時(shí)間:2022-11-17 05:05:51
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人機(jī)界面設(shè)計(jì)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】人機(jī)工程 GUI 設(shè)計(jì)
一、人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科內(nèi)容
人機(jī)工程學(xué)是一門研究人類、機(jī)器和環(huán)境之間相互作用的學(xué)科,它主要目的是為了使設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備或者人機(jī)系統(tǒng)能夠滿足人的生理和心理特征,使其能夠更好的為人類服務(wù)。在工業(yè)設(shè)計(jì)中,我們通常將其定義為:對(duì)于成批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,憑借專業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)感受等賦予其材料、結(jié)構(gòu)、色彩等新的品質(zhì)和資格。人機(jī)界面是人和機(jī)器在交互過(guò)程中非常重要的一個(gè)層面,也可以稱之為用戶界面。它是人和機(jī)器之間進(jìn)行通信的媒介,負(fù)責(zé)信息的輸入和輸出,其設(shè)計(jì)的好壞直接影響用戶的使用效果,是現(xiàn)代設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)方面。
二、GUI的設(shè)計(jì)及色彩的特征
(一)GUI設(shè)計(jì)的流程
對(duì)于一個(gè)完整的用戶界面設(shè)計(jì)包括其啟動(dòng)界面的設(shè)計(jì)、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、相應(yīng)按鈕的設(shè)計(jì)、面板的設(shè)計(jì)、菜單的設(shè)計(jì)以及圖標(biāo)和滾動(dòng)條的設(shè)計(jì)等等。跟其他產(chǎn)品一樣其設(shè)計(jì)的過(guò)程非常復(fù)雜,包括前期的調(diào)研、總體設(shè)計(jì)、具體設(shè)計(jì)和實(shí)施[1] [2],是一個(gè)需要循環(huán)測(cè)試和評(píng)估的設(shè)計(jì)過(guò)程。
(二)色彩在GUI設(shè)計(jì)中的作用
在人機(jī)界面使用過(guò)程中,色彩對(duì)人類的影響最為重要,會(huì)受到人們的首先關(guān)注,其次才是形狀或者其他。所以對(duì)于人類來(lái)說(shuō)色彩直接影響著其精神感受,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就要考慮到用戶的審美觀,使用戶在使用的過(guò)程中產(chǎn)生舒適感和美感。
GUI的設(shè)計(jì)可以分為網(wǎng)頁(yè)和軟件兩種不同的類型,其設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)色彩的選擇也不盡相同。在網(wǎng)頁(yè)的色彩設(shè)計(jì)過(guò)程中有很大面積的色塊區(qū)域,其像素空間也較大,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)色彩時(shí)有較大的發(fā)揮空間。但是在對(duì)軟件的GUI設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到工程類的嚴(yán)謹(jǐn)性和專業(yè)性,目前大多數(shù)采用了灰色作為其背景色,那么對(duì)于其圖標(biāo)的色彩設(shè)計(jì)就會(huì)受到很大的限制,且其色彩不宜超過(guò)64色。在整個(gè)GUI設(shè)計(jì)中首先要做到簡(jiǎn)單明了,對(duì)用戶起到引導(dǎo)的作用,引導(dǎo)用戶得到正確的聯(lián)想和操作。其次還要保證色彩的柔和性,降低不同區(qū)域間的對(duì)比度,使用戶在使用的過(guò)程中不會(huì)感覺(jué)眼睛疲勞。
(三)人機(jī)交互界面色彩的選擇
在進(jìn)行人機(jī)界面的色彩選擇時(shí)首先要明確主色調(diào),以體現(xiàn)界面的主題。在工業(yè)設(shè)計(jì)中一般選擇淺灰色、淺黃色、淺藍(lán)色以及淺綠色等淺顏色的背景,再配以深色系的字,這樣既能夠突出重點(diǎn),又能夠得到大多數(shù)人的認(rèn)可。對(duì)于人機(jī)界面中其他的一些內(nèi)容不宜選用搶眼的顏色,否則就會(huì)喧賓奪主,當(dāng)然并不是完全不能應(yīng)用,為了突出強(qiáng)調(diào)某些因素可以采用明亮的色彩,但是不能使用太多,否則就會(huì)適得其反,達(dá)不到強(qiáng)調(diào)的效果[3]。
在進(jìn)行色調(diào)選擇時(shí)一般要考慮一下三點(diǎn):
1.暖色調(diào)一般會(huì)給人一種溫暖的效果,冷色調(diào)則相反,使人感到冷清。
2.高彩度的暖色調(diào)給人刺激和興奮,低彩度的冷色調(diào)能夠使人平靜思索。
3.高明色調(diào)使人感覺(jué)清爽、明快,低明色調(diào)則使人感覺(jué)深沉和莊重。
在選擇顏色進(jìn)行背景色搭配時(shí)一樣不能使用對(duì)比強(qiáng)烈的色彩;使用大面積顏色時(shí)要選用低對(duì)比度的背景,否則會(huì)影響其圖片和文字的辨別,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生互溶現(xiàn)象,使圖片和文字不容易被辨識(shí)。例如在進(jìn)行標(biāo)題背景色設(shè)計(jì)時(shí)可以采用較深的顏色,配以鮮明的字體,這樣一方面可以吸引用戶的注意力,另一方面起到了突出界面主題的作用[4]。
三、人機(jī)工程學(xué)在GUI設(shè)計(jì)中的重要作用
設(shè)計(jì)的目的是為了更好的為人類服務(wù),所以人是設(shè)計(jì)中首先要考慮的因素。人機(jī)工程學(xué)也是把人作為第一要素來(lái)考慮,它在GUI設(shè)計(jì)中的作用可以簡(jiǎn)單的概括為以下三個(gè)方面:
(一)提供人體尺度參數(shù)。人體工程學(xué)是人際工程學(xué)中研究中一個(gè)重要的方向,為GUI的設(shè)計(jì)提供人體結(jié)構(gòu)尺度、生理尺度以及心理尺度等相關(guān)數(shù)據(jù),從而為設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)人機(jī)界面提供可靠地參考依據(jù)。
(二)提供功能合理性設(shè)計(jì)參數(shù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中為設(shè)計(jì)者提供界面中各個(gè)要素的形狀、大小以及色彩和布局等的參數(shù),使其能夠?qū)崿F(xiàn)人和機(jī)器之間通信功能的最優(yōu)化,進(jìn)而最大限度的適應(yīng)人類心理和生理需求。
(三)提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。人機(jī)工程學(xué)是研究人和機(jī)以及機(jī)所處的環(huán)境一門科學(xué),人機(jī)工程學(xué)的原理存在于用戶界面設(shè)計(jì)的每一個(gè)過(guò)程中。在這個(gè)完整的人機(jī)系統(tǒng)中系統(tǒng)要能夠?yàn)橛脩籼峁├^續(xù)、后退和退出等命令的說(shuō)明[5]。
四、設(shè)計(jì)實(shí)例
在這次設(shè)計(jì)中我們以一款兒童英語(yǔ)學(xué)習(xí)軟件為例進(jìn)行,設(shè)計(jì)了其登陸界面和一系列圖標(biāo),其界面色彩豐富、圖標(biāo)的可指示性強(qiáng)。
上述圖標(biāo)和界面的設(shè)計(jì)主要采用了黃色調(diào)作為主色調(diào),能夠給人一種活潑、燦爛和可愛(ài)的感覺(jué)。對(duì)于兒童英語(yǔ)課程的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)其用戶主要是兒童,這種色調(diào)的選擇可以使其在使用過(guò)程中感到喜歡,增加了其愉快度,從而能夠更好的幫助兒童學(xué)習(xí)英語(yǔ)。
五、結(jié)論
論文以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ),對(duì)其在GUI設(shè)計(jì)中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了闡述,介紹了基于人機(jī)工程學(xué)的GUI界面設(shè)計(jì)的方法,并且介紹了色彩在界面設(shè)計(jì)中的重要作用和如何選擇合適的色彩以達(dá)到更好的效果。在文章的最后做著還給出了一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例,驗(yàn)證了人機(jī)工程軟件界面設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)性。
參考文獻(xiàn):
[1]何曉佑.產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序與方法.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2000.
[2]Jeffrey L.Whitten,Lonnie D.Bentley,Victor M.Barlow.System Analysis and Design Methods. Von Hoffmann Press,1994.
[3]姜葳,用戶界面設(shè)計(jì)研究,浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文[M].2006年3月。
關(guān)鍵詞 駕駛艙設(shè)計(jì);人機(jī)工程
中圖分類號(hào):U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)21-0072-01
1 緒論
人機(jī)工程駕駛艙設(shè)計(jì)中的重要性:
科技的發(fā)展促使著各行各業(yè)都逐漸向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。在以前需要人為完成的工作在當(dāng)今時(shí)代很大部分都能夠由計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)完成,而且比人工完成的速度更快、精確度更好,這就使得人機(jī)之間的關(guān)系發(fā)生了轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)今人工智能技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被人們熟練的應(yīng)用機(jī)的操作中,但是不管技術(shù)如何先進(jìn),人依舊是操作的主體,在整個(gè)過(guò)程中依舊起著決定性的作用。因此,為了更好的將飛機(jī)的作用發(fā)揮出來(lái),必須要對(duì)人的體力、心理、生理等對(duì)人們產(chǎn)生影響的因素做到充分的考慮,使飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)適合人的要求,構(gòu)成以人為中心的統(tǒng)一的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。
2 人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
人機(jī)工程學(xué)是按照人的特性來(lái)設(shè)計(jì)和優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)。其主要目的是使人能安全、健康、舒適和有效地進(jìn)行工作。
人機(jī)工程學(xué)與航空技術(shù)的結(jié)合,是人機(jī)工程學(xué)研究和應(yīng)用的一個(gè)極其重要的方面。在航空技術(shù)(如飛機(jī)駕駛艙)的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,無(wú)論是人機(jī)分工、人機(jī)界面設(shè)計(jì),引入人機(jī)工程學(xué)的原理和方法,并滲入到航空技術(shù)設(shè)計(jì)之中,進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì),會(huì)進(jìn)一步提高人機(jī)系統(tǒng)整體優(yōu)化水平。
2.1 人機(jī)工程學(xué)發(fā)展概況
人機(jī)工程學(xué)作為一門科學(xué),其建立和發(fā)展僅50余年。
第一次世界大戰(zhàn)至第二次世界大戰(zhàn)期間,由于軍事的需要,使用了飛機(jī)、潛艇等現(xiàn)代化設(shè)備,開(kāi)始重視兵員的選拔和訓(xùn)練,人機(jī)關(guān)系有所改善,主要是使人去適應(yīng)已定型的機(jī)器裝備。
第二次世界大戰(zhàn)至20世紀(jì)60年代,由于新設(shè)計(jì)的武器裝備不符合人的生理心理特點(diǎn),即使經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練的人也難以適應(yīng),并經(jīng)常發(fā)生事故,從而促使人們把人機(jī)匹配的研究方向從過(guò)去的由人適應(yīng)機(jī)器轉(zhuǎn)向使機(jī)器適合于人。1959年,國(guó)際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)(IEA)正式成立,標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)已發(fā)展成為一門成熟的學(xué)科。
20世紀(jì)70年代后,人機(jī)工程已滲透至各個(gè)行業(yè),且在高新技術(shù)領(lǐng)域中予以應(yīng)用。1975年,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)成立了人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(TC 159),標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新階段。
人機(jī)工程學(xué)在我國(guó)起步較晚,20世紀(jì)70年代末才確立起來(lái)并獲得蓬勃發(fā)展,1989年,中國(guó)人類工效學(xué)學(xué)會(huì)(CES)成立,并于1992年被國(guó)際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)(IEA)接納為正式成員,標(biāo)志著我國(guó)的人機(jī)工程學(xué)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。
2.2 人機(jī)工程設(shè)計(jì)
人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中應(yīng)用的目的是提高駕駛員操作效率、減輕駕駛員工作負(fù)荷,以確保系統(tǒng)的安全可靠。飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)對(duì)人機(jī)性能有兩方面的要求:1)客觀的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原則;2)對(duì)這些設(shè)計(jì)原則的正確履行,使之在設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)化為駕駛艙的布局、尺寸、形態(tài)等各項(xiàng)指標(biāo)中合理的人機(jī)數(shù)據(jù)。
2.2.1 人機(jī)工程設(shè)計(jì)原則
人機(jī)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則是安全、高效、舒適,這三個(gè)要求是相輔相成的。
安全是人機(jī)界面設(shè)計(jì)的第一原則,評(píng)估人機(jī)界面的安全性主要從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行:是否對(duì)飛行員有直接的生理傷害;是否易于造成飛行員的錯(cuò)誤;提供一個(gè)友好的顯示界面;飛行員要能夠迅速有效地控制各個(gè)系統(tǒng)。
駕駛艙人機(jī)界面的舒適程度不僅僅關(guān)乎于駕駛?cè)藛T的感覺(jué),同時(shí)能夠影響到他們的心理及生理。這對(duì)于駕駛?cè)藛T能力的發(fā)揮有很大的影響,甚至間接的影響到飛行的安全問(wèn)題,因此,對(duì)此我們必須加以重視。
在設(shè)計(jì)駕駛艙人機(jī)界面的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員通常首先考慮的都是高效原則,將設(shè)計(jì)的功能和性能作為首要問(wèn)題進(jìn)行考慮,而對(duì)安全以及舒適度放在了次位,或者沒(méi)有做到足夠重視。其實(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,這三者之間是緊密相關(guān)、互相影響的。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)三方面通盤考慮,突出重點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)該加大科研投入,設(shè)計(jì)出飛行員喜歡的人機(jī)界面。
