航空航天测控技术范文
发布时间：2024-01-25 15:46:17
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篇1
【Keywords】artificial intelligence； aerospace measurement and control technology； application inquiry； intelligent
【中图分类号】V55 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0141-02
1 引言
人工智能在航天领域的应用具有巨大潜能。航天测控技术实际上是通过测控，实现对卫星的控制，这是一份较为复杂的工作过程。随着卫星功能的不断增多，航天测控技术要求也越来越高。虽然我国已经在航天事业方面位于先进的水平，但是航天测控设备多只是实现遥控与测控的自动化，与智能化的实现还有一段距离。因此，人工智能的应用还有待挖掘，人工智能在航天测控技术中的应用还有待研究。
2 人工智能的应用概述
近年来，我国在人工智能的研究领域也有了较大的进展，不少国内学者发表了有实用价值的研究著作。人工智能在医学诊疗方面取得了广泛的应用。随着航天器的多功能发展，智能化的转变，成为发挥航天事业多用途、系统化的决定性因素。因此，我国逐步加大了人工智能在航天测控技术中的研究，希望航天测控技术能够自动处理探测故障、自行进行飞行规划和路线设计等[1]。
3 航天测控技术中的设备应用要求
第一，卫星轨道测试及其引导系统。第二，航天侧控技术的安全控制。第三，根据航天侧控任务要求对卫星的形态进行分析，对其卫星轨道实施控制。第四，航天侧控系统要实时监测卫星内部的设备工作情况。第五，航天侧控技术要求能够对卫星上设备发生的故障，及时采取定位、排除和检修。航天的侧控应用，对设备的响应速度与可靠性都具有很高的要求，不仅要具有极强的通用性质，还要能够在规定时间内完成对相关设备的检测与通信，使设备间保持联系，保证遥测技术数据正常处理流程。对设备故障等任务提出控制指令，进而进行执行[2]。
4 人工智能在航天测控技术中的应用意义
传统的航天y控软件是通过算法结构和计算机而实现推理功能的，对于很多问题还无法提供最精确的答案和描述，数值的计算能力也不够强，有时只能定性推理。而人工智能的应用，可以提升其生存能力，包括航天器的自主检修能力、故障排除能力、定位能力等。对于航天器的轨道设计，自动化网络智能预先对故障检测的定位等设置好，用编程进行控制。随着航天测控技术要求的不断提升，传统的编程控制已经不能满足当代的应用需求，若不向智能化测控技术进行靠拢，其航天测绘中的数据与通信的可靠性与有效性都会受到不同程度的影响，导致接收到的数据不准确、不完整。因此，我国很多专家专门成立研究小组，对航天测控技术进行数据分析，分析其指令的序列、故障检修、定位等信息，将人为的管理逐渐转化为智能化管理。
用人工智能控制航天测控技术，不仅能够提升航天工作的安全系数，还能够减少航天器的使用寿命，降低人工控制费用，减少人工管理精力，具有很明显的优势。第一，人工智能能够代替测控专家进行智能化操作与工作，减少专家的脑力劳动。第二，人工智能中收藏了所有测控专业的各项经验，整合了测控技术的专业知识。第三，人工智能使航天系统离开了人操控的固定模式，提高了操作的变通性和实时性，降低了人为操控影响因素。第四，人工智能使航天机械更容易操控，提升了工作效率。第五，人工智能使航天系统的解决问题能力提升。第六，节约了航天器测控的维持状态的人力和物力，配置速度加快[3]。
5 人工智能在航天测控技术中应用的可行性
人工智能的应用过程，实际上是将人的思维活动进行机械化，使机械具有类似人工的处理问题的能力。人工智能在航天测控技术中的应用，是航天系统模仿测控专家的思维和操作，进行推理判断，使操控程序能够如同专家处理问题的规则一样，及时提供解决措施，根据我国现有条件可知，人工智能在航天测控任务中的应用是可行的。测控系统的功能有数据库和知识库。前者包含遥测数据、指令和故障信息。后者包括用户的接口、知识获取、知识表达等。通过外部输入数据，转换成系统能够识别的信息，进行格式压缩和处理，实现对航天器的控制，利用人工智能实现测控技术控制，减轻了人为负担，也能够提升航天测控能力。
6 航天测控技术任务中的智能化应用分析
我国传统的航天测控技术是采用一般算法实现自动化，该种方式具有封闭性，不利于技术的发展和扩充，故障维护方面也要采用人工方式进行解决，不适用航天事业发展。根据我国航天测控技术现状，我们首先要确定测控设备智能化系统，选择有针对性的部位，融合测控专家的思维，实现人工智能操作[3]。其次，使用智能化系统，还要将专家测控系统嵌入到设备中，再改变原本的算法与结构，使其逐渐适应航天事业的改变与发展。对于智能化测控系统中，可以确定的系统由遥测信息处理系统、通信跟踪系统、故障诊断系统、检测系统等。这些都是容易实现人工智能的部分，能够使遥测信息处理中，清楚航天器的轨道等情况。
7 人工智能在航天测控技术中的应用环境与目标
为了使人工智能在航天测控技术中具有可靠的应用，要遵循一定的应用环境和目标。在开发环境上，要选取经验丰富的建造及测控专家进行系统融合，先借助小型机进行专家智能系统开发应用，再根据需求进行专家系统开发。在目标方面，不仅要开发全面、智能化的航天测控大系统，还要在开发通讯上更加便捷，统一通讯接口，面向广大用户，逐步升级系统故障排除方案。真正实现系统在线实时工作。同时，人工智能在航天测控技术中的最终目标是将地面测控设备小型化，再将其移植到航天事业中，提升卫星的控制能力。
8 结论
人工智能在航天侧控技术中的应用与开发，有利于我国智能化的进一步发展研究，对于提升航天测控设备的可靠性具有重要意义。希望本文的研究，能为提升我国人工智能在航天测控技术中的应用水平提供借鉴。
【参考文献】
篇2
中图分类号：TN915.4—34文献标识码：A文章编号：1004—373X（2012）18—0099—03
数据是航天测控系统处理和应用的核心[1]。随着我国航天测控事业的不断发展，整个航天测控系统将发展成为以中继卫星为中心的天基测控网，以陆地测站为中心的陆基测控网和以测量船站为中心的海基测控网三个相对独立的测控系统[2—3]，而且各方用户对整个系统提供综合应用服务的需求也不断提高。现有传统的航天测控数据体制，采用约定字段数据包结构的数据处理和应用模式，使得的数据处理及应用都较受限制。为此，构建一个统一化、标准化的数据体制，实现整个测控系统数据的统一标准化处理和应用，将对我国航天测控事业的进一步发展具有重要意义。随着XML（eXtensibleMarkupLanguage）相关协议标准和应用技术的不断成熟，使XML逐渐成为一种处理应用系统间数据交换的标准[4—5]。
1现有传统航天测控数据体制分析
现有传统的航天测控系统采用约定字段数据包结构的数据体制，这种体制在数据处理和应用方面，都有其自身的局限性。
1.1数据处理方面
在以约定字段数据包为核心的数据处理中，数据的生产者需要按照约定的格式填写各个字段，建立完整的数据包并发送给数据的消费者。数据的消费者首先要按照约定的格式，从数据包中分解出各个数据字段，最终得到各个应用数据，然后才能对这些数据进行处理[6]。这种数据处理方式有几个明显的不足：一是数据处理的代码耦合度高，为针对不同任务而进行的软件维护设计将要求对软件代码的重新修改与测试，从而影响了软件的可重用性和模块化；二是不同数据处理单元之间的接口复杂，标准不统一。假设有n个模块要进行信息交互，则会存在Cn2个接口，这使得数据的交互和集成变得十分困难。
此外，传统数据体制对数据的处理不能有效区分实时与非实时数据，实际可用数据处理资源无法实现合理分配，传输带宽的弹性较小。
1.2数据应用方面
数据应用以数据处理为基础。一方面基于约定字段数据包结构的传统数据体制限制了系统对底层数据的处理方式和处理能力，从而影响了数据应用的可实现行和丰富性；另一方面，在传统的航天测控数据体制下，不同测控网之间的数据交互仅仅只解决了基本的数据链路和数据传输的问题，对数据网络层与应用层的设计与处理较少。同时，数据的传输与网络特性单一，使得系统对通信资源的分配和利用力不从心，系统可统一应用的数据范围和综合性较受限制，不利于系统的适应性和拓展性发展。
2基于XML的航天测控数据体制
2.1XML的特点
XML是由W3C（WorldWideWebConsortium）的一种标准，是标准通用标记语言（StandardGeneralizedMarkupLanguage，SGML）的一个简化子集。它具有以下几个传统约定数据包结构数据不具有的显著特点[7—8]：
（1）数据的自描述性，适用于特定领域的数据处理和应用。
（2）结构化的数据模型，为数据显示和处理提供标准的处理方式。
（3）丰富的网络传输特性，可作为性能良好的通信协议。
（4）成熟的XML应用标准与处理技术，如XSL，DOM，SAX，WML，XLink和XPointer等为XML的应用拓展提供了技术支持。
此外，航天测控网的IP化改造，也为XML的技术实现提供了硬件平台。
2.2基于XML的航天测控数据体制
航天测控数据处理按时间的要求不同可分为实时数据处理和非实时数据处理。实时数据处理要求处理速度快，时间短，方法简单，所使用的数据为流数据，大多不会重复使用。非实时数据处理流程多，方法精细、复杂，所使用的数据为积累数据，大多需要重复使用。
篇3
