緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇傳輸機(jī)理論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
一般的數(shù)字采集系統(tǒng),是通過傳感器將捕捉的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC采樣、量化、編碼后,為成數(shù)字信號(hào),存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,或送給微處理器,或通過無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端進(jìn)行處理。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)就是樣一套利用無線手段,將采集的數(shù)據(jù)由測(cè)量站發(fā)送到主控站的設(shè)備。
1系統(tǒng)組成
系統(tǒng)組成如圖1、圖2所示。
系統(tǒng)由測(cè)量站和主控站兩部分組成。測(cè)量站主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集、存儲(chǔ),接收遙控指令并發(fā)送數(shù)據(jù)。主控站的主要工作是發(fā)送遙控指令、接收數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理、隨機(jī)顯示打印等。
2AT89C51與數(shù)字電臺(tái)的串行通信
Atmel公司的AT89C51單片機(jī),是一種低功耗、高性能的、片內(nèi)含有4KBFlashROM的8位CMOS單片機(jī),工作電壓范圍為2.7~6V(實(shí)際使用+5V供電),8位數(shù)據(jù)總線。它有一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口,能同時(shí)進(jìn)行串行發(fā)送和執(zhí)著收。通過RXD引腳(串行數(shù)據(jù)接收端)和TXD引腳(串行數(shù)據(jù)發(fā)送端)與外界進(jìn)行通信。
2.1通信協(xié)議與波特率
數(shù)字電臺(tái)與單片機(jī)、終端主控機(jī)的通信協(xié)議為:
通信接口——標(biāo)準(zhǔn)串行RS232接口,9線制半雙工方式;
通信幀格式——1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,1位可編程數(shù)據(jù)位,1位停止位;
波特率——1200baud。
數(shù)字電臺(tái)選用Motorola公司的GM系列車載電臺(tái),工作于VHF/UHF頻段,可進(jìn)行無線數(shù)傳(9線制標(biāo)準(zhǔn)串行RS232接口),也可進(jìn)行話音通信;采用二進(jìn)制移頻鍵控(2FSK)調(diào)制解調(diào)方式,符合國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT.23標(biāo)準(zhǔn)。在話帶內(nèi)進(jìn)行數(shù)字傳輸時(shí),推薦在不高于1200b/s數(shù)據(jù)率時(shí)使用。實(shí)際使用時(shí),電臺(tái)工作于220~240MHz頻率范圍,采用半雙工方式(執(zhí)行收、發(fā)操作,但不能同時(shí)進(jìn)行)即可滿足系統(tǒng)要求。
2.2AT89C51串行口工作方式
AT89C51串行口可設(shè)置四種工作方式,可有8位、10位和11位幀格式。本系統(tǒng)中,AT89C51串行口工作于方式3,即鳘幀11位的異步通信格式:1位起始位,8位數(shù)據(jù)位(低位在前),1位可編程數(shù)據(jù)位,1位停止位。
發(fā)送前,由軟件設(shè)置第9位數(shù)據(jù)(TB8)作奇偶校驗(yàn)位,將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入SBUF,啟動(dòng)發(fā)送過程。串行口能自動(dòng)把TB8取出,裝入到第9位數(shù)據(jù)的位置,再逐一發(fā)送出去。發(fā)送完畢,使TI=1。
接收時(shí),置SCON中的REN為1,允許接收。當(dāng)檢測(cè)到RXD(P3.0端有“1”到“0”的跳變(起始位)時(shí),開始接收9位數(shù)據(jù),送入移位寄存器(9位)。當(dāng)滿足RI=0且SM2=0或接收到的9位數(shù)據(jù)為1時(shí),前8位數(shù)據(jù)送入SBUF,第9位數(shù)據(jù)送入SCON中的RB8,置RI為1;否則,這次接收無效,不置位RI。
串口方式3的波特率由定時(shí)器T1的溢出率與SMOD值同時(shí)決定:
方式3波特率=T1溢出率/n
當(dāng)SMOD=0時(shí),n=32;SMOD=1時(shí),n=16。T1溢出率取決于T1的計(jì)數(shù)速率(計(jì)數(shù)速率=fosc/12)和TI預(yù)置的初值。
定時(shí)器T1用作波特率發(fā)生器,工作于模式2(自動(dòng)重裝初值)。設(shè)TH1和TL1定時(shí)計(jì)數(shù)初值為X,則每過“28-X”個(gè)機(jī)器周期,T1就會(huì)發(fā)生一次溢出。初值X確定如下:
X=256-fosc×(SMOD+1)/384×BTL
本系統(tǒng)中,SMOD=0,波行率BTL=1200,晶振fosc=6MHz,所以初值X=F3H。
2.3AT89C51與數(shù)字電臺(tái)的硬件連接
AT89C51與數(shù)字電臺(tái)的硬件連接如圖3所示。
系統(tǒng)采用異步串行通信方式傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。利用單片機(jī)串口與數(shù)字電臺(tái)RS232數(shù)據(jù)口相連。電臺(tái)常態(tài)為收狀態(tài)(PPT=0,收狀態(tài);PPT=1,發(fā)狀態(tài)),單片機(jī)P3.5腳輸出高電平。單片機(jī)使用TTL電平,電臺(tái)使用RS232電平,由MAX232完成TTL電平與RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。3片光電耦合器6N137實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電臺(tái)之間的電源隔離,增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾性能。
單片機(jī)通過帶控制端的三態(tài)緩沖門74HC125、非門74HC14控制電臺(tái)的收發(fā)轉(zhuǎn)換,以及指令的接收和數(shù)據(jù)發(fā)送。接收時(shí),P3.5=1,c2=1,74HC125B截止;P3.5經(jīng)74HC14反相、光電隔離,使電臺(tái)PPT腳為低電平,將其置為接收狀態(tài);同時(shí)c1=0,74HC125A導(dǎo)通,接收的指令由電臺(tái)的RXD端輸入,經(jīng)MAX232電平變換、光電隔離、74HC125A緩沖門,送入單片機(jī)RXD腳。發(fā)射時(shí),P3.5=0,經(jīng)74HC14反相、光電隔離,使電臺(tái)PPT腳為高電平,將其置為發(fā)射狀態(tài);同時(shí)c1=1,74HC125A截止,c2=0,74HC125B導(dǎo)通,數(shù)據(jù)由單片機(jī)TXD腳輸出,經(jīng)74HC125B緩沖門、光電隔離、MAX232電平變換,通過電臺(tái)TXD端口將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
3通信軟件設(shè)計(jì)
通信軟件至關(guān)重要,一旦出現(xiàn)問題,整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。采取差錯(cuò)控制與容錯(cuò)技術(shù)是非常重要的。
*主控站發(fā)送的指令中包含一定數(shù)量的同步符55H和3字節(jié)的密碼。測(cè)量站在連續(xù)收到5個(gè)同步符后進(jìn)行密碼驗(yàn)證,驗(yàn)證通過后正式接收指令字節(jié);如未通過,則測(cè)量站發(fā)一信號(hào)讓主控站重發(fā),三次驗(yàn)證不過則停發(fā)該命令。測(cè)量站發(fā)/主控站收時(shí),驗(yàn)證方式與此相同。驗(yàn)證通過后,測(cè)量站開始發(fā)送數(shù)據(jù)。
*一個(gè)指令由3字節(jié)構(gòu)成,第二字節(jié)等于第一字節(jié)加上35H,第3字節(jié)等于第二字節(jié)加上36H。如果收到的指令不符合此規(guī)則,則重發(fā)該命令,連續(xù)三次錯(cuò)誤時(shí)停發(fā)。
*主控站每發(fā)一個(gè)指令,測(cè)量站都回送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。該應(yīng)答信號(hào)中包含原指令樣本。
下面給出單片機(jī)串行口與電臺(tái)的基本通信程序。
初始化程序:
BTLEQU2FH;波特率放在內(nèi)部RAM的2FH單元
MOVTMOD,#21H;T0方式1,16位計(jì)數(shù)器,T1方式2,串口用
SETBTR0;啟動(dòng)T0
MOVBTL,#0F3H;波特率設(shè)定為1200
MOVSCON,#0C0H;串口方式3,9位數(shù)據(jù),禁止接收
接收及驗(yàn)證程序:
NUMEQU2BH;同步符個(gè)數(shù)值存放在內(nèi)部RAM的2BH單元
TEMPEQU2CH
ROM-CH:DB55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H
DB55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H,55H;20字節(jié)同步符
MIMDB''''WSC'''':3字節(jié)密碼“WSC”
SETBP3.5;置電臺(tái)收狀態(tài)
SETBREN;允許串口接收
A1:MOVNUM,#0;記錄連續(xù)到同步符55H的個(gè)數(shù)
A2:JBRI,A2;串口有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)A3
A3:CLRRI;清接收中斷標(biāo)志
MOVA,SBUF;讀串口數(shù)據(jù)
CJNEA,#55H,A1;不是同步符轉(zhuǎn)A1
INCNUM;收到的同步符個(gè)數(shù)加1
MOVA,NUM;取收到的同步符個(gè)數(shù)
CJNEA,#5,A2;未收夠連續(xù)5個(gè)55H轉(zhuǎn)A2
A4:MOVNUM,#0;密碼驗(yàn)證,記錄收到密碼字節(jié)數(shù)
A5:MOVDPTR,#MIM;密碼字符首址
MOVA,NUM
MOVCA,@A+DPTR;查表取密碼
MOVTEMP,A;保存密碼
JBRI,A6;串口收完一個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)A6
…
A6:CLRRI;清接收中斷標(biāo)志
MOVA,SBUF;讀串口數(shù)據(jù)
CJNEA,TEMP,A4;與密碼不符轉(zhuǎn)A4
INCNUM;收到的密碼個(gè)數(shù)加1
MOVA,NUM;取已收到的密碼字節(jié)數(shù)
CJNEA,#3,A5;密碼未收完轉(zhuǎn)A5
發(fā)送程序:
CLRP3.5;置電臺(tái)發(fā)狀態(tài)
MOVB,#23
MOVDPTR,#ROM-CH
B1:CLRA
MOVCA,@A+DPTR;查表發(fā)送同步符和密碼共24字節(jié)
INCDPTR
LCALLSEND-CH;調(diào)發(fā)送單字節(jié)子程序
DJNZB,B1
…
CLRA
MOVDPTR,#7000H;外部RAM數(shù)據(jù)首址,發(fā)送外部RAM中的數(shù)據(jù)到電臺(tái)
B2:CJNER4,#0,B3
CJNER3,#0,B3;R4R3=發(fā)送字節(jié)數(shù)
B3:MOVXA,@DPTR;取數(shù)據(jù)
INCDPTR
LCALLSEND-CH
CJNER3,#0,B4
CJNER4,#0,B5
B4:DECR3
LJMPB2
DECR3
DECR4
LJMPB2
…
SEND-CH:SETBTB8
MOVSBUF,A
DB0,0,0,0,0,0,0,0
JNBTI,$;延時(shí)4μs
CLRTI
1引言
傳統(tǒng)的金剛石合成機(jī)控制系統(tǒng)是由一個(gè)PLC和一個(gè)可顯示終端構(gòu)成。這種傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)一般具有如下缺點(diǎn):
(1)系統(tǒng)所有的工作都由PLC完成,其控制精度較差,致使合成的金剛石質(zhì)量較差;
(2)顯示終端的平面尺寸過小,這一方面使得操作人員觀察系統(tǒng)的狀態(tài)很不方便,另一方面也常常會(huì)引起誤操作;
(3)金剛石合成工藝復(fù)雜,需控制的參數(shù)很多,但原控制系統(tǒng)不能對(duì)參數(shù)進(jìn)行保存,這樣在根據(jù)不同產(chǎn)品和工藝要求對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí),每次都必須重新設(shè)置所有的參數(shù),操作非常麻煩;
(4)界面不友好;
(5)不能通過控制系統(tǒng)自動(dòng)考核操作人員的工作質(zhì)量。
為了提高控制精度、方便操作,開發(fā)新的控制系統(tǒng)迫在眉睫。筆者針對(duì)以上問題,將IPC與PLC有機(jī)結(jié)合在一起,開發(fā)了一套新的控制系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可在上位機(jī)(IPC)和PLC之間通過RS-232與RS-485進(jìn)行大量串口通信。
2VC串口通信分析
在32位Windows系統(tǒng)下使用VC開發(fā)串口通信程序通常有如下4種方法:
(1)使用Microsoft公司提供的名為MSCOMM的通信控件;
(2)直接使用Windows應(yīng)用程序接口(API);
(3)自行設(shè)計(jì)一個(gè)串口通信類;
(4)通過開發(fā)一個(gè)ActiveX控件來實(shí)現(xiàn)串口通信功能。
在上述幾種方法中,實(shí)際上還是使用WindowsAPI函數(shù),然后把串口通信的細(xì)節(jié)給封裝起來,同時(shí)提供給用戶幾個(gè)簡(jiǎn)單的接口函數(shù)。上述幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),但在實(shí)際情況下,大多數(shù)編程人員喜歡使用API函數(shù)自行設(shè)計(jì)串口通信類。
用WindowsAPI函數(shù)進(jìn)行串口通信的編程流程如圖1所示。其中打開串口是確定串口號(hào)與串口的打開方式;初始化串口用于配置通訊的波特率、每字節(jié)位數(shù)、校驗(yàn)位、停止位和讀寫超時(shí)等;讀寫串口用于向串口進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)和從串口接收數(shù)據(jù);關(guān)閉串口用于將串口關(guān)閉并釋放串口資源(Windows系統(tǒng)下串口是系統(tǒng)資源)。