2.2.2 人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1)人體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)及人體建模。
隨著CAD、CATIA等計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件的飛速發(fā)展,在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中,越來(lái)越多的用到人體模型。人體模型的建立,需要廣泛搜集人體尺寸數(shù)據(jù),并建立人體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)在2003年了飛行員專用標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)男性飛行員人體尺寸》GJB4856-2003。
利用飛行員的人體尺寸數(shù)據(jù),可以在CATIA等軟件中構(gòu)建人體模型,來(lái)優(yōu)化駕駛艙設(shè)計(jì),使整個(gè)人機(jī)系統(tǒng)中的人和機(jī)器合理匹配。
2)操縱臺(tái)、儀表板和座椅等設(shè)計(jì)。
駕駛員眼位確定后,在進(jìn)行操縱臺(tái)、儀表板和座椅等設(shè)計(jì)時(shí)需考慮駕駛員視野要求、駕駛員對(duì)操縱器件的可達(dá)性要求等。
在駕駛員眼位確定的前提下,應(yīng)根據(jù)駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計(jì)操縱臺(tái)、儀表板的位置及傾斜角度,將安全操作所需要進(jìn)行觀察辨認(rèn)的所有顯示器和控制器提供給駕駛員。使他們?cè)谛枰^察一個(gè)控制器或顯示器時(shí)不需要移去一個(gè)障礙物或重新調(diào)節(jié)座椅,滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可視性、可達(dá)性要求。
飛機(jī)座椅屬于工作用座椅,在座椅設(shè)計(jì)時(shí),通過(guò)以往的飛機(jī)各元件人機(jī)工程設(shè)計(jì)原理和相關(guān)試驗(yàn),按照駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計(jì)座高、座寬、座深、座面傾角、靠背、靠背傾角、扶手高度和坐墊,滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可達(dá)性要求。
3)可達(dá)性、可視性評(píng)估驗(yàn)證。
采用電子模型與實(shí)體模型相結(jié)合的方法,供飛行員體驗(yàn)新飛機(jī)駕駛艙,對(duì)可視性和可達(dá)性進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證,提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。
利用CATIA等軟件設(shè)計(jì)1:1的飛機(jī)駕駛艙模型,并用CATIA軟件中的人機(jī)工程模塊進(jìn)行駕駛姿勢(shì)評(píng)價(jià)、視域分析和可達(dá)性仿真驗(yàn)證,對(duì)駕駛艙的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和完善,能夠有效的縮短研制的周期并降低研制成本,給飛行員建立一個(gè)舒適、安全的飛行環(huán)境。
3 未來(lái)人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計(jì)中應(yīng)用展望
盡管目前我們已經(jīng)將CITTA等軟件的人機(jī)工程設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證應(yīng)用于設(shè)計(jì)駕駛艙的過(guò)程中,但是就現(xiàn)實(shí)情況而言還不能夠完全的滿足駕駛員體驗(yàn)駕駛艙的要求,而且因?yàn)檐浖猩傻娜梭w模型沒(méi)有穿著衣物,這樣對(duì)衣物尺寸的設(shè)計(jì)會(huì)有很大的影響。虛擬座艙的適時(shí)出現(xiàn)能很好的解決這一問(wèn)題。
虛擬座艙是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航空領(lǐng)域的重要應(yīng)用。虛擬座艙有臨境性、交互性和想象力的特點(diǎn),能使人進(jìn)入一種封閉的虛擬環(huán)境,通過(guò)人機(jī)接口輸出3維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)信息,多通道刺激人的感官,從而使人在頭腦中形成身臨現(xiàn)實(shí)環(huán)境的感覺(jué);同時(shí),又能接受人的手指動(dòng)作、話音、頭眼指向等多通道控制信息,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:人性化;網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)(UI);老年人
網(wǎng)站界面設(shè)計(jì),英文的全稱是Web User Interface Design,又叫UI設(shè)計(jì)。包括三個(gè)方面:可用性,交互設(shè)計(jì)和視覺(jué)設(shè)計(jì)。通常研究的是讓網(wǎng)站的界面具有更多的可用性,更良好的用戶體驗(yàn),以及更美觀的視覺(jué)設(shè)計(jì),概言之就是“人性化設(shè)計(jì)”。[1]在全球人口逐漸老齡化的今天,應(yīng)該把更多的“人性化設(shè)計(jì)”真正應(yīng)用在老年人這一弱群體上。本文旨在從老年用戶的生理和心理各要素出發(fā)進(jìn)行綜合考慮,探析以老年用戶為中心的網(wǎng)站界面(UI)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
1 老年用戶研究
設(shè)計(jì)優(yōu)秀老年用戶網(wǎng)站界面的先決條件是與老年用戶進(jìn)行有效的交流,充分理解老年用戶的需求,重視老年用戶的生理和心理特征。
1.1 老年網(wǎng)民用戶人數(shù)眾多
據(jù)調(diào)查顯示,近些年來(lái),我國(guó)老年網(wǎng)民的比例一直在攀升,增長(zhǎng)率已經(jīng)超過(guò)了網(wǎng)民總體的增長(zhǎng)速度,對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用日益廣泛。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示,2008年年底,51~60歲的網(wǎng)民從1999年的10.6萬(wàn)人增長(zhǎng)到1251.6萬(wàn)人,60歲以上的由3.5萬(wàn)增長(zhǎng)到447萬(wàn)人。雖然我國(guó)老年網(wǎng)民絕對(duì)數(shù)量不多,10%不到,處于上網(wǎng)人群的弱勢(shì)群體,但卻是以令人矚目的速度增長(zhǎng)著。
1.2 老年人對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的多樣化需求
老年人由于心理上和生理上的變化,與兒童、少年、青年人和中年人人群有著不同的特殊需求。根據(jù)The Usbased Spry基金會(huì)報(bào)告顯示,老年人的需求主要表現(xiàn)在四個(gè)主題:財(cái)產(chǎn)安全、身體健康、精神愉悅和良好的社會(huì)氛圍以及參加智力活動(dòng)。[2]具體表現(xiàn)在:獲取相關(guān)信息,一些老年人希望上網(wǎng)瀏覽和查詢最新的外界信息保持“耳聰目明”的狀態(tài),有些則是投身老年論壇,希望利用網(wǎng)絡(luò)查詢、瀏覽養(yǎng)生保健和常見(jiàn)疾病等信息溝通交流,有些希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和子女視頻聊天、互發(fā)郵件;財(cái)務(wù)管理,還有相當(dāng)一部分老年人希望能夠使用網(wǎng)絡(luò)來(lái)購(gòu)物、買賣股票以及付賬等。總之,老年人對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的多樣化需求一點(diǎn)都不亞于其他人群。
1.3 老年人的生理和心理特點(diǎn)
從50歲到60歲這個(gè)階段,明顯地會(huì)出現(xiàn)一些衰老的跡象,主要表現(xiàn)在容易健忘,愛(ài)發(fā)脾氣,認(rèn)知過(guò)程缺乏適應(yīng)能力;視覺(jué)模糊,色彩辨別力降低,視野范圍和判斷距離的能力通常大大不如過(guò)去;動(dòng)作緩慢,手眼配合欠佳,聽(tīng)覺(jué)便開(kāi)始逐漸減退。[3]總之,因此,隨著年齡增長(zhǎng),工作效率逐漸下降。具體表現(xiàn)如下:
(1)近距離視力退化更大。比如在35厘米左右的讀書(shū)距離內(nèi),視力減退的驚人,并伴有老眼昏花。據(jù)統(tǒng)計(jì),70歲健康老人的視力超過(guò)0.6的只有51.4%。
(2)聽(tīng)力顯著下降。特別是對(duì)較復(fù)雜和速度快的語(yǔ)言的理解,男性比女性減退的更明顯。老年人并不知道自己的聽(tīng)力在下降,而是認(rèn)為別人說(shuō)話不清楚。
(3)記憶的減退,但也有自己的特點(diǎn),比如老年人對(duì)往事的記憶清晰,而對(duì)新近發(fā)生過(guò)的事物或者新近學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容遺忘較快;對(duì)需要將記憶材料進(jìn)行組織加工使之進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)存方面的記憶力較差;老年人的意義識(shí)記減退較少,機(jī)械識(shí)記減退較多。例如,老年人對(duì)人民、地名、數(shù)字等東西的記憶效果就不好;
(4)思維能力弱化。在調(diào)查里,許多老年人常常抱怨自己已經(jīng)不能像早先那樣很好的思考問(wèn)題了,這反映人的思維能力到老年時(shí)出現(xiàn)逐漸衰老的趨勢(shì)。
2 以老年用戶為中心的網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在對(duì)老年用戶做了研究之后,筆者認(rèn)為適宜老年人的網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)的總體原則是以人性化為本,同時(shí)注意網(wǎng)站的易用性,規(guī)范性,美觀性,具體如下五點(diǎn):
2.1 將操作任務(wù)化繁為簡(jiǎn)
在越來(lái)越強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互的今天,對(duì)于老年用戶來(lái)說(shuō),最好的人機(jī)交互就是簡(jiǎn)化操作任務(wù),減少不必要的任務(wù),[4]盡量讓老年用戶在網(wǎng)站上面的操作變得簡(jiǎn)單,同時(shí)又不宜出錯(cuò)。比如強(qiáng)調(diào)基本功能,盡量減少和弱化附加功能。如Gmail的登陸界面,簡(jiǎn)化到“登錄信息+登錄設(shè)置”即可,無(wú)須要其他的附加信息。
2.2 合理的信息顯示
互聯(lián)網(wǎng)的根本目的是提供信息,合理的信息顯示包括兩方面的內(nèi)容:劃分信息功能區(qū)和減少視覺(jué)密度。[5]
(1)劃分信息功能區(qū)。當(dāng)頁(yè)面的信息較多時(shí),為了避免視覺(jué)混亂,應(yīng)該劃分信息功能區(qū)。最重要的信息放在頁(yè)面的視覺(jué)中心;同一類的信息放在一起,并與其他類信息間隔一定的空間;同一類的信息用同一種顏色或同一色系的顏色來(lái)表示;不同信息區(qū)又可以用不同背景色來(lái)區(qū)分。
(2)減少視覺(jué)密度。網(wǎng)站界面需表達(dá)的信息很多時(shí),易造成界面看起來(lái)非常擁擠,信息擠在一團(tuán),對(duì)于老年人來(lái)說(shuō)很難一眼就能獲得所需的信息。因此,必須減少視覺(jué)的密度,比如:考慮適當(dāng)?shù)牧舭祝m當(dāng)?shù)牧舭讓⑹拐麄€(gè)界面看起來(lái)清楚而美觀;降低品牌識(shí)別logo、名稱的大小,無(wú)需為了彰顯品牌形象而刻意放大;使用簡(jiǎn)單的圖形,盡量平面化,不要使用過(guò)度復(fù)雜的圖像;使用空白空間,而非線條去區(qū)分文字內(nèi)容;使用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)句表達(dá)信息,避免內(nèi)容過(guò)多等等。
如upcoming的首頁(yè)設(shè)計(jì),依據(jù)信息的不同類別劃分板塊,并按重要性擺放在相關(guān)位置。焦點(diǎn)活動(dòng)咨訊配圖放在視覺(jué)中心點(diǎn),緊接著下面是活動(dòng)信息介紹,左邊的活動(dòng)類型板塊,右邊是活動(dòng)的輔助信息。信息安排布局井然有序,是劃分信息功能區(qū)和減少視覺(jué)密度的最佳例子之一。
2.3 合理的文字規(guī)劃
文字對(duì)于網(wǎng)站界面的作用不言而喻,對(duì)于老年用戶來(lái)講,網(wǎng)頁(yè)文字的漂亮是建立在易讀易辨的基礎(chǔ)上的,合理的文字規(guī)劃,主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面:[6]
(1)文字內(nèi)容盡量簡(jiǎn)潔,配上有意義的圖標(biāo)或者圖片,同時(shí)應(yīng)該避免使用專業(yè)術(shù)語(yǔ)。字體的選擇也要易于老年用戶辨認(rèn),網(wǎng)頁(yè)默認(rèn)的字體是宋體。可以根據(jù)需要選擇一些特別字體。例如,為了體現(xiàn)專業(yè)可以使用粗仿宋體,體現(xiàn)設(shè)計(jì)精美可以用廣告體,體現(xiàn)親切隨意可以用手寫(xiě)體等等,但前提是一定要易于老年人辨認(rèn)。
(2)井然有序的排版。有時(shí)候別出心裁的界面設(shè)計(jì)或許會(huì)帶給使用者眼睛一亮、賞心悅目的視覺(jué)感,但無(wú)論何,井然有序的文字區(qū)規(guī)劃,才易達(dá)成最有效、最舒適的效果。如有較多的說(shuō)明文字,要讓說(shuō)明具有順暢地閱讀連貫性。舉個(gè)例來(lái)說(shuō),一個(gè)向中對(duì)齊與一個(gè)向左對(duì)齊的文字區(qū)塊,明顯地,向左對(duì)齊的區(qū)塊讀起來(lái)順暢多了,因?yàn)槭褂谜咴谧x完一行字后,自然而然往左下方繼續(xù)讀下去,不需要重新找尋開(kāi)頭,相較之下,向中對(duì)齊的區(qū)塊看起來(lái)混亂多了。因此,有規(guī)矩地文字區(qū)規(guī)劃將可大幅度提升用戶界面的品質(zhì)。
2.4 合理的色彩規(guī)劃
網(wǎng)站界面的色彩對(duì)于老年人來(lái)說(shuō)同樣重要。老年人的視覺(jué)衰退很明顯,一個(gè)好的色彩規(guī)劃可以提高界面的視認(rèn)性,從而提高操作的準(zhǔn)確性和效率;可以減輕視覺(jué)上的疲勞。另外,通過(guò)色彩規(guī)劃來(lái)增強(qiáng)界面的美感和親和力。[7]
具體來(lái)講,老年用戶界面中,最好不要超過(guò)3到5種顏色。大區(qū)域最好使用淺色調(diào),如白色、淺灰等。對(duì)于老年人而言,配色要采用視認(rèn)性高的色彩,要加大色彩的對(duì)比度,背景與主體對(duì)比度要大,背景色不宜采用有金屬反光的顏色,如銀色和金色。對(duì)于重要的按鈕或信息要用誘目性高的色彩來(lái)表達(dá),但顏色不宜過(guò)多,且區(qū)域不可以太大,否則看起來(lái)過(guò)度混亂,缺少美感,也容易造成視覺(jué)上的疲勞。
2.5 細(xì)節(jié)為王
對(duì)于老年用戶來(lái)說(shuō),細(xì)節(jié)同樣重要,比如盡量使用有意義的圖標(biāo),盡量不要使用生澀難懂的專業(yè)術(shù)語(yǔ),注意提供精確的導(dǎo)航提示,提供聲音控制,盡量減少噪音干擾,克制使用新技術(shù)的欲望等等。
3 結(jié)束語(yǔ)
關(guān)注老年人網(wǎng)站界面設(shè)計(jì),是以人為本的需要,也是國(guó)內(nèi)所有優(yōu)秀設(shè)計(jì)師的責(zé)任。限于篇幅有限,對(duì)于老年人使用的網(wǎng)站界面設(shè)計(jì),筆者也只能泛泛而談,有所不足和欠缺,還望讀者指正。同時(shí),撰寫(xiě)本文,以期拋磚引玉,引起大家對(duì)老年人更多的關(guān)愛(ài)和設(shè)計(jì)出更多更好適宜老年人使用的產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn):
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[4] 趙侃用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)――網(wǎng)頁(yè)界面設(shè)計(jì)的重中之重[J].藝術(shù)與設(shè)計(jì)(理論),2010(09).
[5] 何榮.淺析網(wǎng)站界面設(shè)計(jì)[J].科技信息,2008(26).
