大口径非球面计算全息图检测系统

大口径非球面计算全息图检测系统
大口径非球面计算全息图检测系统

大口径非球面计算全息图检测系统*

刘华,卢振武,李凤有

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林长春130022)

摘要:为了精确地检测大口径非球面面形质量,将曲面圆形计算全息图与补偿镜相结合,应用于非球面折射式检测光学系统中。分析了曲面计算全息图的衍射特性,同时分别阐述了利用曲面计算全息图的这种衍射特性来检测凹非球面及凸非球面的基本原理和方法,给出了具体的设计实例。与传统的非球面检测光学系统相比较,该系统不仅简化了传统光学系统的装调过程,还可以大大降低计算全息图(CGH)与补偿镜的制作精度,减少制作成本。尤其是在凸非球面检测过程中,首次在实验技术方面提出了两步全孔径检测法和调整误差的旋转相减消除法,实验验证了该方法的有效性。

关键词:二元光学;非球面检测;计算全息图

中图分类号:TN247文献标识码:A文章编号:1007-2276(2006)02-0177-06

CGHtestingsystemforlargeasphericsurface*

LIUHua,LUZhen!wu,LIFeng!you

(StateKeyLaboratoryofAppliedOptics,ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,

ChineseAcademyofScience,Changchun130022,China)

Abstract:Accordingtothediffractivepropertiesofcompute!generatedholograms,theyhavebeencombinedwiththetraditionalcompensatortotestasphericsurface.Comparedwiththetraditionaltestingmethod,thesemethodsnotonlysimplifytheadjustmentoftheopticalsystems,butalsodecreasethefabricationaccuracyofthecomputer!generatedhologram.TheprincipleofCGHtestingforlargeasphericsurfaceisanalyzed,andtheopticaldesignsystemsandexperimentalresultsweregiven.Furthermore,methodsfordecreasingthesizeofthecenterlightspotoftheinterferogramwereproposedtorealizethefullaperturetestandtoremovetheerrorsincludedinthetestresults.

Keywords:Binaryoptic;Aspherical!surfacetesting;Computer!generatedholograms

0引言

随着应用光学的不断发展,光学系统中采用非球面越来越普遍,然而高精度的检测技术却成为其广泛应用的瓶颈。对特殊的二次曲面如抛物面、双曲面,可采用无像差点法检验[1],但是这种方法需要大口径的辅助镜面,尤其是检测凸非球面,辅助镜面的口径往往是待测镜面的几倍。由于在反射系统中,非球面的

第35卷第2期红外与激光工程2006年4月Vol.35No.2InfraredandLaserEngineeringApr.2006

收稿日期:2005-06-20;修订日期:2005-08-27

*基金项目:中国科学院创新课题资助项目(2002LQ.04)

作者简介:刘华(1976-),女,辽宁省抚顺人,博士,主要从事光学检测方面的研究。

红外与激光工程第35卷

中心部位无法检测,对不具有无像差点对的非球面,可采用零检验方法[2]。目前零检验方法中一般都采用折射式的补偿器,包括补偿镜和场镜。补偿器不仅在制作精度上要求很高,在装调过程中相对位置也要求非常精确,稍有偏差,就会对检测结果造成很大影响。Hubble望远镜就是因为检测时补偿镜的位置有误差,导致抛光过程中主镜的二次项系数有误,造成巨大损失。同时也需要另一种完全独立的零检测方法来验证这种检测方法。特别是对凸非球面的检测,由于检测时光在凸非球面的背面入射到非球面上,因此,除需制作零透镜之外,还要求制作非球面的材料均匀性好,非球面的另一个表面精度高,这无疑增加了费用和制作难度。近年来使用衍射光学元件检测大口径非球面方法得到了广泛的关注,1971年提出的计算全息法是全息法的重大突破[3,4]。通常把计算全息图制作在平面基底上形成单独的检测元件,由于其特征尺寸较小,制作精度成为限制该方法应用的主要瓶颈。鉴于此,把计算全息图制作在透镜的曲面基底上,与传统的补偿法或样板法相结合,大大降低了对全息图的制作要求,即使是检测大口径的非球面,其制作精度仍可满足检测需求[5~8]。

本文初步研究了曲面计算全息图与传统的补偿法或样板法相结合,检测非球面的原理和方法。设计了两套检测非球面的干涉仪分别用来检测凹非球面和凸非球面,并且实际制作搭建了其中的一套。利用自行研制的激光直写设备,制作出了曲面计算全息图,成功地对待测凸非球面进行了实际检测。试验过程中通过两步检测法解决了中心无法检测的问题,彻底实现全口径检测;通过旋转检测法消除了调整误差,提高了检测精度。

1检测原理及优点

使用光学设计软件Zemax对检测凹非球面和凸非球面的光学系统分别进行了设计,其中凹非球面检测系统的结构如图1所示。光线追迹得到了该系统在出瞳位置的干涉图的P-Vwavefront值0.02λ。其中待检凹非球面的参数为:孔径D为1000mm,球面半径为5000mm,非球面系数为-1。

在此检测系统中,激光经显微物镜和针孔后,产生标准球面波,经过照明物镜后,入射到带有计算全息图的透镜上,由透镜反射面反射回来的标准球面波作为参考波前,而由全息图的衍射1级光产生标准的待检非球面波前。设计时,使照明光经带有全息图的透镜后,垂直照射在待检非球面上,由非球面反射的波前与由透镜反射面反射回来的参考波前经分束器反射后,再由成像物镜成像到CCD探测器上,并在反射光会聚处加光阑,滤掉其他级次杂光。这种检测方法与传统的凹非球面折射式零检测光学系统相比,减少了系统中光学元件的数目,使装调变得相对容易。同时可以先对补偿镜进行精确检测,利用计算全息图自身的特性,在刻制时对其制作误差进行补偿,这样就可以降低补偿镜的制作精度,减少费用。

1用

CGH检测凹非球面的光路图

Fig.1ConfigurationforCGHmeasurementofconcaveaspheric

凸非球面检测系统的结构如图2所示。光线追迹得到了该系统在出瞳位置的干涉图的P-Vwavefront值0.0173λ。其中待检凸非球面的参数为:孔径D为100mm,球面半径为500mm,非球面系数为1。

图2曲面计算全息图进行凸面非球面检测的原理图Fig.2ConfigurationforCGHmeasurementofconvexaspheric

在这个检测系统中,激光经显微物镜和针孔后,产生标准球面波,经过照明物镜后,入射到带有计算全息图的透镜上,由全息图的反射衍射1级光产生标准的待检非球面波前。设计时,使照明光经过照明物镜和带有全息图的透镜后,垂直照射在待检非球面

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上,由非球面反射的波前与计算全息图的反射衍射1级所产生的标准非球面波前经分束器反射后,再由成像物镜成像到CCD探测器上,并在反射光会聚处加光栏,滤掉其他级次杂光。这种检测方法无需加工高精度的凹非球面,对检测系统的加工精度及调整精度要求较低,检测系统的光学元件的口径较小,对非球面的制作材料及后表面的加工精度没有特殊要求,最小特征尺寸大幅度提高,是检测大口径凸非球面的较为理想的方法。

