ｉ＿Ｉ技・豫・争Ｉ毫 Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏｎ 基于单片机系统控制的多功能信息采集车 李榆华韩鹏刘婉婉 （阜阳师范学院计算机与信息工程学院，安徽阜阳２３６０００） 【摘要】多功能信息采集车的探究包括了自动控制原理、无线通信技术、传感器技术等众多学科的知识。本文所研究的多功能智能车是以 飞思卡尔半导体公司生产的１６位单片机为主要处理器．以ＳＴＣＳ１单片机为辅助处理器，再加上各个控制系统的相互协调配合，使得小车具备 了图像采集、信息采集（温湿度，空气中ＣＯ 浓度等）和自行避障的功能，该项目的研究无论是对科研还是户外探险都有着广阔的前景。本论文 也是在参加飞思卡尔智能车的比赛并取得一些经验的基础上加以研究，但是避免不了还存在着许多不完善之处，有待于进一步深入的研究。 【关键词】自动控制原理及技术；无线通信原理及技术；传感器原理及技术 硬件系统的良好性是决定一个多功能智能车稳定运行的前提条 件。在本论文所研究的智能车的控制系统主要由主处理器核心控制模 块、太阳能电源充放电管理模块、电机驱动及控制转向模块、信息采集 及发送模块等模块组成．智能车能够稳定可靠运行是在软件和硬件模 块的协同工作为基础的。 别障碍物的避障系统是非常有必要和有现实意义的。在我们智能车研 究制作的过程中可以利用线性ＣＣＤ、超声波传感器及红外对管进行道 路信息的采集 根据我们实际对这几种传感器进行大量的实验．我们 得出如果利用超声波模块的话．存在着一定的弊端。例如，当障碍物的 表面不够大或表面不够光滑时会发生误判．有时单片机甚至不能对此 对出反应 但是如果我们利用红外反射式传感器时．当遇到障碍物时． １太阳能充放电模块 从红外传感器发出的红外不可见光就被反射回来。接收二极管检测 多功能信息采集车的电源管理模块式该车设计的亮点之一．主要 到 这段时间是极短的．因此小车能很快的做出反应从而达到避开障 采用了当前最清洁的能源一太阳能来为它供电以及给电池的进行充 碍物的效果 电路如图２所示：电。太阳能充放电电路的选择成为本课题的难点之一．因为小车主要 控制芯片的电压至少要在７．２ｖ左右才能进行正常的工作．如果电压 偏低的话．会直接导致采集的信息发生错误。为了保证该电路的控制 模块达到小车的主控芯片的正常工作电压和不影响小车的主要信息 采集．我们查阅多种资料和实际进行多次试验，决定采用如下的电路 来实现这一过程。在这一电路中，我们采用了ＳＴＣ１２Ｃ５４１２ＡＤ单片机， 该芯片带有４路ＰＷＭ输出．８路１０位Ａ／Ｄ．用来采集系统中所需要 处理的模拟信号．然后根据项目实现功能进行相应的控制【１］。（Ｐｖ一一 太阳能电池板的负极 Ｐｖ 太阳能电池板的正极。Ｖｃｃ（１２）一蓄电池正 极。ＢＴＡ－－－蓄电池的负极。Ｆｕ十一负载正极。Ｆｕ一一负载负极。其中， ＰＶ＋，ＶＣＣ（１２ｖ），和ＦＵ＋连接在一起）。（ＪＣＰＶ接单片机Ａ／Ｄ输入口， ＡＤＣ１接单片机Ｐ１．１．用于单片机控制负载通断等）电源转换及控制 部分电路如图１所示 图２ ３信息采集模块 我们知道在进行勘探作业时．有些地方的因素并不能确定下来， 如：山谷、山洞、溶洞、遭受过严重污染的地区等等，一旦工作人员进去 后．很有可能因为不确定的因素而导致生命的危险。为此我们应采用 些常用的传感器来获得这些不确定的因素，从而保障人的生命安 全。如：ＤＨＴ１ ｌ数字温湿度传感器是我们实验室常用的，它是一款含 有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，具有极高的可靠性与卓 越的长期稳定性 再如ＴＧＳ４１６０二氧化碳传感器．它具有一些很好的 特点．例如体积小、寿命长、选择性和稳定性好，还具有耐高湿低温的 特性．因此被我们广泛用于自动通风换气的系统或是长期监测Ｃ０：气 体浓度等 但是特性再好的传感器也会有自身的缺点，比如说 ＴＧＳ４１６０传感器的缺点在于预热时间较长（一般为２小时左右）［３１。我 们综合以上各传感器的使用特性．将该器件安装在小车上还是比较适 合于小车在户外进行长期稳定的作业 一４图像采集模块 图像采集时该车主要的也是重要的功能之一，因此图像的清晰 度、亮度会不会受到外界的干扰就显得十分重要。