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關(guān)鍵詞計(jì)量;數(shù)據(jù)采集;網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
1引言
安鋼計(jì)量信息平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),包括硬件及軟件兩部分,主要描述的是該系統(tǒng)的組成與運(yùn)行過(guò)程。按照計(jì)量信息需求及的實(shí)際情況,系統(tǒng)采用瀏覽器/Web/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層分布式結(jié)構(gòu)。計(jì)量信息共享平臺(tái)是一個(gè)人機(jī)對(duì)話系統(tǒng),從物理機(jī)構(gòu)上看,它主要是由計(jì)算機(jī)、硬件設(shè)備、軟件、數(shù)據(jù)和用戶組成。
為達(dá)到本系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),在設(shè)計(jì)中遵循以下幾個(gè)原則:實(shí)用性,可用性,先進(jìn)性,易用性,人機(jī)分工合理性幾個(gè)方面。根據(jù)信息平臺(tái)的實(shí)際情況,對(duì)各個(gè)具體功能和細(xì)節(jié)進(jìn)行分析和系統(tǒng)開(kāi)發(fā),根據(jù)用戶需求,在Windows環(huán)境下,采用當(dāng)前最為流行的開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行開(kāi)發(fā),建立人機(jī)友好,可視化的用戶界面,輸入方便快捷,輸出信息易讀易懂。
2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本信息共享平臺(tái)采用三層B/S結(jié)構(gòu),B/S結(jié)構(gòu)中只安裝一個(gè)服務(wù)器,而客戶端采用瀏覽器運(yùn)行軟件。在數(shù)據(jù)管理層和用戶界面增加了一層結(jié)構(gòu),稱為中間件,使整個(gè)體系結(jié)構(gòu)分為三層。中間件主要提供以下功能:負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器間的連接與通訊,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫(kù)的高效連接。這種三層結(jié)構(gòu)在層與層之間相互獨(dú)立,任何一層的改變不會(huì)影響其它層的功能。
3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
圖1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)系統(tǒng)的要求,在建立計(jì)量信息共享平臺(tái)之前,首先做好數(shù)據(jù)的采集工作。統(tǒng)一數(shù)據(jù)是建立信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)。在計(jì)量信息共享平臺(tái)上,數(shù)據(jù)層是基礎(chǔ),通過(guò)數(shù)據(jù)的共享和交換處理形成信息,然后利用技術(shù)手段把信息總結(jié)、分類和歸納形成知識(shí)層,在此之上提供管理與決策支撐。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析,確定系統(tǒng)的功能如下:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、電能計(jì)量、動(dòng)力量數(shù)據(jù)處理、軌道衡數(shù)據(jù)處理、工作計(jì)劃、供應(yīng)處數(shù)據(jù)、管理查詢、權(quán)限管理、設(shè)備維護(hù)、設(shè)備信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)維護(hù)、采集數(shù)據(jù)上傳、原始數(shù)據(jù)查詢、組織機(jī)構(gòu)等功能。整個(gè)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
4整體網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)
安鋼計(jì)量信息共享平臺(tái)的建設(shè),首先是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè),整體網(wǎng)絡(luò)采用千兆義太網(wǎng)技術(shù),在硬件網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計(jì)上采用了分層的結(jié)構(gòu),分為:核心層、匯聚層、接入層。
網(wǎng)絡(luò)核心層采用2臺(tái)高性能萬(wàn)兆路由交換機(jī)ExtremeAspen8810交換機(jī)組成,放置在數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為核心設(shè)備,提供與四個(gè)匯聚交換機(jī)的互連和服務(wù)器的連接。網(wǎng)絡(luò)匯聚層設(shè)置四個(gè)節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò)交換中心),分別放置在回皮軌道衡、計(jì)控部、熱送稱、黑河路,每個(gè)匯聚層節(jié)點(diǎn)配置一臺(tái)高性能的Extreme的SummitX450匯聚交換機(jī)。對(duì)于接入層,有的地方使用已有的DlinkDES系列交換機(jī),有的地方節(jié)點(diǎn)數(shù)較少,甚至只有一個(gè)節(jié)點(diǎn),就直接連到匯聚層交換機(jī)上。接交換機(jī)的地方有:回皮軌道衡交換中心在計(jì)控倉(cāng)庫(kù)、焦粉稱、西站配置三臺(tái)接入層交換機(jī);計(jì)控部交換中心在250t/300t稱配置一臺(tái)接入層交換機(jī);熱送稱交換中心在進(jìn)廠稱配置一臺(tái)接入層交換機(jī);黑河路交換中心在三煉軌道衡配置一臺(tái)接入層交換機(jī)。四個(gè)交換中心共配置6臺(tái)接入層交換機(jī)。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2安鋼計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)
5.1軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
操作系統(tǒng):選用MSWindows2000高級(jí)服務(wù)器;數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):選用MSSQL2000;系統(tǒng)采用三層B/S的邏輯體系結(jié)構(gòu),前端用戶界面為瀏覽器。在數(shù)據(jù)庫(kù)和前端業(yè)務(wù)界面之間為業(yè)務(wù)邏輯層。采用微軟.NET框架開(kāi)發(fā)。對(duì)外的服務(wù)功能以Web服務(wù)的形式提供。
5.2信息共享平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
從邏輯功能角度分析,把該系統(tǒng)分為應(yīng)用系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)兩大部分。支撐系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)繼承的物質(zhì)基礎(chǔ),包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和工具層。應(yīng)用系統(tǒng)是建立在支撐系統(tǒng)之上,根據(jù)在子系統(tǒng)中的作用領(lǐng)域又分為計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集兩個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng),兩者之間通過(guò)支撐系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物理集成,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息集成。系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
5.3數(shù)據(jù)采集層系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集層完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集,包括能源量采集系統(tǒng)的升級(jí),物資量采集軟件的編制與更新,它是信息共享平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)源。
能源量采集網(wǎng)絡(luò)采用”893”單總線結(jié)構(gòu)。硬件上把所有能源量計(jì)量網(wǎng)絡(luò)劃分為四個(gè)小的子網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)采集子站,由子站完成各子網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集,子站就近通過(guò)光纖在義太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡(luò)控制,同時(shí)設(shè)立一個(gè)中心站完成數(shù)據(jù)的匯總、分析和網(wǎng)絡(luò)傳輸。軟件使用北京亞控公司的組態(tài)王軟件對(duì)能源量采集系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。對(duì)電量采集數(shù)據(jù),使用自編的數(shù)據(jù)采集軟件把全部電站的結(jié)算電表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù),并進(jìn)入數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)平臺(tái),由數(shù)據(jù)中心按不同用戶的需要對(duì)授權(quán)用戶提供數(shù)據(jù)查詢與監(jiān)控。物資量采集程序開(kāi)發(fā)工具使用Delphi6.0+MSDE數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行開(kāi)發(fā),完成數(shù)據(jù)采集任務(wù),并存入本地采集站的數(shù)據(jù)庫(kù)中,由遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò)“存儲(chǔ)過(guò)程”完成將本地的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,經(jīng)過(guò)加工、處理后提供和授權(quán)用戶查詢。
系統(tǒng)采用上傳模型:(采集上傳的數(shù)據(jù)主要包括:能源量數(shù)據(jù)、軌道衡計(jì)量數(shù)據(jù)、汽車衡計(jì)量數(shù)據(jù)、皮帶稱計(jì)量數(shù)據(jù)、在線稱計(jì)量數(shù)據(jù)、電量計(jì)量數(shù)據(jù)。)
圖3系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖
5.4管理層系統(tǒng)設(shè)計(jì)
管理層完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量數(shù)據(jù)的采集和管理、分析與應(yīng)用等功能,整個(gè)系統(tǒng)采用三層B/S模式結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分由SQLServer2000完成,業(yè)務(wù)邏輯層使用開(kāi)發(fā)完成,表示層使用完成開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)中提供的能源量及物資量數(shù)據(jù)的歸類、處理、及相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn),是信息共享平臺(tái)的主要部分。
5.5支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)
被分為四個(gè)層次:計(jì)算機(jī)層、通訊網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)庫(kù)層、工具層。
工具層介于應(yīng)用系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)/數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間的軟件工具的集合。包括開(kāi)發(fā)工具和集成工具。數(shù)據(jù)庫(kù)層是計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),處于通訊網(wǎng)絡(luò)層之上,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持下,為應(yīng)用系統(tǒng)提供信息存儲(chǔ)、管理、共享和集成的手段。本系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)及管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)量信息共享平臺(tái)均采用關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是表的設(shè)計(jì),信息共享平臺(tái)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)表有兩種:本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)表;管理層數(shù)據(jù)庫(kù)表。通訊網(wǎng)絡(luò)層是計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通訊的載體和樞紐,計(jì)量信息共享平臺(tái)通過(guò)完落系統(tǒng),是計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與計(jì)量設(shè)備之間連接,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成,支持和保障了計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息集成。采用混合型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),TCP/IP協(xié)議。計(jì)算機(jī)層是支撐系統(tǒng)的底層。本系統(tǒng)要求客戶端計(jì)算機(jī)為PⅢ以上,安裝Windows2000Professionnal;服務(wù)器設(shè)計(jì)為雙冗余、群集方式,運(yùn)行MicrosoftWindows2000AdvanceServer。
5.6人機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)
監(jiān)控畫(huà)面是人機(jī)交互的界面,一個(gè)軟件系統(tǒng)是否成功,最終的檢查標(biāo)準(zhǔn)是它能否使用戶感到滿意。本系統(tǒng)人機(jī)交互包括兩個(gè)方面:一方面是人對(duì)系統(tǒng)的輸入,包括向系統(tǒng)下達(dá)的命令,提供的命令參數(shù)和系統(tǒng)所需要的其它輸入信息;另一方面是系統(tǒng)向人提供信息,即輸出。輸出信息一般有三種:提示信息;系統(tǒng)向人報(bào)告的計(jì)算或處理結(jié)果;系統(tǒng)對(duì)輸入操作的反饋信息。本著使用簡(jiǎn)便、界面一致、及時(shí)反饋與美觀的原則,結(jié)合計(jì)量信息共享平臺(tái)的功能需求,應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)。
6結(jié)束語(yǔ)
以上詳細(xì)論述了安鋼計(jì)量信息平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),將整個(gè)系統(tǒng)按照橫向和縱向分層介紹,采用具體的方案設(shè)計(jì)了安鋼信息計(jì)量平臺(tái)。該系統(tǒng)在實(shí)際中得以很好的應(yīng)用。
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關(guān)鍵詞:無(wú)線網(wǎng)絡(luò);測(cè)試系統(tǒng);設(shè)計(jì)
隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外的大力普及,政府對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的政策支持,國(guó)內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速,而其中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)起著舉足輕重的作用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試是網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)實(shí)踐檢驗(yàn)和不斷修正必須經(jīng)歷的一道管卡,也是檢驗(yàn)理論是否符合實(shí)踐的關(guān)鍵。因此,一個(gè)完整高質(zhì)量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)起著至關(guān)重要的推動(dòng)作用,通過(guò)該系統(tǒng)可以合理的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置,通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),提高運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力,并不斷為新客戶提供強(qiáng)有力的支持。
本文將從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)的需求出發(fā),較為詳細(xì)的分析無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)的基本原理、整體功能設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面。
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
本文所設(shè)計(jì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)是為各運(yùn)營(yíng)商等客戶量身打造的高效、功能化、智能化的測(cè)試平臺(tái),通過(guò)提供高質(zhì)量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試幫助運(yùn)營(yíng)商測(cè)試并了解無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行特點(diǎn)并作出評(píng)估,運(yùn)營(yíng)商以此為基礎(chǔ)不斷提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)在建設(shè)中把握以下幾個(gè)原則:⑴標(biāo)準(zhǔn)化原則,可以滿足各種接口協(xié)議。⑵開(kāi)放性原則,能夠滿足各種網(wǎng)絡(luò)類型及接入設(shè)備的要求。⑶人性化原則,對(duì)結(jié)構(gòu)體系不斷優(yōu)化,并設(shè)計(jì)良好的人機(jī)界面。⑷數(shù)據(jù)互通原則,能夠與其他測(cè)試系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)并不受其他因素的干擾。⑸安全原則,合理設(shè)置權(quán)限,并備份測(cè)試數(shù)據(jù),保證測(cè)試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全性。⑹經(jīng)濟(jì)原則,在科學(xué)的理念指導(dǎo)下用盡量少的錢做出最優(yōu)質(zhì)的平臺(tái)。
通過(guò)功能模塊化的設(shè)計(jì),將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)分解為各類獨(dú)立的子系統(tǒng),可以更加靈活并為運(yùn)營(yíng)商提供更多的選擇。其中專業(yè)測(cè)試子系統(tǒng)-Pro是其中最為突出的,本詳細(xì)介紹。
專業(yè)測(cè)試子系統(tǒng)相對(duì)其他子系統(tǒng),其功能最全面且最先進(jìn)。通過(guò)該子系統(tǒng)的測(cè)試,運(yùn)營(yíng)商可以準(zhǔn)確掌握網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題的原因,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的效果,并滿足網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等各方面要求。
該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為前端設(shè)計(jì)和后臺(tái)設(shè)計(jì)。前端設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)接收和采集數(shù)據(jù)的模塊。前端模塊可以測(cè)試基本的語(yǔ)音和采集數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),通過(guò)設(shè)計(jì)良好的人機(jī)界面(類似Microsoft Office布局),通過(guò)多種方式直接展現(xiàn)給現(xiàn)場(chǎng)操作人員各種測(cè)量到的數(shù)據(jù),供操作人員判斷。按照之前的設(shè)計(jì)原則,前端設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)需要滿足:⑴操作界面簡(jiǎn)單易上手;⑵能夠支持目前國(guó)內(nèi)外主流的網(wǎng)絡(luò)制式(例如GSM,GPRS等,包括各類2D,3D制式),通過(guò)功能模塊化的設(shè)計(jì),能夠滿足不同用戶的個(gè)性化需求。⑶并能夠正確譯碼空中接口的采集數(shù)據(jù)。⑷能支持手機(jī)或PC等各類接收終端。⑸能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)制式且具備相應(yīng)的展示功能。⑹能夠支持基站內(nèi)數(shù)據(jù)導(dǎo)入和分析,并可以支持多數(shù)據(jù)表顯示。
后臺(tái)設(shè)計(jì)則是對(duì)前端采集到的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺(tái)分析統(tǒng)計(jì)的模塊。盡管前端也具有一定的分析功能,但其主要功能是采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的分析,因此有必要設(shè)計(jì)后臺(tái)來(lái)對(duì)前端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化分析處理,為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供參考。
針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)制式,后臺(tái)要進(jìn)行個(gè)性化的計(jì)算分析,提供相應(yīng)的分析報(bào)告。后臺(tái)內(nèi)置了高效的數(shù)據(jù)顯示、分析和統(tǒng)計(jì)模塊、幫助客戶詳細(xì)了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行特點(diǎn)、以及進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)診斷幫助客戶網(wǎng)絡(luò)維護(hù),提高客戶的分析效率。后臺(tái)還能進(jìn)行基于GIS模塊展現(xiàn)支持各類地理信息,滿足各種應(yīng)用需求。同時(shí),后臺(tái)通過(guò)良好的界面設(shè)計(jì),可以完整展現(xiàn)分析和測(cè)試得到的各類運(yùn)行參數(shù)。另外,后臺(tái)還能對(duì)基站小區(qū)內(nèi)的信息進(jìn)行自動(dòng)化處理,幫助客戶直觀了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。
2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
測(cè)試平臺(tái)依據(jù)專業(yè)測(cè)試子系統(tǒng)-Pro后臺(tái),進(jìn)行創(chuàng)造性的再設(shè)計(jì),通過(guò)各類測(cè)試前端采集網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù),并整合進(jìn)客戶自行設(shè)計(jì)的功能性產(chǎn)品所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),將所有信息打通形成數(shù)據(jù)鏈,對(duì)運(yùn)營(yíng)商維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行提供基礎(chǔ)。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)在于設(shè)計(jì)中整合各子系統(tǒng)的重點(diǎn)模塊,應(yīng)用相當(dāng)廣泛,在滿足使用情況的同時(shí)縮減開(kāi)發(fā)開(kāi)支,并極大的方便系統(tǒng)維護(hù)和更新。
相比以往的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)通常局限于某種測(cè)試接口,不能滿足測(cè)試人員分析多個(gè)接口的需求,因此給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試帶來(lái)了極大的阻礙,并降低了使用效率。該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)所有網(wǎng)絡(luò)共享和并行監(jiān)控,從而幫助客戶發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。
并且該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)還整合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠智能判斷較基本問(wèn)題并提出建議,并初步自動(dòng)化分析故障,幫助提高測(cè)試效果。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)綜合測(cè)試平臺(tái)為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了新的視角。⑴可以集中化處理各類網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的問(wèn)題;⑵進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的對(duì)比分析和有針對(duì)性的提供解決方案;⑶通過(guò)功能化的設(shè)計(jì)降低技術(shù)人員的使用門檻。