2曲面计算全息图的设计和制作

为了实际搭建凸非球面检测系统,按照设计标准加工制作了光学系统中所需要的各种光学元件,其中包括曲面计算全息图。曲面计算全息图的设计关键在于给出它的位相分布,而它的位相则是在检测系统设计过程中确定的。设计原则是使检测系统中形成的参考波面与检测波面相匹配。然后将设计中所得到的曲面计算全息图的连续位相(见图3)以2为周期进行二值化(见图4)。从结果可知,在直径103mm的球面内CGH样板上共有180个环带周期,每一个周期由透射光和反射光两部分环带构成,最小环带周期宽度是129mm。检验样板上的CGH选择金属铬来形成环带,刻线环带宽度被选择使检验与参考波前的强度匹配,给出高对比度的干涉条纹图样。为了获得高对比度的干涉图样,需调节球面CGH样板上刻线的占空比(刻线为环带反射部分),使参考光与检验光的强度相等,即两束光产生干涉图样对比度为1,经计算得刻线与环带的比值为0.2,所以球面CGH样板上最小的刻线宽度为25.8mm。

图3球面CGH样板二元面的位相分布曲线

Fig.3PhaseoftheCGH

在确定了刻线的位置及宽度以后,利用自行研制的激光直写设备制作了全息图[9~11]。该系统写入最大口径为400mm,径向定位精度为±0.29μm/100mm,回转轴径向和轴向跳动小于0.03μm,稳定转速为60~600r/min。激光直写使用4倍写入物镜,焦斑约为5μm。通过离心涂胶、写入曝光、显影、沉淀等工艺,最终在检测镜的凹球面上制作出了符合要求的全息图,如图5所示。

图4计算全息图位相量化图5刻制在参考球面基底的示意图上的曲面计算全息图Fig.4PhasequantizationFig.5CGHfabricatedonoftheCGHreferencesphere

3非球面检测

将各光学元件加工好后,按照图2所示的结构搭建出干涉仪系统。搭建的干涉仪检测凸非球面存在两大问题:(1)干涉图中心亮斑尺寸较大,导致凸非球面中心无法检测;(2)装调时无法确定待测非球面的精确位置,导致调整误差,降低检测精度。分别对其进行了深入的理论分析,并提出了相应的解决方法[12~15]。3.1采用不同孔径的滤波光阑全孔径检测凸非球面在这种检测系统中,小孔滤波光阑放置在计算全息图反射衍射1级(即参考波)的会聚点处,该点实际上也是计算全息图透射衍射0级(检测光)返回后的会聚点。滤波光阑的滤波孔径必须能够无截取地通过参考波以及检测波。滤波光阑所在的面称为滤波面。由于计算全息图的其他衍射级次的会聚点均位于滤波面外,这些级次的大部分光均会滤掉,而只有中心部分的光可以通过滤波光阑,如图6所示。

为了能够对滤波条件进行量化分析以系统光轴与滤波面的交点o为基准,研究各衍射级次在滤波面上的频率分布情况。设r1为待测凸非球面中心无法检测面积的半径,γc为滤波光阑的截止频率,它是由透射0级(检测波)在滤波面上的频率决定的。而该频

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统179

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率分两部分,一部分对应着照明系统误差,用γill(r)表示;一部分对应着待测凸非球面的面形差,用γasp(r)表示,即:

γc=max{γill(r)+γasp(r)}(1)

图6滤波面上各衍射级次的滤波示意图

Fig.6Filteringofdiffractiveordersonthefilterplane

但实质上由于该系统所检测的凸非球面均是经过细加工的,面形平滑,与照明系统的误差相比,其面形差非常小可以忽略不计,于是公式(1)简化为:

γc=max{γill(r)}(2)

γm(r)为反射衍射级次m(不包括反射衍射1级,即m≠1)在滤波面上的频率分布函数。若使待测凸非球面在半径r1以外的所有面积均能被检测,必须满足以下滤波条件:

forallr≥r1γm(r)≥γc(3)

由公式(3)可知,若想缩小凸非球面上不能被检测的面积,或者减小滤波孔径的截止频率,或者增大各衍射级次在滤波面上的频率值。然而这两种方法不是导致对照明系统的质量要求过高,就是导致计算全息图的最小特征尺寸过小,增加检测成本和检测时间,甚至使检测系统根本无法加工。

为了能够在照明系统的误差较大、计算全息图的最小特征尺寸不小的情况下,低成本高效率全孔径地检测出大口径凸非球面的面形质量,详细地分析了透射0级和反射0级两个级次的光在滤波面上的频率分布情况(其他的衍射级次的能量均比较弱,可以不考虑),提出了分步检测法,圆满地解决了这一难题。其中透射0级和反射0级两个级次的光在滤波面上的频率分布如图7所示。

由图7(a)可以看出,该系统检测光在滤波面上最高频率为1.05lp/mm,位于r=46mm处。于是使用

图7透射0级和反射0级两个级次的光在滤波面上

的频率分布图

Fig.7Frequencyofthezeroorderthroughandreflectivefrom

theCGHonthefilterplane

的滤波光阑的截止频率γc=1.05lp/mm。参照图7(b)可知,如果使用这个截止频率的滤波光阑,反射0级中r≤10.5mm以内部分的光都会通过滤波光阑,在干涉图的相应部分形成亮斑,即待测凸非球面中心在半径小于等于10.5mm的部分将无法检测,亮斑部分的半径与整个干涉图半径之比约为1/5。由图7(a)还可以看出,检测波在滤波面上的频率中心部分均较小,而越到边缘越大,在r≤18mm的中心部分,最大的频率为0.2pl/mm。于是分两步检测待测凸非球面,先后使用截止频率为0.2和1.05lp/mm的滤波光阑。第一次由于使用的滤波光阑的截止频率较小,无法使

全部的检测光都通过,而是将r>18mm部分的光滤掉了,这时只能检测到待测凸非球面半径r<18mm的中心部分的面形质量。但此时中心亮斑的半径相对于这个干涉图的半径只有1/25,待测凸非球面上无法检测的中心部分的半径为3mm。相对于整个待测面积而言,可以认为这是全孔径检测了。第二次检测时,待测凸非球面中心r<10.5的部分将无法检测,但这已经不重要了,因为第一次检测时这部分的面形质量已经检测出来,此时只需检测出半径在18mm以外部分即可。图8为两次检测的干涉图,其结果与理论计算完全相同。

3.2采用旋转相减法消除调整误差

在进行凸球面镜面形误差检测时,由于通过球面球心的任意一条直线都是球面的旋转对称轴线,所以球面检测时只要把被检测凸球面的球心调整到与参考球面波的球心相重合就可以了,不存在彼此光轴倾斜的问题。装调过程中的偏心、倾斜并不会引入误

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第2期

图8两次检测的干涉图

Fig.8Interferograms

差。然而凸非球面与凸球面不同,由于凸非球面只有唯一的1条旋转对称轴线,所以检验时不仅要求被检凸非球面的顶点曲率中心与参考非球面波的顶点曲率中心重合,而且还要求两者的旋转对称轴线重合。在采用自准直式光路的情况下,仅仅简单地将被检凸非球面反射的像点调整到与参考像点相重合,并不能保证两者的轴线也彼此重合。实际上在调整过程往往是使两轴线在像点附近相交,这是由待检凸非球面的偏心和倾斜综合作用的结果。以Zernike多项式形式表示出因待检凸非球面的偏心和倾斜而造成的波面偏差为:

adjust(r,θ)=

j=1

!AjUj(r,θ)=

n=0

!N

m=-n

!Rnm(r)anmsin

co

"#

mθ(n-m为偶数)