图像采集模块相当 于智能车控制系统的眼睛．通过对不同道路路况的信息采集也决定了 图１ ２自动避障模块 多功能小车作为户外作业的主要工具之一．遇到各种各样的障碍 物是避免不了的。当在行进过程中遇到障碍物时，首先重要的是检测 ５电机驱动模块 到障碍物．同时需要对障碍物是否妨碍行动进行进一步判断，最后达 在考虑了参加飞思卡尔智能车比赛中常用到的（下转第２６９页） 到避开障碍物的目的。因此，设计出一个既简单又实用，且能够快速识 ＭＣＵ控制模块发出的不同指令 稳定可靠的图像采集电路是至关重 要的一点．本论文研究中采用ＣＭＯＳ图像传感器．可通过调节焦距来 改变图像的清晰度采用其输出的是数字信号，相比模拟信号．在硬件 方面要简单．信号完整兼容，无需其他硬件辅助电路。 ※基金项目：安徽省大学生创新训练项目（ＦＳ２０１３１０３７１１１７）。 ２６６ Ｉ科技视界Ｓｃｉ ｌｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 ３培训对酒店员工情感投入的作用 ３．１调整酒店员工的工作心态 心态对酒店员工的服务成效起到了决定性的作用．只有拥有良好 的心态才能更投入于酒店服务工作 员工的心态会受很多外界条件的 影响 培训是最直接也是最有效地为员工树立良好心态的方法。从酒 店员工本人的期望来看．相当一部分员工．特别是年轻员工都有自己 的职业规划．希望能从事具有挑战性的工作．并在自己的工作中得到 发展的机会。要达成这一目标。培训就是一条重要的途径。培训不但使 酒店员工熟练掌握现有服务工作岗位所需的服务知识和服务技能．还 使员工了解和掌握本酒店或本行业的最新发展动态，以增强他们在实 际工作中的创新能力和补位意识 通过培训可以激发员工的创新意识．不断地创新可使服务工作富 于变化．使原来较单调的服务工作变得有趣而富有挑战性．进而使员 工对酒店充满信心．产生对酒店的归属感 同时酒店的发展和业务的 拓展需要更多的人才．这就使酒店员工有了更多的晋升机会．也使酒 店员工对未来和前途充满希望和自信，更加安心于酒店的服务工作。 事实证明．现代酒店的员工．高工资不再是吸引或留住他们的唯一或 最重要的标准 通过培训改变酒店员工的心态方向并培养员工的信 心．让他们与酒店产生情感联系，对酒店发自内心地投人情感，所以酒 店为其员工提供有吸引力的培训则变得越来越重要了。 ３．２提升酒店员工的工作热情 通常．员丁的工作热情和积极性会在自己有成就感的时候得到提 科技・探索・争鸣 热情都会有一个稳健的提高。 ３－３增进员工对酒店的情感 当下，很多酒店是按照“品质、感情、能力”三个有优先次序的维度 选择核心员丁的。品质最重要，所有酒店都会强调做事先做人．但次于 品质后面的相对重要的如今不是能力．而是感情．对员工所服务的酒 店、对员工所从事的事业有一份执著的热爱。虽然这～维度一定程度 上取决于员工自身对工作的喜爱程度．但培训也会对员工的情感趋向 起到很大的影响作用 首先．通过培训向员工传达酒店品牌在世界各地的成长状况、整 个酒店集团的品牌文化和各地酒店员工的晋升情况．让员工直观感受 自己酒店的优势．认同自己酒店的品牌文化．在情感上被潜移默化地 吸引 其次．通过培训为酒店员工树立职业规划．让其对自己工作的前 景有明了的计划．使员工更愿意也更喜欢投身于酒店．同时员工对酒 店的情感也得到了投入 在培训中酒店可以采取沟通培训的模式让酒店培训者和员工之 间除了信息交流之外，更多的是情感交流。通过这种交流，无形中密 切了员工与酒店之间的情感联系．员工在心理和情感上得到满足． 就会对酒店产生更深入的情感依赖和投入．对酒店在情感上产生共 鸣。 综上所述．员工对酒店的情感投入是酒店得到可持续发展的一个 重要因素．它关系到酒店员工队伍的稳定和酒店服务产品的质量以及 酒店客人的满意度 酒店对员工的培训酒店对员工的重要情感投资． 更是引导酒店员工情感投入的关键环节 酒店应在培训中不断完善培 升．促使员Ｔ表现出更强的活力和行动力．所以酒店管理层需要定时 训体制、提高培训计划和措施的科学性．培养员工的情感理念．取得员 定点地鼓励和激励自己属下的员工 培训在对酒店员工的激励中占有 工对酒店最大可能的情感投入．