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【關(guān)鍵詞】自主學(xué)習(xí) 交流平臺(tái) C/S B/S
【中圖分類號(hào)】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1006-9682(2009)11-0025-01
一、綜 述
通常,交流平臺(tái)包括服務(wù)器端與客戶端兩個(gè)部分。服務(wù)器端通常作為數(shù)據(jù)中心或業(yè)務(wù)中心為客戶端提供服務(wù),而客戶端則直接與用戶交互。在早期的應(yīng)用中,人們大都采用C/S架構(gòu)構(gòu)建交流平臺(tái),后來(lái),隨著用戶的增加、程序的升級(jí)等,這種架構(gòu)暴露出來(lái)了一些問(wèn)題(主要集中在程序的部署等方面),B/S架構(gòu)的交流平臺(tái)便應(yīng)運(yùn)而生。
C/S(Client/Server)是一種分布式處理模式,應(yīng)用程序的任務(wù)分別由客戶機(jī)和服務(wù)器共同分擔(dān)。客戶程序駐留在客戶機(jī)上,服務(wù)器處理程序則在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器端。這樣,一方面發(fā)揮了PC機(jī)的處理能力,另一方面減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。它使得處理盡可能地向正在被處理的數(shù)據(jù)靠攏。C/S架構(gòu)從客戶機(jī)到服務(wù)器被劃分為四層。
B/S(Browser/Server)架構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器架構(gòu),是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的架構(gòu)。在這種架構(gòu)下,用戶工作界面是通過(guò)WWW瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn),極少部分事務(wù)邏輯在前端(Browser)實(shí)現(xiàn),但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端(Server)實(shí)現(xiàn)。這樣就大大簡(jiǎn)化了客戶端電腦載荷,減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量,降低了用戶的總體成本(TCO)。B/S系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和程序放在服務(wù)器端,服務(wù)器有多層結(jié)構(gòu)。服務(wù)器執(zhí)行必要的計(jì)算,負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互工作,并將結(jié)果發(fā)送給客戶。客戶端只需擁有瀏覽器即可十分容易地使用該系統(tǒng),前端的瀏覽器不用維護(hù),操作風(fēng)格一致。B/S架構(gòu)大體可以分為人機(jī)界面、業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、應(yīng)用服務(wù)四層。
自主學(xué)習(xí)即在總體教學(xué)目標(biāo)的宏觀調(diào)控下,學(xué)習(xí)者在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)自身?xiàng)l件和需要自由地選擇學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法,并通過(guò)自我調(diào)控的學(xué)習(xí)活動(dòng)完成具體學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)模式。是一種學(xué)生把自己置于主人地位上的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)積極性的根源在于學(xué)生內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中去,學(xué)習(xí)是高效的。可以說(shuō)自主學(xué)習(xí)不僅能開(kāi)發(fā)出學(xué)生潛在的能力,而且能激活、誘導(dǎo)出學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。“一切天賦和諾言都不如習(xí)慣更有力量”。
二、自主學(xué)習(xí)交流平臺(tái)構(gòu)建
本文擬基于NET Framework,針對(duì)自主學(xué)習(xí)的含義及特點(diǎn),結(jié)合B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)一款用于支持自主學(xué)習(xí)交流的教學(xué)輔助系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用典型的智能客戶端、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層架構(gòu)。在每個(gè)客戶端都有相關(guān)數(shù)據(jù)的緩存,用戶在使用本系統(tǒng)時(shí),只需要安裝一個(gè)客戶端就可以進(jìn)行所有的交流活動(dòng),包括用戶的申請(qǐng)注冊(cè),登錄驗(yàn)證,添加、瀏覽、修改、刪除主題等等。客戶端在響應(yīng)用戶操作時(shí),通過(guò)調(diào)用Web Service與Web應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行交互,包括數(shù)據(jù)的獲取與同步等。另外,還有一個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器,用于維持一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù),響應(yīng)Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)操作。
通過(guò)將本系統(tǒng)與現(xiàn)有的主題學(xué)習(xí)交流平臺(tái)進(jìn)行比價(jià),發(fā)現(xiàn)其具有以下優(yōu)勢(shì):
1.體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的特點(diǎn)
自主學(xué)習(xí)中問(wèn)題化、開(kāi)放性、整合性等特點(diǎn)在這里作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的因素加以強(qiáng)調(diào)。系統(tǒng)中的內(nèi)容按課程、主題、消息三個(gè)層次進(jìn)行劃分,用戶被分成不同的角色(不再按老師和學(xué)習(xí)來(lái)劃分),只要擁有相應(yīng)的權(quán)限都可以對(duì)學(xué)習(xí)主題進(jìn)行維護(hù)(新增、修改、刪除等)。
2.易于部署和維護(hù)
采用ClickOnce等新的部署技術(shù),系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行更新,解決C/S架構(gòu)軟件不易部署和維護(hù)的困難,避免產(chǎn)生組件共享帶來(lái)的問(wèn)題。
3.支持離線操作
系統(tǒng)不必一直在線,離線也可以進(jìn)行操作,這對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況不好或經(jīng)常離線的用戶尤其有用。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到用戶在線時(shí),會(huì)在后臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步。
4.提供豐富的用戶體驗(yàn)
這是胖客戶端軟件的優(yōu)勢(shì),本系統(tǒng)在界面設(shè)計(jì)上要達(dá)到與胖客戶端軟件相當(dāng)?shù)男Ч?通過(guò)充分利用NET Framework的資源與自定義的用戶控件,添加豐富的用戶提示,這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)起來(lái)是相當(dāng)方便的。
5.快速的操作響應(yīng)
用戶的每一個(gè)操作都能得到及時(shí)的響應(yīng),不能有明顯的延遲。系統(tǒng)中大量地用到了異步方法調(diào)用、多線程、事件等技術(shù),讓用戶界面始終能夠快速響應(yīng)用戶的操作。
6.具有高度的可擴(kuò)展性
整個(gè)系統(tǒng)都采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想和多種設(shè)計(jì)模式,提高了軟件的可復(fù)用性和可擴(kuò)展性,為將來(lái)軟件的升級(jí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、總 結(jié)
交流平臺(tái)的架構(gòu)劃分為C/S和B/S兩種類型,事實(shí)上軟件的架構(gòu)所包含的內(nèi)容十分復(fù)雜,涉及到軟件生命周期的各個(gè)階段。一個(gè)軟件具體采用什么架構(gòu)不能一概而論,應(yīng)該根據(jù)業(yè)務(wù)需要靈活規(guī)劃。本系統(tǒng)的架構(gòu)基于一個(gè)假定的業(yè)務(wù)需求,旨在論證采用基于智能客戶端的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)一個(gè)交流平臺(tái)的可行性,通過(guò)實(shí)踐,找到可能存在的問(wèn)題及相應(yīng)的解決方案。當(dāng)然,本論文解決的問(wèn)題只是實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境下問(wèn)題的子集,但這卻不失為一個(gè)有益的嘗試。
參考文獻(xiàn)
1 駱紅波.基于C/S模式的信息技術(shù)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):[碩士學(xué)位論文].長(zhǎng)沙:國(guó)防科學(xué)大學(xué),2005
關(guān)鍵詞:人機(jī)工程學(xué) 教學(xué)方法 考核策略
中圖分類號(hào):TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)03(b)-0-02
1 人機(jī)工程學(xué)概念
人機(jī)工程學(xué)是研究人、機(jī)械及其工作環(huán)境之間相互作用的學(xué)科[1]。
是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素;研究組成人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)器和人的相互關(guān)系,以提高整個(gè)系統(tǒng)工效的新興邊緣科學(xué)。人機(jī)工程學(xué)研究在設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)時(shí)如何考慮人的特性和能力,以及人受機(jī)器、作業(yè)和環(huán)境條件的限制。人機(jī)工程學(xué) 還研究人的訓(xùn)練,人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),以及同人機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的生物學(xué)或醫(yī)學(xué)問(wèn)題。對(duì)于這些研究,在北美稱為人因工程學(xué)或人機(jī)工程學(xué),蘇聯(lián)稱為工程心理學(xué),歐洲,日本和其他國(guó)家稱為工效學(xué)[2]。
2 人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用范疇
人機(jī)工程概論、人體尺度與數(shù)據(jù)處理、人機(jī)界面設(shè)計(jì)、作業(yè)空間布局與工位設(shè)計(jì)、作業(yè)工具設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助人機(jī)工程設(shè)計(jì)及其工具、人機(jī)系統(tǒng)與作業(yè)環(huán)境、制造系統(tǒng)中的人機(jī)工程。在注重理論與應(yīng)用相結(jié)合,引介最新的應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上,側(cè)重于結(jié)合實(shí)例探討人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品、工具、生產(chǎn)作業(yè)和現(xiàn)代制造等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)應(yīng)用,力求使讀者既能獲得基本理論知識(shí)和方法,也能在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以應(yīng)用與研究。
3 人機(jī)工程學(xué)課程的目的及任務(wù)
人機(jī)工程學(xué)的理論和方法為設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度數(shù)據(jù);為設(shè)計(jì)中“機(jī)的功能”合理性提供科學(xué)依據(jù);為設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;為“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供整體思路;為“以人為核心”的設(shè)計(jì)思想提供可行方法。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生把人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來(lái)研究,以創(chuàng)造適合于人操作的機(jī)械設(shè)備和作業(yè)環(huán)境,使人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào),從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效率,培養(yǎng)“以人為本”的設(shè)計(jì)價(jià)值觀。為產(chǎn)品設(shè)計(jì)等專業(yè)課的學(xué)習(xí)和從事設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。
4 教學(xué)方法剖析與新的嘗試
4.1 傳統(tǒng)的教學(xué)方法的弊端
傳統(tǒng)的教學(xué)方法中,學(xué)生一味地等教師灌輸,如果課前不預(yù)習(xí),課后不復(fù)習(xí),一知半解的現(xiàn)象,這就要求充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。對(duì)于教師來(lái)講,由于受傳統(tǒng)教學(xué)理論和教學(xué)方法的影響,只會(huì)圍繞“教”做文章,而忽視了學(xué)生的“學(xué)”。
4.2 多媒體教學(xué)手段的介入
現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段,集聲音、圖像、視頻和文字等媒體為一體,具有形象性、多樣性、新穎性、趣味性、直觀性、豐富性等特點(diǎn)。它可以根據(jù)教學(xué)目的、要求和教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)了形象逼真的教學(xué)環(huán)境、聲像同步的教學(xué)情景、動(dòng)靜結(jié)合的教學(xué)圖像、生動(dòng)活潑的教學(xué)氣氛。在具體的教學(xué)實(shí)踐中,一些問(wèn)題也日漸暴露出來(lái),究其原因是有些老師對(duì)多媒體教學(xué)存在著一些誤解,僅把它簡(jiǎn)單地理解為在傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式中,加入多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段,忽略了對(duì)相關(guān)現(xiàn)代教育思想理論的學(xué)習(xí),只是穿新鞋走老路,未能根據(jù)新的教學(xué)要求去更新教學(xué)方法和精心設(shè)計(jì)多媒體教學(xué)手段輔助下的教學(xué)模式。也有些老師片面地認(rèn)為,多媒體教學(xué)手段一定優(yōu)于其他教學(xué)方法,而忽略了對(duì)其他教學(xué)媒體和方法的運(yùn)用[3]。
4.3 教學(xué)方法新的嘗試
教師與學(xué)生是教學(xué)過(guò)程中兩個(gè)最主要的因素,現(xiàn)代教學(xué)論十分強(qiáng)調(diào)師生之間關(guān)系的和諧,以及教學(xué)過(guò)程中師生的共同參與和互動(dòng)。根據(jù)“珠三角”區(qū)域?qū)W生的特點(diǎn),引用新的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容及方法的設(shè)計(jì),使其成為實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的保證。本課程重視應(yīng)用性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等現(xiàn)代教育理念在教學(xué)中的應(yīng)用。課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是:教學(xué)內(nèi)容符合學(xué)科要求,知識(shí)結(jié)構(gòu)合理,注意學(xué)科交叉;及時(shí)把學(xué)科最新發(fā)展成果和教改教研成果引入教學(xué);課程內(nèi)容經(jīng)典與現(xiàn)代的關(guān)系處理得當(dāng)。在教學(xué)方法上,根據(jù)課程特點(diǎn),將現(xiàn)代手段與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合,理論教學(xué)全程采用多媒體輔助教學(xué)。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),打破課堂限制,及時(shí)擴(kuò)大新的信息。
5 考核策略的探究
5.1 傳統(tǒng)考核的弊端
考試是學(xué)校教學(xué)中最基本的、最重要的測(cè)驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果、檢查與評(píng)估教師教學(xué)效果的一種方式,也是教學(xué)過(guò)程不可缺少的環(huán)節(jié),它對(duì)人才的培養(yǎng)具有深遠(yuǎn)影響[4]。考試內(nèi)容只有與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,才能考查出教學(xué)質(zhì)量,才能檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[5]。但在現(xiàn)行的教學(xué)中,由于部分高校過(guò)于強(qiáng)調(diào)學(xué)生的考試成績(jī),絕大多數(shù)仍然依閉卷的形式考核,一定程度上阻礙了學(xué)生真實(shí)學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)。
5.2 考核策略
針對(duì)考核方法等方面存在的許多弊端,在此基礎(chǔ)上,探究在不同課程的教學(xué)中,建立適應(yīng)素質(zhì)教育和高級(jí)人才培養(yǎng)要求的綜合性考核體系,并提出了一些對(duì)策和具體的實(shí)施辦法。根據(jù)“珠三角”區(qū)域?qū)W生的特點(diǎn),《人機(jī)工程學(xué)》的考核方式為。
(1)以某一課題為主題開(kāi)展研究
教師給出一些題目,題目來(lái)源于實(shí)踐中的真實(shí)產(chǎn)品或是生活中的真實(shí)現(xiàn)象。這些題目可以是以產(chǎn)品為主的人機(jī)工程方面設(shè)計(jì),也可以是以某一產(chǎn)品為主進(jìn)行人機(jī)工程評(píng)價(jià)論文或者針對(duì)某一生活中某一現(xiàn)象的人機(jī)工程評(píng)價(jià)論文。學(xué)生也可以自選題目,但需經(jīng)過(guò)教師審核同意,目的是審查其題目的深度以把握其尺度。
(2)學(xué)生自述
每位學(xué)生根據(jù)所選題目進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查、方案分析論證、設(shè)計(jì)出符合人機(jī)工程的產(chǎn)品或運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行理論分析評(píng)價(jià)選題并提出解決方法。要求學(xué)生將所作的設(shè)計(jì)或論成PPT文件進(jìn)行
講述。
(3)考核方式的改革
教師設(shè)計(jì)出評(píng)價(jià)體系的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),考核分?jǐn)?shù)百分制。內(nèi)容包括標(biāo)題的合理性、市場(chǎng)調(diào)查的范圍可行性、方案分析論證理論的說(shuō)服力、設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的人機(jī)工程的創(chuàng)新性等。每一項(xiàng)內(nèi)容分A、B、C、D、E等5個(gè)等級(jí),每一個(gè)等級(jí)都有衡量準(zhǔn)則。學(xué)生與教師同樣參與評(píng)價(jià)。
6 學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的滿意度調(diào)查
通過(guò)對(duì)2個(gè)年級(jí)的2個(gè)專業(yè)10個(gè)班300余人的應(yīng)用,以此作為試點(diǎn)進(jìn)行對(duì)課程教學(xué)的滿意度的問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷的主要內(nèi)容有:這種考核方式能否激發(fā)你對(duì)課程的興趣、這種考核方式是否達(dá)到教學(xué)效果、這種考核方式是否真正學(xué)到了知識(shí)、這種考核方式能否使你主動(dòng)尋找學(xué)習(xí)的方法、這種考核方式有待提高的地方、你對(duì)這種考核方式是否滿意等。每個(gè)答案僅有2個(gè);是與否。發(fā)出問(wèn)卷調(diào)查300份,收回290份。調(diào)查見(jiàn)圖1:
通過(guò)這種考核方式學(xué)生的成績(jī)分布見(jiàn)圖2(300名學(xué)生)。圖2為學(xué)生成績(jī)分布圖。
7 結(jié)語(yǔ)
人機(jī)工程學(xué)課程教學(xué)方法與考核手段以轉(zhuǎn)變教育思想、教育觀念為主導(dǎo),以滿足社會(huì)需要為依據(jù),努力探索符合“珠三角”中心地帶的高層次應(yīng)用型人才的教學(xué)規(guī)律。通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,為為學(xué)生提供研究、交流、提高的平臺(tái),最大化的促進(jìn)和分享成果。本研究的思路、方法與成果可以為工科專業(yè)的教學(xué)提供參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)[M].北京理工大學(xué)出版社,2011.
[2] 阮寶湘.工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[3] 劉兵.多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合[J].大學(xué)時(shí)代,2006(6):67.
政府部門門戶網(wǎng)站建設(shè)是根據(jù)國(guó)家對(duì)政府信息公開(kāi)的相關(guān)政策要求,實(shí)現(xiàn)部門政務(wù)信息公開(kāi)的優(yōu)先手段和必然選擇。論文詳細(xì)描述了一個(gè)基于ASP技術(shù)和ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)及制作主要圍繞政務(wù)公開(kāi)、在線辦事和網(wǎng)上交流三大功能進(jìn)行,前臺(tái)信息共設(shè)置領(lǐng)導(dǎo)講話、政務(wù)公開(kāi)、工作動(dòng)態(tài)、政策法規(guī)等十大功能模塊。后臺(tái)管理采用Client/Server和Browser/Server相結(jié)合的技術(shù)方式,將超文本標(biāo)記語(yǔ)言(HTML)和簡(jiǎn)單的JScript語(yǔ)言相融合開(kāi)發(fā),使用Session對(duì)象進(jìn)行Web頁(yè)之間的數(shù)據(jù)傳遞,并跟蹤用戶登陸,實(shí)現(xiàn)了不同權(quán)限用戶對(duì)新聞信息的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理和Web查詢功能。網(wǎng)頁(yè)新聞訪問(wèn)采用主頁(yè)+標(biāo)題面+子頁(yè)面三級(jí)模式,主頁(yè)面提供了本網(wǎng)頁(yè)的一個(gè)宏觀樣式,并讓各模塊與之配合聯(lián)系,構(gòu)成一個(gè)完整的網(wǎng)頁(yè)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】
政府網(wǎng)站
網(wǎng)頁(yè)制作
ASP 技術(shù)
ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù)
【英文對(duì)照】
ABSTRACT
The portal website of government departments is the best candidate and inevitable choice for government affairs opening. Its construction is based on the related policies and regulations on government affairs opening which are enforced by the state. This paper presents the construction of one portal webpage based on ASP and ACCESS database. The design and implementation of webpage mainly consists of three parts: government affair opening, online government office, and online communication. The front-end consists of ten major modules, including leader's speech, government affair opening, government dynamics, policies and regulations etc. The backend is a hybrid of C/S and B/S technologies, HTML and JScript are combined together and session object is used for inter-page data communication and traced the status of user logon, web based lookup and remote administration of webpage are implemented and access control to user of different privileges is achieved. The access to webpage news adapts a three-tier scheme which includes main page, title page and sub-page, the main page provides the overall look-and-feel and orchestrate all the modules so to form a complete webpage.