在光学设计软件Zemax中调整误差L、U所造成的光波相差,可以得到Zernike多项式(36项)各项系数随L、U的分布规律:Zernike多项式中的j=1、2、6、7、13、14、22、23、33、34项的系数均随L、U的增大而呈线性增长,只是增长幅度不同。其中倾斜量U对1、2项的影响较大,而对其他项的影响相当小,根据Zernike多项式中各项的意义,装调过程中的凸非球面的倾斜除了使波面倾斜外,对检测结果基本不会造成误差。而凸非球面的偏心量L除了使1、2项增长较大外,还使6、7、13、14项也有较大幅度的增长,而22、23、33、34各项的变化很小。这说明偏心不但会造成波面的倾斜,还会在检测结果中引入初级和高级彗差,其大小与偏心量呈线性关系。检测时凸非球面的位置调整是以干涉条纹为标准的,即将条纹调节到最好的状况,当待检凸非球面本身具有彗差时,很可能通过调节凸非球面的偏心与倾斜,而将其本身的彗差抵消掉,这便极大地提高了凸非球面检测过程中的装调难度。

由偏心和倾斜引起的误差均为非旋转对称误差,为了消除检测结果中不需要的非旋转对称误差量,可采用旋转待测凸非球面两次检测相减法。其中第一次检测结果为:

result

(r,θ)=2W

asph

(r,θ)-2W

sph

(r,θ)-W

CGH

(r,θ)+

adjust

(r,θ)(4)旋转待测凸非球面"角度后进行第二次检测,结果为:

W′

result

(r,θ)=2W

asph

(r,θ+")-2W

sph

(r,θ)-W

CGH

(r,θ)+

W′

adjust

(r,θ)(5)相减后得:

ΔW=2W

asph

(r,θ+")-2W

asph

(r,θ)+W′

adjust

(r,θ)-

adjust

(r,θ)(6)实验中保证两次检测过程中凸非球面的倾斜量和偏心量相同,则相减后因待测凸非球面偏心引起的非旋转对称误差将被消除,而只剩下待测凸非球面的非旋转对称误差。利用这种方法待测凸非球面的检测结果由原来的P-V值0.566λ变成了0.2λ,检测精度大大提高,如图9所示。

图9除去装调误差前后的检测结果

Fig.9Testresultsbeforeandafterremovingtheadjustmenterrors4结论

利用光学设计软件Zemax设计了带有曲面计算全息图的干涉检测系统,用以检测大口径非球面。该类系统不仅可以提高检测精度,同时还能简化检测系统结构,节省费用。实际搭建了检测凸非球面的光学系统,按照检测中心部分和消除调整误差的方法,成功检测了口径为100mm的凸非球面。实验结果证实了所采用的各方法的可行性。

刘华等:大口径非球面计算全息图检测系

统181

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182

学生信息管理系统数据流图归纳

目录 图0 学生信息管理系统数据流图(第0层) (1) 图1 学生信息管理系统数据流图(第1层) (2) 图2 学生基本信息管理数据流图(第2层) (3) 图2.1 基本信息录入管理数据流图(第3层) (5) 图3 学生异动信息管理数据流图(第2层) (6) 图3.1 异动信息插入管理数据流图(第3层) (6) 图4 学生考勤管理数据流图(第2层) (7) 图4.1 考勤信息录入管理数据流图(第3层) (8) 图5 学生公寓管理数据流图(第2层) (10) 图5.1 学生住宿管理数据流图(第3层) (11) 图5.1.1 学生入住管理数据流图(第4层) (12) 图5.1.1.1 入住学生信息录入管理数据流图(第5层) (13) 图5.1.2 卫生管理数据流图(第4层) (14) 图5.1.2.1 卫生信息录入管理数据流图(第5层) (15) 图5.1.3 纪律管理数据流图(第4层) (16) 图5.1.3.1 纪律信息录入管理数据流图(第5层) (17) 图5.1.4 维修管理数据流图(第4层) (18) 图5.1.4.1 维修信息录入管理数据流图(第5层) (19) 图5.1.5 退宿管理数据流图(第4层) (20) 图5.1.5.1 退宿信息录入管理数据流图(第5层) (21) 图5.1.6 走读管理数据流图(第4层) (22) 图5.1.6.1 走读信息申报管理数据流图(第5层) (23) 图5.1.6.1.1 走读信息录入管理数据流图(第6层) (24) 图5.1.7 住宿调整管理数据流图(第4层) (25) 图5.1.7.1 住宿调整信息录入管理数据流图(第5层) (26) 图5.2 房源资料库管理数据流图(第3层) (27) 图5.2.1 房源信息录入管理数据流图(第4层) (28) 图5.3 宿舍工作人员管理数据流图(第3层) (29)

排课系统数据流图

2.4数据与数据流程分析 2.4.1数据流图 数据流图是通过系列符号及其组合来描述系统功能的输入、输出、处理或加工构造。 ,数据源点或终点 或者外部实体 数据存储 加工或处理数据流 图2-1 数据流图的基本元素 绘制目标系统的背景图时,关键在于分析系统有哪些外部用户及与该系统进行交互的数据源点或终点。例如,对于本系统来说,其外部用户为用户。 根据上述分析,可以得到排课系统的背景图,如图2-2所示: 图2-2 背景图 0号数据流图是对背景图的细化,它把目标系统主要的功能模块细分为不同的功能,并对数据在不同加工之间的流动关系进行描述。按照结构化需求分析方法,排课系统的主要功能模块可以分为信息维护、自动生成课表及课表查询功能。在数据处理的过程中,系统内部的信息存储应该包括各功能的输入输出信息。

图2-3 0层数据流图 为了对数据流图进行细化,可以进一步对0号数据流图中的每一个功能进行分解和求精。 (1)信息维护流程 信息维护数据流程如图2-4所示:

图2-4 员工操作数据流图 (2)部门经理操作数据流程 部门经理操作数据流程如图2-5所示

图2-5 部门经理操作数据流图 (3)财务人员操作数据流程 财务人员操作数据流程如图2-6所示

图2-6 财务人员操作数据流图 (4)总经理操作数据流程 员工管理操作数据流程如图2-7所示

图2-7 总经理操作数据流图 2.4.2数据字典 数据流图表达了数据与处理的关系,数据流图作为直观的了解系统运行机理的手段,并没有具体描述各类数据的细节,只有通过数据字典进一步细化才能对系统的需求得到具体而确切的了解。数据字典用来说明数据流图中出现的所有元素的详细的定义和描述,包括数据流、加工处理、数据存储、数据的起点和终点或外部实体等。 数据字典包括的项目有:数据项、数据结构、数据流、数据存储、加工逻辑和外部实体。可使用一些符号来表示数据结构、数据流和数据存储的组成。