中国航天事业的蓬勃发展也给我们的高考命题提供了很好的素材。2008年发射"神舟七号"，航天员出舱在太空行走；2011年8月，"嫦娥二号"成功进入了绕"拉格朗日点"的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家；"神州八号"飞船与"天宫一号"目标飞行器成功实施了首次交会对接等，都给了我们非常生动的情境。下面我就从航天技术的发展历程、载人航天工程七大系统等方面来研究航空航天中的物理问题，具体如下：
一、航空航天技术的发展
人类很早就有了航天的思想，我国古代流传的"嫦娥奔月"、"吴刚砍桂"等传说故事，就是对人类航天理想的生动描绘之一。当然，人类真正实现这种理想是到19世纪末才开始起步的.从那时起，相继涌现出俄国的齐奥尔科夫斯基，美国的戈达德和德国的奥伯特等富于探索精神的航天先驱者。俄国的奥尔科夫斯基最早从理论上证明用多级火箭可克服地球的引力而进入太空，建立了表征多级火箭理想速度的著名的齐奥尔科夫斯基公式。而且他肯定了液体发动机是航天飞行器最适宜的动力装置。美国的戈达德是液体火箭的创始人。他曾指出，要克服地球引力，火箭必须具有每秒79公里的速度。他在1921年开始研制液体火箭发动机，1926年3月16日，他研制的液体火箭飞行成功。德国的奥伯特也是最早的火箭和航天的理论家和实践者。1923年奥伯特论述了火箭飞行的数学理论，并对火箭结构和星际飞行提出了许多新观念。到了1942年10月3日，德国太空协会的青年专家布劳恩领导的航天研究小组，经过艰苦的探索，在总结历次失败教训的基础上，终于发明了再生冷却式燃烧室和燃气舵等新技术。采用这些新技术，终于获得弹道导弹（V-2）的发射成功[1]。从而在工程上实现了航天先驱者的技术思想，取得向地球引力挑战的胜利，并对后来大型火箭的发展起到了继往开来的重大作用。堪称是人类航天发展史上的一个里程碑。
第二次世界大战后，前苏联和美、法、日、加拿大、澳大利亚等国家，都先后发射了探空火箭，创造出发射393公里高度的纪录，获得了许多高层空间的宝贵资料，为发展航天奠定了科学基础。经过10多年的艰苦探索之后，于1957年10月4日，前苏联把世界上第一颗人造地球卫星送入大气层外的运行轨道，开创了人类航天史的新纪元。以后，美、英、法、日和中国、印度等国均成功地发射了人造卫星。自60年代中期开始，卫星的发展便从探索试验转入实用阶段。如今，人类发射的侦察、预警、通信导航、天文气象、海洋监视、测地探矿等应用卫星巳超过2500颗，它们在经济、军事和科研中发挥了非常大的作用。
随着航天技术的发展，人类不断刷新航天纪录.创造出一个个惊人的奇迹。诸如：1961年4月12日开辟了载人航天的成功之路；从1959年开始又开创了对月球的探测和人类登月考察的新篇章；自70年代起，人类对太阳系中的行星先后进行了探测，前苏联和美国并相继在空间建立了航天站；80年代初又发明了能重复使用的航天飞机等等。这些令人鼓舞的成就，对航天技术及其它科学领域的发展都具有深远的历史意义。
二、物理在航空航天中的应用
（一）火箭推进原理
所有航天器的发射都依靠火箭技术，而火箭的飞行是遵循着质点系动量定理和动量守恒的。竖立在发射架上的火箭本身带有燃料和氧化剂，火箭在发射前总动量为零，当点火燃烧后，高温高压的气体不断从火箭尾部的喷管往后喷出，从而使火箭获得向上的巨大推力，克服自身的重力，向太空冲去。下面我们看一下火箭所受的推力大小和火箭的运动速度。
（二）火箭的速度
火箭是依靠连续不断的喷出大量质量m极小的燃料气体才得到连续平稳的加速上行。为了进一步说明火箭在这一过程中获得的速度，先不考虑地球的重力作用，将质量为M的火箭中的燃料燃烧后喷出的燃料气体看成质量为m（远小于M）、相对火箭速度为u的细小弹丸，由于火箭不受任何外力，因此火箭系统总动量守恒，当弹丸以速度u向后喷出，火箭就获得与弹丸等量而方向向前的动量，由于燃料不断燃烧，火箭体的质量就不断减小，因而火箭是一个变质量体系，我们用动量守恒来计算火箭最后得到的速度。
（三）多级火箭
从以上的分析可知，要想航天器上天，至少要获得7.9km/s 的速度，而要到达其他行星或是其他星系，则需要更大的速度。要想火箭得到大的速度，就必须增大燃料气体的喷射速度u和增大质量比M/Me。我们先看燃料气体的喷射速度，它受到诸多因素的影响，一种液态的常规燃料是偏二甲肼（ H-N-N-CH3）加四氧化二氮（N2O4），燃料后气体的速度u接近2km/s，另一种非常规的燃料（如液氢加液氧）做推进剂，其喷射速度可达4km/s。同时由于火箭上所装载的仪器设备等的影响质量比M/Me 也有所限制，大约在10到20之间[2]。在这样的条件下，我们可以对一级火箭所能达到的末速度做一估计，其速度必须达到10.8（km/s）这并不是火箭真正能达到的速度，必须考虑地球引力和空气阻力的影响等，所以最终的单级火箭的速度只可能达到7km/s左右，小于第一宇宙速度7.9km/s，无法将航天器送上天。
实际的火箭通常为多级火箭，是用多个单级火箭经串联、并联或串并联（即捆绑式）组合而成的一个飞行整体。
三、载人航天工程七大系统
（一）航天员系统
载人航天首先要有航天员及其上天飞行的保障设施。这是一个航天员为中心的医学和工程相结合的复杂系统。它涉及航天生命科学和航天医学等领域，包括航天员的选拔训练、航天员的医学监督保障、 航天员的一样食品、航天员飞行训练模拟等分系统。
（二）载人飞船系统
飞船是载人航天的核心部分，它为航天员和有效载荷提供必要的生活和工作条件，保证航天员进行有效空间实验和出舱活动，并安全返还地面。
（三）运载火箭系统
运载火箭是把载人飞船安全可靠送入预定轨道的运载工具。包括箭体结构、动力装置等10个分系统，特别是增加了载人所需的故障监测分系统和逃逸救生分系统。
（四）飞船应用系统
载人航天工程最终是为了应用，创造效益，因此飞船应用系统是备受关注的部分。它利用载人飞船的空间试验支持能力，开展对地观测、环境监测、生命科学、材料科学、流体科学等试验，安装有多项任务上百种有效载荷应用设备。
（五）测控通讯系统
当运载火箭发射和载人飞船上天飞行以及返回时，需要靠测控系统通信系统保持天地之间的经常联系，完成飞船遥测参数和电视图像的接受处理，对飞船运行和轨道舱留轨工作的测控管理，这个测控通信系统由北京航天指挥控制中心、陆上地面测控站和海上远望号远洋航天测量船队组成、执行飞船轨道测量、遥控、遥测、火箭安全控制，航天员逃逸控制等任务[3]。
（六）发射场系统
神舟号飞船的发射场选在酒泉卫星发射中心，发射场系统由技术区、发射区、试验指挥区、首区测量和航天员区组成，形成火箭、飞船、航天员从测试到发射以及上升段、返回段测量的一套完整体系。
（七）着陆场系统
载人航天这路着陆场系统包括主、副着陆场，陆上应急援救、海上应急援救、通信测量、航天员医保等部分。
四、结束语
篇4
生产实习单位简介： 中国空空导弹研究院，是国家专业从事空空导弹、发射装置、地面检测设备和机载光电设备及其派生型产品研制开发及批量生产的研究发展基地，是国家重点科研院所之一。
研究领域覆盖导弹总体设计与制导、自动控制、无线电、红外、激光、微波、计算机、通讯、精密机械、火箭发动机、信号处理、机械设计与制造等。
作为中国研制高精尖武器的国家队，研究院拥有国内一流的厂房、实验设施，拥有万余台套专用仪器和设备，拥有先进的制造、批量生产能力和现代化试验等手段，拥有着一流的科研队伍，上千名科技人员孜孜不倦的奋战在各个岗位上，完备的管理体系让产品质量得以保障。
五十年来，研究院承担了多项国家重点工程，取得各类科研成果3000多项。研究院高度重视青年科技人才使用和培养。在科研生产重点项目、重点岗位大胆启用青年科技人才，同时还提供多渠道的深造机会。近年，研究院向清华大学、南开大学、北京航空航天大学、北京理工大学、西北工业大学、西安电子科技大学、南京航空航天大学等多所重点院校送培博士、硕士生，并设立了清华大学研究生工作站和清华大学远程教育工作站。并与国外有着广泛的联系，经常派员出国进修、培训、考察和学术交流。
研究院致力于为职工创造最优质的生活环境：具有完善的后勤保障和生活配套设施，单身宿舍、职工食堂、子弟学校、幼儿园、职工医院、职工活动中心、电视台、俱乐部、体育场、游泳池等一应俱全，职工住房条件优越。工作区、生活区整洁规范，环境优美，被授予国家级绿色小区。
导弹维修专业实习周记(二)
实习形式主要为参观和讲座两种形式。
为期十天的实习时间岁虽然不长，但我从中锻炼了自己，并且学到了很多课堂上学不到的东西。也通过十天的实践，使我对国防事业基层单位有了更深的了解。
如果用一句话来总结我的感受，那就是伟大的事业孕育伟大的精神，伟大的精神推动伟大的事业。航空航天工程是当今世界高新技术发展水平的集中体现，是衡量一个国家综合国力的重要标志。在实施航空航天工程的进程中，中国航天人牢记党和人民的重托，满怀为国争光的雄心壮志，自强不息，顽强拼搏，团结协作，开拓创新，取得了一个又一个辉煌成果，也铸就了特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的载人航天精神。这是以爱国主义为核心的伟大民族精神和以改革创新为核心的时代精神的生动体现，是井冈山精神、延安精神、两弹一星精神、九八抗洪精神、抗击非典精神的光荣传承，是我们党、国家、军队和人民的宝贵精神财富，值得全国人民认真学习和大力弘扬。
导弹维修专业实习周记(三)
在实习过程中，从空导院的每一位成员身上我能深切的体会到航空航天人对工作的严谨认真，对航空航天事业的无私奉献。
