畢業論文-企業考勤系統的設計與實現-資料下載頁

　　

【正文】 thread_cond_t 攝像頭模塊控制線程被喚醒條件變量 （ 3）其它變量 名稱 類型 功能 dev_camera_mask unsigned char 攝像頭模塊操作掩碼 dev_camera_fd int 攝像頭模塊設備節點 33 流程圖 攝像頭模塊流程 圖如圖 49 所 示： c a m e r a線 程p th r e a d _ c a m e r a ( )等 待 喚 醒p th r e a d _ c o n d _ w a it( )獲 取 拍 照 掩 碼d e v _ c a m e r a _ m a s k控 制 拍 照w r ite ( d e v _ c a m e r a _ f d , ,)信 號 喚 醒執 行 完 畢 返 回打 開 設 備 文 件o p e n 圖 49：攝像頭 模塊流程圖 采集數據端的詳細設計 采集數據終端設備方案描述 數據采集端采用了恩智浦的 LPC11C14 芯片，本芯片是一款 ARM CortexM0 系列低功耗、低成本、的 32 位處理器，最高主頻可以工作到 50MHz。無論在抗干擾能力上，或者是處理數據的速度上還是在功耗上，它都很強，它有足夠的能力能夠用來作為倉庫管理中的數據采集端設備。 倉庫的實時環境信息，例如溫度、濕度、 光照、三軸加速度等信息，都是由采集數據終端進行采集，然后對數據進行處理打包，并通過 ZigBee 無線通訊設備發送給服務器，服務器端對采集數據端發過來的數據經過第二次處理之后，然后通過發送指令來控制采集端的硬件操作。 多個 ZigBee 節點便于組成無線通信網。采集數據終端與 ZigBee 無線通信模塊之間，是由 串行 外設接口 (SPI) 總線 、 UART 轉 USB 芯片銜接的 。 采集數據終端設備工作流程 采集數據終端主流程圖如圖 410 所示： 34 圖 410：采集數據終端主流 程圖 采集數據終端設備 各模塊功能描述 I、采用 DHT11 溫濕度傳感器對環境信息進行采集； DHT11 溫濕度傳感器基本概述 溫濕度傳感器主要是為了采集倉庫中的實時溫濕度的信息， DHT11 溫濕度傳感器采用簡化的單總線通信，主機通過特定的時序對其進行訪問，它一次傳送給主機40 位數據，高位先出，其數據格式和下圖 411 溫濕度傳感器工作原理如下： 圖 411：溫濕度傳感器的工作原 理 數據位 3932 3124 2316 158 70 含義 溫度整數數據 溫度小數數據 濕度整數數據 濕度小數數據 校驗位 35 DHT11 傳感器工作時序圖 主機發送開始信號， DHT11 轉換成告訴模式，等待信號結束 結束， DHT11 發送響應信號，發 40bit 的數據，觸發一次采集。信號發送如圖 412 所示。 圖 412：溫濕度傳感器工作時序圖 外設讀取步驟如下所示： 第一步； 首先， DHT11 上電后，要等待 1秒，測試環境溫濕度數據并記錄，同時 DHT11 的 DATA 數據線拉高并且一直保持； DATA引腳處于輸入狀態，并一直檢測外部信號。 第二步； 微處理器的 I/O設置為輸出，輸出低電平，保持時間必須大于 18ms，之后微處理器設置為輸入，就是溫濕度傳感器的 DATA 數據線也隨之變高，等待 DHT11 作出回答信號，發送信號如圖 413所示： 圖 413：發送信號圖 第三步 : 從 data引腳輸出 40位數據，微處理器根據輸入輸出電平變化，接收數 據， “ 50 36 微秒的低 +2628微秒的高電平”代表位數據 0， 50微秒的 +70微秒的高電平代表位數據 1。 0、 1格式信號如圖 414所示： 圖 414： 0、 1格式信號圖 結束信號 : Data引腳輸出 40位數據，繼續輸出低電平 50us之后變輸入，由 于上拉電阻隨之變為高電平，記錄數據，等待外部信號的到來。 