使酒店员工和酒店双方都获得最大的 重要的位置．尤其是对于那些年轻、正在成长的酒店员工更有吸引力。 收获和价值。● 这时的培训更是作为一种媒介方式而存在．一方面，可以通过培训提 升员工的自信心和能力来激励酒店员工．对酒店员工的人格和工作表 【参考文献】 现进行肯定．这将导致员工因为酒店对自己的认定和关怀而对酒店有 『１］严伟，戴欣佚．旅游企业人力资源管理ｆＭ１．上海交通大学出版社，２００９，１０． 情感上的投入．对酒店充满信任感．相信酒店管理层懂得发现每个员 『２］郑晓明１人力资源管理导论『Ｍ１．机械工业出版社，２００６，１． 工的优点．所以更愿意去表现自己的能力和长处。另一方面，可以通过 ［３］刘琦．如何提升员工的工作投入度ＩＪＩ．经营管理者，２０１１（１４）． 培训为酒店员工疏导服务工作本身所带来的压力，听取员工的意见及 『４］吴小南．有效提高酒店员工培训效果的对策Ⅲ．中国商界，２００９（１７６）． ［５］马瑞，苏日娜．浅论国内酒店科学培训体系的建立叫．内蒙古科技与经济，２００７ 想法．提高酒店员工的主人翁意识，为酒店创造轻松快乐的工作环境， ． 从而提高员工情感满意度．达到情感投入 由此进入一个良性循环．越 （１６）对酒店情感投入就越有热情和积极性．然后就更能收到酒店的认可和 ［责任编辑：汤静］ 奖励．对酒店情感投入就越深厚，以此循环，整个酒店的员工积极性和 （上接第２６６页）电机的驱动电路有ＢＴＮ７９７１Ｈ桥全桥驱动电路以及 Ｎ—ＭＯＳ管电动电路 通过我们实际的测试．发现这两个驱动电路都可 以驱动我们履带式多功能信息采集车的电机．但是考虑到能耗及外围 电路的简单．再结合ＢＴＮ７９７１本身带有的优点．如：芯片的集成度高、 控制方法简单、外围电路简单等。因此．我们采用了ＢＴＮ７９７１驱动（如 图３）来作为小车的动力系统．使得小车能够稳定的工作。 备之间的低功耗、低成本、短距离的无线连接提供了更加有效的途径。 ７结论 多功能信息采集车采用履带结构的设计和车轮的放置．能够较好 的适应不同的路况，在车上安装有多个传感器，测量温度、湿度、实时 采集周围的路况并及时的通过蓝牙进行无线传输到我们的操作平台 同时我们使用太阳能电池板对小车进行供电．这样不仅能直接解决小 车的能源问题而且还能将多余的电量存贮起来 但在研究这些问题的 同时，我们也面临着诸多困难与挑战：一是图像采集易受到光线的均 匀性和光照强度的影响．必须采用图像采集中的处理图像的方法：二 是太阳能供电容易受到天气环境的影响．如果在阳光充足的环境中能 保证小车的电量充足．但是在连续的阴雨天时．要保证小车的连续工 作就会有点困难，面对诸多的问题和挑战．我们没有选择放弃 相信在 未来的科技领域内．多功能信息采集车的功能也许越来越完善．在勘 图３ 探、国防等领域内得到广泛的应用。● 【参考文献】 ［１］郭天祥．５１单片机Ｃ语言教程：入门、提高、开发、拓展全攻略［Ｍ］．北京：电子工 业出版社．２００９．０ｌ ６无线发射模块 为了能够使多功能信息采集车适应更为的环境进行作业．我们人 工与智能车之间的通信是避免不了的 以往的通讯方式都是靠与单片 机之间的接线从而与车进行交流．但随着功能的逐渐完善．我们发现 靠单一的接线越来越不能满足我们的需求 蓝牙技术作为无线通讯的 一［２］杨黎，余胜．红外避障系统的设计ｌ Ｊ Ｊｌ湖南人文科技学院学报，２０１３（０４）． ［３］宁慧英．基于光电传感器的智能小车自动寻迹控制系统ｌＪ］．仪表技术与传感 器．２０１２（０１）． 杨莉，张岩．“飞思卡尔”杯智能汽车设计与实例教程『Ｍ１．北京：电子工 种重要工具．免去了我们的接线问题．更加方便的为我们提供了一 ［４］隋金雪，业出版社．２０１４．０１． 种人际交流平台 其广泛的应用无疑对小车的是一种比较不错的选 择 蓝牙技术的应用虽然仅仅适合于短距离的通讯设备．但是我们可 以人为的增大其发射功率．进而来增加一定的通讯距离。因此，蓝牙技 术的出现．无论是为现在哪怕将来多功能小车上的移动设备和外围设 ［责任编辑：汤静］ ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。ｌ。ｇｙ Ｖｉｓ 。ｎ科技视界Ｉ