作为航空航天的人才需要艰苦奋斗的精神。历尽千难成伟业，人间万事出艰辛。我国航空航天工程是在世界航天大国已经发展几十年后起步的。为了缩小差距，迎头赶上，航天工程开始实施就明确提出，要坚持做到起步晚、起点高，投入少、效益高，项目少、水平高，从总体上体现中国特色和技术进步，走跨越式发展的道路。中国航天人始终以人民利益为最高利益，以苦为荣，以苦为乐，常年超负荷工作，默默承受着常人难以承受的困难和压力。载人航天工程的成功实践告诉我们，无论过去、现在还是将来，艰苦奋斗永远是我们战胜一切困难、夺取事业胜利的重要法宝。只有以艰苦奋斗精神作支撑，我们的民族才能自立自强，我们的国家才能发展进步，我们的各项事业才能永葆生机活力。
作为航空航天的人才需要勇于攻坚的精神。航天工程是中国航天领域迄今规模最庞大、系统最复杂、技术难度大、质量可靠性安全性要求最高和极具风险性的一项重点工程。这项空前复杂的工程在比较短的时间里不断取得历史性突破，一个极其重要的原因在于，中国航天人敢于攻坚、勇于创新。从试验室到各生产企业，从大漠深处的航天发射场到浩瀚三大洋上的远望号测量船，到处留下了航天人攻坚的足迹，洒下了航天人登攀的汗水。他们知难而进，顽强拼搏，在重重困难面前百折不挠，在道道难关面前决不退缩，以惊人的毅力和勇气战胜了各种难以想象的困难，用满腔热血谱写了共和国航空航天事业的壮丽史诗。
作为航空航天的人才需要开拓创新的精神。我国的航空航天工程，从飞船设计、火箭改进、轨道控制、空间应用到测控通信、航天员训练、发射场和着陆场等方案论证设计，都瞄准世界先进技术，确保工程一起步就有强劲的后发优势，关键技术就能与世界先进水平并驾齐驱，局部还有所超越。面对一系列全新领域和尖端课题，科技人员始终不懈探索、敢于超越，攻克了一项又一项关键技术难题，获得了一大批具有自主知识产权的核心技术和生产性关键技术，展示了新时期中国航天人的卓越创新能力。这些重大突破，使我国在一些重要技术领域达到了世界先进水平。中国航天人的成功实践告诉我们，一定要勇于站在世界科技发展的最前列，敢于在一些重要领域和科技前沿创造自主知识产权，大力提高核心竞争力，努力在世界高新技术领域占有一席之地。
作为航空航天的人才需要无私奉献的精神。我国载人航天事业的建设者，是一支具有光荣传统、建立了卓越功勋的团队。中国航天人勇敢地肩负起攀登航天科技高峰的神圣使命，为了祖国的航天事业，淡泊名利，默默奉献。他们献出了青春年华，献出了聪明才智，献出了热血汗水，有的甚至献出了宝贵生命。他们用顽强的意志和杰出的智慧，将一切为了祖国，一切为了成功写在了浩瀚无垠的太空中。老一代航天人甘当人梯，新一代航天人茁壮成长。一大批能够站在世界科技前沿、勇于创新的高素质人才，为我国航空航天事业实现新的突破积蓄了强大的发展后劲。
导弹维修专业实习周记(四)
在这一周时间里，我根据车间领导的安排到喷漆工段实习，在此期间，我学到了许多在课堂中接触不到的知识，同时也发现了工段在现场生产管理中的一些不足之处。
这一工段的主要工作是给系列火箭、**系列导弹及各型号产品借用件、弹头部分、地面设备、工装以及航天服等产品喷涂涂层。生产加工的过程要求十分精密细致，对于喷涂厚度、喷涂遍数、涂层选择、烘干时间和温度等工艺都有各自严格的规定，必须按照图纸、施工和工艺规程的相关规定严格执行，否则就会造成产品的质量问题，甚至是生产中的安全问题。
在人员结构上，喷漆工段由22名员工组成，分为大喷漆和小喷漆两组，设一名工段长和两名组长承担管理和技术指导工作，设一名收发员承担工段的文职工作，另有16名技术工人，1名返聘人员和2名临时工。此外，质量处派遣两名工作人员常驻工段负责两个小组的产品检验工作。
这样的人员构成从理论的角度看是比较合理的，二级管理实现了一定程度上的分权，外部监督机制也能进一步保证产品的质量，再加上工段安排经验丰富的老师傅指导新员工的措施也可以使得人才得以快速的成长，长时间积累下来的宝贵工作经验也能得以传承。
篇5
中图分类号:TM938 文献标识码:B
The Circuit Design of LED Lattice Screen Driven by CH451
GE Chao1, WANG Lei2
(1. College of Information Hebei Polytechnic University, Tangshan Hebei 063009,China;
2. Department of Information Engineering Tangshan College, Tangshan Hebei 063009,China)
Abstract: 64-bit LED lattice or 8-bit digital tube can be driven dynamically by CH451. The chip can easily be adopted by 1 line or cascade of 4-wire serial interface to exchange data with the SCM. It has the characteristic of fast speed, small power consumption and simple operation. The characteristic and the using method of CH451 were introduced, and the examples of hardware and software design were given.
Keywords:LED lattice; serial interface; single chip microcomputer
引 言
LED点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的新型显示方式,由于其具有寿命长、动态范围广、工作稳定可靠、低功耗和响应快速等优点,成为众多显示媒体中的佼佼者,是户外显示的理想选择。用CH451芯片驱动LED点阵有以下特点:速度快、功耗小、动态显示扫描控制、直接驱动64位LED点阵,并可以软件控制LED的亮度,以减小功耗。CH451可以通过1线或者可以级联的4线串行接口与单片机等控制器交换数据。CH451的串行接口是由硬件实现的,控制器可以频繁地通过串行接口进行高速操作,而绝对不会降低CH451的工作效率。用它设计的电路,不仅软硬件设计简单,而且功耗低、响应速度快、驱动能力强、占用的I/O口线较少,是一种性价比高、应用灵活的设计方案。
1 CH451的使用说明
CH451内部具有8个8位的数据寄存器,用于保存8个字数据,分别对应于CH451所驱动的8组、每组8个发光二极管,并且支持数据寄存器中的字数据左移、右移、左循环、右循环,支持各数码管的独立闪烁控制,在字数据左右移动或者左右循环移动的过程中,闪烁控制的属性不受影响。CH451具有硬件实现的高速4 线串行接口,包括4 根信号线:串行数据输入线DIN、串行数据时钟线DCLK、串行数据加载线LOAD、串行数据输出线DOUT。DIN 用于提供串行数据,高电平表示位数据1,低电平表示位数据0,串行数据输入的顺序是低位在前,高位在后;DCLK 用于提供串行时钟,CH451 在其上升沿从DIN 输入数据,在其下降沿从DOUT输出数据。CH451 内部具有12 位移位寄存器,在DCLK 的上升沿,DIN 上的位数据被移入移位寄存器的最高位寄存器,以此类推,原次低位数据移入最低位寄存器,在该上升沿后的第一个下降沿,原次低位数据从DOUT 输出。CH451 允许DCLK 引脚的串行时钟频率大于10MHz,从而可以实现高速串行输入输出;LOAD 用于加载串行数据,CH451 在其上升沿加载移位寄存器中的12 位数据,作为操作命令分析并处理。CH451可以动态驱动8×8的LED点阵,点阵的所有列通过串接的限流电阻R1 连接CH451的列驱动引脚SEG0～7,点阵的所有行分别由CH451的DIG0～7引脚进行驱动。串接限流电阻R1 的阻值越大则段驱动电流越小,数码管的显示亮度越低。R1 的阻值一般在60~400Ω之间,在其它条件相同的情况下,应该优先选择较大的阻值。
2 软硬件设计实例
2.1 硬件电路
P1口的P1.5、P1.6、P1.7用来控制LED点阵的显示,分别接到LOAD、DIN和DCLK脚。4个8×8 LED阵列组成16×16的点阵屏模块,如果要显示一个汉字,只要将32字节的点阵数据通过8次48位的加载字数据命令送给CH451就可以了。由于是4个CH451 级联,所以每个操作命令都必须是48 位数据,最后由LOAD 信号线输出上升沿通知所有的CH451加载各自的命令数据。
2.2 显示驱动程序
定义数组存放显示数据,CPU复位后,调用CH451_Write函数对CH451进行写命令数据操作。
写12bit控制字函数:
void CH451_Write(unsigned short cmd)
{unsigned char i;
CH452_LOAD_CLR;//命令开始,LOAD=0
for(i=0;i!=12;i++) //送入12位数据,低位在前,
{CH452_DCLK_CLR;
CH452_DIN=cmd&1;//“&”按位左移
CH452_DCLK_SET; //上升沿有效
cmd=cmd>>1;//“>>”按位右移
}
CH452_LOAD_SET; //加载数据,LOAD上升沿
}
3 结 论
从以上例子可以看出,用CH451设计LED点阵驱动电路,硬件和软件的设计都不存在复杂的技术问题,特别是软件设计。因此,在I/O口线较为紧张的情况下,这不失为一种解决方案,且具有很好的性价比。
参考文献
[1] 王福瑞. 单片微机测控系统设计大全[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2001.