II、采用 CY14443 射頻模塊對 RFID 信息采集 CY14443 射頻模塊基本概述 RFID，即射頻識別技術，不需要讓射頻頻卡接觸特定目標，就可以讀取射頻卡里面的數據，在本模塊中用到 RFID 來實現倉庫的進出貨的智能化管理。具體操作是：事先將數據寫到射頻卡里面，然后再刷卡的時候會將數據讀出來，然后，后續進行出入庫操作。 CY14443 是 SPI 總線設備，芯片原理圖如下圖 415 所示； 圖 415： CY14443 芯片原理圖 37 CY14443 射頻模塊工作時序圖 此芯片工作時序圖如圖 416 所示 ： 圖 416： CY14443 工作時序圖 CY14443 射頻模塊相關參數 射頻模塊工作方式； CY14443模塊工作在半雙工方式，在命令發送結束后，需要稍作延時，等待射頻模塊處理命令，且做出反應。命令發送的時候，會接到上一次發送的命令和數據內容，他們可以用來作為校驗，讀響應時可以發送 0數據給模塊。 命令格式為：前導頭＋通訊長度＋命令字＋數據域＋校驗碼 前導頭： 0xAA0xBB為兩個字節，若數據域中也包含 0xAA，那么緊 隨其后為數據 0，不過長度字不增加。 命令字：各種用戶可用命令 校驗碼：去掉前導頭和校驗碼字節之外，所有通訊幀所含字節的異或值 正確：前導頭＋通訊長度＋上次所發送的命令字＋數據域＋校驗碼 38 附錄一 通信結構體 RFID 商品識別結構體包含：數據類型、 I/O、商品編號、商品數量 （ 4 個字節） 刷卡信息填充結構體： struct RfidEnv{ char rfid。 char io。 uint8_t goodno。 uint8_t goodnum。 }。 結 構體賦值（ 24個字節） = flag。 [0] = temp[0]。[1] = temp[1]。 [0] = hum[0]。[1] = hum[1]。 = read_x。 = read_y。 = read_z。 = light[0]。 [0] = (battery*)/。 [1] = ((battery*)/ [0]) * 100。 = 。 = 。 = 。 = 。 memcpy (data, amp。sendenv, 24)。 send_data(data, 24)。//調用 ZigBee發送數據函數 M0 發送信息結構體（ 24 字節）： struct sendEnv{ uint8_t type。 //數據類型 uint8_t temp[2]。//溫度 uint8_t hum[2] //濕度 charx。 //三軸信息 char y。 char z。 uint32_t lex。 //光照 uint32_t bet[2]。 //電池電量 char rfid_flag。 //刷卡標志位 char io。 //進出倉庫 uint8_t goodsno。//商品編號 uint8_t goodsnum。 //商品數量 }。 一個倉庫的所有信息結構體： storage_info { unsigned char storage_status。 signed char x。 signed char y。 signed char z。 long samplingTime。 float temperature。 float temperatureMIN。 flaot temperatureMAX。 float humifity。 float humifityMIN。 float humifityMAX。 float illumination。 float illuminationMIN。 float illuminationMAX。 float battery_voltage。 struct storage_goods_info goods_info[SIZE]。} storage_goods_info{ unsigned char goods_type。 