由于絕大多數(shù)控制系統(tǒng)中串口通信是比較費(fèi)時(shí)的,而且監(jiān)控系統(tǒng)還要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示等,所以一般采用多線程技術(shù),并用AfxBeginThread()函數(shù)創(chuàng)建輔助線程來管理串口通信,這樣,主進(jìn)程就能在進(jìn)行串口讀寫的同時(shí),處理數(shù)據(jù)并完成用戶指令的響應(yīng),但是設(shè)計(jì)時(shí)一定要處理好數(shù)據(jù)的共享問題。
串口讀寫既可以選擇同步、異步方式,也可以選擇查詢、定時(shí)讀寫和事件驅(qū)動(dòng)方式。由于同步方式容易造成線程阻塞,所以一般采用異步方式;而查詢方式要占用大量的CPU時(shí)間,所以一般采用定時(shí)讀寫或者事件驅(qū)動(dòng)方式,事件驅(qū)動(dòng)方式相關(guān)文獻(xiàn)較多,故此重點(diǎn)討論定時(shí)讀寫方式。定時(shí)讀寫方式就是上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù),在下位機(jī)收到后向上位機(jī)返回狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)的傳輸需要時(shí)間,所有上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)后就調(diào)用_sleep()函數(shù)進(jìn)行休眠,休眠的時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行不同的設(shè)置。這樣,可以節(jié)省CPU時(shí)間,以使系統(tǒng)能夠很好地進(jìn)行監(jiān)控工作和處理其它事務(wù)。
3VC串口通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
筆者在Windows系統(tǒng)下,采用面向?qū)ο蟮姆椒ê投嗑€程技術(shù),并使用VisualC6.0作為編程工具開發(fā)了一個(gè)通用串口通信類CSerialPort,該CSerialPort類封裝了串口通信的基本數(shù)據(jù)和方法,下面給出CSerialPort類的簡(jiǎn)單介紹。
CSerialPort類頭文件中的主要成員變量和成員函數(shù)如下:
ClassCSerialPort
{
private:
HANDELm_hPort;
DCBm_Dcb;
COMMTIMEOUTSm_TimeOuts;
DWORDm_Error;
Public:
CSerialPort();//構(gòu)造函數(shù)
virtual~CSerialPort();//析構(gòu)函數(shù)
//InitPort()函數(shù)實(shí)現(xiàn)初始化串口
BOOLInitPort(
char*str=“com1”,
UINTBaudRate=9600,
UINTParity=0,
UINTByteSize=8,
UINTStopBits=1,
UINTReadMultiplier=0,
UINTReadConstant=0,
UINTWriteMultiplier=10,
UINTWriteConstant=1000);
DCBGetDCB();//獲得DCB參數(shù)
//SetDCB()函數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)置DCB參數(shù)
BOOLSetDCB(
UINTBaudRate=9600,
UINTParity=0,
UNITByteSize=8,
UINTStopBits=1);
//GetTimeOuts()函數(shù)獲得超時(shí)參數(shù)
COMMTIMEOUTSGetTimeOuts();
//SetTimeOuts()函數(shù)設(shè)置超時(shí)參數(shù)
BOOLSetTimeOuts(
UINTReadMultiplier=0,
UINTReadConstant=0,
UINTWriteMultiplier=10,
UINTWriteConstant=1000);
//WritePort()函數(shù)實(shí)現(xiàn)寫串口操作
voidWritePort(HANDLEport,CString);
CStringReadPort(HANDLEport);//讀串口操作
BOOLClosePort();//關(guān)閉串口
};
下面對(duì)該類的重要函數(shù)作以說明:
(1)在構(gòu)造函數(shù)CSerialPort()中已對(duì)該類的數(shù)據(jù)成員進(jìn)行了初始化操作。
(2)初始化串口函數(shù)InitPort()函數(shù)用于完成串口的初始化工作,包括打開串口、設(shè)置DCB參數(shù)、設(shè)置通信的超時(shí)時(shí)間等。
打開串口使用CreateFile()函數(shù),其中InitPort()函數(shù)中的第一個(gè)參數(shù)為要打開的串口,通常將該參數(shù)賦給CreateFile()函數(shù)中的第一個(gè)參數(shù);設(shè)置DCB參數(shù)應(yīng)調(diào)用該類中的SetDCB()函數(shù),并將InitPort()函數(shù)中的第2至第5參數(shù)賦給SetDCB()函數(shù);設(shè)置通信的超時(shí)時(shí)間應(yīng)調(diào)用該類中的SetTimeOuts()函數(shù),并將InitPort()函數(shù)中的第6至第9參數(shù)賦給SetTimeOuts()函數(shù)。另外,該串口是系統(tǒng)資源,應(yīng)該根據(jù)不同要求對(duì)其安全屬性進(jìn)行設(shè)置。
(3)SetDCB()函數(shù)用于設(shè)置DCB參數(shù),包括傳輸?shù)牟ㄌ芈省⑹欠襁M(jìn)行奇偶校驗(yàn)、每字節(jié)長(zhǎng)度以及停止位等。
(4)SetTimeOuts()函數(shù)用于設(shè)定訪問的超時(shí)值,根據(jù)設(shè)置的值可以計(jì)算出總的超時(shí)間隔。前面兩個(gè)參數(shù)用來設(shè)置讀操作總的超時(shí)值,后面兩個(gè)參數(shù)用來設(shè)置寫操作總的超時(shí)值。
(5)WritePort()函數(shù)用來完成向串口寫數(shù)據(jù)。由于該系統(tǒng)需要對(duì)多個(gè)串口進(jìn)行通信,所以首先應(yīng)把串口號(hào)作為參數(shù)傳遞給該函數(shù);接著該函數(shù)把按參數(shù)傳遞過來的、要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼(也就是加入校驗(yàn),這樣能減少誤碼率),然后再調(diào)用WindowsAPI函數(shù)WriteFile()并把數(shù)據(jù)發(fā)送到串口。
(6)ReadPort()函數(shù)用來完成從串口讀數(shù)據(jù),由于有多個(gè)串口,所以應(yīng)把串口作為參數(shù)傳遞進(jìn)來,然后調(diào)用API函數(shù)ReadFile(),并把下位機(jī)發(fā)送到串口,數(shù)據(jù)讀出來放到緩存里面,接著對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以將其變換成字符串(CString)類型并返回。
(7)GetDCB()函數(shù)主要用于獲得串口的當(dāng)前配置,可通過調(diào)用API函數(shù)GetCommState()來實(shí)現(xiàn),然后再進(jìn)行相應(yīng)的處理。
(8)GetTimeOuts()函數(shù)用于獲得訪問超時(shí)值。
(9)ClosePort()函數(shù)可用來關(guān)閉串口。因?yàn)樵赪indows系統(tǒng)中串口是系統(tǒng)資源,因而在不用時(shí),應(yīng)將其釋放掉,以便于其它進(jìn)程對(duì)該資源的使用。
4基于串口通信的金剛石合成控制
金剛石合成控制系統(tǒng)采用主從式控制方式,上位機(jī)為微機(jī)、下位機(jī)為PLC。上位機(jī)的主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,下位機(jī)的主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。上位機(jī)采用Windows98操作系統(tǒng),其監(jiān)控程序可用VC開發(fā),上、下位機(jī)之間通過RS-232與RS-485串口進(jìn)行通信,它們之間采用的通信波特率為9600bps,無奇偶校驗(yàn),每字節(jié)8位,并有1位停止位。上、下位機(jī)之間傳送的數(shù)據(jù)格式可自己定義。由于傳輸數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)引起錯(cuò)誤,所以加入了校驗(yàn)算法。該系統(tǒng)通過上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),下位機(jī)收到后就把當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)返回給上位機(jī)。由于該系統(tǒng)中所控制的參數(shù)具有遲滯性,所以應(yīng)采用定時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的方法來采集現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)信息。
上位機(jī)編程時(shí),可用VC6.0生成一個(gè)對(duì)話框類型的程序框架,然后將自己編寫的CSerialPort類加入到該工程中,并在主界面類CCrystal中添加一個(gè)CSerialPort類的成員變量serial。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)開始工作時(shí),可用AfxBeginThread函數(shù)創(chuàng)建輔助線程來管理串口通信,當(dāng)調(diào)用CSerialPort類中的WritePort函數(shù)向串口發(fā)送數(shù)據(jù)后,可調(diào)用_sleep函數(shù)使輔助線程休眠一段時(shí)間,以便使PLC有充分的時(shí)間返回?cái)?shù)據(jù);接著再調(diào)用CSerialPort類中的ReadPort()函數(shù)并從串口讀數(shù)據(jù),然后再調(diào)用_sleep()函數(shù)使輔助線程再休眠一定的時(shí)間。這樣設(shè)計(jì)后,當(dāng)進(jìn)行串口通信時(shí),主線程就能繼續(xù)完成監(jiān)控功能和處理其他事務(wù)。輔助線程函數(shù)的主要代碼如下:
UINTSerialPro(void*param)
{
Ccrystal*mdlg=(Ccrystal*)param
CStringstr;
intflag=1;
//如果初始化串口失敗返回
if(!InitPort(“com2”))
{AfxMessageBox(“打開串口2失敗”);
return0;
}
//循環(huán)讀寫串口,直到結(jié)束
while(flag)
{
//這里把要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送給變量str
……
//向串口寫數(shù)據(jù)
mdlg->serial.WritePort(hport,str);
//讓輔助線程休眠100ms
_sleep(100);
//從串口讀數(shù)據(jù)并賦給變量str
str=mdlg->serial.ReadPort(hport);
//這里把從串口得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理
傳播學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科從創(chuàng)建到現(xiàn)在,不過是幾十年的歷史,然而傳播作為一種社會(huì)性的現(xiàn)象則是和人類社會(huì)的產(chǎn)生是同步的。并且,媒介和傳者與受者兩者一樣,是作為最基本的傳播要素而出現(xiàn)的,它是信息傳遞和接受的手段、載體。在最初的傳播歷史中,媒介表現(xiàn)為語(yǔ)音、語(yǔ)言和一些簡(jiǎn)單的符號(hào)等形式,隨著科技的發(fā)展,媒介的技術(shù)含量越來越高。隨著現(xiàn)代印刷機(jī)的發(fā)明,傳播第一次有了現(xiàn)代性的意義,開始跨越以前人類想象力的極限,擺脫了時(shí)間性與地域性的制約,使地球上每一個(gè)個(gè)體都身陷于現(xiàn)代傳媒的巨大旋渦之中。伴隨著工業(yè)革命的繼續(xù)發(fā)展,電臺(tái)、電視等媒介也競(jìng)相躍上傳播的舞臺(tái),并且,每一個(gè)媒介的產(chǎn)生,都在很大意義上影響了人類的生存境況,甚至同人類社會(huì)的變遷與文明的發(fā)展有著莫大的關(guān)系。特別是電視的發(fā)明與成熟,其作用更是巨大,這也使得媒介技術(shù)分析的現(xiàn)實(shí)意義迅速而明晰地凸顯出來。在媒介分析理論界中至今享有盛譽(yù)的理論大師:雷蒙·威廉斯、麥克盧漢、梅羅維茲都有著自己對(duì)獨(dú)特的理論思辯。
20世紀(jì)的最后十余年的時(shí)間里,更是科技日新月異、信息技術(shù)更新提速的年頭,數(shù)碼技術(shù)、光纖衛(wèi)星通訊技術(shù)、電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大放異彩。在所有這些技術(shù)逐漸走向融合和協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,世界性的因特網(wǎng)迅速崛起,成為人類歷史上前所未有的嶄新媒介,它不但打破了地域限制和國(guó)家疆界,還打破了文字、聲音、圖象等各種符號(hào)形式的隔膜,更使得個(gè)人的單向傳播(自我傳播)、人際傳播、組織傳播、大眾傳播等各個(gè)層次類型和規(guī)模的傳播走向統(tǒng)一。其影響的觸角也正伸向人類社會(huì)生活的各個(gè)方面,滲透到全世界的各個(gè)角落。對(duì)于傳媒界而言,這些變化中包含著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,對(duì)于傳播學(xué)研究界而言,這些令人激動(dòng)的變化構(gòu)成推動(dòng)媒介分析研究的動(dòng)力:一方面,要對(duì)信息傳播新技術(shù)、新媒介、新環(huán)境、新實(shí)踐作出深刻的分析和解釋,離不開傳播學(xué)理論的指導(dǎo)。另一方面,傳播領(lǐng)域?qū)映霾桓F的新變化,將一系列有關(guān)信息傳播高新技術(shù)同社會(huì)發(fā)展的關(guān)系新傳播研究課題擺在了學(xué)術(shù)界面前。將傳播學(xué)理論研究和應(yīng)用研究相結(jié)合,從前人的成果中獲取啟示,而又追求聯(lián)系實(shí)際充實(shí)傳播學(xué)理論,這是時(shí)代賦予傳播學(xué)界的雙重任務(wù)。媒介分析作為以媒介技術(shù)為焦點(diǎn)、以媒介分析及其發(fā)展同人類社會(huì)變遷的關(guān)系為核心的研究部類,正為這樣的研究提供了極好的切入口。