[2] 李 华. MCS-51 系列单片机实用接口技术[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1999.
[3] 何立民. 单片机应用技术选编[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1999.
篇6
北京航空航天大学比较好的专业如下：
探测制导与控制技术，电气工程及其自动化，电子信息工程，飞行器设计与工程，飞行器动力工程，数学与应用数学，机械工程及自动化，测控技术与仪器，通信工程，软件工程，其中软件工程包含3个专业方向。
（来源：文章屋网 ）
篇7
2005年11月22日晚上，北京航空航天大学宇航学院副院长蔡国飙教授刚刚讲完一节课，在课间休息时，飞行器动力设计2001班的朱浩与饶大林走到他的面前，似乎想对他说些什么话。
“有什么事你们说吧。”他笑着对他们说。
“我们觉得在这三年多时间内学到了不少关于航天飞行器制造的理论知识，现在临近毕业，学习任务轻松一些，我们又是保送研究生，没有考研的压力，所以想利用这段时间将书本知识运用起来做点实事，可又不知道做什么好……”朱浩踌躇满志地说。
听了朱浩的话之后，蔡国飙教授想了想说：“要不，你们造一个火箭吧！”
造火箭？朱浩与饶大林愣住了：“我们现在只是在校本科生，我们能行吗？”1958年，由教师们成功设计研制过一枚名为“北京一号”的探空火箭，之后的近50年里再没过这样的项目了。
“你们能行的。但仅凭你们两人比较难，必须一个团队才行！同时，造火箭也得花一大笔经费呢。”蔡国飙若有所思地说。看朱浩与饶大林神情有些暗淡，他又说，我来想办法，看能否就经费等问题得到学院的支持。
朱浩与饶大林以为蔡老师是在安慰他们，哪知两天后的下午，蔡国飙给他们打来电话说，学院支持他们的“火箭计划”。
11月25日，“北京航空航天大学学生探空火箭项目”在宇航学院领导的支持下正式立项。
没想到自己的一个想法会得到学校的如此重视。因而在立项之后，身为项目负责人的朱浩便开始物色起人选来。
火箭的设计与制造主要分为火箭动力设计、火箭航天探测控制设计以及火箭总体设计。于是，朱浩请了与自己同是飞行器动力设计专业、也是保送研究生的饶大林、张莘艾、王文龙等同学；又请了飞行器探测控制设计专业保送的研究生何小英、杨勇、薛松柏、周军华等同学；还请了飞行器总体设计专业的姚伟、王光远、唐万元、张晓天、张凌燕、何兆伟等几个同学一起组成该项目的研究设计小组。
设计火箭一般有这样的程序：火箭执行任务的确定、火箭的具体设计与制造；火箭的发射与升空；火箭的控制与观测；火箭的回收等。
之后，他们初步达成了两个方案：其一是生物火箭――在这个生物火箭中放一个有生命的动物，比如小白鼠等，在火箭发射升空与运行的过程中用摄像头观测小白鼠的生活与生存情况，并收集相关的科学数据；其二是探空火箭――用以模拟载人航天以及探测气象状况，在升空的过程中以及升空之后探测大气的相关参数。因为这两个方案的支持者各占一半，所以朱浩决定采用民主调研的方法来确定火箭的执行任务。
通过半个月的调研，他们发现，生物火箭所装生物的过载问题无法解决――小白鼠在超过5G，即5个重力加速度的情况下就会失明，而小白鼠一旦失明，它的很多正常活动都会受到影响。因而，要让小白鼠不失明的话，他们就得将生物火箭的升空速度所产生的地心引力降低到5G以下。而凭他们的能力，要将火箭的升空速度控制在5G以下非常难，同时这么短的时间也无法实现这种火箭的设计。所以，他们最终放弃了对生物火箭的设计，而改成设计用于大气参数测定的探空火箭。
当火箭的执行任务确定之后，给这三枚火箭取什么名字又让他们犯起难来，最后有人提议取名为“北航1号”，觉得这样可以体现北京航空航天大学学生的钻研精神，意义深刻，于是名字就这样确定了下来。
精心设计
有了火箭的执行任务和火箭的名字，他们便开始具体地分工了――入选的队员按照火箭的组成部分被划分到火箭总体、动力系统、点火控制系统、分离回收系统、数据采集系统和地面发射系统6个不同部分。之后，他们又将火箭的大小与重量进行了确定：火箭全长设定在2.5米左右，最大直径0.18米，箭体重量95千克左右，发射高度10000米左右，有效载荷质量10千克左右。
虽然他们14人中有12人是学校保送的研究生，可是设计火箭这样的高难度项目，其中的复杂性却无法预料。当他们开始了这项庄严而神圣的任务之后才发现，自己平常所学的跟航天飞行器有关的理论知识和实际操作原来有着相当的差距。
同时，项目刚刚启动，整个团队就陷入了困境：由于对各个环节估计不足，日程安排不合理，项目进展非常缓慢。
各环节不断地有问题出来，还好，都一 一解决了。当动力系统方案设计之后。他们拿着自己的单室双推力火箭发动机以及端面燃烧的固体发动机两种方案，满怀信心地找到航天科工集团六院向专家咨询时，总设计师程研究员对他们的设计方案给予了全盘否定，理由是他们的设计无法确保火箭在升空过程中的安全性。
被程研究员否决之后，他们顿时如泄了气的皮球，不知如何是好。此时程研究员又对他们的精神予以了肯定，同时，建议另一种设计方案――新型内控燃烧固体发动机，并为他们介绍了该方案的核心技术与设计方法。就这样，发动机组的电脑设计图在老师和专家们的指点下，先后修改了5次，最终定稿。
控制组在研究设计时也遇到了难题：因为他们在控制与监测方面所用的电子元件与集成块都是在常温、常压下使用的，虽然能正常工作，但这种设计如果运用到火箭中去，火箭在升空的过程中，温度与重力加速度都大大地改变了，所以，他们所设计的很多控制方案在地面上实验时尚能保证可靠性，可一旦置于火箭升空的环境中去做此实验之时，却发现可靠性一下子就改变了，因而他们为此颇伤脑筋。
去年5月，他们进行了第一次地面点火试验。当他们紧张地看着控制屏，希望火箭发动机能够正常点火时，却发现发动机喷管出了问题，结果导致发动机被烧毁。看到自己设计的产品出现这种结果，负责此项设计的张莘艾伤心地哭了。同学们大多是独生子女，从小到大成长得一帆风顺，所以当这个失败的实验结果无情地出现在他们眼前的时候，他们个个都像霜打的茄子一样蔫了。
在这关键时刻，还是老师们给了他们信心。他们在帮张莘艾仔细地分析了他的设计方案后，得出了一个让同学们重振旗鼓的结论：是喷管加工工艺没达到要求。
除了设计方面所出现的一个又一个难题折磨着他们，生活方面的难题也折磨着他们。
一鸣惊人
他们所设计的火箭大概要花300万元，可实际上却只花了几十万元。这是因为他们去联系制造火箭的单位时，那些单位的领导有感于他们是在校本科学生却有如此雄心壮志，都纷纷给予他们大力的支持，节约了大量费用。
去年10月底，队员们准备进行全箭试总装的前一天，火箭在试滑时，却发生了箭体上架后晃动的现象。如果不解决这个问题，这将直接影响到火箭的成功发射，因而这个问题是火箭研制以来所遇到的最大挫折。
面对可能功亏一篑的问题，队员们急得像热锅上的蚂蚁，这时，负责这一部分设计的张凌连夜拿出了两套新方案。第二天早上6时，他直奔位于北京大兴县的零件加工厂。8个小时后，他背着刚刚赶制出来的零件出现在北京火车站时，汗湿的手心里又攥着了晚上9时去往呼和浩特的车票。
11月1日8时，甘肃酒泉卫星发射中心。一枚2.53米长的白色火箭静卧在一座绿色火箭发射架上，直指长空，蓄势待发。
“3，2，1，点火！”随着一声令下，负责总体设计和控制的薛松柏从容地按下电子点火器按钮。也就在这一刻，全长2.53米，重95千克，有效载荷量10千克的探空火箭尾部瞬时喷出耀眼的火焰，箭体以迅雷不及掩耳之势从发射架上呼啸而出，在蓝色天幕上划出一道白烟，直刺万米高空。
当初在设计火箭之时，考虑到设计一枚火箭失败的风险比较大，他们便特地同时设计了三枚火箭，这样就能更大程度地保证此项目成功。因为假如发射第一枚火箭时没有成功，而又知道失败原因的情况下，可在第二枚或者第三枚上进行修正。
11时和12时，朱浩与同学们又根据当时的气象情况和首次发射状况进行紧急计算后调整了剩下两枚火箭的发射角度，成功实现了三箭连发的壮举。
“发射成功！”酒泉发射中心指挥人员宣布道。此刻，发射指挥大楼3层的观测平台上，指挥中心的工作人员与部队官兵、北京航空航天大学的领导和师生顿时欢呼一片，尤其是参与研制的朱浩、薛松柏等同学，更是激动地相互拥抱。
当凭着自己的努力造出的火箭成功地升空且圆满地完成任务之后，喜欢音乐的薛松柏连夜与同学们一起创作了一首名为《我是航天人》的歌曲：“你是航天人，我也是航天人，一条漫长的路，两颗赤诚的心，只有航天人，最了解航天人，脚下的路越长，心中的爱越深……”
篇8
中图分类号 G642.0
文献标识码 A
文章编号 1005-4634（2012）05-0048-05
0 引言