光学系统设计讲义

实验一:单镜头设计(Singlet) 实验目的: 1、学习如何启用Zemax 2、学习如何输入波长(wavelength)、镜头数据(lens data) 3、学习如何察看系统性能(optical performance),如ray fan,OPD,点列图(spot diagrams), MTF等。 4、学习如何定义thickness solve以及变量(variables) 5、学习如何进行优化设计(optimization) 实验仪器:微机、zemax光学设计软件 实验步骤: 1、设计一个孔径为F/4的单镜头,物在光轴上,其焦距(focal length)为100mm,波长为可见光, 用BK7玻璃为材料。 2、首先运行ZEMAX,将出现ZEMAX的主页,然后点击lens data editor(LDE)。什么是LDE呢?它是你要 的工作场所,在LDE的扩展页上,可以输入选用的玻璃,镜片的radius,thickness,大小,位置等。 3、然后输入波长,在主菜单的system下,点击wavelengths,弹出波长数据对话框wavelength data,键入你 要的波长,在第一行输入0.486,它是以microns为单位,此为氢原子的F-line光谱。在第二、三行键入 0.587及0.656,然后在primary wavelength上点在0.587的位置,primary wavelength主要是用来计算光学 系统在近轴光学近似(paraxial optics,即first-order optics)下的几个主要参数,如focal length,magnification,pupil sizes等。 4、确定透镜的孔径大小。既然指定要F/4的透镜,所谓的F/#是什么呢?F/#就是光由无限远入射所形成的 effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture就是100/4=25(mm)。于是从system menu上选general data,aperture type里选择entrance pupil,在apervalue 上键入25,然后点击ok。 5、回到LDE,可以看到3个不同的surface,依序为OBJ,STO及IMA。OBJ就是发光物,即光源,STO 即孔径光阑aperture stop的意思,STO不一定就是光照过来所遇到的第一个透镜,你在设计一组光学系统时,STO可选在任一透镜上,通常第一面镜就是STO,若不是如此,则可在STO这一栏上按鼠标,可前后加入你要的镜片,于是STO就不是落在第一个透镜上了。而IMA就是imagine plane,即成像平面。回到我们的singlet,我们需要4个面(surface),于是点击IMA栏,选取insert,就在STO后面再插入一个镜片,编号为2,通常OBJ为0,STO为1,而IMA为3。 6、输入镜片的材质为BK7。在STO行中的glass栏上,直接键入BK7即可。 7、孔径的大小为25mm,则第一镜面合理的thickness为4,在STO行中的thickness栏上直接键入4。Zemax 的默认单位是mm 8、确定第1及第2镜面的曲率半径,在此分别选为100及-100,凡是圆心在镜面之右边为正值,反之为负 值。再令第2面镜的thickness为100。 9、现在数据已大致输入完毕。如何检验你的设计是否达到要求呢?选analysis中的fans,然后选择其中的 Ray Aberration,将会出现如图1-1所示的TRANSVERSE RAY FAN PLOT。

基于单片机的pm2.5空气质量检测系统设计-通信工程大学论文

基于单片机的空气质量检测系统设计 专业:通信工程 班级:2013级1班 姓名:王世达

引言 (3) 1 概述 (5) 1.1 系统组成 (5) 1.2 硬件设计 (5) 1.3 软件设计 (6) 2 电路设计 (7) 2.1 原理图 (7) 2.2 单片机及外围电路设计 (7) 2.3 传感器电路设计 (16) 2.4 A/D模数转换电路 (17) 2.5 LCD显示电路 (19) 2.6 LED显示电路 (20) 2.7 报警模块 (21) 3 程序设计 (23) 3.1 主程序设计 (23) 3.2 按键部分......................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3 显示部分 (23) 3.4 A/D转换部分 (25) 4 应用软件介绍 (29) 4.1 keil的应用 (29) 4.2 protel99se的应用 (30) 4.3 Proteus的应用 (31) 5 设计的应用 (33) 5.1 主要用途 (33) 5.2 应用场景 (33) 6 结果与分析 (34) 总结 (35) 致谢 (36) 参考文献 (37) 附录1 原理图 (38) 附录2 程序源代码 (39)

随着现代科技的高度发展,工业生产力正在不断提高,而由此带来的负面影响也尤为显著,那就是环境的污染,它严重危害着人类的健康和生活。雾霾,为大气污染之一,一直以来广受人们关注。现在有越来越多的地区和国家开始高度重视雾霾天气,并将其视为一种灾害性天气。其实,很早以前就报道过一些雾霾灾害的重大事件,在这几次事件当中,不仅危害到人们的健康,甚至还剥夺了很多人的生命,比如1952年伦敦杀人雾事件和2013年北京雾霾事件。PM2.5,指环境中直径小于2.5μm的颗粒物,是雾霾的主要成分之一,由于其粒径小,活性强,易附有毒、有害物质,因而对人体健康威胁很大。因此,对PM2.5的测量显得越来越重要。本文将空气中PM2.5的浓度作为评定空气质量的依据。本设计的控制核心采用的是非常实用的51系列单片机AT89C52,配合粉尘浓度采集装置和显示设备,共同完成数据的采集,处理及显示。并会根据设置好的报警值报警提示,并且用不同颜色的指示灯显示空气质量。本文详细介绍了各个单元的电路设计过程及各功能的实现方法,该系统有良好的人机交互界面,有较高的测量精度,不仅简单实用而且便于携带。相信,它的价值一定会得到体现。 关键词: 雾霾;大气污染;PM2.5;单片机;AT89C52;空气质量

使用Visio 绘制数据流图(1)

实验使用Visio 绘制数据流图(1) 一、实验目的 1.掌握在Microsoft Visio 中绘制图形的基本方法; 2.认知数据流图的基本元素; 3.掌握使用数据流图对系统进行自顶向下逐步求精的分析过程。 二、相关知识 实验所需的基本技术知识,参见实验(初识Visio2003)。 三、实验环境 1.windows9x/me/2000或windows XP; 2.CPU:Pentium II 或更高级别的处理器; 3.硬盘:40MB可用空间; 4.显示器:256色以上,800*600或1024*768分辨率; 5.Visio2003。 四、实验内容 根据下面的描述,按要求画出“教育基金会捐助资金管理系统”的数据流图。 某教育基金会捐助资金管理系统的基本功能如下: 1.由捐助者向基金会提出捐助请求,经身份确认后被接受,对捐助人进行登记并授予捐助证书,捐款存入银行。 2.由教育单位提出用款申请,在进行相应的合法性校验和核对相应的捐款储备后做出支出。 3.每月给基金会的理事会一份财政状况报表,列出本月的收入和支出情况和资金余额。 五、实验要求 1.确定“教育基金会捐助资金管理系统”的数据源点和终点,画出该系统的顶层数据流图; 2.分析系统的主要功能,细化系统的顶层数据流图,画出系统的第1层数据流图; 3.细化系统的各个主要功能,画出系统的第2层数据流图。 提示: 1.系统中有三个实体:捐助者、教育单位、基金会的理事会; 2.系统的主要功能有:收入处理、支出处理、产生报表。其中收入处理可以细分为:接受请求(捐助请求)、确认身份和登记收入(存入款项);支出处理可以细分为:接受请求(用款请求)、合法性检查和登记支出(支出款项); 3.系统需要存储的信息:捐助者信息、教育单位信息和收支状况信息。 1