一提到媒介分析理論,很多人第一個(gè)想起的名字便是麥克盧漢,殊不知,麥克盧漢的媒介分析理論在很大程度上是受英尼斯的影響,他自己也把英尼斯稱為“良師”。早在20世紀(jì)50年代初期,英尼斯就在他的專著《帝國(guó)與傳播》、《傳播系統(tǒng)的偏向性》中廣泛分析了人類轉(zhuǎn)播的各種形式、各種技術(shù)手段,提出了一種把傳播技術(shù)及其發(fā)展同人類社會(huì)變遷、文明發(fā)展史聯(lián)系起來考察的媒介理論。比起麥克盧漢的媒介分析理論,英尼斯的媒介理論要早問世十多年。
英尼斯從20世紀(jì)40年代初起,在他生命的最后10來個(gè)年頭里,他把傳播置于人類歷史運(yùn)轉(zhuǎn)的核心位置進(jìn)行研究,并在此基礎(chǔ)上形成了他的媒介理論。這一理論認(rèn)為,一切文明都有賴于對(duì)空間領(lǐng)域和時(shí)間跨度的控制,與之相關(guān)的是傳播媒介的時(shí)空傾向性,因而文明的興起與衰落同占支配地位的傳播媒介息息相關(guān)。英尼斯認(rèn)為任何傳播媒介都具有時(shí)間偏向或空間偏向,也就是說,傳播媒介或具有長(zhǎng)久保存但卻難于運(yùn)輸?shù)膬A向性,或具有易于運(yùn)輸卻難以保存的傾向性,前者便于對(duì)時(shí)間跨度的控制;如羊皮紙、石頭等,英尼斯將其稱為“偏向時(shí)間的媒介”;后者便于對(duì)空間的控制,如輕便的紙張,英尼斯將其稱為“偏向空間的媒介”。根據(jù)英尼斯的觀點(diǎn),就這兩種媒介同權(quán)利結(jié)構(gòu)的關(guān)系而言,“偏向時(shí)間的媒介”有助于樹立權(quán)威,從而利于形成等級(jí)森嚴(yán)的社會(huì)體制;“偏向空間的媒介”則有助于遠(yuǎn)距離管理和廣闊地域的貿(mào)易,有助于帝國(guó)領(lǐng)土擴(kuò)展,從而有利于形成中央集權(quán)但等級(jí)制度不強(qiáng)的社會(huì)體制。英氏還探討了媒介的時(shí)間偏向和空間偏向兩者之間的平衡對(duì)社會(huì)穩(wěn)定的影響。他的媒介理論認(rèn)為,建立在強(qiáng)調(diào)時(shí)間偏向的傳播手段或強(qiáng)調(diào)空間偏向的傳播手段基礎(chǔ)上的兩種不同的權(quán)威和知識(shí)壟斷——宗教的或國(guó)家政府的,道德的或科技的,是帝國(guó)興衰的主要?jiǎng)恿Α⑽拿髋d衰的主要?jiǎng)恿Α_@種理論還把時(shí)間偏向和空間偏向視為辨證的統(tǒng)一體,認(rèn)為一味地向時(shí)間傾斜和向空間傾斜會(huì)造成社會(huì)不穩(wěn)定,一個(gè)穩(wěn)定的社會(huì)離不開維護(hù)時(shí)間傾向和空間傾向間平衡地機(jī)制。
英尼斯的媒介理論最重要的一個(gè)特點(diǎn)是作者對(duì)科技理性的懷疑態(tài)度,盡管英氏很看重媒介技術(shù)發(fā)展史在文明發(fā)展史上的作用,但他并未從新的傳播媒介的出現(xiàn)中看到解決現(xiàn)代文明中如下重要問題的希望:如何發(fā)展道德的力量去和物質(zhì)科學(xué)所釋放出來的力量向抗衡,以維持一種社會(huì)的平衡。例如,他在《傳播系統(tǒng)的偏向性》一書中,英尼斯對(duì)知識(shí)的機(jī)械化中所隱伏的問題作了如下的評(píng)論:“機(jī)械化強(qiáng)調(diào)了復(fù)雜性和混亂,它造成了知識(shí)領(lǐng)域的壟斷。對(duì)于任何文明而言,如果它不屈服于這種知識(shí)的壟斷的影響,對(duì)此進(jìn)行一些批判性的調(diào)查和提出批判性的報(bào)告已成為極其重要的事項(xiàng)。思想自由正處于被科學(xué)、技術(shù)和知識(shí)的機(jī)械化及伴隨他們的西方文明摧毀的危險(xiǎn)之中。”也許盡管英尼斯在對(duì)待科技的態(tài)度方面的悲觀論調(diào)和懷舊情緒并不可取。但是他對(duì)現(xiàn)代西方文明過于強(qiáng)調(diào)物質(zhì)科技的力量,忽視道德力量的批判性思考確是每一個(gè)習(xí)慣于獨(dú)立思考的知識(shí)分子所必須尊重的。
假如說英尼斯是將媒介技術(shù)與人類文明發(fā)展史聯(lián)系起來進(jìn)行思考的先驅(qū),那么麥克盧漢則是繼續(xù)開拓這一領(lǐng)域、并在傳播學(xué)領(lǐng)域研究中確立以媒介技術(shù)為焦點(diǎn)的研究傳統(tǒng)的關(guān)鍵人物。麥克盧漢提出的媒介理論以其一系列大膽新穎的論點(diǎn),迅速在西方學(xué)術(shù)界引起了重視,非但如此,他還在美國(guó)媒體與大眾之間掀起了一陣麥?zhǔn)巷L(fēng)暴。[page_break]
麥克盧漢最為重要的一個(gè)論點(diǎn)應(yīng)該是“媒介即訊息”,這即是麥克盧漢與另一學(xué)者合著的一本重要著作的書名,也是其媒介理論的發(fā)人深思的主題。麥?zhǔn)蠌墓δ芎托Ч麅蓚€(gè)方面闡述了“媒介即訊息”的論點(diǎn)。首先,麥?zhǔn)蠌拿浇榧夹g(shù)的功能作用的角度理解“內(nèi)容”,提出任何媒介的“內(nèi)容”總是另一媒介。“言語(yǔ)是文字的內(nèi)容,正如文字是印刷的內(nèi)容一樣。而印刷則是電報(bào)的內(nèi)容。如果有人要問,‘那么言語(yǔ)的內(nèi)容是什么?’那么就有必要回答說,‘它是思想的實(shí)際過程,這本身就是非言語(yǔ)的’”。此外,麥克盧漢還從媒介技術(shù)的社會(huì)影響、效果的角度賴?yán)斫狻皟?nèi)容”,認(rèn)為一種新的媒介一旦出現(xiàn),無論它傳遞的是什么樣的訊息內(nèi)容,這種媒介本身就會(huì)引發(fā)社會(huì)的某種變化,這就是它的內(nèi)容,也就是它帶給人類社會(huì)的訊息。
麥克盧漢另一個(gè)重要的觀點(diǎn)就是其“媒介是人體的延伸”理論。他把媒介技術(shù)比作人體或人類感官的延伸,并提出了“感官的平衡”的概念。他指出,使用不同的傳播技術(shù)會(huì)影響人類感覺的組織。例如,文字與印刷媒介是視覺器官——眼睛的延伸,廣播是聽覺器官——耳朵的延伸,而電視則是全身感覺器官的延伸。麥?zhǔn)细鶕?jù)人類歷史上占主導(dǎo)地位的傳播方式手段的演變,把人類社會(huì)分為三個(gè)主要時(shí)期:口頭傳播時(shí)期、文字傳播時(shí)期以及電子傳播時(shí)期。在每個(gè)時(shí)期,人類感官之間的相互作用以及思維的方式都有其自己的特點(diǎn)。與此相應(yīng)的是部落文化、脫離部落文化和重歸部落文化。他認(rèn)為人的感覺需要平衡,任何一種感覺一旦占據(jù)主導(dǎo)地位,那么另外的感覺的作用被人們所疏遠(yuǎn),這樣的個(gè)體不會(huì)是健全的。而新興的電子傳播時(shí)期,將會(huì)使人重新走向和諧,使人的各種感覺重新達(dá)到平衡狀態(tài)。另外,麥還有關(guān)于“冷媒介、熱媒介”的理論。
二人把媒介技術(shù)置于人類文明發(fā)展史的大背景進(jìn)行考察,強(qiáng)調(diào)媒介技術(shù)本身的作用,在傳播學(xué)研究中開創(chuàng)了以媒介技術(shù)為焦點(diǎn)的新的研究傳統(tǒng)。這是此二人學(xué)說的重要?dú)v史地位。但是,他們的理論也存在著重要的缺陷:陷入了唯技術(shù)決定論的悖論。他們的媒介理論都失之于過分強(qiáng)調(diào)媒介技術(shù)的作用,把媒介描繪稱導(dǎo)致社會(huì)變動(dòng)的最大動(dòng)力。從而被學(xué)界批評(píng)為陷入唯技術(shù)決定論的極端。這是我們?cè)陂喿x他們的著作,吸取其精華思想時(shí)所必須警醒的。除此之外,兩人在寫作中,常常對(duì)一些基礎(chǔ)的定義未作明確的界定,而為了追求一種夸張的風(fēng)格造成了思維邏輯上的混亂。這一點(diǎn)也同樣需要讀者加以注意。
與此二人形成鮮明反差的是英國(guó)著名學(xué)者,西方批判學(xué)派中的社會(huì)文化學(xué)派的理論先鋒、西方的文化批評(píng)家雷蒙·威廉斯。威廉斯畢生致力于文化研究,于他而言,大眾傳媒研究是其中一個(gè)重要組成部分。他認(rèn)為,文化研究就是研究整個(gè)生活方式的組成部分之間的關(guān)系。首先,他認(rèn)為,對(duì)媒介文化研究要運(yùn)用一種整體的、歷史的、動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)。其認(rèn)為,文化現(xiàn)象(包括媒介文化)是和所有社會(huì)現(xiàn)象緊密聯(lián)系的一部分,它們的變化牽涉到所有社會(huì)現(xiàn)象包括內(nèi)在結(jié)構(gòu)的變化,是一個(gè)永不停止的運(yùn)動(dòng)過程,“在任何時(shí)候,它都即包括對(duì)現(xiàn)代的反應(yīng),也包括對(duì)歷史的延續(xù)。”其次,他把文化研究同社會(huì)制度聯(lián)系在一起,試圖探詢文化制品與社會(huì)制度之間的關(guān)系。這可以從他以下觀點(diǎn)看出來:第一,強(qiáng)調(diào)社會(huì)傳播過程就是意義和定義在社會(huì)上建立并且歷史地演變的過程,強(qiáng)調(diào)傳播和社會(huì)制度機(jī)構(gòu)、習(xí)俗之間關(guān)系密切。第二,指出大眾傳播的商業(yè)形式并非象某些人吹噓的那樣是自由的大眾傳播模式,而是一種實(shí)際上由商業(yè)系統(tǒng)控制社會(huì)的模式。第三,指出文化現(xiàn)象的復(fù)雜性以及傳媒文化中的種種問題的社會(huì)性。他反對(duì)非此即彼的簡(jiǎn)單兩分法去看待社會(huì)文化問題,大眾文化中存在著內(nèi)容低劣等問題,但并不是孤立的,他主張把他們看作社會(huì)問題,其背后有著復(fù)雜的社會(huì)原因,這其中包括:對(duì)過去真正的通俗文化傳統(tǒng)的蔑視;作為人類文化偉大成就的偉大文化傳統(tǒng)又被搞成少數(shù)人的獨(dú)占;投機(jī)商們的乘虛而入。
對(duì)于傳媒科技發(fā)展與社會(huì)關(guān)系這一問題,威廉斯批評(píng)了傳播界占有顯赫地位的兩位大師的理論,一是拉斯韋爾的傳播模式,二是麥克盧漢的媒介理論。威廉斯對(duì)拉斯韋爾的傳播模式頗為不滿,他認(rèn)為這一模式遺漏了對(duì)真正社會(huì)與文化過程至關(guān)重要的“意向”問題,如果忽略了為什么目的而傳播,那么就等于忽略了所有真正的社會(huì)與文化過程。這涉及到傳播過程所指向的意向和利益等問題。他進(jìn)一步指出,西方傳媒的真正意向常常與有關(guān)當(dāng)局公開宣言的意向有很大的區(qū)別,并與那些假象的一般的社會(huì)過程中的情形有很大區(qū)別。只有對(duì)意向的正確分析,才能更深的理解西方傳媒的內(nèi)在制度。
威廉斯也在以下幾個(gè)方面對(duì)麥克盧漢的媒介理論提出了自己的批評(píng),首先,他認(rèn)為在麥?zhǔn)系拿浇槔碚撝校瑢?shí)際上見不到社會(huì)的蹤影,它絲毫不能解釋不同的媒介特征與特定的歷史文化情境及意向之間的相互關(guān)聯(lián)。麥?zhǔn)系睦碚撾m然關(guān)注到不同媒介不特殊性,但只是把它們臆斷地指派給媒介的心理功能。其次,麥?zhǔn)系睦碚摬坏J(rèn)可西方社會(huì)與文化的現(xiàn)狀,而且尤其認(rèn)可這種社會(huì)文化狀況的內(nèi)在傾向。也就是說,它缺乏對(duì)西方社會(huì)與文化狀況及其發(fā)展趨勢(shì)的理性批判,最后,麥的理論中還存在著嚴(yán)重的邏輯混亂的缺陷。
在提出對(duì)這兩者進(jìn)行批評(píng)的同時(shí),威廉斯也談到了自己對(duì)媒介文化意向與社會(huì)科技發(fā)展關(guān)系的看法:第一,所有技術(shù)的創(chuàng)造與發(fā)展都是為了有助于已知的人類實(shí)踐,這是基本的意向因素,但卻不是唯一的。第二,在許多情況下,技術(shù)往往產(chǎn)生原先并未預(yù)料到的使用情況與效果,他們也是對(duì)初使意向的真正的修正。第三,真正的決定是一個(gè)過程,一個(gè)牽涉到整個(gè)現(xiàn)實(shí)的社會(huì)過程,受到各種因素的制約。
總之,媒介技術(shù)是媒介發(fā)展的一個(gè)重要層面,它往往能引起巨大的傳播方式的變革,從而導(dǎo)致社會(huì)本身巨變。所以媒介技術(shù)不僅僅是一個(gè)技術(shù)性的定義,其蘊(yùn)涵的社會(huì)含義值得更多有識(shí)之士對(duì)其進(jìn)行更深入的研究。
PCI總線規(guī)范是為提高微機(jī)總線的數(shù)據(jù)傳輸速度而制定的一種局部總線標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)自行開發(fā)的基于PCI總線的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備時(shí),需要開發(fā)相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。通常開發(fā)PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序有多種模式,在Windows2000環(huán)境下,主要采用WDM模式。本文針對(duì)自行開發(fā)的基于PCI總線的CCD視頻信號(hào)傳輸控制卡,編寫了符合WDM模式的驅(qū)動(dòng)程序。
1WDM模式驅(qū)動(dòng)程序
1.1WDM模式(WindowsDriverModel)
Windows2000對(duì)驅(qū)動(dòng)程序的編寫不再基于以往的Win3.x和Win9x下的VxD(虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序)結(jié)構(gòu),而是基于一種新的驅(qū)動(dòng)模型——WDM(WindowsDriverModel)。
WDM為Windows98/2000/XP操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)提供了統(tǒng)一的框架。WDM來源于WindowsNT的分層32位設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序模型(layered32-bitdevicedrivermodel)。它支持更多的特性,如即插即用(PnP)、電源管理、WMI和NT事件。
1.2設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,它由I/O管理器(I/OManager)管理和調(diào)動(dòng)。Windows2000操作系統(tǒng)下的I/O管理器功能描述如圖1所示。
I/O管理器每收到一個(gè)來自用戶應(yīng)用程序的請(qǐng)求就創(chuàng)建一個(gè)I/O請(qǐng)求包(IRP)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并將其作為參數(shù)傳遞給驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序通過識(shí)別IRP中的物理設(shè)備對(duì)象(PDO)來區(qū)別是發(fā)送給哪一個(gè)設(shè)備。IRP結(jié)構(gòu)中存放請(qǐng)求的類型、用戶緩沖區(qū)的首地址、用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度等信息。驅(qū)動(dòng)程序處理完這個(gè)請(qǐng)求后,在該結(jié)構(gòu)中填入處理結(jié)果的有關(guān)信息,調(diào)用IoCompleteRequest將其返回給I/O管理器,用戶應(yīng)用程序的請(qǐng)求隨即返回。訪問硬件時(shí),驅(qū)動(dòng)程序通過調(diào)用硬件抽象層的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