【KeyWord】
Government website
Webpage Making
ASP
ACCESS database
【目
錄】
前言 2
正文 3
第 一 章 概 述 3
1.1 網(wǎng)頁(yè)制作背景 3
1.2 網(wǎng)頁(yè)制作的意義 3
1.3 開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介 4
第 二 章 可行性分析 5
2.1 B/S結(jié)構(gòu)介紹 5
2.2 ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù) 5
2.3 ASP 技術(shù) 5
第 三 章 網(wǎng)頁(yè)需求分析 7
3.1 總體功能需求分析 7
3.1.1. 基本功能需求 7
3.1.2. 功能結(jié)構(gòu)圖 7
3.2 網(wǎng)頁(yè)具體功能模塊需求分析 8
3.2.1. 政務(wù)公開(kāi)功能 8
3.2.2. 網(wǎng)站辦事功能 8
3.2.3. 網(wǎng)上交流功能 8
3.3 網(wǎng)頁(yè)結(jié)構(gòu)圖 9
3.4 網(wǎng)頁(yè)版面規(guī)劃 10
3.5 網(wǎng)站CI形象設(shè)計(jì) 10
3.6 網(wǎng)頁(yè)布局技術(shù) 11
第 四 章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 12
4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
第 五 章 人機(jī)界面設(shè)計(jì) 17
5.1 后臺(tái)登錄界面設(shè)計(jì) 17
5.2 用戶管理頁(yè)面設(shè)計(jì) 18
5.3 信息檢索頁(yè)面設(shè)計(jì) 18
5.4 后臺(tái)管理頁(yè)面設(shè)計(jì) 19
第 六 章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 20
6.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 20
6.2 部份源程序?qū)崿F(xiàn)及文件 20
第 七 章 網(wǎng)頁(yè)測(cè)試 30
7.1 測(cè)試網(wǎng)站的建立 30
7.1.1. 測(cè)試網(wǎng)站環(huán)境 30
7.1.2. Web服務(wù)器IIS5.1簡(jiǎn)介 30
7.1.3. 網(wǎng)頁(yè)測(cè)試 30
7.2 網(wǎng)頁(yè)及網(wǎng)站維護(hù) 31
第 八 章 結(jié)論 32
參考文獻(xiàn) 33
致 謝 34
【前言】
在我國(guó),繼黨的十六大提出推行電子政務(wù)、提高行政效率之后,十六屆三中全會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)要發(fā)展電子政務(wù),提高政府的服務(wù)和管理水平。政府網(wǎng)站作為電子政務(wù)建設(shè)的龍頭是完善政府公共服務(wù)接入渠道的主要手段,它實(shí)現(xiàn)了按照用戶對(duì)象進(jìn)行信息資源的整合,提供覆蓋用戶全生命周期的各種信息和服務(wù)。同時(shí),網(wǎng)頁(yè)信息傳播的即時(shí)性和全面性確保了政府大量重要信息的廣泛共享,優(yōu)化了社會(huì)資源配置,讓政務(wù)信息更便捷、更低成本地進(jìn)行傳遞。通過(guò)訪問(wèn)政府網(wǎng)頁(yè),企業(yè)和社會(huì)公眾可以24小時(shí)不間斷地,不受任何空間界限影響地與政府進(jìn)行信息交互,在促進(jìn)政務(wù)公開(kāi),改進(jìn)公共服務(wù),提高行政效能,確保公眾知情權(quán)、參與權(quán)和監(jiān)督權(quán)等方面有著顯著成效。
政府網(wǎng)站建設(shè)的含義就是利用Internet/Intranet等計(jì)算機(jī)通信技術(shù),在Internet上建立正式站點(diǎn),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)政府在政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生活等諸多領(lǐng)域中的管理和服務(wù)職能,推動(dòng)政府辦公自動(dòng)化與網(wǎng)上便民服務(wù),是政府和社會(huì)互動(dòng)的重要窗口。論文就巴中市網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)和制作作了詳細(xì)描述,網(wǎng)頁(yè)主要功能模塊設(shè)置緊緊圍繞部門職能職責(zé),密切結(jié)合公眾需求,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo),網(wǎng)頁(yè)經(jīng)本地局域網(wǎng)測(cè)試運(yùn)行正常。
【正文】
網(wǎng)頁(yè)制作
第 一 章 概 述
1.1 網(wǎng)頁(yè)制作背景
在當(dāng)前這個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,電子政務(wù)是各國(guó)政府倡導(dǎo)和推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化的5個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域中的首要。美國(guó)早在克林頓政府時(shí)期就開(kāi)始積極倡導(dǎo)和推動(dòng)電子政務(wù)和電子政府的建設(shè)。英國(guó)于2005年將所有的政府服務(wù)實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。新加坡更是從1981年就開(kāi)始發(fā)展電子政務(wù),目前其電子政務(wù)的發(fā)達(dá)程度已備受世人矚目。在我國(guó),政府信息門戶網(wǎng)站作為展示政府整體形象的窗口和聯(lián)系群眾、服務(wù)群眾的橋梁正日益得到各級(jí)政府的重視。如今,全國(guó)各地的電子政務(wù)建設(shè)已進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段,全國(guó)257個(gè)地市級(jí)城市中已經(jīng)有90%的城市建立了自己的政府網(wǎng)站。在應(yīng)用上,電子政務(wù)建設(shè)已經(jīng)從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)向功能應(yīng)用層面和社會(huì)服務(wù)層面轉(zhuǎn)變。隨著我國(guó)信息化進(jìn)程的深入推進(jìn),將極大地調(diào)動(dòng)整個(gè)社會(huì)活力,推動(dòng)中國(guó)社會(huì)的飛速發(fā)展,并對(duì)中國(guó)未來(lái)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。
1.2 網(wǎng)頁(yè)制作的意義
首先,政府網(wǎng)站關(guān)系到政府的服務(wù)形象,關(guān)系到百姓的切身利益。政府部門通過(guò)制作網(wǎng)頁(yè)建立網(wǎng)站,是電子政務(wù)的最佳切入點(diǎn)和重要內(nèi)容,政府網(wǎng)頁(yè)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)地區(qū)電子政務(wù)進(jìn)程的標(biāo)志。在政府網(wǎng)頁(yè)上,政務(wù)信息公開(kāi)程度,有關(guān)為民服務(wù)欄目健全情況,信息反饋情況,在線辦公與網(wǎng)上受理情況等關(guān)系到政府的服務(wù)形象,關(guān)系到百姓的切身利益。其次,政府網(wǎng)頁(yè)制作有利于政府各類信息的充分共享,有利于政府決策水平的不斷提高。通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的各類平臺(tái)迅速直接地獲取公眾的反饋信息,準(zhǔn)確掌握外部環(huán)境,大幅提高了正確決策與快速反應(yīng)的能力。隨著政府各類信息的公開(kāi)化,政民互動(dòng)不斷加強(qiáng),政府將在公眾面前展現(xiàn)出高效、透明的良好形象,這有利于提高社會(huì)凝聚力,對(duì)于維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。
1.3 開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介
在眾多的網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作工具軟件中,我根據(jù)實(shí)際需求及對(duì)軟件的熟悉程度,主要選取了Photoshop CS3、Fireworks 8.0、Flash MX 2004、Macromedia Dreamweaver8進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)的開(kāi)發(fā)和制作,這些軟件的主要特點(diǎn)分述如下。
? 網(wǎng)頁(yè)圖像設(shè)計(jì)工具——Photoshop CS3、Fireworks 8.0
在網(wǎng)頁(yè)制作過(guò)程中,首先要使用Photoshop或Fireworks 設(shè)計(jì)網(wǎng)頁(yè)和整體效果圖、處理網(wǎng)頁(yè)中的圖像、背景圖及網(wǎng)頁(yè)的圖標(biāo)、按鈕等。Photoshop是平面圖像處理業(yè)界霸主Adobe公司推出的跨越PC和MAC兩界首屈一指的大型圖像處理軟件.它功能強(qiáng)大,操作界面友好,得到了廣大第三方開(kāi)發(fā)廠家的支持,從而也贏得了眾多的用戶的青睞。Fireworks是Adobe公司推出的著名平面圖像設(shè)計(jì)和圖像處理軟件,它具有強(qiáng)大的圖像處理功能和操作易用性,受到廣大平面圖形設(shè)計(jì)人員及專業(yè)廣告設(shè)計(jì)師的青睞。它涉及圖像合成、色彩校正、圖層調(diào)板、通道使用、動(dòng)作調(diào)板、路徑工具、濾鏡等圖像處理功能。可制作如按鈕制作、文字特效、材質(zhì)紋理、三維物體、影像特效及廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)等多種用途。
? 動(dòng)畫(huà)制作工具——Flash MX 2004
Flash MX 2004是Macromedia公司的一個(gè)的網(wǎng)頁(yè)交互動(dòng)畫(huà)制作工具。用flash制作出來(lái)的動(dòng)化是矢量的,不管怎樣放大、縮小,它還是清晰可見(jiàn)。 用flash制作的文件很小,這樣便于在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸,它還采用了數(shù)據(jù)流技術(shù),只要下載一部分,就能欣賞動(dòng)畫(huà),而且能一邊播放一邊傳輸數(shù)據(jù)。 交互性更是flash動(dòng)畫(huà)的迷人之處,可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕、選擇菜單來(lái)控制動(dòng)畫(huà)的播放,這些優(yōu)點(diǎn)使flash日益成為網(wǎng)絡(luò)多媒體的主流。
? 網(wǎng)頁(yè)排版工具—— Macromedia Dreamweaver 8
Macromedia Dreamweaver 8是由Macromedia公司推出的,用于網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)和網(wǎng)站管理的專業(yè)化設(shè)計(jì)工具。它采用了多種新技術(shù),具有設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)網(wǎng)站過(guò)程中需要的網(wǎng)站管理、網(wǎng)站設(shè)計(jì)、頁(yè)面制作、多媒體制作和動(dòng)畫(huà)制作等豐富實(shí)用的功能;它具有友好的操作界面,在文檔窗口中可以打開(kāi)各種浮動(dòng)面板,同時(shí)還可以使用系統(tǒng)內(nèi)置的多種對(duì)象進(jìn)行操作。它將可視布局工具、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)功能和代碼編輯支持組合在一起,其功能強(qiáng)大,使得各個(gè)層次的開(kāi)發(fā)人員和設(shè)計(jì)人員都能夠快速創(chuàng)建界面吸引人的基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)站和應(yīng)用程序。開(kāi)發(fā)人員可以使用 Dreamweaver 及所選擇的服務(wù)器技術(shù)來(lái)創(chuàng)建功能強(qiáng)大的 Internet 應(yīng)用程序,從而使用戶能連接到數(shù)據(jù)庫(kù)、Web 服務(wù)。
第 二 章 可行性分析
2.1 B/S結(jié)構(gòu)介紹
B/S(Browser/Server,簡(jiǎn)稱B/S)結(jié)構(gòu),即瀏覽器/服務(wù)器模式,它是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式,從傳統(tǒng)的二層C/S結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(lái),通常采用三層結(jié)構(gòu):瀏覽器-Web服務(wù)器-數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,WEB瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件,瀏覽器通過(guò)Web Server 同數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
在B/S體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中,用戶通過(guò)瀏覽器向分布在網(wǎng)絡(luò)上的許多服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求,服務(wù)器對(duì)瀏覽器的請(qǐng)求進(jìn)行處理,將用戶所需信息返回到瀏覽器。而其余如數(shù)據(jù)請(qǐng)求、加工、結(jié)果返回以及動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)生成、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)和應(yīng)用程序的執(zhí)行等工作全部由Web Server完成,這樣大大簡(jiǎn)化了客戶端,減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量,降低了用戶的總體擁有成本(TCO)。
該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是存在數(shù)據(jù)安全性問(wèn)題、對(duì)服務(wù)器要求過(guò)高、數(shù)據(jù)傳輸速度慢、軟件的個(gè)性化特點(diǎn)明顯降低,難以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)模式下的特殊功能要求。
2.2 ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù)
Access是微軟公司推出的基于Windows的桌面關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RDBMS),是Office系列應(yīng)用軟件之一。它提供了表、查詢、窗體、報(bào)表、頁(yè)、宏、模塊7種用來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的對(duì)象;提供了多種向?qū)А⑸善鳌⒛0澹褦?shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢、界面設(shè)計(jì)、報(bào)表生成等操作規(guī)范化;為建立功能完善的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供了方便,也使得普通用戶不必編寫(xiě)代碼,就可以完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)管理的任務(wù)。由于Access數(shù)據(jù)庫(kù)的ODBC驅(qū)動(dòng)程序支持的SQL指令全,執(zhí)行效率高,所以Access后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)+ASP服務(wù)器端程序+客戶端IE瀏覽器,是一個(gè)精練、實(shí)用、高效的組合模式。
2.3 ASP 技術(shù)
ASP是Active Server Page的縮寫(xiě),意為“動(dòng)態(tài)服務(wù)器頁(yè)面”。ASP是微軟公司開(kāi)發(fā)的代替CGI腳本程序的一種應(yīng)用,它可以與數(shù)據(jù)庫(kù)和其它程序進(jìn)行交互,是一種簡(jiǎn)單、方便的編程工具。ASP的網(wǎng)頁(yè)文件的格式是.asp,現(xiàn)在常用于各種動(dòng)態(tài)網(wǎng)站中。ASP是一種服務(wù)器端腳本編寫(xiě)環(huán)境,可以用來(lái)創(chuàng)建和運(yùn)行動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)或Web應(yīng)用程序。ASP網(wǎng)頁(yè)可以包含HTML標(biāo)記、普通文本、腳本命令以及COM組件等。利用ASP可以向網(wǎng)頁(yè)中添加交互式內(nèi)容(如在線表單),也可以創(chuàng)建使用HTML網(wǎng)頁(yè)作為用戶界面的web應(yīng)用程序。與HTML相比,ASP網(wǎng)頁(yè)具有實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù);包含在HTML代碼所組成的文件中,易于修改和測(cè)試;可以使用服務(wù)器端ActiveX組件來(lái)執(zhí)行各種各樣的任務(wù);方便連接ACCESS與SQL數(shù)據(jù)庫(kù)等多種優(yōu)點(diǎn),其主要缺點(diǎn)是開(kāi)發(fā)人員要有豐富的經(jīng)驗(yàn),否則會(huì)留出漏洞,讓黑客利用進(jìn)行注入攻擊。安裝ASP時(shí),系統(tǒng)提供了兩種腳本語(yǔ)言:VBScript和JScript,而VBScript則被作為系統(tǒng)默認(rèn)的腳本語(yǔ)言。
第 三 章 網(wǎng)頁(yè)需求分析
3.1 總體功能需求分析