空气质量检测系统的设计与实现论文

空气质量检测系统的设计与实现论文 大气环境是人类生存环境的重要组成部分,也是人类生存、发展的基本物质基础。当前,随着我国经济的快速发展,工业企业的不断扩张,环境污染严重。由于工业集中,加上人口密集等原因使得空气污染主要集中城市,经常会出现雾霾天气。大气污染物主要是总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧 (O3)、一氧化碳(CO)等。大气污染物经工厂直接排放或间接排放到大气中,严重地危害到人们的身体健康。课题组设计了基于ZigBee技术的空气质量检测系统,监测人员只需在监测区域放置空气质量检测仪,即可时时获取区域内各种污染气体浓度及对应指标,为及时处理大气污染突发时间提供有力的技术保证。 1系统工作原理 1.1系统结构图本文设计的空气质量检测系统实现全天候、自动化、主动获取空气质量信息。本文的空气质量检测仪原理框图如图1所示,采用上下位机相结合的设计方式,下位机由传感器模块、数据处理模块(CC253X芯片)、数据传送模块等部分构成;上位机由测控计算机、通讯模块构成。由微处理器通过传感器模块采集空气质量相关数据并通过zigbee模块传输至测控计算机,测控计算机完成对空气质量数据的处理分析,为管理人员提供做出判断或决策的依据。从而实现对特定区域内空气质量实时监测。

1.2ZigBee技术简介ZigBee无线传感器网络是由许多传感器以自组织方式构成的无线网络,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和ZigBee技术,可广泛应用于工业监测、安全系统、环境监测和军事等领域。ZigBee技术是一种低速率、低功耗、低复杂度、低成本的双向无线通信网络技术。 2系统电路设计本文无线收发模块采用芯片CC2530。 CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的片上系统(SoC)解决方案。以较低的总的材料成本建立网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能,业界标准的增强型8051CPU,系统内可编程闪存,8-KBRAM和其它强大的功能。充分考虑到应用环境,结合CC2530具有不同的运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统。如图2所示。 3系统软设计3.1CC2530芯片的软设计设计中CC2530单片机程序的编写环境为IAREW8051V8.1集成开发环境,使用C语言编写,使程序移植和调用方便、灵活,能最大程度的提高系统程序的可靠性和稳定性。由主程序,AD数据转换,通讯三个模块组成。数据的采集要求每秒采用一次,采用定时中断的方式执行数据的采集,将采集的数据经过AD转换后通过串行数据通信发送给ZigBee芯片。 3.2应用程序设计空气质量检测系统上位机部分是采用Microsoft公司的VC++6.0进行开发,以Zigbee通信方式实现空气质量数据(温度、湿度、PM2.5、PM10等参数)的存储与和读

管理信息系统实验报告答案要点

实验

3、分组讨论并确定小组管理信息系统的题目,并给出题目的具体功能和要求。心得体 会:(可以从以下几个方面来总结:你在上机过程中遇到了哪些难题?你是怎么克服的?你的收获有哪些?你有什么没有解决的问题等) 实验

书E 选脚 ■1. 订盼蔚豆 建立学生表 则剩余不够的部分还须向其他书商订购,同时 在订购信息中添加该教材在另一个书商中订购的信息。 1、请画出上述内容的 E-R 图。 2、把E-R 图转换成合理的关系模式: 学 生(学号,姓名,性别,院系,年龄) 教 材(书号,书名,出版社,出版日期, 书商(商号,电话,联系人,商名) 山膿E 軀 nanie = ^Buy_Booksdb , j filename - J E: \Buy_Bcoksdb* mdf', size = 5j maxsize - 20, f llegrovrth = 1 ) log on ( rtajne-' Buy^Bookslog 1、 f ilenajue~, E:\Buy_Bcakslog. ldf'. size=2_, maxsize! 8, fllegrawth-1 ] Go 口. ■号, 3、在SQL Serve r (或Access )中建立数据库和表(截图) 建立数据库: create database Buy Books on primary 主键为学号 主编) 主键为书号 主键为商号 ' —i r - ! 見意「腿 性别 商号 1 ---------- 戟条人

CREATE TABLE St udent ( Sno char 9- primary key. Sname char (20 i unique, Ssex char (2), Sage smallint. Sdept char (2Q 1 ) f -f 建立教材表 CREATE TABLE Books ( Eno char 9) primary key Btitle char (40), Bauthor char ^20), Bpress char 40 Bdate datetime ): 建立书商表 -CREATE TABLE SSellcr BSno char 9[ priinaty key, BSnane char 201 . Tel char 30;. Person char (201 feedback char '40 1 鼻 /*书号* /車书名*/ 八作者于/ /廉也版社康/ " 由版日期柑

改进型卡塞格林光学系统的设计

收稿日期:2011-09-12 基金项目:国家863计划项目资助 作者简介:张磊(1981-),男,博士,讲师,主要从事光学设计、光电设计、光电检测及光通信等研究,E-mail :zhangl@https://www.360docs.net/doc/c75042467.html, 。 长春理工大学学报(自然科学版) Journal of Changchun University of Science and Technology (Natural Science Edition ) 第34卷第4期2011年12月 Vol.34No.4Dec.2011 改进型卡塞格林光学系统的设计 张磊,刘智颖,胡源,高天元 (长春理工大学 光电工程学院,长春 130022) 摘 要:普通的卡塞格林光学系统,其主次镜分别由抛物面和双曲面组合而成,非球面镜的加工难度大、成本高,针对这 些特点对卡塞格林光学系统进行了改进。改进型的卡塞格林光学系统与传统的卡塞格林光学系统对比具有加工难度小、成本低等特点,通过在系统最前面附加前校正组,使得主次镜可以由球面面型实现,通过在像面前设置后校正组使视场也得到了提高,与传统的卡塞格林光学系统20'相比,它的视场可以拓宽到1.3°。系统设计结果通过传递函数与点列图的分析与衍射极限非常接近,为中等口径卡塞格林光学系统的设计提供了一个新的思考方法。关键词:改进型卡塞格林光学系统;球面;遮拦比;视场;传递函数中图分类号:TH706 文献标识码:A 文章编号:1672-9870(2011)04-0030-03 Improved Design of Cassegrain Optical System ZHANG Lei ,LIU Zhiying ,HU Yuan ,GAO Tianyuan (School of Opto-electronic Engineering ,Changchun University of Science and Technology ,Changchun ,130022)Abstract :The traditional cassegrain system is generally composed of the parabolic primary mirror and the hyperbolic secondary mirror.The difficulty and cost of the manufacturing of the aspherical surface is very high.And the image quality is easy to be effected by the manufacture error and environment variation.Based on these characteristic ,the im-proved cassegrain system is designed with preference of lower difficulty and cost manufacturing.The primary mirror and the secondary mirror are both spherical surface instead of the aspherical surface.The image quality is analyzed related to not only the optical component radius ,thickness and the material but also secondary mirror central obscuration.The central obscuration ratio is chose reasonably based on the theory of annular diffraction.The field of view of the im-proved cassegrain system is enlarged from 20'to 1.3°.It is shown that the system assessed by optical transfer function and spot diagram is much closed to the diffraction limit.The successful improved cassegrain system design is demon-strated.It provides meaningful view for reflected optical system design. Key words :improved cassegrain system ;spherical surface ;obscuration ratio ;field of view ;optical transfer function 随着空间光通信的发展对其所使用的光学系统的分辨率也提出了更高的要求,所使用的光学系统主要有卡塞格林、格里高利和牛顿式系统等,其中应用最广泛的就是卡塞格林光学系统。传统的卡塞格林光学系统属于反射式系统,没有色差,口径可以做得较大,尽可能接收多的能量。从消除像差的角度上看,卡塞格林光学系统可以在减少光学元件个数的同时消除球差,其系统具有体积小、重量轻、结构 紧凑等特点。传统的卡塞格林光学系统虽然具有上述优点,也同时存在一些弊端,其缺点之一是其主镜和次镜都是非球面,其制造比球面困难得多;其缺点之二是没有满足正弦条件,像质优良的视场太小,当视场增大时,其轴外像差也会加大,为此,Ritchey 和Cretien 提出了所谓R-C 系统,但是R-C 系统的视场也不过20′左右是比较好的。对于实验室中的平行光管设计可以,但是这对于空间光通信的系