1.3DriverStudio工具簡(jiǎn)介
NuMegaLab公司開發(fā)的DriverStudio是一整套開發(fā)、調(diào)試和檢測(cè)Windows平臺(tái)下設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的工具軟件包。它把DDK(DeviceDevelopmentKit)封裝成完整的C++函數(shù)庫(kù),根據(jù)具體硬件通過向?qū)煽蚣艽a,并且提供了一套完整的調(diào)試和性能測(cè)試工具SoftICE、DriverMonitor等。
2應(yīng)用實(shí)例
本文利用PCI專用接口芯片PCI9052設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸控制卡。卡上主要的芯片有PCI9052、FIFO(CY7C4221)、CPLD(MAX7064S)和A/D轉(zhuǎn)換器(MAX1197)。傳輸卡硬件框圖如圖2所示。面陣CCD得到的視頻信號(hào)經(jīng)過調(diào)理電路,生成的視頻調(diào)理信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化處理,送入FIFO中。在CPLD的控制下,數(shù)據(jù)經(jīng)過PCI9052送入PCI總線,再傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中,并顯示在監(jiān)視器上。驅(qū)動(dòng)程序必須實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)基本功能:(1)硬件中斷;(2)能支持應(yīng)用程序獲取數(shù)據(jù);(3)能根據(jù)外部FIFO(CY7C4221)的狀態(tài)啟動(dòng)或停止突發(fā)傳輸。
在數(shù)據(jù)輸入過程中,最重要的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,因此需要硬件中斷。在中斷程序中,根據(jù)外部FIFO狀態(tài)完成數(shù)據(jù)的讀入。
2.1用DriverWizard生成驅(qū)動(dòng)程序框架
DriverStudio中的DriverWorks軟件為開發(fā)WDM程序提供了一個(gè)完整的框架。它包含一個(gè)可快速生成WDM驅(qū)動(dòng)程序框架的代碼生成向?qū)Чぞ逥riverWizard,而且還帶有許多類庫(kù)。在用DriverWizard生成的程序框架中寫入相對(duì)于設(shè)備的特定代碼,編譯后即可得到所需的驅(qū)動(dòng)程序。
在利用DriverWorksV2.7的向?qū)riverWizard完成驅(qū)動(dòng)程序的框架時(shí)共有11個(gè)步驟,其中關(guān)鍵步驟有:
(1)在第四步中選中PCI,并在VendorID和DeviceID中分別輸入廠商號(hào)和設(shè)備號(hào),還需填入PCISubsystemID和PCIRevisionID。這四項(xiàng)可以用網(wǎng)上的免費(fèi)軟件PCITree或PCIView瀏覽PCI設(shè)備,用這兩個(gè)軟件也可以得到BAR0~BAR5的資源分配情況和中斷號(hào)。
(2)第七步IRP隊(duì)列排隊(duì)方法,它決定了驅(qū)動(dòng)程序檢查設(shè)備的方式。本設(shè)計(jì)選SystemManaged,則所有的IRP排隊(duì)都由系統(tǒng)(即I/O管理器)完成。
(3)第九步是最關(guān)鍵的一步。首先在Resources中添加資源,在name中輸入變量名,在PCIBaseAddress中輸入0~5的序列號(hào)。0~5和BAR0~BAR5一一對(duì)應(yīng)。在設(shè)置中斷對(duì)話框中,在name欄寫入中斷服務(wù)程序的名稱,選中創(chuàng)建中斷服務(wù)程序ISR?穴CreateISR?雪,不選創(chuàng)建延遲程序調(diào)用DPC(CreateDPC),選中MakeISR/DPCclassfunctions,使ISR/DPC成為設(shè)備類的成員函數(shù)。
其次選中Buffer以選取讀寫方式,用于描述與I/O操作相關(guān)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。本設(shè)計(jì)需要快速傳送大量數(shù)據(jù),因此采用DirectI/O方式。
(4)在第十步中,需要加入與應(yīng)用程序或者其他驅(qū)動(dòng)程序通信的I/O控制代碼參量。
2.2驅(qū)動(dòng)程序模塊框圖和代碼分布
PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序模塊包括配置空間的訪問模塊、IO端口模塊、內(nèi)存讀寫模塊和終端模塊等。各模塊之間是對(duì)等的。驅(qū)動(dòng)程序模塊框圖如圖3所示。
驅(qū)動(dòng)程序初始化模塊代碼段放在#pragmacode_seg(″INT″)和#pragmacode_seg()之間。在系統(tǒng)初始化完成后,這部分代碼從內(nèi)存中釋放,防止占用系統(tǒng)寶貴的內(nèi)存資源。#pragmacode_seg()之后是驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)的許多模塊的實(shí)現(xiàn)部分。這部分在驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行后不會(huì)從內(nèi)存中釋放。
2.3驅(qū)動(dòng)程序主要模塊的實(shí)現(xiàn)
(1)配置空間的訪問模塊
DriverWorks的KPciConfiguration類封裝了訪問PCI設(shè)備配置空間的所有操作。首先初始化這個(gè)類的實(shí)例:
KpciConfigurationPciConfig()m_Lower.TopOfStack());
/?觹m_Lower是KpnpLowerDevice類的對(duì)象。m_LowerTopOfStack()返回當(dāng)前設(shè)備堆棧頂部的設(shè)備對(duì)象。*/
初始化完后可以直接利用成員函數(shù)ReadHeader/WriteHeader函數(shù)訪問所有的配置寄存器。
為了確定映射空間的類型和大小,先向目標(biāo)基地址寄存器寫入0Xffffffffh,然后回讀該寄存器的值。如果最低位為1,表示映射于I/O空間,反之為存儲(chǔ)空間;如果映射于存儲(chǔ)空間,從第四位開始計(jì)算0的個(gè)數(shù)可以確定內(nèi)存空間的大小;如果是I/O方式,從第二位開始計(jì)算0的個(gè)數(shù)可確定I/O空間的大小,最大為256字節(jié)。如果設(shè)備的存儲(chǔ)空間超過256字節(jié),要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整個(gè)存儲(chǔ)部分的訪問,就必須采用內(nèi)存映射。
(2)I/O操作模塊
Driverworks的KIoRange類封裝了I/O端口訪問的操作。部分代碼如下:
{……
KIORangeDevIoPort();//創(chuàng)建實(shí)例
NTSTATUSstatus=DevIoPort().Initialize(pResListTranslated,pResListRaW,PciConfig.BaseAddressIndexToOrdinal(0));
/*第一個(gè)參數(shù)為轉(zhuǎn)換后的資源列表指針;第二個(gè)參數(shù)為原始資源列表指針;第三個(gè)參數(shù)中的0為I/O口對(duì)應(yīng)的基地址,用來轉(zhuǎn)換成特定端口資源的序數(shù)?*/
If(NT_SUCCESS(status))
{……
DevIoPort.inb(0,LineBuf1,10);
/*成功初始化后可分別用KIoRange類的成員函數(shù)inb(/outb)從端口中讀/寫字節(jié)*/
}
else{Invalidate();returnstatus;
/*未能初始化成功,錯(cuò)誤信息在status中*/
{
……}
(3)內(nèi)存讀寫模塊
DriverWorks的KMemoryRange類封裝了端口訪問的操作。
status=m_M(jìn)emoryRange().Initialize(pResListTranslated,pResListRaw,PciConfig.BaseAddressIndexToOrdinal(0));
此函數(shù)的參數(shù)、意義及具體用法與I/O端口的操作基本相同。
內(nèi)存對(duì)象也用來發(fā)送控制字,以控制CPLD的開始和停止等。實(shí)際上控制字是通過PCI9052發(fā)送的。該控制字地址已被映射成PCI的內(nèi)存空間。所以定義一個(gè)指向內(nèi)存空間的內(nèi)存對(duì)象,通過該對(duì)象即可發(fā)送控制字。
(4)中斷模塊
在中斷模塊,首先要激活PCI9052中斷使能位,然后判斷硬件中斷響應(yīng)是否產(chǎn)生,如果有,則進(jìn)行突發(fā)傳輸,讀入FIFO中的數(shù)據(jù)。
BOOLEANTranCard::Isr_M(jìn)yIrq(void)
{if(//中斷未產(chǎn)生)
{……
returnFALSE;}
else
{/*如果產(chǎn)生硬件中斷,設(shè)置命令寄存器,進(jìn)行突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸*/
returnTRUE;}
}
為了將硬件中斷與編寫的中斷服務(wù)程序連接在一起,采用InitializeAndConnect方法,部分代碼如下:
NTSTATUSTranCardDevice?押?押OnStartDevice(KIrpI)
{……
status=m_M(jìn)yIrq.InitializeAndConnect(
pResListTranlated,
LinkTo(Isr_M(jìn)yIrq),
This;)
……}
2.4驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用
編寫驅(qū)動(dòng)程序本身不是最終目的,最終目的是調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序管理資源,并為用戶應(yīng)用程序使用。驅(qū)動(dòng)程序加載以后,它的許多進(jìn)程處于Idle狀態(tài),實(shí)際上需要用戶應(yīng)用程序去調(diào)用激活。應(yīng)用程序利用Win32API直接調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的信息交互。
首先用CreateFile()打開設(shè)備,獲得一個(gè)指向設(shè)備對(duì)象的句柄。使用CreateFile函數(shù)時(shí)應(yīng)注意:由于驅(qū)動(dòng)程序是*.sys,所以第一個(gè)參數(shù)應(yīng)該是這個(gè)設(shè)備對(duì)象的標(biāo)志連接(symboliclink)。該標(biāo)志連接名有一個(gè)設(shè)置數(shù)據(jù)文件搜索路徑的數(shù)字號(hào),而這個(gè)數(shù)字號(hào)通常是零。如果這個(gè)連接名是″TranCard″,則傳遞給CreateFile的宇符串就是:″\\\\.\\TranCard0″。例如:
HANDLEhDevice=CreateFile(″\\\\.\\TranCard0″)GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ,NULL?,OPEN_EXISTING,0,NULL);
然后用DeviceIoControl()進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。最后用CloseHandle()關(guān)閉設(shè)備句柄。
下面是應(yīng)用DeviceIoControl()程序片段。
{……
m_b=DeviceIoControl(hDevice,TRANCARD_IOCTL_
RECEIVE(buffer,sizeof,buffer,NULL,0,&buffersize,NULL);
……}
2.5驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)試
1.2方法對(duì)照組按照常規(guī)培訓(xùn)模式進(jìn)行技能培訓(xùn),由經(jīng)驗(yàn)豐富的護(hù)理人員進(jìn)行科室內(nèi)的集中授課。實(shí)驗(yàn)組使用S-OJT模式進(jìn)行技能培訓(xùn),由經(jīng)驗(yàn)豐富的護(hù)理人員有針對(duì)性地、有計(jì)劃地、系統(tǒng)的培訓(xùn)。S-OJT流程有六個(gè)步驟,現(xiàn)將重點(diǎn)步驟總結(jié)如下。
1.2.1分析學(xué)習(xí)的內(nèi)容統(tǒng)計(jì)每位護(hù)理人員的穿刺成功率,分析不成功的原因,如血管選擇錯(cuò)誤、膠布固定不牢等前十位原因,制作柏拉圖進(jìn)行分析。
1.2.2培訓(xùn)指導(dǎo)老師根據(jù)小兒頭皮靜脈穿刺統(tǒng)計(jì)結(jié)果,選擇靜脈穿刺成功率高的5名護(hù)理人員為培訓(xùn)教師,護(hù)理部予以發(fā)放小兒頭皮靜脈培訓(xùn)教師證書的同時(shí)召開培訓(xùn)教師會(huì)議,針對(duì)柏拉圖分析制定改進(jìn)措施,由培訓(xùn)老師實(shí)施。1周后培訓(xùn)教師對(duì)小兒頭皮靜脈的1次穿刺成功率均達(dá)到98%。
1.2.3制作S-OJT模塊模塊是指導(dǎo)S-OJT的實(shí)施的一組材料,主要包括培訓(xùn)目標(biāo)、學(xué)員條件、培訓(xùn)資源等內(nèi)容。召開4次培訓(xùn)教師會(huì)議,確定小兒靜脈穿刺培訓(xùn)資源及流程。利用HS6E型高級(jí)嬰兒頭皮靜脈穿刺訓(xùn)練模型進(jìn)行訓(xùn)練。①對(duì)小兒穿刺部位進(jìn)行評(píng)估,并進(jìn)行物品、光線、心理以及與患兒及家屬語(yǔ)言溝通的準(zhǔn)備。②預(yù)先判斷選擇的穿刺部位,如能一針穿刺成功,點(diǎn)頭表示“是”,并進(jìn)行下一步操作;如不能,搖頭表示“否”,并放棄穿刺,重新準(zhǔn)備,或者更換護(hù)理人員。③借助沒有打開的靜脈留置針或者棉簽測(cè)量針尖的位置。判斷輸液過程中是否會(huì)給患兒活動(dòng)帶來不便或引起患兒疼痛、輸液不暢等。如“是”則重新準(zhǔn)備或者要求培訓(xùn)教師幫助。如“否”,則繼續(xù)下一步。④如與判斷、測(cè)量結(jié)果一致,靜脈穿刺完成,正確指導(dǎo)家長(zhǎng)抱起患兒。如與判斷、測(cè)量結(jié)果不一致,分析原因。⑤反饋矯正。根據(jù)分析結(jié)果,進(jìn)行信息反饋,找出殘缺知識(shí)點(diǎn),對(duì)殘缺知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效的矯正和補(bǔ)救或在培訓(xùn)教師的協(xié)助下糾正。