《自动控制原理》是航空航天类本科专业一门重要的专业基础课。以笔者所在的北京理工大学为例，航空宇航科学与技术一级学科下属的飞行器设计与工程、航天运输与控制、飞行器动力工程、武器系统与发射工程、探测制导与控制技术等专业的本科生，均在大三第一学期必修《自动控制原理》经典控制理论部分，包括54个理论课时和10个实验课时，其任务是通过对自动控制理论知识的学习，培养学生对控制系统的分析设计能力、工程实践能力和创新能力。同时，《自动控制原理》还是学习测试技术、飞行器制导与控制技术、飞行器总体设计、航天器测控原理等诸多专业课程的先修课，在航空航天类专业的本科生培养计划中占据着非常重要的地位。
《自动控制原理》的授课模式一般有两种：一是将经典控制理论部分和现代控制理论部分分开讲述，先讲授经典控制后讲授现代控制，目前国内大部分高等院校均是采用的这种授课模式；二是将经典控制和现代控制融合讲授，这种授课模式有助于培养学生从系统角度、全局高度来思考问题的能力，更利于掌握控制理论的实质。由于授课模式的沿袭性及单学期课时数的限制，北京理工大学航空航天类专业的《自动控制原理》采用了前一种授课模式。授课教师采用A、B角的方式，教师队伍中有授课近20年的教师，还有刚刚博士毕业踏上工作岗位的年轻教师，更难能可贵的是，所有授课教师均有出国留学或访问的经历，兼通中西教学模式之长，融蓬勃朝气与丰富经验于一体。
本文主要是以《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号）中“坚持内涵式发展”、“促进高校办出特色”、“创新人才培养模式”、“提升国际交流与合作水平”等内容为指导，结合北京理工大学的学校定位和办学特色，以笔者在《自动控制原理》经典控制理论部分本科教学过程中的思考和认识为基础，对北京理工大学航空航天类专业在《自动控制原理》本科教学改革中的若干有效措施进行总结和探讨。
1 授课内容及学习过程中存在的问题
1.1《自动控制原理》的授课内容
笔者主要讲授《自动控制原理》中的经典控制理论部分，授课内容分为八章，分别是：自动控制系统导论、自动控制系统的数学模型、自动控制系统的时域分析、根轨迹法、频率法分析、控制系统校正、非线性系统和线性离散系统。其中，前六章和第八章是重点讲授内容，第七章是一般讲授内容。就总的讲授内容来说，有理论性强、新概念多、系统性强、与工程尤其是航空航天工程联系紧密的特点，如已列装或在研的大部分导弹飞行器，其自动驾驶仪的设计仍主要是在经典控制理论的框架下完成的。学习过程是先了解控制系统的组成尤其是强调“反馈”的概念，再根据实际的控制系统建立数学模型，然后通过时域法、根轨迹法、频率法等分析系统性能的优劣对比，最后对系统整体性能进行校正和设计，可以说，整个过程是一个完整的体系，更是一个循序渐进的过程。
1.2《自动控制原理》学习过程中的几点问题
无论哪门课程，讲授目的均是希望学习者能够掌握相关知识的基本原理、分析方法并最终做到灵活运用。考试成绩是评价学习者是否达到上述标准的一个参考，但考试成绩并不能表明一个学生是否真正达到了上述标准。为了准确评估《自动控制原理》的讲授效果，真正了解该门课程学习中可能存在的问题，不但要时刻注意本专业学生在修习过程中的反馈意见，而且要广泛调研和阅读其它学校和专业的教师在该门课程上的经验总结。在此基础上，结合笔者的亲身体验和思考，认为航空航天类专业的学生在学习《自动控制原理》过程中可能面对的主要问题包括：（1）部分学生由于数学基础不够扎实，对课程中涉及到的数学知识产生畏难情绪，进而无法很好地掌握控制系统的分析方法；（2）不能将所学的控制理论知识与自己专业的实际案例充分地联系起来，这主要是在学习过程中接触专业案例少造成的；（3）阅读英文文献的能力不足，而且这种不足突出表现在缺乏对专业词汇的正确理解上，这说明《自动控制原理》需要适度地推进双语教学改革；（4）无法将基本理论和计算机辅助设计软件MATLAB结合起来进行更有效地控制系统设计，即割裂了基本理论和计算机辅助软件相辅相成、互相印证、互相促进的关系；（5）从系统角度理解控制系统核心思想的能力不足，即无法做到融会贯通，更谈不上灵活运用，这需要授课过程中注意前后串联，帮助学生建立起系统概念。针对上述问题，结合北京理工大学办学定位和航空航天类专业《自动控制原理》的授课特色，授课教师均提出了有针对性的改革措施。多年来的教学实践证明，这些措施很好地解决了北京理工大学航空航天类专业本科生在《自动控制原理》课程中的学习问题，增强了学生对该门课程的学习兴趣和“自主学习”能力。
2 教学改革的若干举措
2.1从数学基础抓起
“工欲善其事，必先利其器。”《自动控制原理》课程涉及大量的数学知识，如拉氏变换及其逆变换、微分方程、差分方程、复变函数理论、Z变换等。毫不夸张地说，扎实的数学功底是学好该课程的基础。如果学生缺乏必要的数学知识，教师又不能适时补上这个不足的话，很容易造成学生在学习过程中的畏难情绪，不可避免地会影响教学效果。
北京理工大学授课教师的做法是在《自动控制原理》开课伊始，就给学生列出所有需要用到的基础数学知识。一方面引导学生重新复习这些已经学过的数学知识；另一方面，授课教师还会抽出专门的课时来对这些数学知识进行复习和重点讲授。为了不断加深学生对这些数学知识的理解，在用到相应的数学工具时，授课教师都会结合具体的实例进行更详细地讲述。为了尽可能减少学生在学习中的畏难情绪，北京理工大学授课教师在考试中坚持“注重概念，弱化计算”的理念，只要学生思路正确，仅仅是计算错误的情况下，尽量少扣或不扣分。
2.2双语教学，与国际接轨
开展双语教学有助于我国高等教育与国际接轨，是当前教育改革的热点和重点，同时也得到了教育部等相关部门的大力支持。在双语教学的改革中，有一点需要明确的是，专业课双语教学的目的并不是为了增加学生的词汇量，也不是为了提高学生外语的写作水平，更不是为了教学生外语语法，而是为了增强学生阅读专业外文文献的能力和对专业知识的理解能力。近年来，英语已经逐渐发展成为全世界通用的语言，最新的科研成果更主要是以英文形式发表。所以，我国高等教育中大部分的双语教学均是采用中文和英文的双语授课模式。
由于《自动控制原理》涉及到的诸多基本理论和分析方法大都是从国外引进和翻译过来的，加上国外学术界习惯用人名来命名定理的做法，给国内学生记忆和理解这些理论和方法增加了额外的困难。如用于判定线性系统稳定与否的劳斯判据就是以英国数学家Edward John Routh的名字命名的，类似这样的例子还有很多，这对于习惯望文生义的国内学生来说，想仅仅从字面意思来理解劳斯判据本身几乎是不可能的。有鉴于此，基于航空航天类专业《自动控制原理》双语教学改革的目的主要是为了增加学生对专业词汇认知这一基本的出发点，决定了航空航天类专业《自动控制原理》双语教学的授课方针应以中文为主、英语为辅。具体做法是，每当第一次出现新的名词、原理和方法时，授课教师先用中文进行详细讲解，然后告诉大家这些名词、原理和方法在英文中的表示方法和来源，并在以后遇到这些名词、原理和方法时，更多地采用英文表述。如传递函数（Transfer Function）、劳斯判据（Routh Criterion）、阶跃响应（Step Response）、脉冲响应（Impulse Response）、根轨迹（RootLocus）等，都可以采用这种处理方式。此外，还需要注意引导学生适量阅读英文参考书和专业文献，由于Katsuhiko Ogata所著《Modern Control Engineer-ing》一书在世界范围内的广泛被接受性，北京理工大学同样推荐学生将这本书作为英文参考书。
2.3融科研于教学
随着我国高等教育改革的不断实施和深入，昔日的“填鸭式”教学已逐步被更能激发学生“自主学习”能力的“启发式”、“案例式”教学所取代。在《自动控制原理》的教学中，如果只是讲授一般的数学公式和物理定理，而与实际工程割裂开来的话，很可能出现的后果就是学生学习后不知道用在什么地方，更不知道如何用，更糟糕的情况是学生在考试后就把所学的东西全忘掉了。为了避免这一状况的发生，有必要将专业案例、授课教师的科研项目融入日常的教学工作中去，让科研带动教学、教学促进科研。
如在第一章讲授自动控制系统定义和基本组成的时候，通用的教材是举一些工业上常见的例子，像室温调节系统和水位调节系统来引入自动控制的专业术语和反馈的概念。这种讲授方法是很好的，有利于学生建立对控制系统组成的直观概念，并认识到自动控制的核心思想所在。对于航空航天类专业的学生来说，在讲述通用案例的同时，还可以结合航空航天领域的应用案例，如引入图1所示的导弹攻击飞机的案例。在这个案例中，导弹根据自己探测到的目标机动特性，依据一定的制导律生成最佳攻击曲线，当弹上的测试设备探测到实际飞行路线和预定飞行路线出现偏差的时候，弹载计算机会依据一定的法则生成控制指令，气动舵机来执行这一控制指令，从而达到控制导弹回到预定飞行路线的目的。按照这一描述可以画出它的系统方块图，如图2所示，和基本的负反馈闭环控制系统（如图3所示）对应起来，预定飞行路线对应给定输入、弹载计算机对应控制器、气动舵机对应执行机构、导弹就是被控对象、实际飞行路线即是实际输出、弹载测试设备即对应测量输出的传感器。这样讲授下来，由于比较贴近专业方向，同学们就很容易理解控制系统的结构，并对输入、输出、被控对象、执行机构、控制器的作用及反馈的概念有了更为直观和深刻的认识。