【薪酬管理)工资信息系统需求分析

(薪酬管理)工资信息系 统需求分析

需求分析 需求分析是软件定义的最后壹个阶段,它的基本任务是回答“系统必须做什么“这个问题。需求分析的任务不是确定系统怎样完成他的工作,而仅仅是确定系统完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。 可行性研究阶段产生的文档,特别是数据流程图,是需求分析的出发点。数据流成图中已经划分出系统必须完成的许多基本功能,系统分析员将仔细研究这些功能且进壹步将它们具体化。需求分析的结果是系统开发的基础,关系到工程的成败和软件产品的质量。因此,必须用行之有效的方法对软件需求进行严格的审查验证。 目前,公司对工资发放仍是采用手工处理的方式,信息数据存于不易更新、不易存放、容易丢失、难以备份等重大缺陷。动态工资管理系统项目结合公司工资管理的实际需要,对财务处负责的工资管理工作进行有效动态管理的信息管理,提供丰富的查询分析功能和管理、决策信息,用户接口友好,是满足公司动态工资管理的软件,能够提高企业管理的效率。 本系统旨于使公司对工资的管理更方便,以减轻工作人员的负担。能够快速方便地对职工工资等材料进行查询、修改等使工资管理能够简洁化、合理化、直观化。 2.1功能需求 工资管理信息系统对企业加强工资管理有着极其重要的作用,就壹般的大型企业来说,它的设计内容非常复杂而且繁多,比如拥有工资计算功能,工资统计功能,报表输出功能,而且设计的模块也很多,比如工资管理模块,工资统计模块,报表设计模块,打印输出模块,模糊查询模块等等。 由于本软件主要是为作者工作的壹家国际贸易公司定制开发的。该公司是壹家刚刚成立的公司,总体人员比较少,有正式员工20人,人员结构比较简单,学历比较高,基本上均拥有大专之上学历,部门划分也很清晰,而且人员的流动性不高,所以该公司目前对工资管理的要求且不高。因此,针对该公司而言,我们经过了反复地论证,最终确定了工资管理系统的设计方案。图3.1描述了整体流程图: 图3.1整体流程图

学生信息管理系统数据流图

学生信息管理系统零层数据图: 学生信息系统1层数据流图:

老师信息数据流图:

数据字典 数据流描述: 数据流名:帐号密码 数据来源:用户登录处理数据去向:统计分析处理说明:用户输入帐号与密码数据组成:帐号+密码 数据流量:小 数据流名:查询条件 数据来源:统计分析

数据去向:统计出用户输出信息 说明:用于统计出用户查询的所有条件数据组成:帐号+密码 数据流量:大 数据流名:录入成绩 数据来源:学生选课成绩 数据去向:学生成绩表 说明:录入学生的选课的成绩信息 数据组成:课程号+课程名 数据流量:大 数据流名:录入课程 数据来源:教务处制定的课程 数据去向:学生选课表 说明:录入学生选择的课程 数据组成:课程代号+课程名 数据流量:小 数据流名:老师查询条件 数据来源:统计分析 数据去向:老师查询的相关信息

说明:查询老师权限范围内的数据 数据组成:学生学号+课程号+课程名+老师编号 数据流量:小 数据流名:学生查询条件 数据来源:统计分析 数据去向:查询学生的相关信息 说明:在学生权限范围内查询信息 数据组成:学号+课程号+课程名+成绩+选课名+籍贯+年级+专业+院系+年级 数据流量:大 数据流名:管理员查询条件 数据来源:统计分析 数据去向:查询学生老师管理员的相关信息 说明:在管理员权限范围内查询信息 数据组成:学号+老师编号+籍贯+出生年月+年级+性别+民族+专业+院系+政治面貌+职称 数据流量:大 数据流名:录入学生与老师

数据来源:老师与学生信息表 数据去向:增删老师与学生 说明:管理学生与老师信息 数据组成:学号+老师编号+出生日期+籍贯+性别+名族 数据流量:小 数据流名:课程信息 数据来源:管理员录入胡课程 数据去向:课程信息的管理,增加与修改 说明:管理课程信息 数据组成:课程代号+课程名+出版社+作者+专业+系别+年级 数据流量:小 数据元素词条描述: 学生信息管理: 属性名字段名称数据类型长度备注学号Xs_xh Char 6 主键姓名Xs_xm char 8 不空性别Xs_xb bit 2 不空民族Xs_mz char 4 不空出生日期Xs_csrq smalldatetime 20 不空系别Xs_xib char 4 不空专业Xs_zy char 8 不空年级Xs_nj char 8 不空籍贯Xs_jg char 50 不空 名称:学生信息管理

实验室管理系统需求分析数据流图业务流图

系统设计报告 1.引言 1.1摘要(摘要说明所设计开发系统的名称、目标和功能) 名称: 计算机大棚实验室系统设计 目的: 自动化运行 信息化管理 无纸化办公 功能: 提高实验室工作效率、科研水平、降低运行成本 保证实验室的质量管理在严格控制下运行,从而能使实验室的最终产品即所有的检测或管理数据、信息均符合相关的质量标准或规。 实现自动化监控大棚室温度以及温度的调节。 温湿度监控:实现对温室大棚温湿度参数的实时采集,测量空间的温度和湿度,由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示,实现温湿度的智能检测。 作物生长情况监控:对作物定时进行检查,是否出现生长问题,例如虫害、病害、缺水、温度等之类的影响,并进行相应的管理。 控制处理: 当温度或温湿度越限时报警,并根据报警信号提示采取一定手段控制。 当作物出现病虫害时,进行作物打药。

无线传输:用温湿度传感器将测量的温湿度数据通过无线模块进行传输。 对作物进行测评,看其生长是否正常,并进行相应的措施。 1.2 背景 1)项目的承担者: 项目责任人 2)用户: 实验室管理者 3)本系统和其他系统或机构的关系和联系: 无 1.3 工作条件和限制(包括计算机系统环境限制、保密和安全的限制等) 符合基本计算机网络和程序正常运行即可。 1.4 参考和引用资料 大棚自动化系统百度百科 2.总体设计 2.1模块设计