1.2.4實(shí)施S-OJT按照流程設(shè)計(jì),實(shí)施S-OJT,培訓(xùn)合格者允許獨(dú)立進(jìn)行臨床實(shí)踐操作。
1.2.5評(píng)價(jià)S-OJT對(duì)S-OJT的評(píng)價(jià)包括組織背景評(píng)價(jià)、培訓(xùn)投入評(píng)價(jià)以及對(duì)培訓(xùn)效果和培訓(xùn)流程的評(píng)價(jià)。
1.3評(píng)價(jià)方法在每次頭皮靜脈穿刺結(jié)束后,記錄2組護(hù)理人員一次穿刺成功情況。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)錄入SPSS15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,采用χ2檢驗(yàn)和秩和檢驗(yàn)。
2結(jié)果
2013年12月-2014年2月,實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行小兒頭皮靜脈穿刺160例,一次穿刺成功149例,一次穿刺成功率93.13%;對(duì)照組穿刺136例,一次穿刺成功106例,一次穿刺成功率77.94%。實(shí)驗(yàn)組護(hù)理人員頭皮靜脈一次穿刺成功率明顯高于對(duì)照組(χ2=14.203,P<0.01)。
船舶廚房灰水是指來自船舶廚房、餐廳、餐具洗滌間等艙室內(nèi)產(chǎn)生的含動(dòng)植物油類產(chǎn)品的污水,以及相應(yīng)艙室甲板漏水孔排出的污水。以往由于國(guó)內(nèi)外環(huán)保法規(guī)對(duì)于船舶廚房灰水沒有提出處理要求,一般直接進(jìn)行排放,隨著全球海洋環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),這個(gè)問題越來越引起人們的關(guān)注,本文將對(duì)于大型船舶廚房灰水的處理進(jìn)行探討。
一、船舶廚房灰水的成分與特點(diǎn)
船舶廚房灰水的成分復(fù)雜,有機(jī)物含量高,主要有動(dòng)植物油脂、食物纖維、淀粉、脂肪、各類佐料、洗滌劑和蛋白質(zhì)和動(dòng)植物的懸浮殘?jiān)取N房灰水中的污染物主要以膠體形式存在,具有ss、BOD、COD值高、油脂和鹽分含量高,水質(zhì)水量變化較大等特點(diǎn),其排放時(shí)間有一定的規(guī)律性,排放瞬間流量大,中餐和晚餐時(shí)間一般是排放的高峰時(shí)段。
洗滌劑的使用使得水中存在大量乳化油,一般油水處理設(shè)備難以分離;此外,動(dòng)植物油脂在收集和處理過程中容易造成管路和設(shè)備的堵塞,也增加了廚房灰水的處理困難。
二、船舶廚房灰水的危害
船舶廚房灰水成分復(fù)雜,有機(jī)物含量高,水中的細(xì)菌病毒很多,如不經(jīng)處理而排放到港口,會(huì)嚴(yán)重影響港口環(huán)境。船舶廚房灰水的危害可歸納為如下幾點(diǎn):
1.影響管路的排水能力。廚房灰水中的油脂容易在管道內(nèi)壁形成油脂層,使管道過水能力減小,甚至堵死。油脂堵塞的管道疏通非常困難[1]。
2.如果采用膜生物反應(yīng)器對(duì)廚房灰水進(jìn)行處理,油份會(huì)造成膜的污染。
3.船舶廚房灰水排放入水后會(huì)在水面形成油膜,影響空氣和水體的氧交換,降低復(fù)氧速率。分散于水中的油粒會(huì)消耗水中的溶解氧,使水質(zhì)惡化。
4.廚房灰水中含有豐富的N、P等元素,可造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,引起魚類和水生生物的死亡。
5.油類和它的分解產(chǎn)物中含有的許多有毒和致癌物質(zhì)。這些物質(zhì)在水體中被水生生物攝取,造成水生生物畸變,如果通過食物鏈的富積效應(yīng)進(jìn)入人體,會(huì)危害人體健康。
三.船舶廚房灰水的排放要求
廚房灰水中含有大量油脂,COD值可高達(dá)幾千mg/L,廚房灰水中的BOD5,COD,SS均遠(yuǎn)高出MARPOL73/78附則Ⅳ中的規(guī)定值。因此在港口等限排水域,廚房灰水必須進(jìn)行處理達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)后,才能排放入海。由于沒有船舶廚房灰水的國(guó)際排放標(biāo)準(zhǔn),一般采用MARPOL73/78附則Ⅳ及GB3552-83中對(duì)于船舶生活污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,港區(qū)及其他特殊水域(取水口上游、娛樂及游艇俱樂部水域等)對(duì)于船舶污水將會(huì)采取委托接受及零排放政策,其他次要功能水域則采取達(dá)標(biāo)排放政策,但對(duì)于排放標(biāo)準(zhǔn)及排放率的要求會(huì)更為嚴(yán)格。為了滿足不久后更為嚴(yán)厲的環(huán)保要求,對(duì)于新建造船舶,廚房灰水處理后最好能滿足MEPC.2(VI)修改議案或我國(guó)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,如下表所示。
四.船舶廚房灰水的處理方法與工藝流程
目前,對(duì)于廚房餐飲廢水的處理方法重點(diǎn)集中在兩個(gè)方面:預(yù)處理和后續(xù)的深度處理,預(yù)處理方法主要有①油水分離器②粗粒化法③電絮凝法④化學(xué)破乳法,深度處理方法主要有①混凝法②SBR法③生物接觸氧化法④膜一生物反應(yīng)器法。
考慮到船舶設(shè)計(jì)的實(shí)際需要,建議在船舶廚房灰水預(yù)處理中選用粗粒化法,粗粒化法是根據(jù)粗粒化濾料具有親油疏水的性質(zhì),當(dāng)含油廢水通過時(shí),微小油珠便附聚在其表面形成大顆粒油珠浮升到水面。水質(zhì)相差很大的廚房灰水,經(jīng)粗粒化除油處理后COD濃度均十分接近,此外,粗粒化法使用維護(hù)方便、能有效降低餐飲廢水的含油量,并能大幅度降低COD的濃度,有利于后續(xù)的生化處理。
考慮船上空間緊張且對(duì)于出水水質(zhì)的要求較高的特點(diǎn),建議在后續(xù)的深度處理中選擇膜生物反應(yīng)器(MBR)方法進(jìn)行處理,膜一生物反應(yīng)器集微生物的降解作用和膜的高效分離作用于一體,能夠有效地降低廢水中的污染物濃度,具有出水水質(zhì)好,可直接回用;設(shè)備緊湊、占地面積小;工藝參數(shù)容易控制;容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理;耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、適應(yīng)性廣;污泥濃度高,剩余污泥量少;以及對(duì)于懸浮固體,特別是病毒細(xì)菌去除效果顯著等優(yōu)點(diǎn)[3]。
由于膜生物反應(yīng)器處理法中膜容易受到污染,廚房灰水在進(jìn)入膜生物反應(yīng)器之前應(yīng)先進(jìn)行預(yù)處理,以去除粒徑較大的油粒和懸浮物,減輕后繼處理的有機(jī)負(fù)荷,延長(zhǎng)膜的使用壽命。經(jīng)預(yù)處理后的廚房灰水最好能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。船舶廚房灰水的處理的工藝流程如下:
五.結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)對(duì)于海洋船舶廚房灰水的處理起步較晚,以往大多采用直接排放的辦法。本文從船舶廚房灰水的成分與特點(diǎn)、船舶廚房灰水的危害、船舶廚房灰水的排放要求、船舶廚房灰水的處理方法、船舶廚房灰水處理的工藝流程五個(gè)方面進(jìn)行了初步論述,希望海洋船舶廚房灰水的處理問題能夠受到更多的關(guān)注,我國(guó)的海洋環(huán)境能得到更好的保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1]賈隨堂,湯力同.餐飲業(yè)含油污水處理技術(shù)與設(shè)備.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備.2002,3(11).
[2]王松慧.餐飲業(yè)廢水的處理.工程建設(shè)與設(shè)計(jì).2004,11.
一、引言
多元智能理論在世界教育教學(xué)改革中產(chǎn)生了廣泛的積極影響,學(xué)習(xí)和研究這一理論,對(duì)于推進(jìn)我國(guó)高等教育改革具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
中華傳統(tǒng)文化主要包括:古文、詩(shī)、詞、曲、賦、民族音樂、民族戲劇、曲藝、國(guó)畫、書法等;傳統(tǒng)節(jié)日(均按農(nóng)歷)有:正月初一春節(jié)(農(nóng)歷新年)、正月十五元宵節(jié)、四月五日清明節(jié)、清明節(jié)前后的寒食節(jié)、五月五日端午節(jié)、七月七日七夕節(jié)、八月十五中秋節(jié)、臘月三十除夕以及各種民俗等;包括傳統(tǒng)歷法在內(nèi)的中國(guó)古代自然科學(xué)以及生活在中的各地區(qū)、各少數(shù)民族的傳統(tǒng)文化也是中華傳統(tǒng)文化的組成部分。中華傳統(tǒng)文化是民族之魂,是中華民族對(duì)人類的偉大貢獻(xiàn),是我們先輩傳承下來的豐厚遺產(chǎn),是歷史的結(jié)晶[1]。對(duì)于我們來說弘揚(yáng)和發(fā)展中華傳統(tǒng)文化責(zé)無旁貸,毋庸置疑。
那么探索全新的傳統(tǒng)文化教育之路刻不容緩。迎面襲來的多元智能理論與信息技術(shù)潮流帶來更多可拓展的空間。在信息技術(shù)日新月異的今天,合理利用信息技術(shù)、學(xué)生的多元智能,來提高大學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的認(rèn)識(shí)、理解及重視程度大勢(shì)所趨。最終培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生成為時(shí)代的主人,中華傳統(tǒng)文化傳承的有生力量當(dāng)務(wù)之急。深入思考、探索,最終走出一條具有特色的傳統(tǒng)文化教育之路迫在眉睫。
二、弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化的意義
剛剛勝利閉幕的十八屆三中全會(huì)給了傳統(tǒng)文化明確的定義:“一個(gè)國(guó)家的歷史、形象和尊嚴(yán)的代言是這個(gè)國(guó)家的傳統(tǒng)文化。”
中國(guó)文化的根蒂是濃厚的中華民族傳統(tǒng)文化。增強(qiáng)國(guó)家文化軟實(shí)力也必須以領(lǐng)悟、尊重中國(guó)傳統(tǒng)文化為基本條件。近年來國(guó)家大力度進(jìn)行的深化文化體制改革中,一直把弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)文化作為著力點(diǎn),從而完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育。
三、當(dāng)前傳統(tǒng)文化教育的現(xiàn)狀
與國(guó)家的大力號(hào)召相反傳統(tǒng)文化在傳承中卻受到了“冷遇”,在教育中遭遇了“瓶頸”。全面分析當(dāng)今大學(xué)生的傳統(tǒng)文化教育我們不難發(fā)現(xiàn)以下問題:
(一)忽略傳統(tǒng)文化教育
1.家庭傳統(tǒng)文化教育缺失、斷層
目前我國(guó)的家庭教育中家長(zhǎng)對(duì)傳統(tǒng)文化的理解偏差,家長(zhǎng)的傳統(tǒng)文化教育意識(shí)淡薄,子女受其影響而表現(xiàn)出來的消極和抵觸情緒,以及其他各方面的因素導(dǎo)致了當(dāng)前我國(guó)傳統(tǒng)文化的傳承不力,甚至在很多方面都出現(xiàn)了缺失和斷層。
2.學(xué)校傳統(tǒng)文化教育系統(tǒng)建設(shè)不完善
2012年,某教育機(jī)構(gòu)對(duì)全國(guó)100家高校的傳統(tǒng)文化教育課程設(shè)置進(jìn)行統(tǒng)計(jì),僅有30家高校開設(shè)了傳統(tǒng)文化教育選修課程,其中配備對(duì)口專業(yè)教師的僅有20%。就學(xué)生學(xué)習(xí)情況來看,課程出席率小于35%。
(二)學(xué)校對(duì)傳統(tǒng)文化教育過度的課程化,任務(wù)化,教育推廣面狹窄單一。
灌輸式教育,填鴨式教學(xué),不利于學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的真正理解。使傳統(tǒng)文化的傳承成為僅僅是對(duì)傳統(tǒng)文化知識(shí)的介紹。
(三)中國(guó)的傳統(tǒng)文化教育缺乏情景式教育
中國(guó)的傳統(tǒng)文化教育具有適應(yīng)性,產(chǎn)生于特定的生產(chǎn)生活環(huán)境,同時(shí)也反作用于生活環(huán)境,與環(huán)境共融形成一種“共生”關(guān)系。當(dāng)前的傳統(tǒng)文化教育使其脫離了賴以生存的環(huán)境,成為無本之木,無根之水,空中樓閣,成為了書本的文化,“僵死”的文化。
四、多元智能理論與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持下對(duì)傳統(tǒng)文化教育的探索
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的今天,大多數(shù)新興事物、外來文化迅速占領(lǐng)市場(chǎng),成為現(xiàn)代生活不可或缺的部分。人們除了關(guān)注這些“異”物對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)文化的沖擊面前,我們不能只是愛么能助,望洋興嘆,更應(yīng)該看到的是他們帶來的活力與生機(jī)。那么利用多元智能理論結(jié)合信息技術(shù)實(shí)施多元多維、情景性、發(fā)展性的教育模式,正適合傳統(tǒng)文化的教育。
近年來,隨著互連網(wǎng)走入千家萬戶,我們進(jìn)入了“全城一家零距離,珠穆朗瑪在身邊”開放、虛擬的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。那么,讓新一代的信息技術(shù)與傳統(tǒng)文化之間碰撞出絢麗的火花,是下一步應(yīng)該探索的問題。
(一)利用網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為傳統(tǒng)文化安個(gè)“家”。
在信息技術(shù)的支持下虛擬仿真出全世界的旅游勝地,使人們足不出戶就能領(lǐng)略世界的風(fēng)采,是經(jīng)濟(jì)旅游的新潮流。那么基于網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)顯著的技術(shù)特點(diǎn)為中國(guó)傳統(tǒng)文化安個(gè)“家”,是初步探索的方向。
(二)傳統(tǒng)文化教育利用多元智能原理與游戲化學(xué)習(xí)的“臉對(duì)臉”。
讓網(wǎng)絡(luò)游戲?yàn)閭鹘y(tǒng)文化的學(xué)習(xí)和傳承提供更加有效的方法和途徑,同時(shí)讓傳統(tǒng)文化為網(wǎng)絡(luò)游戲填加豐富的內(nèi)涵。網(wǎng)絡(luò)游戲的虛擬環(huán)境成為傳統(tǒng)文化教育賴以生存的土地。