在讲述控制系统稳态性能和动态性能的时候，大量引入航空航天的专业案例，尤其是一些因为控制系统设计失误或控制系统未能正常工作产生重大损失的失败案例，对引发学生的学习兴趣颇有帮助。从教学的效果看，这些案例的引入，不仅加深了学生对《自动控制原理》重要性的认识，激发了他们学习的热情，同时，还培养了他们对所学专业的兴趣。在此基础上，可以注意吸收一些对自动控制理论或应用感兴趣的学生提前进入实验室，并挑选与任课教师负责项目相关或者处于航空航天控制前沿的研究方向，如临近空间飞行器的制导与控制技术，让他们自由发挥，思考和创新，切实培养他们的动手能力。
此外，授课教师要非常注重“基于书本、超越书本”。比如香农（Shannon）采样定理认为：对于一个连续信号来说，当采样角频率是该连续信号所含最高次谐波频率两倍以上的话，即能做到一个周期内采样两次以上的话，那么经采样后所得到的脉冲序列，就包含了原连续信号的全部信息，可通过理想滤波器把原信号毫无失真地恢复出来。这一表述在数学理论上是没有任何问题的，但在实际工程项目中往往是行不通的，比如一个正弦曲线的测试，一个周期里只采样两三个点的情况下，几乎没有可能复现原信号。类似于这样的问题，授课教师需要在授课过程中向学生特别强调。
2.4计算机辅助教学
由于《自动控制原理》在授课过程中涉及到的数学公式、图形（结构图、框图、根轨迹图、伯德图等）比较多，非常不方便在课堂上进行直接板书，一旦板书不清楚会直接影响学生的学习效果。而这些公式和图形是非常适合以幻灯片（PPT）的形式来进行表述的，学生也更乐意看到这种方式。北京理工大学授课教师同样采用了以PPT为主的授课模式，配以适当的动画，给学生一个更为直观的展示。如在讲授动态性能指标的时候，延迟时间、上升时间、峰值时间、超调量、调节时间等名词的定义并不是那么容易理解，但通过动画的形式就可以很清楚、明了地向同学们展示这些概念的不同，学生反映良好。再比如在讲授不同阻尼比情况下二阶系统单位阶跃响应特性的时候，只靠文字表述“随着阻尼比的增大，系统的响应越快，但超调量越大”的话，大部分学生是比较茫然的。如果换成通过PPT展示给同学们如图4所示的响应曲线时，就会一目了然，同时，还有助于同学们掌握零阻尼、欠阻尼、临界阻尼、过阻尼等情况下单位阶跃响应特性的不同。
MATLAB是学习《自动控制原理》的学生必须掌握的一个计算机辅助分析工具。实际上，一个令人引以为傲的事实是，北京理工大学航空航天类专业本科生的MATLAB基础知识都是在《自动控制原理》的课堂上学到的。由于年轻学生对新鲜事物天生的好奇感，当他们看到教材上一幅幅精美的图片是通过MATLAB展示在自己面前的时候，不但会加深他们对所学知识的理解，更会激发他们学习这门课的热情。比如讲二阶欠阻尼系统阶跃响应的时候，可以首先引导学生思考一个问题：“既然阻尼比越小，系统响应越快，超调量越大，那怎么来选择合适的阻尼比呢？”然后再用教学计算机上装载的MATLAB画出图5，这是阻尼比位于[0.10.9]之间，以上升时间为横坐标、超调量为纵坐标的Pareto图，同时在图中标示阻尼比分别为0.4、0.707和0.8所对应的点。以这个直观的示意图做基础，同学们就很容易理解为什么工程上一般要求阻尼比在[0.4 0.8]范围内了，再告诉同学们阻尼比为0.707时控制系统效果最佳，他们也就明白了因果来源。如果更进一步画出阻尼比分别为0.6、0.707和0.8时候的单位阶跃响应曲线来，如图6所示，同学们就会有一个更加明确和直观的印象。此外，授课教师还可以通过课下作业的形式，引导学生利用课堂所学知识编程实现更复杂的响应曲线，使学生可以亲身感受到响应曲线随不同参数变化的规律，不但可以加深学生所学的理论知识，还有助于学生掌握辅助软件的用法。
用MATLAB辅助教学可能会带来的一个副作用就是，同学们可能觉得只要掌握MATLAB就可以了，而忽略了自动控制本身的基本原理和定性的分析方法。这是授课教师在教学过程中需要重点留意并刻意避免的问题之一，北京理工大学授课教师在每次用MATLAB辅助教学时，都会强调基本原理的重要性，同时会刻意用所学的定性分析方法来评估MATLAB结果的正确与否，并一再强调，MATLAB只是一个辅助大家进行控制系统分析的工具，不能取代大家所学的基本原理和分析方法本身，考试中也不会考这方面的内容。
2.5注重前后串联，建立系统概念
《自动控制原理》本身的讲授内容多、跨度时间长，而且学生同时还在修习其它课程，所以用在《自动控制原理》这一门课上的时间是极其有限的。而且一般教材也更倾向于将每个章节的内容独立出来，如仅仅在第二章讲述控制系统模型的建立方法，在以后的学习中就直接拿现成的传递函数来用；再如第三章讲述时域分析法之后，在后续章节的讲述中几乎不会再涉及。很可能造成的一个后果就是学习过程中常常不清楚各个知识点之间的相互联系，也无法真正的做到融会贯通，在遇到实际的工程问题时就会显得束手无策、不知如何下手。这需要授课教师帮助同学们理清线索，弄清楚各个章节之间的因果关系。
篇9
2、测控技术与仪器：688分；
3、材料科学与工程：688分；
4、水利水电工程：688分；
5、核工程与核技术：688分；
6、航空航天工程：690分；
7、能源与动力工程：690分；
8、软件工程：690分；
篇10
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0222-02
飞机测控技术始于二十世纪六七十年代，历经几十年的发展变化，已经贯穿机的制造、使用和维护各个环节当中。除了制造和装配技术的精度，飞机测控技术的高低直接影响飞行的安全。近年来，随着大飞机项目研究的逐步深入开展，对于测控技术而言，既是机遇，也是挑战。一方面，大飞机项目的深入进行，迫使着测控技术的更新换代，时代给了测控行业一个新的命题，也给了空间做出长足的规划与发展;另一方面，随着计算机技术、单片机技术、网络技术等先进技术的迅速发展，对于传统测控技术来说无疑是一种巨大的冲击与挑战。LAD负载分析是测控内容中重要的部分，每一架飞机都有自己的强度和刚度结构设计，能否承受飞行中的外载荷关乎飞行安全与否的重要指标[1]。
我国的航空器测控技术相对于国外来说，落后许多。一般压力负载分析仪：测量范围窄;测量精度低;测量速度慢;测控费用高，程序复杂等因素。
本文根据国内负载分析仪存在的不足，对负载分析仪的性能参数提出了要求，并依据所要达到的技术指标，对负载分析仪进行了功能设计，最后完成产品设计。
1 制定负载分析仪的设计方案
对于整个LAD负载分析仪器来说，需要实现的功能即是多触点的传感器数据采集点实行全面的压力采样;具有实时采集和测量各种信息的能力;能够进行仿真模拟测试;能够进行数据的A/D转换;具有压力负载控制输入的系统;有显示输出设备，能够直观的反应压力负载大小对于结构的影响;同时需要电设备提供持续工作的能力。而对于此次分析设计的中央控制系统来说，需要达到的技术指标有以下几个部分：功能需求、结构需求、性能需求、可靠性需求。通过对LAD压力负载分析仪及中央控制系统的功能和需求分析，根据所要达到的技术指标，本次的中央控制系统的设计及功能实现，选取了芯片C515C，74ACT573，AT27C512R。图1为设计的大体流程图。
2 LAD负载分析仪中央控制系统硬件设计
单片机系统是计算机系统的一个重要支部。单片机系统由硬件系统和软件系统两大模块组成。硬件模块是指组成单片机系统的实体和设备，一般是由处理器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等构成。负载分析仪硬件由稳压模块、输入信号处理模块、中央控制模块、输出部分显示控制模块组成。
1）输入端口分析与设计。此次选型为C515C单片机，所以在输入端口的设计时，采取就其自带接口类型设计。C515C的AD转换拥有8模拟输入通道的高性能/高速10字节A/D转换器（ADC）。它的运作与逐次逼近技术使用自动校准和补偿机制减少线性错误。
图1 设计流程图
2）中央控制处理计算部分分析与设计。C515C作为一个控制器和一个算术处理器都是非常有效的。下图为CPU主要的计算部分功能图。
图2 CPU主要计算部分功能模块图
3）控制部分分析与设计。
下图为C515C控制部分的分析设计的时间和数据记录次数的功能框图。
根据测控仪器的功能需求和工作环境，晶振电路应该达到这样的要求，能够起到滤波和整流的作用，能够起到屏蔽保护电路的作用等。时钟电路，是用于产生单片机工作所需要的时钟信号。
最后使用了protel进行电路仿真。
图3 CPU功能模块图
3 电路程序设计