系统总体结构图(功能模块图) 检测器提取需要的相关信息,导入业务层与数据库相应数据进行比价,给出结论,并依据结论做出相应的措施,进而控制调节器进行调工作,直到检测器信息与数据库信息相匹配为止。 计算机大棚实验室系统 管理员 设备管理信息管理 设备购买设 备 维 护 设 备 控 制 作 物 信 息 实 验 室 信 息 管 理 员 信 息 自动管理 实 验 室 设 备 调 节 实 验 室 数 据 显 示 实 验 室 报 警 系 统 实 验 室 设 备 监 测

分析报告-非球面光学镜头

非 球 面 光 学 镜 头 项 目 建 议 书 昆明禹诚投资管理咨询有限公司编制 Kunming Yunnan China 昆明钱局街186号兴云大厦606室 邮编:650031 电话:(0871)5339860 非球面光学镜头 项 目 建 议 书 昆明禹诚投资管理咨询有限公司编制 昆明钱局街186号兴云大厦606室 邮编:650031 电话:(0871)5339860 Kunming Yunnan China 目 录 第1章 总论 1. 项目提出的必要性和依据 2. 主要经济技术指标 第2章 产品市场现状及初步预测 第3章 资源情况及原材料供应状况 3.1 资源情况 3.2 原材料供应状况 第4章 项目主要技术内容 4.1 技术指标及技术来源 4.2 技术负责单位和主要技术负责人简介

第5章 项目实施方案 5.1 项目选址及拟建规模 5.2 产品工艺方案 5.3 项目承担单位和项目负责人简介 第6章 项目投资估算及资金筹措 第7章 项目社会经济效益分析 7.1 项目经济效益分析 7.2 项目社会效益及生态效益分析 第8章 项目实施进度 第1章 总 论 1. 1 项目提出的必要性和依据 随着光学和电子技术的发展,光电技术不仅广泛地应用于国民经济、科学技术和日常生活的各个领域,而且光学零件也由大而分散的零件发展成为小的集成元件。在这个发展过程中非球面光学零件起着很重要的作用。所谓非球面光学零件简单地说就是光学零件的面形是一个高次曲面,其数学方程是一个高次方程。非球面光学零件不仅可以校正球差、慧差、畸变、像散等像差,使光学系统的像质提高,从而增大观察或瞄准的视场和作用距离,而且使用少量的非球面光学零件就能显著地减少整个系统的零件数量,缩小系统的尺寸,从而节省大量的材料和劳动工作量,在降低成本的同时还减少光能损失,提高成像的清晰度。非球面技术是近几年少数几个发达国家首先发展起来的高科技应用技术。 自从有光学仪器以来,其光学系统的透镜都是采用玻璃球面透镜,据不完全统计,目前仅在中国的光学仪器制造行业中,透镜每年的生产量有2亿件左右。早在17世纪,科学家就认识到在光学系统中采用非球面光学零件的优点,但长期以来一直未能推广应用,这主要是非球面光学零件的制造和检测要比球面光学零件困难得多。过去,非球面光学零件主要靠技术熟练的工人用手工进行修抛,生产率很低,成本很高,重复精度不能保证。随着科学技术的发展,特别是精密加工和计算机技术的发展,在70年代在非球面光学零件的加工方法上有了突破。加工效率、精度和成本等方面取得了许多令人满意的研究成果。目前国外非球面光学零件的制造技术主要有计算机数控精磨抛光技术,计算机数控单点金刚石车削技术,光学玻璃透镜精密模压成型技术,光学塑料注射成型技术等。目前国外的各种非球面加工工艺已经处于比较成熟的阶段。从大到几米直径小到几毫米直径、从单件到大批量、从高精度到一般精度都能加工。可以根据产品的规格和批量的要求选用不同的非球面加工工艺,经济合理地加工出非球面光学零件。

基于单片机的空气质量检测仪的设计与实现

基于单片机的空气质量检测仪的设计与实现 摘要本文主要介绍了基于arduino单片机和夏普GP2Y1010AUOF粉尘传感器的空气质量PM2.5测量设计系统。该系统通过传感器多次采集空气粉尘浓度数据,把相应的模拟量传回单片机,系统通过模数转换、滤波算法,最后把检测到PM2.5浓度数值显示到OLED显示屏上,如果检测值超过了污染指标,就发出警报提醒使用者,除此之外,还加入了温湿度和时间,增加了设备的实用性。该设计对检测空气质量,提高人们的生活质量以及环境意识,促使人们改善环境,具有重要的意义,因此应用前景非常广泛。 关键词单片机;传感器技术;滤波算法;PM2.5 引言 由种种环境空气污染带来的危害是人所皆知的,人们也越来越渴望有个空气干净的居住环境,每天都看不到雾霾天气,呼吸新鲜空气。对PM2.5进行更深入细致地研究,可以有助于我们了解身边的空气质量。天气预告往往只能给出某一个地区的近期空气质量大体情况,带有不少的时间、地域局限性。因此设计出一款轻便、小巧的PM2.5、温湿度检测仪对我们实时了解身边空气质量具有重要的意义和市场价值。 2 总体设计 本设计将单片机与传感器相结合,开发和研究时采用模块化设计的方案,系统架构图如图1所示,实现集成温湿度、空气PM2.5监测为一体的环境质量检测系统。 3 硬件设计 3.1 MCU(微控制单元) 本设计采用Arduino uno R3核心板作为开发单片机,是Arduino USB接口系列的最新版,集成了USB接口贴片芯片ATmega16U2和ICSP在线串行编程接口。其MCU是使用ATMEGA328P-PU芯片,是一款高性能、低功耗的8位A VR 微处理器。另外最重要的是它分别集成了6个独立的ADC模拟输入口和6个PWM数字输出口,这极大地方便了传感器等设备在其身上的应用。 3.2 PM2.5粉尘传感器 本设计采用的是一款GP2Yl010AUOF光学空气质量传感器,其内部结构为对角安放着红外线發光二极管和光电晶体管,使其能够探测到空气中尘埃反射光[1]。相对于同类产品GP2Yl050AUOF使用串口通信,该传感器更容易调试和拥有更高的灵敏度,即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到,通常在空气

(完整版)基于无线传感网络的空气质量监测系统毕业设计论文

摘要 空气品质对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用及监控系统的网络设计。 本系统采用无线传感器网络来实现数据的采集与发送。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。 本设计系统采用CC2430无线通信模块、温湿度传感器DHT90、空气质量传感器QS-01、电源模块构建无线传感器网络,通过RS-232串口和监控中心通信,使用软件开发平台IAR Embedded Workbench开发ZigBee协议栈,基于ZigBee的无线网络技术以低功耗、低成本、低复杂度等特点受到越来越多企业和个人的青睐。空气质量监测系统特别适合于数据吞吐量小、网络建设投资少、网络安全要求较高、不便频繁更换电池或充电的场合。预计将在消费类电子设备、家庭智能化、工控、医用设备控制、农业自动化等领域获得广泛应用,利用ZigBee技术完成传感器节点和汇聚节点的应用程序,最终能够实现空气质量的监测。 关键字:无线传感器;cc2430;DTH90;zigbee技术;空气质量检测