網(wǎng)頁(yè)功能分析就是以系統(tǒng)的觀點(diǎn),對(duì)已選定的對(duì)象與開(kāi)發(fā)范圍進(jìn)行有目的、有步驟的實(shí)際調(diào)查和科學(xué)分析。分析的目的就是要弄清楚網(wǎng)頁(yè)要做什么,最終為后面的設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。
該網(wǎng)頁(yè)作為電子政務(wù)的一種服務(wù)平臺(tái),政務(wù)公開(kāi)、在線辦事、網(wǎng)上交流是其基本的三大功能。
3.1.1. 基本功能需求
? 政務(wù)公開(kāi)功能
根據(jù)2008年5月1日起施行的政府信息公開(kāi)條例規(guī)定,行政機(jī)關(guān)應(yīng)當(dāng)將主動(dòng)公開(kāi)的政府信息,通過(guò)政府公報(bào)、政府網(wǎng)站、新聞會(huì)以及報(bào)刊、廣播、電視等便于公眾知曉的方式公開(kāi),確保公眾享有充分的知情權(quán)、監(jiān)督權(quán)。
? 網(wǎng)站辦事功能
網(wǎng)上辦公辦事是網(wǎng)頁(yè)功能服務(wù)中非常重要的組成部分,是電子政務(wù)建設(shè)努力的方向。通過(guò)提供一些行政審批等項(xiàng)目的在線辦理極大地方便了群眾,減少了不必要的人為環(huán)節(jié),節(jié)省了社會(huì)資源。
? 網(wǎng)上交流功能
通過(guò)搭建政民交流平臺(tái),讓公眾不但能夠?qū)⒆约旱慕ㄗh與意見(jiàn)直接反映給部門領(lǐng)導(dǎo),實(shí)現(xiàn)普通群眾參政、議政的夙愿,而且使領(lǐng)導(dǎo)能夠通過(guò)這一平臺(tái),傾聽(tīng)民聲、關(guān)注民情、體察民意,進(jìn)而為群眾辦理更多的實(shí)事、好事、貼心事。
3.1.2. 功能結(jié)構(gòu)圖
3.2 網(wǎng)頁(yè)具體功能模塊需求分析
根據(jù)總體功能需求分析,該部門網(wǎng)頁(yè)確定政務(wù)公開(kāi)、工作動(dòng)態(tài)、領(lǐng)導(dǎo)講話等功能模塊,具體組成分別如下。
3.2.1. 政務(wù)公開(kāi)功能
? 領(lǐng)導(dǎo)講話模塊
功能:即時(shí)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)于三農(nóng)工作的各種會(huì)議、現(xiàn)場(chǎng)講話。
作用:傳達(dá)精神,貫徹意圖。
? 政務(wù)公開(kāi)模塊
政務(wù)公開(kāi)模塊包含七個(gè)子模塊:機(jī)構(gòu)職能、領(lǐng)導(dǎo)介紹、內(nèi)設(shè)科室、農(nóng)口系統(tǒng)、人事信息、規(guī)劃計(jì)劃、財(cái)政信息。模塊根據(jù)國(guó)家信息公開(kāi)條例等法規(guī)政策要求,針對(duì)該政府部門必須公開(kāi)的七個(gè)方面進(jìn)行設(shè)置。
? 工作動(dòng)態(tài)模塊
工作動(dòng)態(tài)模塊,包含六個(gè)子模塊:綜合信息、新村建設(shè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、勞務(wù)開(kāi)發(fā)、農(nóng)田建設(shè)、移民工作。功能根據(jù)該政府部門各科室(辦)所承擔(dān)的職能職責(zé)進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了各責(zé)任條塊當(dāng)前工作信息的即時(shí)公開(kāi)。
? 政策法規(guī)模塊
模塊設(shè)置農(nóng)業(yè)法規(guī)、政策文件兩個(gè)子模塊,提供近年來(lái)國(guó)家關(guān)于三農(nóng)工作各種重要法規(guī)、政策的瀏覽和下載,同時(shí)對(duì)本區(qū)、部門關(guān)于三農(nóng)工作制定的各種政策文件進(jìn)行了公開(kāi),使法規(guī)政策透明化,接受公眾監(jiān)督。
? 專題專欄模塊
模塊包含科學(xué)發(fā)展觀、調(diào)研文章、企業(yè)推介、農(nóng)業(yè)前沿四個(gè)子模塊。科學(xué)發(fā)展觀子模塊緊扣時(shí)代所需,調(diào)研文章子模塊是在互聯(lián)網(wǎng)上開(kāi)辟的一個(gè)嶄新的調(diào)研舞臺(tái),企業(yè)推介子模塊為本地龍頭企業(yè)的宣傳、推廣提供了一個(gè)新平臺(tái)。農(nóng)業(yè)前沿子模塊放眼全球,宣傳、推介農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的最新技術(shù)、最新品種。
3.2.2. 網(wǎng)站辦事功能
? 網(wǎng)上辦事模塊
模塊設(shè)置便民服務(wù)、服務(wù)流程、資料下載、統(tǒng)計(jì)報(bào)表四個(gè)子模塊,將該部門能夠進(jìn)行網(wǎng)上辦理的相關(guān)行政審批事項(xiàng)予以了公開(kāi),方便了群眾,提高了辦事效率,提升了部門形象。
3.2.3. 網(wǎng)上交流功能
? 在線交流模塊
模塊設(shè)置三農(nóng)論壇、領(lǐng)導(dǎo)信箱、咨詢留言、網(wǎng)上投訴、網(wǎng)上調(diào)查五個(gè)子模塊。三農(nóng)論壇子模塊為公眾之間相互交流提供了平臺(tái)。領(lǐng)導(dǎo)信箱、在線咨詢等四個(gè)子模塊,為政府部門決策即時(shí)提供了群眾的意見(jiàn)及建議。
? 聯(lián)系我們模塊
該模塊主要功能:收集網(wǎng)站的反饋信息。
3.3 網(wǎng)頁(yè)結(jié)構(gòu)圖
3.4 網(wǎng)頁(yè)版面規(guī)劃
全部網(wǎng)頁(yè)采用1024×768分辨率制成,網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)采用首頁(yè)、導(dǎo)航頁(yè)和新聞頁(yè)三級(jí)頁(yè)面形式。
? 首頁(yè)
首頁(yè)使用的是國(guó)字型結(jié)構(gòu)布局。 國(guó)字型結(jié)構(gòu)布局是一些大型網(wǎng)站所喜歡的類型,即最上面是網(wǎng)站的標(biāo)題+主菜單,下半部分分為3個(gè)區(qū)域,左右分列一些兩小條內(nèi)容,中間是主題內(nèi)容,與左右一起羅列到底,最下面是網(wǎng)站的一些基本信息,聯(lián)系方式,版權(quán)聲明等。這種布局的優(yōu)點(diǎn)是能夠充分利用版面,信息量大;缺點(diǎn)是頁(yè)面擁擠,不夠靈活。
? 導(dǎo)航頁(yè)
采用拐角型布局,優(yōu)點(diǎn)是頁(yè)面結(jié)構(gòu)清晰,主次分明,缺點(diǎn)是規(guī)矩呆板,容易讓人“看之無(wú)味。
? 新聞頁(yè)
使用標(biāo)題正文型:這種類型即最上面是標(biāo)題或類似的一些東西,下面是正文;本站子頁(yè)大部分是這個(gè)結(jié)構(gòu)。
? 頁(yè)頭
本站頁(yè)頭以900×150的農(nóng)村風(fēng)景圖為底,左置“巴中市”六字及名稱英文“”O(jiān)ffice of rural affairs,Bazhou District,Bazhong City,右邊放置宣傳語(yǔ)(FLASH動(dòng)畫(huà))一起構(gòu)成。
? 頁(yè)腳
本站頁(yè)腳如下:
3.5 網(wǎng)站CI形象設(shè)計(jì)
? 主色調(diào)與色彩
網(wǎng)站采用代表了春天、希望、田野的“綠色”為主色調(diào),與部門的農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民三農(nóng)工作性質(zhì)相吻合。
? 字體
導(dǎo)航欄字體為“黑體”,14px;網(wǎng)站主欄目字體為“宋體”,14 px;正文字體為“宋體”,9 px;
? 交互方式
網(wǎng)站設(shè)置了專門的在線交流模塊,提供了論壇、網(wǎng)上投訴、咨詢留言、網(wǎng)上調(diào)查等多種交互方式。
3.6 網(wǎng)頁(yè)布局技術(shù)
網(wǎng)頁(yè)使用表格方式布局,同時(shí)用CSS進(jìn)行樣式控制。表格布局的優(yōu)勢(shì)在于它能對(duì)不同對(duì)象加以處理,而又不用擔(dān)心不同對(duì)象之間的影響。表格布局的缺點(diǎn)是,當(dāng)我們用了過(guò)多表格時(shí),頁(yè)面下載速度受到影響。CSS層疊樣式表是W3C組織新近批準(zhǔn)的一個(gè)輔助HTML設(shè)計(jì)的新特性,它使整個(gè)HTML保持統(tǒng)一的外觀。過(guò)去在設(shè)置文本時(shí),為了保持整個(gè)段落都使用相同的外觀,不得不為每一段設(shè)置屬性,很麻煩。采用CSS可以在設(shè)置文本之前,就指定整個(gè)文本的屬性,比如顏色、字體大小等等,獲得統(tǒng)一的文本外觀。
第 四 章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)在一個(gè)網(wǎng)頁(yè)系統(tǒng)中占有非常重要的地位,數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)好壞將直接影響到應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)效果和數(shù)據(jù)操作效率以及能否保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性和安全性。
4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的概念數(shù)據(jù)模型,簡(jiǎn)稱概念模型。概念模型是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模,是從用戶的角度看到的數(shù)據(jù)庫(kù),它可以用E-R模型來(lái)表示。構(gòu)成E-R圖的基本要素是實(shí)體型、屬性和關(guān)系,其表示方法為:實(shí)體型:用矩形表示,矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體名;屬性:用橢圓形表示,并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái);關(guān)系:用菱形表示,菱形框內(nèi)寫(xiě)明關(guān)系名,并用無(wú)向邊分別將有關(guān)實(shí)體連接起來(lái),同時(shí)在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型。
根據(jù)前面的需求分析,可以得到本網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的E-R圖,如圖4-1所示。
上述E-R圖的關(guān)系說(shuō)明如下:管理員可以對(duì)所有網(wǎng)上調(diào)查、新聞信息、投訴留言、論壇發(fā)貼等實(shí)體進(jìn)行增刪編輯,它們都是1:n的關(guān)系。一個(gè)管理員可以對(duì)論壇所有注冊(cè)用戶進(jìn)行監(jiān)管,一個(gè)超級(jí)管理員可以對(duì)多個(gè)后臺(tái)管理普通用戶進(jìn)行監(jiān)管,它們的關(guān)系也都是1:n。
各實(shí)體屬性的E-R圖如下:
4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
通過(guò)分析系統(tǒng)涉及的相關(guān)實(shí)體以及要收集、存儲(chǔ)和操縱的數(shù)據(jù)信息,本網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)共設(shè)置了新聞信息表(News)等6個(gè)表,分述如下。
? 新聞信息表:用于存儲(chǔ)新聞及政務(wù)信息。
表4-1 新聞信息表(News)
?
三農(nóng)論壇表:用于存儲(chǔ)論壇發(fā)帖。
表4-2 三農(nóng)論壇表(BBS)
?
投訴留言表:用于存儲(chǔ)群眾來(lái)信、投訴、咨詢及回復(fù)。
表4-3 投訴留言表(Message)
? 論壇注冊(cè)用戶表:用于存儲(chǔ)三農(nóng)論壇注冊(cè)用戶信息。
表4-4 論壇注冊(cè)用戶表(User)
? 后臺(tái)管理員表:用于存儲(chǔ)管理員姓名、密碼、權(quán)限。
表4-5 后臺(tái)管理員表(ManageUser)
?
網(wǎng)上調(diào)查表:用于存儲(chǔ)網(wǎng)站調(diào)查項(xiàng)及投票。
表4-6 網(wǎng)上調(diào)查表(OnlineSurvey)
第 五 章 人機(jī)界面設(shè)計(jì)
5.1 后臺(tái)登錄界面設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)思想:登錄頁(yè)面主要實(shí)現(xiàn)用戶的登錄。通過(guò)用戶名、密碼、隨機(jī)密碼、IP、SessionID的組合驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)未登陸用戶的正常登陸和已登陸用戶中同一用戶名允許在同一IP上重復(fù)登陸,拒絕同一用戶名在不同IP上重復(fù)登陸。
圖5-1 登錄流程圖
圖5-2 管理員登錄界面
5.2 用戶管理頁(yè)面設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)思想:登錄頁(yè)面主要實(shí)現(xiàn)用戶的登錄,用戶有超級(jí)管理員、普通管理員。超級(jí)管理員可以對(duì)其進(jìn)行任何的操作,包括對(duì)普通管理員的增刪、密碼修改。一般用戶只可以做權(quán)限之內(nèi)的操作和只能對(duì)自身的信息作修改。
圖5-3 用戶管理流程圖
圖5-4 用戶管理界面
5.3 信息檢索頁(yè)面設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)思想:根據(jù)輸入的關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)單字段或多字段組合查詢。
圖5-5 信息檢索流程圖
5.4 后臺(tái)管理頁(yè)面設(shè)計(jì)
網(wǎng)站后臺(tái)管理系統(tǒng)提供了添加新聞內(nèi)容、管理全部新聞、領(lǐng)導(dǎo)信箱管理、在線咨詢管理、公眾留言管理、網(wǎng)上投訴管理、網(wǎng)上調(diào)查管理、信息中心管理、超級(jí)管理選項(xiàng)、文件上傳十個(gè)功能選擇項(xiàng),可以完成新聞信息的在線編輯、咨詢留言的在線回復(fù)、網(wǎng)上調(diào)查項(xiàng)的增減等管理任務(wù)。
圖5-7 后臺(tái)功能結(jié)構(gòu)圖
第 六 章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
前面著重討論了系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì),詳細(xì)分析了每一個(gè)模塊的功能,本章將就系統(tǒng)中模塊功能的具體實(shí)現(xiàn),選取部分源程序進(jìn)行討論。
6.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
網(wǎng)站主要采用ASP作為程序設(shè)計(jì)代碼的開(kāi)發(fā)工具。使用ASP作為開(kāi)發(fā)工具可以方便地建立動(dòng)態(tài)的、高性能的、安全的、跨平臺(tái)的先進(jìn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站,其突出特點(diǎn)有以下幾個(gè):
? ASP可以將內(nèi)容的生成和顯示進(jìn)行分離
Web頁(yè)面開(kāi)發(fā)者可以用HTML或XML 標(biāo)識(shí)進(jìn)行對(duì)最終頁(yè)面的設(shè)計(jì),同時(shí)使用ASP Tag 或Java Script 來(lái)生成頁(yè)面上的動(dòng)態(tài)內(nèi)容,因?yàn)樗械哪_本都在服務(wù)器端運(yùn)行, 所以, 如果核心邏輯部分被封裝在標(biāo)識(shí)中, 那么Web管理人員或頁(yè)面設(shè)計(jì)者將只能編輯ASP頁(yè)面的顯示方式, 而不會(huì)影響其內(nèi)容的實(shí)質(zhì)。
? 對(duì)不同瀏覽器的兼容
由于ASP技術(shù)采用了將ASP Tag 和Java Script 在服務(wù)器端解釋并執(zhí)行而只將結(jié)果以HTML或XML的形式送回到客戶端的方法, 從而保證了對(duì)其它基于HTML的Web瀏覽器的完全兼容。
6.2 部份源程序?qū)崿F(xiàn)及文件
? 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)
網(wǎng)頁(yè)在采用微軟IIS/PWS的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),通過(guò)服務(wù)器端運(yùn)行的ASP程序來(lái)訪問(wèn)后臺(tái)Access數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)采用匿名身份驗(yàn)證方式,使用戶無(wú)需輸入用戶名或密碼便可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)。匿名身份驗(yàn)證是指由 IIS創(chuàng)建IUSR、計(jì)算機(jī)名稱、帳戶(計(jì)算機(jī)名稱是正在運(yùn)行IIS 的服務(wù)器名稱),當(dāng)匿名用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容時(shí)IIS 會(huì)將該連接分配給 IUSER_ComputerName 帳戶,其中ComputerName。默認(rèn)情況下,IUSER_ComputerName 帳戶為 Guests 組的成員。此組具有 NTFS 文件系統(tǒng)權(quán)限所規(guī)定的安全限制,這些限制指定訪問(wèn)級(jí)別以及可提供給公共用戶的內(nèi)容的類型。建立Access數(shù)據(jù)庫(kù)連接的步驟及參數(shù)意義如下:
第一行程序:建立一個(gè)ADO對(duì)象集中的Connection對(duì)象,也即連接對(duì)象。這是建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接的初始步驟。執(zhí)行這行程序后,Conn成為一個(gè)連接對(duì)象。
第二行程序:建立一個(gè)ADO對(duì)象集中的Recordset對(duì)象,以便利用Recordset對(duì)象操作數(shù)據(jù)庫(kù)(當(dāng)然,這只是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的多種方式之一)。執(zhí)行這行后,rs就成為一個(gè)Recordset對(duì)象。