網(wǎng)絡(luò)游戲是網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的一種,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日益成熟,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)游戲也成了新興產(chǎn)業(yè)。正引發(fā)越來越多的社會(huì)問題――青少年沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲的事件層出不窮。網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計(jì)的暴力,不規(guī)范占絕大部分因素。從網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計(jì)中入手改善網(wǎng)絡(luò)游戲的不足,并在網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計(jì)中將中華民族優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化融入現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)游戲之中,賦予傳統(tǒng)文化騰飛的羽翼,同時(shí)也賜予網(wǎng)絡(luò)游戲以圣潔的靈魂,實(shí)現(xiàn)游戲化學(xué)習(xí)。
根據(jù)眾學(xué)者的研究,筆者認(rèn)為,游戲化學(xué)習(xí)的難點(diǎn)主要在于游戲與學(xué)習(xí)之間相互融合的問題,游戲與學(xué)習(xí)之間的比重問題。
五、小結(jié)
根據(jù)游戲化學(xué)習(xí)的意義我們用情理的精神,利用傳統(tǒng)的文化改造虛擬游戲的不足,填補(bǔ)虛擬游戲的漏洞。
利用多元智能理論使學(xué)生能無意識(shí)的在網(wǎng)絡(luò)游戲中領(lǐng)悟、學(xué)習(xí)傳統(tǒng)文化的意義,相反傳統(tǒng)文化也在游戲中起到引導(dǎo)的作用,抑制其弊端,避免沉迷的現(xiàn)象。有機(jī)的將傳統(tǒng)文化,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,學(xué)生的意識(shí)結(jié)合到一起。三維一體的立體式隱性學(xué)習(xí)模式。
改變“填鴨式”教學(xué),使學(xué)習(xí)成為一場(chǎng)有趣的游戲,從學(xué)習(xí)中感受快樂,使人們不再是對(duì)游戲成“癮”,而是對(duì)學(xué)習(xí)成“癮”。
前言
切削力的測(cè)量不僅可以研究切削機(jī)理、計(jì)算功率消耗、優(yōu)化切削用量和刀具幾何參數(shù)、校核切削力和切削溫度理論計(jì)算的準(zhǔn)確性,更重要的是,可以通過切削力的變化來監(jiān)控切削過程,反映刀具磨損或破損、切削用量合理性、機(jī)床故障、顫振等切削狀態(tài)。
1 計(jì)算機(jī)向單片機(jī)傳輸命令和數(shù)據(jù)
通過對(duì)單片機(jī)的編程來控制USB接口芯片,接收和響應(yīng)主機(jī)對(duì)設(shè)備發(fā)出的命令。在測(cè)力系統(tǒng)中,單片機(jī)的編程設(shè)計(jì)程序通常由三部分組成:
第一、初始化單片機(jī)和所有的外圍電路。
第二、主循環(huán)部分,其任務(wù)是可以中斷的。
第三、中斷服務(wù)程序,其任務(wù)是對(duì)時(shí)間敏感的,必須馬上執(zhí)行。
當(dāng)應(yīng)用程序中的“數(shù)據(jù)采集”按鈕按下后,USB進(jìn)入主循環(huán)函數(shù),將從端點(diǎn)緩沖區(qū)中提取命令,并按照命令的要求,調(diào)用相應(yīng)的函數(shù),如采集數(shù)據(jù),橋路調(diào)零,設(shè)置頻率等。關(guān)鍵的幾個(gè)函數(shù)如下:
(1) AfxBeginThread( WriteCommand, &mMainWrite);//啟動(dòng)一個(gè)線程,調(diào)用傳輸命令函數(shù)
(2) open_ file(threadParam->pipe-name);//創(chuàng)建文件句柄
(3) open_dev();//創(chuàng)建設(shè)備句柄
(4) DeviceIoControl(hDevice,IOCTL_ WRITE_REGISTERS,
(PVOID)&ioBlock,sizeof(IOBLOCK),NULL,O,&nBytes,NULL);
//DeviceIoControl函數(shù)發(fā)送控制代碼到指定的設(shè)備驅(qū)動(dòng)上,使得相應(yīng)的設(shè)備完成數(shù)據(jù)輸出的功能。論文格式。
(5) WriteFile(hFile,threadParam->pcIoBuffer,threadParam->uiLength,&nBytes,NULL);
//寫文件函數(shù)將數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)的緩沖區(qū)中。論文格式。
2 單片機(jī)向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)其流程
單片機(jī)向計(jì)算機(jī)傳輸流程
經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)首先保存在單片機(jī)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中,當(dāng)單片機(jī)接收到主機(jī)發(fā)來的IN命令時(shí),調(diào)用如下函數(shù)將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。論文格式。
1) AfxBeginThread( ReadData, &m一ainRead);//啟動(dòng)一個(gè)線程,調(diào)用讀取數(shù)據(jù)函數(shù)
2) open_ file(threadParm一>pipe name);; //創(chuàng)建文件句柄,準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù)
3) open dev ();//創(chuàng)建設(shè)備句柄
4) DeviceIoControl (hDevice,IOCTLesWRITE REGISTERS,
(PVOID)&ioBlock,sizeof(IO_BLOCK),NULL,O,&nBytes,NULL);
//DeviceIoControl函數(shù)發(fā)送控制代碼到指定的設(shè)備驅(qū)動(dòng)上,使得相應(yīng)的設(shè)備完成數(shù)據(jù)輸入的功能。
5) ReadFile(hFile,threadParam->pcIoBuffer, threadParam->uiLength,&nBytes, NULL);
//讀文件函數(shù)將數(shù)據(jù)從單片機(jī)的緩沖區(qū)讀入到threadParam->pcIoBuffer內(nèi)存中。
3結(jié)論
利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)切削力測(cè)量中USB數(shù)據(jù)傳輸功能,以達(dá)到對(duì)切削力的測(cè)量的監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中連續(xù)自動(dòng)采樣、實(shí)時(shí)顯示、過載報(bào)警。
參考文獻(xiàn):
[1]師漢民.金屬切削過程中的分叉與突變現(xiàn)象兼論切削過程的可控性問題[J].應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào),1999,16(1):15~20.
[2]叢力,叢貴梁等.功率監(jiān)控在機(jī)床中的應(yīng)用[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),10:29~31,1999.
[3]李熙亞,王衛(wèi)平.車削切削力不確定性的模糊-灰色預(yù)測(cè)[J].工具技術(shù),2002,36(8):26-29.
[4]陶永蘭,等.切削力數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)[J].試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī),1997,37(2):49-50.
為期兩天的第六屆全國(guó)藝術(shù)院校院(校)長(zhǎng)高峰論壇,馬上就要落下帷幕了,兩天來的工作繁忙而充實(shí),大家辛苦了!我代表主辦方中國(guó)文化傳媒集團(tuán)藝術(shù)教育雜志,向兩天來認(rèn)真準(zhǔn)備、精彩演講的專家學(xué)者,向近兩個(gè)月來為了論壇的成功舉辦而付出辛勤勞動(dòng)的論壇組委會(huì)全體成員,表示衷心的感謝,正是有了你們的參與、支持和付出,才使本屆論壇得以圓滿成功,才使我們?cè)诿利惖拇撼抢ッ鳎粝铝艘欢纬錆M藝術(shù)氣息的難忘回憶。
由中國(guó)文化傳媒集團(tuán)藝術(shù)教育雜志發(fā)起、全國(guó)各級(jí)各類藝術(shù)院校積極響應(yīng)的“全國(guó)藝術(shù)院校院(校)長(zhǎng)高峰論壇”,到此時(shí)此刻,已連續(xù)成功舉辦了六屆,回首過去六年,對(duì)藝術(shù)教育來講,我們也看到了諸多令人欣喜的質(zhì)變。而我們的高峰論壇活動(dòng),也記錄了發(fā)生這些根本性變化的點(diǎn)滴積累。從這個(gè)意義上講,我們的每一份努力和貢獻(xiàn),都是對(duì)我國(guó)藝術(shù)教育事業(yè)的努力和貢獻(xiàn);我們的每一次熱烈的掌聲,都應(yīng)該送給蒸蒸日上的中國(guó)藝術(shù)教育事業(yè)!
從海河之濱――天津師范大學(xué)的勝利啟程,到滇池之畔――云南藝術(shù)學(xué)院的美麗相聚,我們看到,每屆論壇的主題都和藝術(shù)教育事業(yè)的現(xiàn)實(shí)發(fā)展緊密聯(lián)系,參加的院校和專家越來越多,論壇的成果越來越豐富,這項(xiàng)活動(dòng)已經(jīng)成為藝術(shù)教育領(lǐng)域的一大文化品牌,受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。
參加本屆論壇的近200名來自全國(guó)百余所知名院校的院長(zhǎng)、專家學(xué)者,以及國(guó)外多所大學(xué)的專家學(xué)者,在分會(huì)場(chǎng)的討論都有精彩的發(fā)言。在論壇的主報(bào)告中,仲呈祥先生以“講真話、訴真情、求真理”的學(xué)術(shù)態(tài)度,向我們闡釋了藝術(shù)學(xué)升格為學(xué)科門類對(duì)十七屆六中全會(huì)所提出的文化自覺、文化自信的呼應(yīng)。
曹意強(qiáng)先生、周星先生立足藝術(shù)學(xué)提升為學(xué)科門類的獨(dú)特背景,以切中要害的學(xué)術(shù)力道,向我們展示了當(dāng)前藝術(shù)教育領(lǐng)域中“學(xué)科體系建設(shè)”“學(xué)科規(guī)范制定”“學(xué)術(shù)邏輯確立”“專業(yè)學(xué)科建設(shè)”等熱點(diǎn)問題的來龍去脈和發(fā)展態(tài)勢(shì)。讓我們更加堅(jiān)信,藝術(shù)不變,藝術(shù)認(rèn)知多變,藝術(shù)精神永存。
在昨天下午和今天上午的分論壇報(bào)告環(huán)節(jié)中,數(shù)十名專家分為美術(shù)設(shè)計(jì)、音樂舞蹈、影視戲劇、藝術(shù)理論四個(gè)分論壇。專家們的主題報(bào)告和分論壇演講,涉及的內(nèi)容廣泛而有深度,既有對(duì)中華民族文化藝術(shù)復(fù)興、人文精神建構(gòu)的宏觀思考,也有對(duì)藝術(shù)學(xué)科升級(jí)為學(xué)科門類問題的政策解讀;以及對(duì)藝術(shù)教育大發(fā)展背景下各類藝術(shù)教育發(fā)展的定位,學(xué)校在藝術(shù)教育發(fā)展中的具體實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)。其中,建構(gòu)人才培養(yǎng)格局、提升藝術(shù)人才的綜合能力、藝術(shù)學(xué)科定位及特色發(fā)展、藝術(shù)教育國(guó)際化、數(shù)字技術(shù)的發(fā)展對(duì)藝術(shù)教育的助推作用、少數(shù)民族地區(qū)藝術(shù)教育等成為熱烈討論的話題。大家一致認(rèn)為,藝術(shù)學(xué)升格為獨(dú)立的學(xué)科門類、十七屆六中全會(huì)推動(dòng)社會(huì)主義文化大發(fā)展大繁榮的戰(zhàn)略目標(biāo),為藝術(shù)教育提供了難得的發(fā)展機(jī)遇,也亟待教育者開拓思路,應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。報(bào)告和發(fā)言給大家傳達(dá)了重要的信息,同時(shí)交流了各自的經(jīng)驗(yàn),使全國(guó)藝術(shù)院(校)長(zhǎng)高峰論壇真正成為大家溝通交流的平臺(tái)。
“全國(guó)藝術(shù)院校院(校)長(zhǎng)高峰論壇”的創(chuàng)辦與召開,為中國(guó)的藝術(shù)教育事業(yè)開啟了一個(gè)特殊的交流平臺(tái)和助推窗口。參加高峰論壇的專家學(xué)者,都是全國(guó)著名專業(yè)藝術(shù)院校的掌門人或者綜合大學(xué)、師范大學(xué)里的藝術(shù)學(xué)院的領(lǐng)跑者,視野開闊,思想活躍,談鋒犀利,學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)……可以恰如其分地概括:每一次高峰論壇的議題,實(shí)際上都代表了中國(guó)藝術(shù)教育界所討論問題的最高水準(zhǔn),越來越顯現(xiàn)其在中國(guó)當(dāng)代藝術(shù)教育發(fā)展當(dāng)中的引領(lǐng)作用,以及對(duì)中國(guó)藝術(shù)教育發(fā)展規(guī)劃、推進(jìn)、調(diào)整和完善的促進(jìn)作用。
《藝術(shù)教育》雜志在今后的論壇中,擬申請(qǐng)?jiān)隹?hào),將我們每屆論壇的優(yōu)秀學(xué)術(shù)成果集中,以使我們的論壇成果惠及全國(guó)千千萬萬藝術(shù)教育工作者。本屆論壇中,我們還特別制作了“全國(guó)藝術(shù)院校院(校)長(zhǎng)高峰論壇意見征集單”,目的是為了廣泛聽取廣大參會(huì)代表的不同意見和建議,請(qǐng)各位代表積極配合,對(duì)我們的工作多提寶貴意見,以使我們更好地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),使今后的論壇更能貼近廣大藝術(shù)教育工作者,更好地為大家服務(wù)。我們衷心希望“全國(guó)藝術(shù)院校院(校)長(zhǎng)高峰論壇”的每一次成功召開,都能對(duì)中國(guó)藝術(shù)教育發(fā)展的關(guān)心者、思考者和推動(dòng)者有所啟發(fā)與幫助,我們?cè)笧橹暙I(xiàn)自己的綿薄之力!