ABSTRACT Air quality impact on people is very important, using sensors to detect air quality is now a popular method, this paper introduces the sensor in air quality testing principle, analyzes the advantages and disadvantages of gas sensor, and gas sensor development trend and prospects. The system uses wireless sensor networks to achieve data’s collection and transmission.Wireless sensor networks are composed of a large number of low-cost micro-sensor nodes which are deployed in the monitoring region, uses wireless communication means to form a multi-, collection and processing of perceived target information in the network coverage region, and send them to observers. This system uses CC2430 wireless communication module ,temperature and the ZigBee wireless networking by low characteristics and so on power loss, low cost, low complexity receives more and more many enterprises and individual favor.The ZigBee technology suits specially in the data volume of goods invests few, the

工资管理系统数据流程图

工资管理系统数据流程图

1. 工资管理系统的数据流程图,如图: 2. 主要数据字典 1) 数据项的定义 数据项 编号 数据项名称类型及宽度简述取值范围 I1 考勤日期Char ( 10) 标示其他部门提交的职工考勤信息的年月 I2 工资日期Char10) 标示职工工资的年月 I3 职工编码Char10) 唯一用来标示职工的编码 I4 部门名称Char(20) 使用此系统单位内部子部分 I5 基本工资decimal(7,2) 各部门内的员工固定工资,即部门岗位工资。

2)数据存储的描述 数据存储编号数据存 储名称 简述数据存储组成相关联的 处理 S1 变动工 资表记录职工变动工资的 详细信息 工资日期 + 职工编码 + 加班费 + 奖金 + 水 电费 + 保险费 + 病假扣款 + 事假扣款 + 旷 工扣款 + 其他扣款 + 个人所得税 P2 、 p4 S2 基本工 资表记录职工固定工资的 详细信息 工资日期 + 职工编码 + 基本工资 + 工 龄工资 + 岗位津贴 + 固定补贴 P4 、 p5 S3 工资计 算表记录职工工资的详细 信息 工资日期 + 职工编码 + 职工姓名 + 个 人账号 + 基本工资 + 工龄工资 + 岗位 津贴 + 固定补贴 + 变动津贴 + 加班费 + 奖金 + 应发工资 + 水电费 + 保险费 + 病 假扣款 + 事假扣款 + 旷工扣款 + 其他 扣款 + 个人所得税 + 扣款合计 + 实发 工资 P4 、 p5 、 p6 、 p7 、 p8 、 p9 S4 福利费 计提分 配表记录职工福利费分配 的详细信息 日期 + 职工编码 + 部门编码 + 对应科目编 码 + 金额 P8 、 p10 S5 个人所 得税申 报表记录职工个人所得税 情况 职工编码 + 职工姓名 + 所得期间 + 所得项 目 + 收入额合计 + 费用额 + 应纳税所得额 + 税率 + 速算扣除数 + 扣缴所得税额 P9 、 p10 S6 工资费 用分配 表描述工资费用的分摊 (来源) 日期 + 职工编码 + 部门编码 + 对应科目编 码 + 金额 P7 、 p10 S8 职员信 息表职员基本信息职工编码 + 职工姓名 + 性别 + 人员类别 + 部门编码 + 部门名称 + 岗位编码 + 岗位名 称 + 职称 + 工龄 + 个人账号 + 联系电话 P3 、 E3 S9 工资计 算标准 表设置职工工资项目金 额标准 基本工资计算标准 + 变动工资计算标准E3 、 P2 S10 考勤表记录职工考勤信息情 况考勤日期 + 职工编码 + 加班天数 + 病假天 数 + 旷工天数 + 事假天数; P1 、 P2 3)数据流的描述 数据流编号数据流 名称 简述数据流 来源 数据流 去向 数据流组成数据 流量 高峰 流量 D1 考勤记 录输入的企业所有 职工的考勤信息 E1 P1 考勤日期 + 职工编码 + 加班天数 + 病假天数 + 旷工天数 + 事假天数; 1 次 / 月 1 次 / 月

PM2.5空气质量检测仪的设计与制作

毕业设计(论文)任务书 (2015届) 2014年09月 22日

目录 一绪论 (1) 1.1 前言 (1) 1.2 选题背景 (1) 1.3 国内外发展状态 (2) 1.3.1 粉尘测量方法 (3) 1.3.2 粉尘检测仪的性能及优点 (3) 1.3.3 研究的意义 (4) 1.4 本文主要工作 (4) 二 PM2.5粉尘浓度测试仪设计系统 (4) 2.1系统的功能和技术指标 (4) 2.2 工作原理 (4) 2.3 程序框图和流程图 (6) 三 PM2.5粉尘测试仪系统硬件设计 (8) 3.1 单片机部分硬件设计 (8) 3.2 信号采集电路 (10) 3.3 LED1602液晶屏显示电路 (11) 3.4声光提醒报警电路 (12) 3.5 智能换风机电路 (14) 3.6 按键电路 (14) 四 PM2.5粉尘测试仪系统软件设计 (15) 4.1系统程序流程图 (15)

4.2浓度参考值的键盘设定程序设计 (16) 4.3信号采集部分的程序设计 (17) 4.4蜂鸣器报警部分程序设计 (18) 4.5 LED1602液晶显示部分的程序设计 (19) 五 PM2.5粉尘检测仪的测试结果 (19) 六结论 (21) 七参考文献 (22) 八附录一:系统程序 (23) 九致谢 (29)

前言 随着社会的进步,工业化水平的提高,人们的生活和工作有了很多便利。然而人们在享有方便生活和工作的同时,不得不面对由于对自然的不合理开发,对自然环境造成的野蛮污染,使生存环境越来越差的现实。所以人类必须采取相应措施,合理利用开发自然资源,及大自然和睦相处。进入21 世纪以来,环境问题越来越严重,而这及人们对生活质量要求的提高形成了矛盾,因此注重环境的保护问题已经慢慢步入了产业化。人类要治理好环境问题,必须要做到“知己知彼”,在做好监控及检测的同时知道病灶所在然后对症下药,从而药到病除。 粉尘是空气质量的重要指标,所以粉尘的检测就很重要,因此粉尘检测仪成为环保监测部门及很多工矿企业的必备品。因此市面上出现了各种各形形色色的测试仪。 粉尘检测仪主要用于检测环境中的粉尘浓度,适用于工矿企业劳动部门生产现场粉尘浓度的测定、环境环保监测部门大气飘尘检测和污染源调查等。 本文所设计的粉尘检测仪围绕单片机为控制核心,完成数据的采集、显示、参数设置、自动报警及智能换风等系统各模块的程序设计,结合各模块的硬件电路实现每个模块的功能,从而实现整个系统的功能。 1.2 选题背景 粉尘又称可吸入颗粒物(inhalable particular matter),它是指能进入呼吸道的,直径为10μm的颗粒物,对人的眼睛、鼻腔、上呼吸道都十分有害。同时这种可吸入粉尘能长驱进入肺泡且沉积时间长,可导致心肺病、心血管疾病。粉尘作为病菌的载体,一同散入空气中,极易传播疾病。生产中许多及其工作环

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