第三行程序:利用連接對(duì)象Conn的Open方法打開(kāi)一個(gè)指定的數(shù)據(jù)庫(kù)。首先利用Server對(duì)象的MapPath函數(shù),取得要打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整的文件路徑,并存儲(chǔ)在變量DBQ中。其次,因?yàn)槲覀円蜷_(kāi)的是Access數(shù)據(jù)庫(kù),所以要指定ODBC驅(qū)動(dòng)程序參數(shù),表示要透過(guò)Access的ODBC驅(qū)動(dòng)程序來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。到這里,就已經(jīng)打開(kāi)了數(shù)據(jù)庫(kù)名指定的數(shù)據(jù)庫(kù)。
第四行程序: Sql指令串。
第五行程序:利用rs對(duì)象的Open方法打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)表。這其中有四個(gè)參數(shù),其意義如下:
數(shù)據(jù)表名或SQL指令串:在這個(gè)參數(shù)里指定要打開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)表名稱,或者是用SQL的Select指令串確定的數(shù)據(jù)表的指定范圍數(shù)據(jù)
Connection對(duì)象:指定已經(jīng)打開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)的Connection對(duì)象。
Recordset類型:表示打開(kāi)數(shù)據(jù)表的方式,有四種選擇。數(shù)字0表示只讀方式,且當(dāng)前記錄只能下移;數(shù)字1表示可讀寫(xiě)方式,當(dāng)前記錄可自由上下移動(dòng),但不能及時(shí)看到別的用戶建立的新記錄,除非重新啟動(dòng);數(shù)字2表示可讀寫(xiě)方式,當(dāng)前記錄可自由移動(dòng),而且可以及時(shí)看到別的用戶增加的新記錄;數(shù)字3表示只讀方式,但當(dāng)前記錄可以自由移動(dòng)。
鎖定類型:這個(gè)參數(shù)指定數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖定功能。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫(kù)都是多用戶的,很可能同時(shí)有多個(gè)用戶在操作數(shù)據(jù)庫(kù)。為了避免錯(cuò)誤,讓同一時(shí)間只可能有一個(gè)用戶修改數(shù)據(jù),就要用鎖定功能。有四種選擇:數(shù)字1表示只讀方式鎖定,用戶不能更改數(shù)據(jù);數(shù)字2表示悲觀鎖定,當(dāng)一個(gè)用戶用rs對(duì)象開(kāi)始修改數(shù)據(jù)時(shí)就鎖定數(shù)據(jù)庫(kù),直到用戶用rs.Update更新記錄后,才解除鎖定;數(shù)字3表示樂(lè)觀鎖定,只有在數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)中的時(shí)候才鎖定。數(shù)字4表示批次樂(lè)觀鎖定,只有在使用rs.UpdateBatch成批更新數(shù)據(jù)時(shí)候才鎖定數(shù)據(jù)記錄。
? 身份驗(yàn)證
本網(wǎng)站身份驗(yàn)證采用服務(wù)器端驗(yàn)證代碼方式,密碼算法采用流行的MD5算法,同時(shí)附加客戶端隨機(jī)密碼驗(yàn)證。MD5全稱Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要算法),是由MIT Laboratory for Computer Science和RSA Data Security Inc的Ronald L. Rivest在90年代初向IEFT提交的一種不可逆運(yùn)算加密算法,經(jīng)MD2、MD3和MD4發(fā)展而來(lái),面向32位的電腦。登陸驗(yàn)證按一個(gè)IP可以有多個(gè)用戶登陸,一個(gè)用戶只能登陸一個(gè)IP的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),具體代碼及解釋如下:
? 網(wǎng)上調(diào)查功能實(shí)現(xiàn)
圖6-1 網(wǎng)上調(diào)查投票界面
圖6-2 網(wǎng)上調(diào)查結(jié)果界面
網(wǎng)上調(diào)查實(shí)現(xiàn)代碼
第 七 章 網(wǎng)頁(yè)測(cè)試
7.1 測(cè)試網(wǎng)站的建立
7.1.1. 測(cè)試網(wǎng)站環(huán)境
網(wǎng)頁(yè)測(cè)試使用本單位局域網(wǎng)進(jìn)行,配置如下:
服務(wù)器端:操作系統(tǒng)—Windows xp
Web服務(wù)器—IIS5.1
瀏覽器—IE6.0
客戶端:Internet Explorer6.0
7.1.2. Web服務(wù)器IIS5.1簡(jiǎn)介
IIS是Internet Information Services的縮寫(xiě),是目前使用最廣泛的Web服務(wù)器,可以在UNIX和Windows平臺(tái)上運(yùn)行。它與Windows NT Server完全集成,允許使用Windows NT Server內(nèi)置的安全性以及NTFS文件系統(tǒng)建立強(qiáng)大靈活的Internet/Intranet站點(diǎn)。IIS組件主要包括Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、NNTP服務(wù)器和SMTP服務(wù)器,分別用于網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件傳輸、新聞服務(wù)和郵件發(fā)送等方面。
7.1.3. 網(wǎng)頁(yè)測(cè)試
? IIS配置
當(dāng)IIS被成功安裝后,將在計(jì)算機(jī)C:\Inetpub\wwwroot下新建一個(gè)默認(rèn)網(wǎng)站,通過(guò)修改默認(rèn)網(wǎng)站配置可以建立自己的站點(diǎn)。如自己的網(wǎng)頁(yè)放在D:\Wy目錄下,首頁(yè)文件名為Index.asp,其具體步驟如下:
第一步:在“默認(rèn)Web站點(diǎn)”上單擊右鍵,選“屬性”,以進(jìn)入名為“默認(rèn)Web站點(diǎn)屬性”設(shè)置界面。
第二步:轉(zhuǎn)到“主目錄”窗口,再在“本地路徑”輸入(或用“瀏覽”按鈕選擇)好自己網(wǎng)頁(yè)所在的“D:\Wy”目錄。
第三步:轉(zhuǎn)到“文檔”窗口,再按“添加”按鈕,根據(jù)提示在“默認(rèn)文檔名”后輸入自己網(wǎng)頁(yè)的首頁(yè)文件名“Index.asp”。
第四步:在“默認(rèn)Web站點(diǎn)”上單擊右鍵,選“新建虛擬目錄”,依次在“別名”處輸入“test”,在“目錄”處輸入“D:\Wy”后再按提示操作。
? 數(shù)據(jù)源(ODBC)配置
第一步:選擇控制面板中的管理工具打開(kāi)數(shù)據(jù)源(ODBC)。
第二步:在選項(xiàng)卡系統(tǒng)DNS中添加Microsoft Access Driver(*.mdb)驅(qū)動(dòng)并指定數(shù)據(jù)源為網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫(kù)文件。
? 測(cè)試
打開(kāi)瀏覽器,直接在地址欄中輸入:localhost/test/index.asp或者127.0.0.1/test/index.asp即可。
7.2 網(wǎng)頁(yè)及網(wǎng)站維護(hù)
在測(cè)試完成后,網(wǎng)頁(yè)就可以到互聯(lián)網(wǎng)上了,接下來(lái)要做的就是網(wǎng)站的日常維護(hù)了。網(wǎng)站維護(hù)就是對(duì)服務(wù)器及相關(guān)軟硬件的維護(hù),對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估,制定響應(yīng)時(shí)間,制定相關(guān)維護(hù)規(guī)定,將網(wǎng)站維護(hù)制度化、規(guī)范化,主要包括以下內(nèi)容:
? 即時(shí)更新新聞內(nèi)容
? 留言、投訴、咨詢、信箱定期回復(fù)
? 數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容定期備份、刪減、分類
? 更正數(shù)據(jù)庫(kù)使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題
? 定期進(jìn)行綜合分析,不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),提高使用效率
? 在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)管理員用戶名和密碼進(jìn)行更新,并對(duì)IIS和NT權(quán)限作相應(yīng)設(shè)置
第 八 章 結(jié)論
本次利用畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì),為自己工作的單位設(shè)計(jì)了網(wǎng)頁(yè)。網(wǎng)頁(yè)使用ASP技術(shù)開(kāi)發(fā),具有良好的交互性能,具備強(qiáng)大的后臺(tái)管理功能。新聞、信息檢索、互動(dòng)交流等主要模塊設(shè)計(jì)做到了與單位職能職責(zé)的緊密結(jié)合,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。網(wǎng)頁(yè)經(jīng)單位局域網(wǎng)多次測(cè)試,在WindowsXP操作系統(tǒng),IIS5.1的服務(wù)器環(huán)境上正常運(yùn)行。
此次網(wǎng)頁(yè)制作,通過(guò)大量閱讀書(shū)籍和求助互聯(lián)網(wǎng),使我初步掌握了網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)制作的一般過(guò)程、ASP簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)應(yīng)用、CSS和表單布局常識(shí)、ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技能。特別是在ASP編程階段,通過(guò)無(wú)數(shù)次解決測(cè)試過(guò)程中排查出的問(wèn)題,我不僅回顧和應(yīng)用了以前學(xué)習(xí)過(guò)的理念知識(shí),還掌握了許多新的知識(shí)和技巧,獲益良多。但由于時(shí)間倉(cāng)促,受一些技術(shù)和設(shè)備所限,網(wǎng)頁(yè)在美工、需求分析、網(wǎng)頁(yè)安全等方面存在諸多不足之處,有待后期運(yùn)行中進(jìn)一步改進(jìn)和完善。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:餐飲;需求分析
1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景
隨著社會(huì)的進(jìn)步與變革,學(xué)校食堂原有的消費(fèi)和管理模式已不能適應(yīng)新的發(fā)展要求,基于目前現(xiàn)狀我們?cè)O(shè)計(jì)了餐飲收銀管理系統(tǒng)。刷卡在食堂內(nèi)代替現(xiàn)金、票證來(lái)完成相應(yīng)的功能。此種管理模式代替了傳統(tǒng)的消費(fèi)管理模式,為學(xué)校食堂管理帶來(lái)了高效、方便與安全。
建立先進(jìn)的餐飲收銀管理系統(tǒng)可以加快實(shí)現(xiàn)高等教育現(xiàn)代化,而餐飲收銀管理系統(tǒng)的推廣運(yùn)用,則是推進(jìn)高校食堂信息化管理的重要舉措之一。餐飲收銀管理系統(tǒng)可供學(xué)生用于校園食堂內(nèi)部處理雜務(wù),購(gòu)買食品、飲料時(shí)刷卡,卡內(nèi)沒(méi)有余額的時(shí)候進(jìn)行充值。并可以定期對(duì)食堂內(nèi)的員工進(jìn)行業(yè)績(jī)?cè)u(píng)定,使學(xué)生直接參與食堂的管理對(duì)有問(wèn)題的地方提議,實(shí)現(xiàn)學(xué)生與食堂管理者之間的互動(dòng),還可以對(duì)員工的基本信息進(jìn)行綜合的管理。
為了能夠不斷提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益,我認(rèn)為最有效和可行的方法就是在企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)信息化理他可以減少工作人員對(duì)帳目維護(hù)所花費(fèi)的時(shí)間,減少管理人員,減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率延長(zhǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)放時(shí)間,甚至實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷開(kāi)放,實(shí)現(xiàn)食堂的信息化管理。
2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案
系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)采用軟件工程的理論和開(kāi)發(fā)方法。經(jīng)過(guò)需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試、運(yùn)行和維護(hù)等階段。系統(tǒng)設(shè)計(jì)為面向?qū)ο蠛筒粩嗤晟频目焖僭烷_(kāi)發(fā)模型相結(jié)合的方法。界面設(shè)計(jì)風(fēng)格統(tǒng)一,各功能模塊完整實(shí)用,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的、功能強(qiáng)大的、交互式的服務(wù)行業(yè)管理系統(tǒng)。本管理系統(tǒng)用 PowerBuilder 9.0 開(kāi)發(fā),該開(kāi)發(fā)工具的開(kāi)發(fā)環(huán)境隨身攜帶的 Adaptive Server Anywhere 本身就是個(gè)功能強(qiáng)大的 DBMS,但出于學(xué)習(xí)應(yīng)用和適用于大型系統(tǒng)的要求,我門選擇了oracle數(shù)據(jù)庫(kù),oracle數(shù)據(jù)庫(kù)是目前最為流行和實(shí)用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),能夠?yàn)殚_(kāi)發(fā)任何一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供有力的支持和幫助。
3系統(tǒng)開(kāi)發(fā)目標(biāo)
開(kāi)發(fā)本系統(tǒng)的目的是要為學(xué)校食堂和其他刷卡的餐飲部門提供一套運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、操作簡(jiǎn)便的管理系統(tǒng)。幫助食堂處理日常工作業(yè)務(wù),規(guī)范管理各項(xiàng)工作和操作流程。
系統(tǒng)應(yīng)具備以下基本特點(diǎn):
3.1. 易操作性:考慮到食堂應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際情況,系統(tǒng)設(shè)計(jì)要貫穿“簡(jiǎn)便實(shí)用”的原則,確保非專業(yè)人員容易操作。除提供友好的人機(jī)界面,操作簡(jiǎn)單的快速簡(jiǎn)潔的按鈕。
3.2. 安全可靠性高:要通過(guò)對(duì)各級(jí)操作員進(jìn)行有效的權(quán)限控制,對(duì)不同崗位人員要有不同的權(quán)限限制,保證數(shù)據(jù)的安全性和保密性。并且還應(yīng)具備數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等功能,避免因意外情況丟失系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
3.3. 報(bào)表要全面:系統(tǒng)應(yīng)提供各種報(bào)表,保證使管理者能在第一時(shí)間準(zhǔn)確掌握各種營(yíng)業(yè)數(shù)據(jù),為經(jīng)營(yíng)決策提供有效的數(shù)據(jù)參考和理論支持。
3.4. 擴(kuò)充性好:要考慮到系統(tǒng)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)和新的管理模式,因此要采用標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)工具和技術(shù),提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口,保證能同其它軟件交流數(shù)據(jù)。
4系統(tǒng)開(kāi)發(fā)思想
本管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)思想概括為如下幾點(diǎn):
4.1.站在消費(fèi)和管理為一體的高度進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。
4.2.先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合,以滿足現(xiàn)有用戶的需求,兼顧將來(lái)的發(fā)展,便于系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)和重用。
4.3.經(jīng)濟(jì)性與可靠性相結(jié)合,以經(jīng)濟(jì)為主,在可靠性允許下的情況下,盡可能的降低系統(tǒng)造價(jià)。
4.4.系統(tǒng)功能的強(qiáng)大性和使用的簡(jiǎn)易性相結(jié)合,以功能強(qiáng)大為主系統(tǒng)簡(jiǎn)單易學(xué),非專業(yè)人員經(jīng)短期培訓(xùn)即可使用,降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
5系統(tǒng)的需求介紹
本管理系統(tǒng)的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一個(gè)學(xué)校食堂餐飲收銀管理系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)對(duì)用戶需求的分析。本系統(tǒng)在功能上分成:
5.1學(xué)生信息維護(hù)
學(xué)生信息維護(hù)模塊由四個(gè)功能模塊組成,分別是:增加、刪除、保存、退出。
5.2刷卡充值管理
刷卡充值管理是通過(guò)刷卡和充值對(duì)卡內(nèi)的金額進(jìn)行增加和減少操作,進(jìn)行操作之前必須輸入卡號(hào),因?yàn)榭ㄌ?hào)是唯一標(biāo)識(shí)。用戶必須輸入金額和卡號(hào),否則無(wú)法完成該操作,另外操作的時(shí)候必須保證飯卡處于非掛失狀態(tài)在標(biāo)志狀態(tài)中可以看到飯卡的壯態(tài)。