1）AD输入端口的程序编写。传感器传来的数据时模拟信号，所用的AD转换器为四个通道，两条输入支路。故在单片机C515C的输入端口装有AD转换器，将模拟信号转化为数字信号用于存储和计算。在这个过程中需要编写相应的程序来控制AD转换器的开和关，控制通道的转换以及数据的接收。具体的设计如下程序框图所示。
图4 程序框图
2）计算部分程序的设计。此次设计的测控仪器有四个测量点，且每个测量点测量的次数为多次，在此，设置每个点测量次数为十次。对于获取的10组数据，需要对其求平均值，且进行叠加计算。因为单片机自带存储器也有自带的FLASH，所以将平均值和求和的值保存在flash中，以便数据的导出，而且当仪器断电或者重启时，数据不会丢失。下面是对此计算处理数据部分的程序编写：
int code A;
int code B;
int code C;
int code D;
int code sum;
int ss[10];
int ssum;
int jss;
int sssum;
int pjz（int x）;
main（）
{
A=pjz（0）;
B=pjz（1）;
C=pjz（2）;
D=pjz（3）;
sssum=A+B+C+D;
}
int pjz（int x）;
{
char i;
for （i=0;i<10;i++）;
{
ss （i）=ADC（x）
ssum=ss（i）;
jss=ssum/10;
return jss;
}
4 结论
此次设计是基于国内外测控技术的相对落后的情况下开展的，并且结合了单片机和电子技术，提出了一套新的测控仪器的设计思路，对测控技术的发展具有一定的前瞻性和方向性。在快速发展的航空业中，测控技术的进步以及与计算机单片机技术的结合是大势所趋。在未来市场中，基于单片机的测控仪器开发可以借鉴此设计思路，设计出更具功能特色的LAD压力负载测控仪器。
参考文献
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篇11
中图分类号:TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0151-01
1、嵌入式系统的特点以及实现方法
嵌入式系统的主要特点如下：嵌入式系统的硬件和软件的紧密结合，具有很强的依赖性之间的软件和硬件，嵌入式系统的功能和性能通过软件和硬件来实现。因此，在硬件平台上的嵌入式软件系统的测试。在硬件，嵌入式软件系统测试。这是一个不同的主机平台上的软件，只能在电脑平台的主机平台软件系统测试，不需要专门的硬件平台测试。嵌入式系统的要求非常苛刻的时间。嵌入式系统，实时控制系统，为要求苛刻的实时场合。嵌入式系统的硬件资源有限，存储容量和速度的嵌入式CPU和应用环境的制约。
软件测试的方法可以分为黑盒测试和白盒测试两大类：黑盒测试是一种基于需求的测试，以验证测试软件是否满足软件的需求。白盒是基于结构的测试，软件控制流测试包括语句覆盖，分支覆盖，等等和数据流测试。覆盖测试原理是：测试软件，测试工具的使用静态分析，以确定代码中的分支点，并统一编号，分配给每个分支点。计划执行的历史信息和路径，你可以从这份文件中，为了计算的代码覆盖率。嵌入式软件与主机平台上的软件有不同的特点，所以从主机平台软件测试，测试也明显不同。
2、嵌入式系统的应用
嵌入式系统为中心，基于计算机技术，利用可定制的功能性，可靠性，成本，体积，功耗严格要求，设备专用计算机系统111硬件和软件。它一般由嵌入式微处理器，硬件设备，嵌入式操作系统和用户应用程序，控制其他设备，监事或管理由四部分。最典型的嵌入式系统的特点是与人民生活密切相关的，任何一个普通的人可能有各种使用嵌入式微处理器技术的电子产品，MP3，PDA等数字设备，数字家电，智能家电，地理信息系统的车辆。事实上，新的嵌入式设备的数量远远超过通用计算机。其硬件系统表现如右：
嵌入式操作系统和通用操作系统有许多功能，如可靠性，可削减，可扩展性，实时等。前三嵌入式应用环境的要求。“实时”，以满足系统内容的实时性要求。通常在一些嵌入式操作系统，通常被称为“实时操作系统，但它是操作系统的性能有一个更好的实时能力。在一个特定的嵌入式应用系统中，没有实时的结论。不同的嵌入式操作系统，可以有不同的实时能力。嵌入式操作系统应符合设计实时任务调度，运行速度快，实时性能的内容嵌入式操作系统的能力，可以更容易地实现实时的应用程序。
3、应用航天业的条件和发展
今天的软件和硬件技术的发展，嵌入式系统被广泛用于航空航天，国防，军工，电子通讯等行业，其中软件变得越来越复杂。应用嵌入式系统的特点，这些地区往往是高安全性，关键任务系统，软件，小缺陷可能会严重威胁生命和国家安全的，巨大的天文财产损失。这使得它保证嵌入式软件的质量和可靠性变得至关重要。
4、航天业的应用条件
嵌入式系统的任务有一定量的时间限制。据截止时间，实时系统，实时被分为“硬实时时间”和“软实时”。可以完全满足硬实时应用的需求，否则，导致发生重大安全事故，甚至造成了生命和生态破坏。
可预见性是一个系统，能够实时执行任务的时间来判断，以确定它是否能满足任务的期限。在航空航天工业实时系统需要严格的时间限制，称为实时系统的可预测性是一个重要的性能要求也至关重要。除了硬件延迟的可预见性，也需要软件系统的可预测性，包括应用程序的可预测性的响应时间可预测的，也就是说，在有限的时间内完成必要的工作;和操作系统，即实际运行时的开销时间原语，调度功能应范围内，以确保应用程序的执行时间为界。
5、与外部环境的相互作用
航天业需要的外部环境是独一无二的，这样的外部环境是一个实时系统不可或缺的组成部分。空间计算机子系统控制系统，它必须在规定时间内作出回应外部请求。外部物理环境经常指责子系统，两个互动，以形成一个完整的实时系统。为此，该系统需要一个静态的分析，并保留资源和冗余配置，系统可以工作在最坏的情况下，或避免损失。可靠性已成为航空航天工业的实时系统性能不可缺少的一个重要指标来衡量。
6、结语
随着嵌入式系统的广泛使用，其实时性已经吸引了越来越多的关注。实时嵌入式系统是一个综合性的问题，应考虑在嵌入式系统设计，硬件不仅是软件的选择也应注意。在这些领域的嵌入式系统应用的特点，往往是高安全性，关键任务系统，软件，小缺陷可能会严重威胁生命和国家安全的一个巨大的天文数字的财产损失。这使得它变得至关重要，以确保嵌入式软件的质量和可靠性。
参考文献
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篇12
2007年10月24日，北京时间晚六点零五分，亿万中国人通过电视和互联网，和数千在四川省山州西昌卫星发射中心现场的观众一道，目睹了“嫦娥一号”绕月探测卫星搭载三号甲运载火箭，在细雨后的天穹腾空而起。
火箭发射几乎整整24小时之后，25日晚6时左右，“嫦娥一号”完成了首次变轨，将其轨道由近地点205公里、远地点50930公里，变为近地点约600公里的绕地轨道。
据悉，首次变轨为远地点变轨，即只提高绕地轨道的近地点高度。从10月26日至31日，“嫦娥一号”还会进行三次至关重要的近地点变轨，将其远地点逐渐从目前的5万公里左右，提高到从地球向月球的转移轨道。
在经历了发射首日的星箭分离以及成功进入地球轨道、展开未来提供能量的太阳能帆板之后，对于“嫦娥一号”而言，一系列的考验也刚刚开始。
也就是说，如果一切顺利，“嫦娥一号”在发射一个星期之后，才算完成“预热”，真正踏上奔月之路。
“这几次变轨，尤其是10月31日的最后一次变轨，对于整个工程的成败至关重要。如果‘枪口’没有对准靶子，怎么可能命中目标？”中国空间技术研究院有关专家对《财经》记者表示。
之所以选择通过多次变轨，而不是直接飞向月球，是为了最大限度地利用地球引力对飞行器进行加速，从而节约其自身所携带的宝贵燃料。这也是发射深空探测器的“惯例”。因为一旦燃料耗尽，就意味着这一飞行器的寿命再也难以掌控。
不过，即使顺利通过这个关口，也远没到可以松一口气的时候。
在从地球到月球的漫长路途中，工作人员还必须多次调整航向，以保证月球始终处于“靶心”位置。而在接近月球时，还要经过连续三次刹车，才能把“嫦娥一号”真正稳定在距离月球表面200公里的轨道上。
截至10月26日，“嫦娥一号”的整个飞行过程一切正常。但之前累计只有半数的全世界探月成功率，仍然使得人们不敢过分乐观。
也许，只有等到了11月7日，当“嫦娥一号”真正进入了绕月轨道之后，才能对成败做一个初步的判断。甚至这一时间还要推迟到11月下旬，看届时卫星能否顺利传回第一张月球图像。
从发射到进入常规工作状态，无论对于工作人员还是公众，注定是一个漫长的过程。以日本于9月14日刚刚在种子岛航天发射中心发射的“月亮女神”绕月探测器为例，一直到10月21日，日本航空宇宙开发机构（JAXA）才宣布其进入了常规的绕月观测状态运行。
而最终做出判断，也许还要再等上一年多的时间。按照设计，“嫦娥一号”将在轨工作一年；其最终的归宿，很可能要根据其实际运行情况稍后再做出取舍。