為了貫徹落實(shí)黨的十七屆六中全會(huì)精神,中國(guó)文化傳媒集團(tuán)將積極為全國(guó)藝術(shù)院校搭建產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟及公共服務(wù)平臺(tái)。中國(guó)文化傳媒集團(tuán)已建成的杭州創(chuàng)作交流基地,將通過“2012’全國(guó)藝術(shù)院校院(校)長(zhǎng)高峰論壇”活動(dòng),為藝術(shù)院校戰(zhàn)略發(fā)展提供平臺(tái)支持,希望得到藝術(shù)院校的支持。
值此時(shí)機(jī),也向大家通報(bào),我們正在籌劃參與CAA 年度會(huì)議。CAA藝術(shù)聯(lián)盟成立于1911年,行政辦公室位于美國(guó)紐約,其任務(wù)是通過實(shí)踐和約定促進(jìn)視覺藝術(shù)之間的理解。這次會(huì)議將于2012年2月22―25日在洛杉磯舉行,將會(huì)密切關(guān)注CAA的百周年慶祝活動(dòng),會(huì)議上將有150多節(jié)課程、藝術(shù)家的采訪及特別活動(dòng)。CAA境外的理事已經(jīng)準(zhǔn)備歡迎并會(huì)見代表團(tuán),以協(xié)助他們?yōu)槠?天的會(huì)議。因此,真誠(chéng)希望各位專家及代表為我們提出寶貴意見,也希望大家能夠積極參與此次國(guó)際盛會(huì)。
1、引言
高級(jí)別的質(zhì)量檢測(cè)需要在高質(zhì)量的環(huán)境中進(jìn)行。溫度和濕度是環(huán)境的重要參數(shù),對(duì)溫濕度的監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)環(huán)境的重要手段。為了避免人為干擾環(huán)境和提高效率,遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)是一種有效的方法。目前的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多采用以太網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊或zigbee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)[ 1-6]。但是,以太網(wǎng)是有線傳輸,需布線,受地理環(huán)境影響較大;無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的傳輸誤碼率高,可靠性差;zigbee是專用協(xié)議無線網(wǎng)絡(luò),成本高,開發(fā)難,而且覆蓋范圍有限。本文提出一種基于GSM的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng),具有傳輸誤碼率低、成本低及覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn),并且可與監(jiān)測(cè)人員的手機(jī)綁定,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地,移動(dòng)監(jiān)測(cè)。
2、傳感器的數(shù)學(xué)模型
2.1 半導(dǎo)體溫度傳感器原理
根據(jù)PN結(jié)理論,在一定的電流模式下,PN結(jié)的正向電壓與溫度具有很好的線性關(guān)系。對(duì)于理想二極管,只要正向電壓VF大于幾個(gè)KT/q,其正向電流IF與正向電壓VF和溫度T之間的關(guān)系可表示為
(1)
式中IS 為二極管反向飽和電流, K 為波爾茲曼常數(shù)(1.38×10-23J/K),T 為絕對(duì)溫度(K), q為電子電荷(1.602×10-19庫(kù)侖),
整理后,得
(2)
如前所述,晶體管的基極一發(fā)射極電壓在其集電極電流恒定條件下,可以認(rèn)為與溫度呈線性關(guān)系[7]。
2.2 阻抗型高分子濕度傳感器原理
阻抗型高分子濕度傳感器的感濕原理如下:高分子濕敏膜吸濕后,在水分子作用下,離子相互作用減弱,遷移速度增加;同時(shí)吸附的水分子使解離的離子增多,膜電阻隨濕度增加而降低,由電阻變化可測(cè)知環(huán)境濕度。阻抗型高分子濕度傳感器復(fù)阻抗與空氣相對(duì)濕度、材料配方和電極結(jié)構(gòu)都有關(guān)系: 與我有關(guān)系
(3)
其中m為叉指對(duì)數(shù),b為單個(gè)叉指長(zhǎng)度,n為電化學(xué)反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù),f為法拉第常數(shù),c*為氧化劑濃度,D為擴(kuò)散系數(shù)[8]。
但由于傳感器的材料配方、電極結(jié)構(gòu)等方面的不同,導(dǎo)致各種不同的阻抗型高分子濕度傳感器的特性曲線有較大差別,不能用統(tǒng)一的曲線來概括。
3、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
本系統(tǒng)采用先進(jìn)的GSM無線通信技術(shù)、配合以嵌入式解決方案和數(shù)據(jù)采集等先進(jìn)技術(shù),構(gòu)建了一種基于GSM的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
3.1 系統(tǒng)組成及功能
系統(tǒng)分為監(jiān)測(cè)中心站和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端兩個(gè)部分:監(jiān)測(cè)中心站主要有PC主機(jī)、GSM通信模塊TC35i組成(或用戶手機(jī));遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端主要是由LPC2148ARM內(nèi)核控制器、GSM通信模塊TC35i、信號(hào)調(diào)理電路、人機(jī)接口和通信接口電路組成。監(jiān)測(cè)中心站通過GSM網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行無線遠(yuǎn)程通信,實(shí)現(xiàn)了基于GSM的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳送、報(bào)警、實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端主要負(fù)責(zé)采集溫度、濕度、2項(xiàng)數(shù)據(jù),根據(jù)監(jiān)測(cè)中心的命令進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)。中心對(duì)收到的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,報(bào)警,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.2 溫度檢測(cè)電路
本系統(tǒng)采用AD公司生產(chǎn)的單片半導(dǎo)體集成模擬型溫度傳感器AD590。它具有線性度高、精度高、體積小、響應(yīng)快、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),測(cè)溫范圍為-55~+150℃。具有良好的互換性,非線性誤差為±0.3℃。此外,AD590的抗干擾能力強(qiáng),信號(hào)的傳輸距離可達(dá)100 m以上[9]。
流過器件AD590的電流(μA)等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開爾文)度數(shù):
(4)
式中,—流過器件(AD590)的電流,單位K
AD590的靈敏度為1μA/K,0℃時(shí)輸出273μA電流,每上升1℃輸出電流增加1μA ,每下降1℃輸出電流減小1μA。AD590基本測(cè)溫電路如圖2所示。
圖2 溫度檢測(cè)電路
3.3 濕度監(jiān)測(cè)電路
系統(tǒng)采用CHR-01型阻抗型高分子濕度傳感器,其復(fù)阻抗與空氣相對(duì)濕度成指數(shù)關(guān)系。其基本特性為:工作電壓1V AC(50Hz ~ 2 K Hz),檢測(cè)范圍20%~ 90% RH,檢測(cè)精度±5%,工作溫度范圍0℃~+85℃,特征阻抗范圍21 ~ 40.5KΩ。濕度傳感器阻抗變化與溫度有關(guān),其關(guān)系見規(guī)格書中濕度阻抗特性數(shù)據(jù)表,通常先檢測(cè)溫度,然后按阻抗查表獲得濕度值。由于直流電壓可使水分子電離,加速老化,所以采用交流電壓測(cè)試其阻抗[10]。
將CHR-01與555構(gòu)成多諧振蕩器,通過檢測(cè)頻率,進(jìn)而獲得阻抗。濕度檢測(cè)電路如圖3所示。
圖3 濕度檢測(cè)電路
低電平表達(dá)式:
高電平表達(dá)式:
輸出頻率表達(dá)式:
(5)
利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器進(jìn)行頻率測(cè)量,假設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)間為T(s),此期間計(jì)數(shù)值為N,則被測(cè)頻率f=N/T
則CHR-01的阻抗為
(6)
其中R1與C的選擇很關(guān)鍵,電容C要選擇高精度電容,一是保證其充放電的能力,二是為了其電容值精確,更方便計(jì)算濕敏電阻的返回值。
3.4 GSM模塊
本系統(tǒng)采用西門子公司工業(yè)級(jí)GSM模塊TC35i進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。TC35i支持中英文短消息,自帶異步串行通信接口,方便與PC機(jī)和單片機(jī)接口,可傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào),通過AT命令可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸指令和數(shù)據(jù),波特率可達(dá)300b/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short MessageService,短消息),電源范圍為直流3.3~4.8V,電流消耗為空閑狀態(tài)為25mA,發(fā)射狀態(tài)平均為300mA。
3.5 微控制器LPC2148
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站采用了PHILIPS公司基于ARM7 TDMI-S 內(nèi)核的微控制器LPC2148作為主控制器,完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站的全局控制。論文參考網(wǎng)。LPC2148內(nèi)嵌32KB 的片內(nèi)靜態(tài)RAM 和512 KB 的片內(nèi)Flash 存儲(chǔ)器,片內(nèi)集ADC、DAC 轉(zhuǎn)換器,實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC,2 UART ,及USB2.0等多種接口。具有JTAG調(diào)試接口、方便在線調(diào)試,而且應(yīng)用電路相對(duì)簡(jiǎn)單,開發(fā)和生產(chǎn)的成本低。芯片可以實(shí)現(xiàn)最高60 MHz 的工作頻率,能夠滿足嵌入式系統(tǒng)μC/OS-II 及人性化的人機(jī)界面的要求。大容量的內(nèi)存,方便了收發(fā)短消息時(shí)的數(shù)據(jù)緩沖。
4、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用GSM無線通信模塊TC35i實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信,TC35i通過AT命令來進(jìn)行控制,采用短消息方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)軟件包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站軟件和監(jiān)測(cè)中心站軟件兩部分。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站軟件主要完成短消息收發(fā)、PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析、A/D轉(zhuǎn)換、串口通信及人機(jī)接口的功能,其中重點(diǎn)是短消息收發(fā)和PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析,這是解決現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)中心站之間遠(yuǎn)程無線通信的關(guān)鍵。論文參考網(wǎng)。監(jiān)測(cè)中心站的短消息收發(fā)及PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站軟件流程基本相同,不再贅述。
4.1 發(fā)送短消息
發(fā)送短消息的過程:首先將短消息中心號(hào)碼、對(duì)方號(hào)碼、短消息內(nèi)容編碼成PDU格式;然后計(jì)算出短消息的長(zhǎng)度,發(fā)送AT+CMGS=〈lenghth〉〈CR〉,〈CR〉代表回車即ASCⅡ碼0x0D。等待TC35i模塊返回ASCⅡ字符“〉”,則可以將PDU數(shù)據(jù)輸入,PDU數(shù)據(jù)以〈Z〉作為結(jié)束符。短消息發(fā)送結(jié)束后模塊返回〈CRLF〉OK〈CRLF〉。發(fā)送短消息流程圖如圖4所示。
圖4 發(fā)送短消息流程圖
4.2 接收短消息
接收短消息使用定時(shí)器進(jìn)行周期性串口查詢的方式。短消息到達(dá)后,計(jì)算機(jī)可以接收到指令〈CRLF〉+CMTI:“SM”,INDEX(短消息存儲(chǔ)位置)〈CRLF〉。讀取PDU數(shù)據(jù)的AT命令為AT+CMGR=INDEX〈CRLF〉,執(zhí)行此命令后模塊返回剛剛收到的PDU格式的短消息內(nèi)容。收到PDU格式的短消息后,將這個(gè)短消息進(jìn)行解碼,解碼出短消息發(fā)送方的手機(jī)號(hào)碼、短消息發(fā)送時(shí)間、發(fā)送的短消息內(nèi)容。接收短消息流程圖如圖5所示。論文參考網(wǎng)。
圖5 接收短消息流程圖
6、結(jié)論
為了實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢所需的優(yōu)質(zhì)環(huán)境,本文研究一種基于GSM的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了以LPC2148為核心的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)溫濕度的采集,短消息收發(fā)及人機(jī)接口等功能,并通過GSM模塊TC35i與監(jiān)測(cè)中心站通信,接受指令并實(shí)時(shí)上傳信息,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫濕度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明,本系統(tǒng)傳輸誤碼率低,通信可靠,具有很好市場(chǎng)前景,也為高效率遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種新方法。
參考文獻(xiàn):
[1] 王天杰,原明亭,基于C8051F020的以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).化工自動(dòng)化及儀表, 2007, 34 (5) : 36~39
[2] 朱正偉,王昌明,基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程電網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高電壓技術(shù),2005,31(2):70-72.
