尘，如房屋建设施工、道路与管线施工、房屋拆除等为主要污染源。为此，在国家各级城市出台的扬尘污染防治管理办法中，都对建设工程施工提出了明确的防尘要求和相应的处罚条款。 目前，我国正处于城市建设的快速发展期，工程施工每天都在众多的、分散的地点同时进行着。而环保部门人员数量有限，不可能每天都到各个施工地点去巡查，因此，对众多分散的工程施工现场进行远程监控，及时发现违反防尘要求、出现扬尘污染的施工地点并及时处理，无疑是监管工程施工扬尘污染的有效途径。然而，传统的视频监控一方面呈现的图像分辨率极为有限，不利于对现场情况的准确辨别；另一方面，远程视频监控需要较高的通信网络带宽做支持，往往需要铺设专门的光纤或电缆、租用昂贵的通信信道；可是工程施工地点数量众多、地理分布复杂，且对于扬尘监控只是阶段性的需求，为此部署大量的视频监控点无疑会给环保部门带来庞大的资金压力，为国家带来不必要的资金消耗。有没有成本更低、部署更方便的监控手段，来实现对工程施工扬尘污染进行远程监控的目的呢？ 二、产品系统概述 成都远控科技有限公司开发的“环境监控云平台系统”即是以安装在远程的终端设备通过3G/4G网络实时向云平台服务端上传相关环境监测数据以及监控画面的一种新的监控应用方式。工作人员亦可通过有线或无线网络登陆“环境监控云平台系统”，对远端现场环境作时实监控，提取相关环境污染数据；当环境污染达到上峰值时,安装在施工现场的环境探测感应器或摄像头，将自动记录下相关环境数据并抓拍下现场的高清晰数字图片，并通过有线或无线通信网络自动传输回来，即时呈现在环保机关的各种显示终端上（PC、PDA），让环保工作人员通过高清晰的数字图片，即时了解施工现场的防尘措施实施情况和工地现状，达到对众多分散的工程施工地点进行远程联网监控的目的。 此软硬件系统借助先进的数字通信手段，融合了数字图像处理技术、无线网络通信技术、嵌入式系统技术等多种计算机和通信技术，基于低带宽的IP网络，实现了高清晰图片远程抓拍、即时传输和应用的一体化过程，是一种低成本、易部署、易操作的基于图片的远程监控解决方案。
十个中文例程教会你轻松上手制作Arduino智能小车 Arduino简介 Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的arduino 板）和软件（arduino IDE)。适用于艺术家、设计师、爱好者和对于“互动”有兴趣的朋友们。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器对Arduino的编程是利用Arduino编程语言(基于Wiring)和Arduino开发环境(based on Processing)来实现的。基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信(比如Flash, Processing, MaxMSP)来实现。 你可以自己自己动手制作，也可以购买成品套装;Arduino所使用到的软件都可以免费下载。硬件参考设计(CAD 文件)也是遵循availableopen-source协议, 你可以非常自由地根据你自己的要求去修改他们。 本文精选了Arduino教程、例程、设计案例，集结了国内外官方资料和资深工程师的经验，是学习AArduino的必备宝典。 小车、机器人篇 1、Arduino互动玩偶BOXZ 此设计制作在2013年Atmel AVR英雄视频大赛中荣获奖励，并且参与了2014的深圳制汇节。BOXZ，昵称盒仔，其创意始于2012年6月初。当时的想法是设计一款基于Arduino 的入门级机器人，可以和三五好友在有限的空间里进行踢足球等互动，而且要做到取材容易制作简单，在设计的上采用了模块化的接插结构，同时还要注重外观拥有个性。 2、基于Arduino的自平衡遥控小车 车模平衡控制也是通过负反馈来实现的。因为车模有两个轮子着地，车体只会在轮子滚动的方向上发生倾斜。控制轮子转动，抵消在一个维度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。 3 当自家的遥控蓝牙小车坏掉的时候不是只能扔掉，作为创客不但要学会制造东西，更要学会修理东西，来看看这位创客是如何修理他的小车的吧！小车采用大电流MOSFET做的电机驱动驱动电机，用Atmega328单片机作为主控，读取航模遥控器（天六A 2.4G）的PWM 信号，然后电机驱动板，转向舵机直接接到航模遥控器的横滚通道控制转向，用天六的第5通道（开关通道）选择前进还是后退 4、基于Arduino的盒子遥控机器人 BOXZ，昵称盒仔。是一款开源的互动娱乐平台！我们将Arduino，亚克力板和纸模型创意的结合在一起，让大家可以快速搭建自己的遥控玩偶，开展互动体验，而它的组装就像搭乐高积木一样简单！而盒仔的外形和功能完全取决于您的创意。我们可以用它来搞足球比赛，角色扮演，赛车或对战，甚至拍MV！