“亚洲时间”
此次“嫦娥一号”上，搭载了六套共计24件仪器，它们除了将对月球表面进行三维立体成像，还将对月球上14种元素的含量和成分以及月壤厚度等进行探测。此外，在奔月过程中，其携带的仪器还将通过对于太阳风等的测量，更多地了解地球和月球之间的环境变化。
在中国之前，前苏联、美国、日本和欧盟先后成功发射了月球探测器。但作为中国自主走出地球的第一步，“嫦娥”探月如果能成功，仍是一种巨大的进步。
美国航空航天局喷气推进实验室（JPL）资深研究员、著名的华裔科学家邹哲在接受《财经》记者采访时认为，一旦“嫦娥一号”获得成功，对于中国将是“一个重要的里程碑”。邹曾在美国发射的“星尘号”（Stardust）彗星探测器中，担任设计者和副首席科学家职务，并刚刚在今年夏天荣获美国航空航天局颁发的“特殊科学成就奖”。
中国科学院院士、天文学家、国家天文台名誉台长王绶接受采访时也表示，“嫦娥一号”的成功，表明“中国航天事业由此迈上一个新的台阶”。
如果说始于20世纪50年代后期的那一轮“月球竞赛”充斥着美苏“冷战”色彩，那么这一轮月球探测热潮，毫无疑问带着鲜明的“亚洲特色”。
前国际月球探测工作组主席、印度国家科学院名誉科学家班达瑞（Narendra Bhandari）对《财经》记者透露，印度首个月球探测器“月球初航一号”（Chandarayaan-1），按照计划也将于2008年4月正式发射升空。目前，班达瑞也是“月球初航一号”科学顾问委员会成员之一。
这意味着，如果一切顺利，到2008年夏天，围绕月球轨道运行的三个探测器，将全部来自亚洲国家。因为欧洲空间局于2003年发射的首个月球探测器“聪敏一号”（Smart-1），已经于去年结束了使命；而美国的“月球勘探者轨道探测器”（LRO），美国航空航天局（NASA）科学项目委员会副主任科琳哈特曼（Colleen Hartman）表示，要等到2008年10月才能正式发射。
在班达瑞看来，今天探月热潮重来并不偶然。在对过去半个世纪的探索进行消化和吸收之后，人们已经逐渐明白探测月球到底要解决哪些问题，以及如何围绕这些真正的任务来精巧地设计仪器，比如研究月球的矿物成分，以及精确描绘月球表面等。如日本，在“月亮女神”上携带了两颗更小的卫星，以便更好地对月球的重力分布以及磁场进行观测；印度的“月球初航一号”也将携带一个撞击器，以观察其整个下落过程。
北京大学地球与空间科学学院教授焦维新表示，中国发射“嫦娥一号”完全是处于科研目的。欧洲空间局（ESA）的科学项目主管索思伍德(David Southwood)也认为，由于现在全球的军事对抗远没有冷战时期那么激烈，因此，中国完全出于中国军事目的而探月的可能性“已经非常小了”。
但他同时强调，中国和印度这两个亚洲新兴“巨人”，都希望通过这样的太空探测活动，向全世界展示自己的科技能力，并且凝聚整个国家的民族自豪感。
实际上，类似月球探测这样的太空项目，从来不像一个单纯的科学项目那么简单。从最初的“冷战”时期的军事诉求，到现在的民族和国家凝聚感的指引，都是一个顺理成章的过程。
“到月球去是非常遥远而困难的任务，中国将其作为一个展示自己技术与实力的舞台，也是很自然的事情。”美国科学院院士、夏威夷大学教授杰威特（David Jewitt）对《财经》记者补充道。
走向“大合作”
2006年夏天，中国国家航天局局长孙来燕在“第八届国际月球探测与利用”大会的开幕式上公开表示，中国的探月工程将成为一个“开放的项目”（open project）（参见《财经》2006年第16期“‘月球竞赛’重来”）。
尽管“嫦娥一号”上并未搭载任何其他国家的科学仪器，但这种国际合作已经开始了：欧空局在“聪敏一号”上的经验，已使得中国受益匪浅，尤其是在远程测控方面。对数十万公里之外的目标进行准确测控，仅仅依靠中国自己的网络显然是远远不够的。
在邹哲看来，国家之间必要的太空探索竞争，有利于保持整个领域必要的活跃程度。但合作的重要性，在业内人士看来远远超过各自为战的竞争。
杰威特明确指出，在一个自由市场上，当然可以推行“优胜劣汰”的竞争性法则。问题在于，人类对于太空的探索，从来都不是一个单纯的经济行为。比如，美国已经几乎探测过整个太阳系，但即使这样一个超级大国，也无法承担所有的工作，哪怕仅仅是实现到2018年“重返月球”目标，更不用说更加恢弘的火星计划了。
因此，美国航空航天局科学项目委员会副主任科琳哈特曼对《财经》记者表示，在今年10月访问俄罗斯期间，其局长格里芬（Michael Griffin）已经正式邀请俄罗斯这个昔日的“对手”，参与即将于明年发射的“月球勘探者轨道探测器”项目。
此外，美国还分别在日本和印度的探月计划中搭载了自己的仪器，以更全面地了解月球。
与中国、印度乃至日本相比，美国的月球计划在一个高得多的水平线上。迄今为止，除了美国，这三个国家还都没有明确的载人登月计划。中国正处在研究中的“嫦娥一号”二、三期工程，也仅仅把目标锁定为探测器着陆、月面巡视以及无人采样返回等。
不过，在索思伍德看来，这并不影响各个国家在探月上的合作。
“不同国家可以有不同目的，并不妨碍大家为一个共同的目标而努力。”他补充道。而这个共同的目的，显然是为了更好地认识月球，从而更好地认识地球、我们所处的太阳系，乃至整个浩瀚的宇宙。
2006年9月，格里芬访华期间曾表示，美国和中国在月球探测方面，还没有明确的合作计划。
篇13
中图分类号：TP212.9文献标识码：A
引言
基于ZigBee的温度监测系统由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，构成无线传感器网络系统，其目的是协作地感知、采集网络区域温度信息发送给协调器节点，可与PC机通信，实现远程监测和收集监测数据。该系统设备体积小，传输可靠性高，安全高，节点功耗低，监测区域大等优点，且无需钻孔布线，使整个监测系统更灵活有效。可用于危险工作环境，珍贵的古老建筑保护等现代工农业生产生活中。如果采用人工定时测量，不但要耗费大量的人力，而且，不能够做到实时监控，特别在某些高温场所还有可能造成安全事故。为此，设计了一种基于无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）的温度检测系统[1]。
ZigBee技术填补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，提供了丰富快捷的应用[3]。本设计正是采用ZigBee技术来架构温度监测系统。
1系统组成
如图1所示，整个系统由测控主机、协调器以及若干无线温度传感器节点组成。其中测控主机主要由上位机、电源、无线收发模块CC2530组成,通过MAX3232转换电路，和PC机进行串口通信。 它能够接收远程各节点信息，监控节点运行情况，并能根据上位机要求发送命令字到指定节点，用来控制各节点的功能。无线温度传感器节点主要由电源、温度传感器、无线收发模块CC2530组成，能够采样并发送数据到测控主机,接收并执行测控主机发送来的指令,并且可作为中转站间接传输数据。限于篇幅，本文主要介绍无线温度传感器节点的硬件结构和软件设计方法。
图1系统结构图
2硬件设计
该系统的协调器及传感器节点电路如图2所示。
核心芯片采用了TI公司的CC2530。CC2530是TI公司推出的真正意义上的SoC ZigBee产品。CC2530片上系统功能模块集成了CC2420RF收发器，具有极高的接受灵敏度和抗干扰性能，并支持2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBee协议[3]。CC2591 [4]是TI公司推出的一款高性能、低成本的RF 前端，可将输出功率提高＋22dBm，接收机灵敏度提高＋6dB。温度传感器采用美国Dallas公司推出的单线数字式温度传感器DS18B20，它将现场采集到的温度数据直接转换成数字量输出到CC2530的IO口。
3 软件设计
主程序包括单片机系统初始化、CC2530子系统配置初始化、ZigBee组网等。程序流程如下图3所示。
图3 程序流程图
在PC机上，用VC++编写上位机程序，把从传感器接收到的数据描绘成曲线，并显示当前值。图4是一个置于空调前的温度传感器节点发回来的数据曲线图，从该图可以看出，节点温度从32℃降到了19℃。
图4 上位机界面
4 结语
本文针对当前温湿度检测中面临的检测点分散、布线困难和实时性差等特点，设计了基于ZigBee的温度监测系统，可以显示各测试点的实时温度，还可以通过RS232接口将数据上传到PC机存储，以便进一步分析处理。该系统采用了低功耗的集成化器件，提高了系统稳定性和可靠度，在危险区域和大面积检测中布置容易，能够实现低成本连续在线检测，较传统在线检测系统具有更大的优势。
参考文献
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