[3] 孫靜,王再英. 基于以太網(wǎng)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2008,24(9)
丁彥闖,韋佳宏,劉廣哲. 基于nRF2401 的分布式測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì). 電子測(cè)量技術(shù),2008,31(12):107~109
孫玉坤,王博,黃永紅. 基于PTR2000 的無線生物發(fā)酵監(jiān)控系統(tǒng). 儀表技術(shù)與傳感器,2007(7):32~34
[4] 劉卉. 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田土壤溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā). 吉林大學(xué)學(xué)報(bào),2008,38(3):604~608
[5] 張軍國(guó). 基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,29(4):41~45
[6] 高文華. 基于ZigBee的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng). 電子測(cè)量技術(shù),2008,31(10):122~124
[7] 張?jiān)? 高壓開關(guān)溫度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究. 燕山大學(xué)碩士論文,2001.
[8] 劉若望.高分子電阻型薄膜濕度傳感器——元件構(gòu)造、老化機(jī)理、感濕機(jī)理探討. 浙江大學(xué)碩士論文,2002
[9] 美國(guó)AD公司編寫AD590技術(shù)手冊(cè)
[10] 西博臣公司編寫CHR-01型阻抗型高分子濕度傳感器技術(shù)手冊(cè)
一、引言
所謂無線充電技術(shù)通常指的是電能的無線傳輸技術(shù),通俗的說,就是不借助實(shí)物連線實(shí)現(xiàn)電能的無線傳達(dá)。這樣做的好處是方便、快捷,減少在苛刻條件下使用電纜帶來的危險(xiǎn)性等。關(guān)于無線充電技術(shù)的研究開始較早,早在1900年,尼古拉?特拉斯就開始無線電能傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn),經(jīng)過一百多年的發(fā)展,關(guān)于無線傳電的方法多種多樣,但是基本原理大概可以分為以下三種:電磁感應(yīng)式、無線電波式、諧振耦合式,通過非輻射磁場(chǎng)內(nèi)兩線圈的共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)中距離的無線供電。
從表1對(duì)比可知, 諧振耦合式無線充電技術(shù)的非輻射性、高效率等優(yōu)點(diǎn)是其它無線充電技術(shù)無法相比的。所謂諧振耦合式就是利用接收線圈的電感和并聯(lián)的電容形成共振回路,在接收端也組成同樣共振頻率的接收回路,利用諧振形成的強(qiáng)磁耦合來實(shí)現(xiàn)高效率的無線電能傳輸。該技術(shù)的出現(xiàn)引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的巨大興趣,被公認(rèn)為目前最具發(fā)展前景的一種無線能量傳輸技術(shù)方案。
但是目前基于諧振耦合式的無線充電技術(shù)的研究偏向理論化,缺乏對(duì)實(shí)際應(yīng)用有定量指導(dǎo)意義的研究成果,同時(shí)此技術(shù)傳輸功率較小遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能完成大功率能量傳輸,也存在著能量損失較高等缺陷。但毋庸置疑,諧振耦合式無線充電技術(shù)對(duì)充電設(shè)備位置的靈活性以及充電設(shè)備的高效匹配性具有重要的實(shí)用價(jià)值。
二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
無線能量傳輸?shù)臉?gòu)想最早可以追溯到19世紀(jì)80年代,由著名電氣工程師(物理學(xué)家)尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla)提出。為證實(shí)這一構(gòu)想,特斯拉建造了巨大的線圈用于實(shí)驗(yàn)使用。由于實(shí)驗(yàn)耗資巨大,最終因財(cái)力不足沒有得到實(shí)現(xiàn),隨后也一直被技術(shù)發(fā)展水平所限制。
國(guó)外對(duì)無線充電技術(shù)的研究開展的比較早。1968 年,美國(guó)著名電氣工程師P. E. Glaser在W. C. Brown提出的微波無線能量傳輸(WPT)概念的基礎(chǔ)上提出了衛(wèi)星太陽(yáng)能電站(SSPS)的概念。隨后美國(guó),日本和歐洲等國(guó)都試圖把這項(xiàng)技術(shù)作為獲取新能源的手段,但由于該方案在技術(shù)上要求很高,故在實(shí)際使用上存在一定的局限性。隨后,一家名為 Powercast 的公司推出了一款利用無線電波充電的充電裝置,實(shí)現(xiàn)了距離為1米左右的低功率無線充電。
另一方面,在20世紀(jì)70年代,美國(guó)出現(xiàn)了電磁感應(yīng)能量傳輸原理的無線電動(dòng)牙刷。這項(xiàng)應(yīng)用的傳輸功率和傳輸距離都不是很理想,但其無線的特征卻恰好滿足了其特殊條件下的應(yīng)用要求。近年來,美國(guó)、日本、新西蘭、德國(guó)等國(guó)家相繼在這項(xiàng)技術(shù)上繼續(xù)深入研究,目前已經(jīng)研發(fā)了很多實(shí)用的產(chǎn)品:美國(guó)通用汽車公司研制出的 EV1 型電車;日本大阪幅庫(kù)公司研制出的單軌型車和無電瓶自動(dòng)貨車;2013年10月,瑞典汽車制造商沃爾沃聲稱成功地研制出電磁感應(yīng)式無線充電汽車。
國(guó)內(nèi)對(duì)無線充電技術(shù)的研究相對(duì)較晚。目前在無線電波和電磁感應(yīng)無線能量傳輸方面取得的主要成果有:2005年8月,香港城市大學(xué)電子工程學(xué)系教授許樹源教授宣布成功研制出“無線電池充電平臺(tái)”;中科院嚴(yán)陸光院士帶領(lǐng)的研究小組從高速軌道交通的角度對(duì)運(yùn)動(dòng)型應(yīng)用進(jìn)行了性能分析;2007年2月,重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院非接觸電能傳輸技術(shù)研發(fā)課題組突破技術(shù)難點(diǎn),設(shè)計(jì)的無線電能傳輸裝置實(shí)現(xiàn)了600至1000W的電能輸出,傳輸效率達(dá)到 70%。
諧振耦合式方案是2006年由美國(guó)麻省理工學(xué)院物理系助理教授 Marin Soljacic 所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)提出來的。并于 2007 年 7 月 6 日在科學(xué)雜志《Science》上發(fā)表成果文獻(xiàn)。團(tuán)隊(duì)利用該方案,成功的點(diǎn)亮了距離為2米外的一個(gè)60 瓦的燈泡,傳輸效率為40%左右。此項(xiàng)稱為“Witricity”技術(shù),該技術(shù)樹立了無線充電技術(shù)發(fā)展史的里程碑。一年后,Marin Soljacic團(tuán)隊(duì)聲稱已將傳輸效率提高至90%。
由于該技術(shù)極具前景和市場(chǎng),世界各國(guó)的相關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也不約而同的進(jìn)行深入研究。2010 年 1 月,海爾在美國(guó)拉斯維加斯舉行的國(guó)際消費(fèi)電子展(CES)上展出了最新概念產(chǎn)品無尾電視。一方面,產(chǎn)品運(yùn)用無線通信技術(shù)傳輸視頻信號(hào);另一方面,又使用諧振耦合式充電技術(shù)供電,真正實(shí)現(xiàn)了無線化。
三、發(fā)展疑難點(diǎn)及解決方案
3.1 如何克服干擾源的影響
無線能量傳輸系統(tǒng)工作在包含各種用電設(shè)備的電磁環(huán)境中,易受到外界電磁源的干擾。一方面,磁耦合諧振無線能量傳輸系統(tǒng)以磁場(chǎng)為能量傳輸介質(zhì),任何能感應(yīng)到磁場(chǎng)的元件都可能成為負(fù)載,這種情況為無源干擾源,稱為負(fù)載類干擾,干擾源稱為負(fù)載類干擾體;另一方面,外磁場(chǎng)也會(huì)影響能量傳輸系統(tǒng)的磁場(chǎng),這種情況為有源干擾,其干擾源為干擾場(chǎng)源。這些干擾都會(huì)降低系統(tǒng)的傳輸效率。根據(jù)無線輸電原理,本文提出以下兩個(gè)解決方案:(1)選擇隔磁的充電空間。為了避免干擾源對(duì)能量傳輸系統(tǒng)的影響,可以把能力傳輸系統(tǒng)與干擾源隔離,故可以利用電磁屏蔽技術(shù),使系統(tǒng)不受外界干擾源影響。電磁屏蔽的工作原理是利用反射和衰減來隔離電磁場(chǎng)的耦合,所以可以制作屏蔽體,來保護(hù)系統(tǒng)免受外界電磁波干擾。如屏蔽導(dǎo)電漆就是能用于噴涂的一種油漆,干燥形成漆膜后能起到導(dǎo)電的作用,從而屏蔽電磁波干擾。(2)控制能量傳輸系統(tǒng)的諧振頻率。由磁耦合諧振式無線能量傳輸機(jī)理的研究知,能量傳輸系統(tǒng)對(duì)干擾源的頻率十分敏感。在實(shí)際應(yīng)用中,0.5~25MHz 尚屬于空白應(yīng)用頻率段,因此可以在設(shè)計(jì)能量傳輸系統(tǒng)的時(shí)候,使系統(tǒng)的諧振頻率滿足電磁耦合的同時(shí)盡量處于0.5~25MHz之間,這樣有可能降低實(shí)際應(yīng)用中的電子設(shè)備對(duì)無線能量傳輸系統(tǒng)的影響。
3.2 如何提高傳輸距離
美國(guó)麻省理工學(xué)院物理系助理教授 Marin Soljacic 所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)成功地點(diǎn)亮了距離為 2 米外的一個(gè) 60 瓦的燈泡。但目前這種技術(shù)的最遠(yuǎn)充電距離只能達(dá)到2.7m,傳輸距離較近嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。由于傳輸距離的遠(yuǎn)近與能量傳輸系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)密切相關(guān),現(xiàn)提出如下解決思路:改變電路參數(shù)角度來提高傳輸距離。研究表明,傳輸距離受到頻率、線圈參數(shù)等的影響。線圈的諧振頻率越高,傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn);線圈的線徑越大,傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn);線圈的直徑越大,傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn);線圈的匝數(shù)越多,近距離傳輸效果強(qiáng)于遠(yuǎn)距離傳輸效果。因而可以綜合頻率、線圈參數(shù)等因素,選定合適的電路器件,使系統(tǒng)傳輸距離較遠(yuǎn)。
3.3 是否存在有害電磁輻射
磁耦合諧振式無線充電技術(shù)的原理告訴我們,由于電感線圈的存在,必然會(huì)產(chǎn)生磁力線輻射,那么這樣的磁場(chǎng)會(huì)不會(huì)造成電磁輻射危害人們的身心健康呢?在電流的輻射方面,目前無線充電器基本上將交流電整流后轉(zhuǎn)換為直流電,且功率極小,業(yè)內(nèi)人士也一直在強(qiáng)調(diào)理論上對(duì)人的健康不構(gòu)成威脅。但是輻射的問題,現(xiàn)在也只是停留在理論分析上,到底會(huì)不會(huì),依舊是需要更進(jìn)一步的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,只能讓時(shí)間來證明。
四、發(fā)展前景及創(chuàng)新
4.1 RFID與無線充電技術(shù)的融合
射頻識(shí)別技術(shù)是利用射頻信號(hào)通過空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))傳播來實(shí)現(xiàn)無接觸式信息傳遞并通過所傳遞信息達(dá)到自動(dòng)識(shí)別自標(biāo)的一種技術(shù),將RFID技術(shù)與無線充電技術(shù)相結(jié)合,對(duì)每個(gè)無線充電設(shè)備嵌入RFID電子標(biāo)簽,讀寫器通過射頻信號(hào)同電子標(biāo)簽進(jìn)行通信,保證被充電設(shè)備與充電系統(tǒng)的完全分離,實(shí)現(xiàn)能量的高效率無線傳輸。
4.2 智能家居與無線充電技術(shù)融合
智能家居是物聯(lián)化的一個(gè)體現(xiàn),最終發(fā)展方向之一是終端無線化。應(yīng)用無線充電技術(shù),可以使各家電系統(tǒng)自動(dòng)獲取電能,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能家居的自動(dòng)控制化。但在無線輸電過程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)是否會(huì)影響到各級(jí)系統(tǒng)裝置的正常工作有待進(jìn)一步考證。如果相互影響問題得到有效的解決,無線充電設(shè)備與常規(guī)家電設(shè)備能有效共存,則是智能家居與無線充電兩大領(lǐng)域的完美結(jié)合,勢(shì)必進(jìn)一步改變?nèi)祟惿睢?/p>
4.3 電動(dòng)汽車與無線充電技術(shù)融合
無線充電技術(shù)對(duì)手機(jī)等小型電子產(chǎn)品而言,是個(gè)錦上添花的新功能,對(duì)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)而言,則可能是啟動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)的關(guān)鍵。對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行無線充電,沒有外露的連接器,可以徹底避免漏電、跑電等安全隱患。同時(shí)采用電磁共振式無線充電技術(shù),可以將電源和變壓器等設(shè)備隱蔽在地下,讓汽車在停車處或街邊特殊的充電點(diǎn)充電。若能將無線充電技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)車產(chǎn)業(yè),將是電動(dòng)車行業(yè)的一大改革。
五、結(jié)束語(yǔ)
諧振耦合式無線充電技術(shù)是目前最被看好的無線充電技術(shù)之一,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看具有廣泛發(fā)展空間及應(yīng)用前景。但是每一種無線輸電方式都有一系列的關(guān)鍵問題需要解決,如何實(shí)現(xiàn)電磁共振式無線充電技術(shù)應(yīng)用的大型化、高效化與距離化,是各國(guó)科學(xué)家探索研究的重點(diǎn)。隨著技術(shù)水平的提升,無線充電技術(shù)發(fā)展迅速,應(yīng)用逐漸成熟,技術(shù)普及逐步實(shí)現(xiàn),在未來的各種場(chǎng)合,無線充電技術(shù)無疑將扮演重要角色,服務(wù)全人類。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 曲立楠,磁耦合諧振式無線能量傳輸機(jī)理的研究,哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文,2010