unsigned int goods_count。 } 39 附錄二 服務器端與采集數據端通信指令 設備編號 設備名 操作掩碼 0x00 風扇 0x00 關閉風扇 0x01 打開風扇 0x10 蜂鳴器 0x00 關閉 0x01 打開 0x11 LED 0x00 關閉 0x01 打開 倉庫編號 + 設備編號 + 操作掩碼 = 命令 例如： 0x01 +0x 00 + 0x 01 =0x 41 一號倉庫打開風扇 0x01 + 0x11 + 0x00 = 0x 71 一號倉庫關閉蜂鳴器 40 結 論 基于物聯網的倉儲管理系統各個預計的功能逐步得到了完善，基本實現了預定的目標，雖然自己只參與了主程序和數據采集端的設計與實現，也學到了不少的東西，本系統使用 Linux C 語言 、 html 語言、 Sqlite 數據庫，并以 cortexA8 和 M0 硬件為基礎， 本系統 實現 的主要功能和 它的 特點如下： 。 ，并異常報警。 ZigBee， A8 和 M0 正常通信時，由 A8 控制 M0，異常時， M0 自動控制。 ，演示攝像頭抓拍。 ，從網頁上實時監控倉庫環境 。 ，容易分模塊測試。 該系統中還存在許多不足、許多待完善的地方： 傳輸數據時，臟數據比較多 。 ，還沒實現 wifi 模塊 。 。 這些不足之 處，會在今后的學習中不斷的完善和維護， 下一步實現 wifi 模塊，讓本系統能夠運行在網絡環境中， 希望能夠達到更好的效果。 41 致 謝 在本文的撰寫過程中，王珂老師是我的指導老師，我感到非常的幸運，他治學態度嚴謹認真，且平易近人，真的讓我受益匪淺。在此特向王老師致以衷心的謝意。王老師不辭辛苦的對論文細節進行修改，為了我的論文的撰寫提供了很多寶貴的意見。 其次，感謝河南工業大學信息科學與工程學院的所有老師和同學們。 各位 任課 老師 在課堂上的 的 耐心講解 ， 我從中 獲得豐富的基礎知識，為 本次的課程設計 打下了基礎。 四年來 ， 在 各位老師的 幫助下， 讓我在遇到困難時能夠勇敢面對 。 然后要感謝自己大學四年的室友，四年前，由于緣分我們從不同的地方，來到同一個屋檐下，回首四年前，我們青澀的面孔仿佛就在眼前，在四年當中我們可能有過紅臉、有過一些不愉快。而現在能想到的卻都是我們的兄弟情義。馬上就要畢業了，大家都在為自己的前程做打算，可能走出學校之后，可能見面，在一個桌上聊天的機會少之又少了，沒有關系，我們一起加油，大家珍重。謝謝四年里你們給我的歡聲笑語。讓我有勇氣面對困難從不退縮。 最后，最應該感謝的是我的家人和朋友，如果不是家人 的對自己的無私奉獻，也沒有現在的自己?？吹阶约郝先サ母改?，現在最多的是心酸的感覺，心酸過后，當然要用自己的實際行動，來報答自己父母的養育之恩。現在自己已經不是毛頭小伙子了，應該肩負起自己肩上的責任。努力奮斗。感謝爸爸媽媽，養育之恩，無以為報， 你們每天健康快樂，是我現在最大的愿望。 42 參 考 文 獻 [1] 深入理解計算機系統 機械工業出版社 [2] 嵌入式系統教程 北京：人民郵電出版社， [3] 鳥哥 Linux 私房菜（第三版）北京：人民郵電出版社， 2021 [4] C 和指針 北京：人民郵電出版社， [5] Linux 設備驅動開發詳解（第二版）北京：人民郵電出版社， [6] UNIX 網絡編程 .北京：人民郵電出版社， 2021 [7] C 程序設計（第四版），北京：清華大學出版社， [8] 輕松學會 Linux 編程 北京：化學化工出版社， [9] 從實踐中學嵌入式 Linux 操作系統，北京：電子工業出版社 [10] 計算機組成原理，北京：高等教育出版社， [11] 計算機網絡編程技術 .北京：中國鐵道出 版社， 2021 [12] UNIX 環境高級編程（第二版）北京：人民郵電出版社， [13] Linux 網絡編程 .北京：清華大學出版社， [14] 數據結構 C 語言版，北京：清華大學出版社