5.3磁卡掛失
當(dāng)磁卡丟失的時(shí)候?yàn)榱吮苊鈩e人用卡進(jìn)行消費(fèi)所以添加了磁卡掛失功能模塊,當(dāng)磁卡丟失的時(shí)候持卡人拿著自己的相關(guān)證件到食堂管理員處辦理相關(guān)掛失手續(xù)。在本軟件中體現(xiàn)在察看過(guò)相關(guān)證件后輸入卡號(hào),即可進(jìn)行掛失處理。當(dāng)持卡人在一段時(shí)間內(nèi)又找到自己丟失的飯卡時(shí),可以持自己的有效證件到管理員處辦理飯卡的重新啟用手續(xù)。體現(xiàn)在軟件上只是輸入卡號(hào)然后點(diǎn)擊開(kāi)始就可以了。
5.4綜合管理
綜合處理模塊可以分為對(duì)刷卡充值監(jiān)控和結(jié)算帳目?jī)蓚€(gè)功能模塊。通過(guò)建立一個(gè)數(shù)據(jù)窗口和在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加一個(gè)表,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刷卡和充值的操作的信息記錄,防止管理員和工作人員在操作失誤的情況下無(wú)憑據(jù)可查,管理員在每隔一段時(shí)間對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行清空以避免數(shù)據(jù)過(guò)多造成存儲(chǔ)空間的浪費(fèi),如果希望長(zhǎng)期備份可以將數(shù)據(jù)打印出來(lái)做長(zhǎng)期的存儲(chǔ)。
5.5員工信息管理
員工信息管理模塊用于維護(hù)食堂員工的信息,包括員工編號(hào)、員工姓名、姓名、年齡、住址、工資、備注和評(píng)分構(gòu)成。在窗口中可以完成增加、刪除和保存的功能。
5.6員工工資管理
員工工資管理模塊用于對(duì)員工的工資進(jìn)行管理,員工工資由基本工資和獎(jiǎng)金構(gòu)成,獎(jiǎng)金由最高獎(jiǎng)金和員工的評(píng)分的平均分?jǐn)?shù)除以一百乘以最高獎(jiǎng)金。
5.7員工業(yè)績(jī)平定模塊需求分析
員工業(yè)績(jī)?cè)u(píng)定模塊用于學(xué)生食堂工作人員對(duì)員工的工作態(tài)度服務(wù)態(tài)度進(jìn)行評(píng)定每個(gè)學(xué)生都有權(quán)利對(duì)員工進(jìn)行評(píng)定,員工業(yè)績(jī)?cè)u(píng)定模塊可以分成員工業(yè)績(jī)?cè)u(píng)定和查看評(píng)分結(jié)果兩個(gè)界面,其中查看評(píng)分結(jié)果選項(xiàng)只有以管理員身份錄才有權(quán)利查看。
8、退出系統(tǒng)等模塊構(gòu)成
退出功能相對(duì)來(lái)說(shuō)非常簡(jiǎn)單,指的是退出當(dāng)前界面回到主界面。使用一個(gè)按鈕和一條語(yǔ)句就可以實(shí)現(xiàn)。
6總結(jié)
餐飲收銀管理系統(tǒng)其功能基本符合用戶需求,能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)菜后的自動(dòng)下單,具有完善、細(xì)致的功能和清晰、友好的用戶界面,以及各類相關(guān)報(bào)表的打印。并提供部分系統(tǒng)維護(hù)功能,使用戶方便進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、數(shù)據(jù)刪除。同時(shí)也考慮到了單位編碼以減少數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題,對(duì)于數(shù)據(jù)的一致性的問(wèn)題也通過(guò)程序進(jìn)行了有效的解決。本系統(tǒng)的使用不僅使食堂管理員從繁瑣的記賬和核算工作中解脫出來(lái),提高了工作效率,而且更重要的是它通過(guò)完善的報(bào)表分析使提供信息的速度明顯加快,管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更加科學(xué)化,管理人員擺脫了事務(wù)性工作轉(zhuǎn)而從事管理專業(yè)工作,為決策提供了快捷和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。把計(jì)算機(jī)用于餐飲管理,可在很大程度上提高管理者分析和決策的科學(xué)性,改進(jìn)經(jīng)營(yíng)管理水平,帶來(lái)更多的顧客,使企業(yè)取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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1.1 課題的提出 1
1.2 照明片區(qū)網(wǎng)絡(luò)化的目的意義 1
1.3 照明片區(qū)網(wǎng)絡(luò)化的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 1
1.4 高等學(xué)校用電管理狀況 2
1.5 本設(shè)計(jì)主要完成的工作 2
第2章 片區(qū)照明控制總體方案設(shè)計(jì) 4
2.1 網(wǎng)絡(luò)和智能照明控制系統(tǒng)規(guī)劃 4
2.2 照明智能控制器完成的功能 5
2.3 棟層單片機(jī)完成的功能 5
2.4 上位PC機(jī)完成的功能 5
2.5 兩級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn) 5
2.6 小結(jié) 6
第3章 片區(qū)照明網(wǎng)絡(luò)化硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 7
3.1 方案選擇 7
3.2 器件的選定 7
3.3 房間層節(jié)點(diǎn)的硬件總體構(gòu)成 7
3.3.1 信息采集部分 8
3.3.2 執(zhí)行部分 8
3.3.3 通信部分 8
3.4 棟層節(jié)點(diǎn)的硬件總體構(gòu)成 8
3.5 人機(jī)交互部分 9
3.5.1 鍵盤模塊 9
3.5.2 LCD顯示模塊 10
3.5.3 房間層信息的存儲(chǔ) 10
3.6 層間信息的傳送方式 11
3.7 PC機(jī)與單片機(jī)的串口通訊硬件設(shè)計(jì) 11
3.7.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11
3.7.2 電平轉(zhuǎn)換 12
3.8 單片機(jī)串行通信接口的擴(kuò)展 13
3.8.1 串行通信接口原理 14
3.8.2 通訊接口的擴(kuò)展方法 14
第4章 照明片區(qū)網(wǎng)絡(luò)化軟件功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 17
4.1 房間層信息的采集 17
4.1.1 重發(fā)機(jī)制的實(shí)現(xiàn) 17
4.1.2 單個(gè)房間層節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)規(guī)定 17
4.1.3 棟層對(duì)房間層地址的讀寫(xiě) 18
4.1.4 棟層對(duì)房間層信息的讀寫(xiě) 18
4.2 PC機(jī)串行通信設(shè)計(jì) 18
4.2.1 PC機(jī)串行通信的原理 18
4.2.2 通信機(jī)制及結(jié)構(gòu) 19
4.3 AT89S52單片機(jī)串行通信 19
4.3.1 串行口工作方式 19
4.3.2 方式1的應(yīng)用介紹 20
4.4 PC機(jī)與單片機(jī)間的通訊 20
4.4.1 基于VB6.0的PC機(jī)通信程序設(shè)計(jì) 21
4.4.2 MSComm控件介紹 21
4.4.3 上位PC機(jī)通訊程序設(shè)計(jì) 22
4.4.4 AT89S52單片機(jī)通信程序設(shè)計(jì) 24
第5章 系統(tǒng)調(diào)試 27
5.1 調(diào)試過(guò)程 27
5.2 調(diào)試結(jié)果 29
結(jié) 論 30
致 謝 31
參考文獻(xiàn) 32
第1章 前 言
1.1 課題的提出
隨著電力能源需求缺口越來(lái)越大,照明浪費(fèi)成為一個(gè)十分突出的問(wèn)題,所以實(shí)現(xiàn)照明燈具控制的自動(dòng)化和智能化,做到依照自然光的強(qiáng)度以及室內(nèi)人員的數(shù)目決定開(kāi)燈的數(shù)目,就成為節(jié)約電力資源的一個(gè)很好途徑。而多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)間的協(xié)調(diào)必然要求以一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的形式實(shí)現(xiàn)[1]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)照明的網(wǎng)絡(luò)化和照明的遠(yuǎn)程控制成為可能。
1.2 照明片區(qū)網(wǎng)絡(luò)化的目的意義
從2006年6月起,全國(guó)電力需求快速增長(zhǎng),一些地區(qū)陸續(xù)拉閘限電,在去年夏季高峰時(shí)期,全國(guó)先后有21個(gè)省份出現(xiàn)拉閘限電現(xiàn)象。去年許多省市高溫不退,空調(diào)使用和企業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致不少地區(qū)用電負(fù)荷成倍增長(zhǎng)。許多城市對(duì)路燈、景觀燈也采取了關(guān)閉限時(shí)等措施,以保證正常的生產(chǎn)生活的用電。我國(guó)存在著嚴(yán)重的電力浪費(fèi)問(wèn)題,無(wú)用的照明浪費(fèi)在其中占有了很大的比重,單以我校的教室照明舉例來(lái)說(shuō),燈光的開(kāi)關(guān)安裝在教室門旁,學(xué)生進(jìn)入教室習(xí)慣性的將教室燈全部的開(kāi)啟,而且在離開(kāi)時(shí)也沒(méi)有人走燈滅的習(xí)慣,管理人員到一定的時(shí)間才對(duì)教室里的燈具進(jìn)行管理,這樣既浪費(fèi)電力資源,也不利于管理。如果對(duì)片區(qū)中每個(gè)房間都安裝一個(gè)照明控制器,由其獨(dú)立的對(duì)本房間內(nèi)的燈具開(kāi)關(guān)做出控制,做到本房間智能控制器相對(duì)于一定人數(shù)開(kāi)啟最少的燈具,這是可以解決一部分電力資源浪費(fèi)問(wèn)題,但這樣并不能最大限度上減小總體的電力資源浪費(fèi)。為了實(shí)現(xiàn)電力資源浪費(fèi)的最小化,必須使得各個(gè)房間照明控制器協(xié)調(diào)工作。而照明控制器的協(xié)調(diào)工作肯定是建立在網(wǎng)絡(luò)上的,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)管理,做到每個(gè)房間開(kāi)啟最少的燈具,片區(qū)內(nèi)有最少數(shù)量的房間開(kāi)燈。
1.3 照明片區(qū)網(wǎng)絡(luò)化的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
專家預(yù)言,在不久的將來(lái),智能照明將取代普通照明,成為照明行業(yè)的新銳主流產(chǎn)品。照明產(chǎn)品,將要進(jìn)入到“遙控時(shí)代”。業(yè)內(nèi)人士分析,智能照明進(jìn)入快速成長(zhǎng)期,需要幾年時(shí)間,大概到2008年左右,智能照明的市場(chǎng)容量將突破100億元大關(guān)。今年2月份,在奧運(yùn)科技前景論壇上,智能照明被提上議程,國(guó)家建設(shè)部要求2010年在全國(guó)大中城市中,60%的住宅實(shí)現(xiàn)智能化。上海市有關(guān)部門決定,今年夏季用電高峰時(shí),市中心主要景觀道路上的路燈要安裝節(jié)能的智能照明系統(tǒng)。種種跡象表明,智能照明市場(chǎng)前景將更加樂(lè)觀。遠(yuǎn)程控制成了遙控時(shí)代的重要標(biāo)志。據(jù)悉,雖然智能照明技術(shù)具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性,但國(guó)內(nèi)技術(shù)水平達(dá)到實(shí)用水平的企業(yè)為數(shù)不多。國(guó)外從事智能照明的專業(yè)公司,如美國(guó)的路創(chuàng)、澳大利亞的邦奇以及索恩、ABB等公司也在很早以前就完成了技術(shù)上的突破[2]。據(jù)悉,國(guó)際知名的半導(dǎo)體制造商ST半導(dǎo)體正準(zhǔn)備推出燈光控制專用的、結(jié)合無(wú)線射頻功能的控制芯片采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能燈光控制系統(tǒng)產(chǎn)品最近也相繼出現(xiàn)在消費(fèi)者面前。德國(guó)邁戈公司推出的MCO智能情景照明控制系統(tǒng)近日進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。其產(chǎn)品的智能化特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面:實(shí)現(xiàn)了根據(jù)場(chǎng)景對(duì)組合燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的功能;實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化設(shè)計(jì):可以設(shè)定“看電視”、“會(huì)客”、“晚餐”、“離家”等燈光情景[3],開(kāi)關(guān)方式可選擇電腦、遙控器、輕觸式按鍵開(kāi)關(guān)、紅外線自動(dòng)感應(yīng)開(kāi)關(guān)等方式對(duì)照明情景進(jìn)行一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一的靈活控制:具有系統(tǒng)燈具的無(wú)級(jí)亮度調(diào)節(jié)和自動(dòng)延時(shí)功能,停電狀態(tài)的記憶功能和開(kāi)關(guān)狀態(tài)的鎖定功能,使系統(tǒng)使用更加安全可靠。
1.4 高等學(xué)校用電管理狀況
目前,高校照明用電的管理基本是處于一種粗放式的管理狀態(tài)。其管理一般是無(wú)專人管理,由學(xué)生自行控制開(kāi)啟,再有值日人員在中午、下午和晚自習(xí)后關(guān)閉開(kāi)關(guān),根據(jù)作息時(shí)間開(kāi)啟和關(guān)閉整個(gè)教學(xué)樓的照明電源。是有專人負(fù)責(zé),即按照天氣情況分樓分層送電。對(duì)教學(xué)樓照明管理的要求是在充分保證教室的照度的前提下,盡可能地節(jié)約電能,但是這些都不同程度上存在著缺欠,造成電能的浪費(fèi)。第一種模式的特點(diǎn)是可以靈活地滿足樓層和超想的照度要求,不限和控制簡(jiǎn)單,是常用的一種方式,但也是最為浪費(fèi)電。人眼在強(qiáng)光下對(duì)弱光不敏感,在自然光照大于燈具光照的情況下,難以察覺(jué)到燈光,燈白天長(zhǎng)明等而造成更大的浪費(fèi)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),百分之八十的教學(xué)樓存在著白天光照良好的情況下,教室燈依然點(diǎn)亮,一個(gè)教室的長(zhǎng)明燈看起來(lái)耗能不大,但從整個(gè)學(xué)校來(lái)說(shuō),卻是驚人,以西南科技大學(xué)為例,電能浪費(fèi)量就十分嚴(yán)重,由此可見(jiàn)高校教學(xué)樓照明的管理改革勢(shì)在必行,也為我們提出了緊迫的課題。
1.5 本設(shè)計(jì)主要完成的工作
本設(shè)計(jì)中主要完成了以下幾項(xiàng)工作:
1、棟層單片機(jī)接收各個(gè)照明控制器所采集的房間光強(qiáng)信息和 人員信息傳送給上位PC機(jī),接收上位PC機(jī)根據(jù)前述獲得的信息所做出的決策并傳送給相應(yīng)的照明智能控制器。
2、實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)通信串口的擴(kuò)展。
3、完成了單片機(jī)與PC機(jī)接口電路的設(shè)計(jì),并且實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與PC機(jī)之間串行通訊,通過(guò)VB6.0編寫(xiě)出PC機(jī)上可視化的通訊界面。
第2章 片區(qū)照明控制總體方案設(shè)計(jì)
本章主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)化照明進(jìn)行研究,得出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化智能照明控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。后面的整個(gè)設(shè)計(jì)將圍繞這個(gè)方案進(jìn)行。
2.1 網(wǎng)絡(luò)和智能照明控制系統(tǒng)規(guī)劃
本設(shè)計(jì)中建立了一個(gè)與小區(qū)照明相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)管理各個(gè)房間的智能控制器。關(guān)于該網(wǎng)絡(luò)模型建立的詳細(xì)敘述如下:
整個(gè)智能照明控制網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的設(shè)想是能夠適應(yīng)一個(gè)相對(duì)集中的建筑群中,多個(gè)建筑體需要集散照明控制的情況。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃示意如圖2-1所示。照明控制系統(tǒng)是由一個(gè)上位PC機(jī)、下位單片機(jī)以及照明智能控制器組成的三層兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)。在最底端,照明智能控制器負(fù)責(zé)照明現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)檢測(cè)與控制輸出,進(jìn)行信息的采集與開(kāi)關(guān)燈的工作,具體面向的可以是一個(gè)房間,一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域或其它需要較多關(guān)聯(lián)控制的場(chǎng)合。在最頂端,上位PC機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的功能協(xié)調(diào)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)。一方面,上位PC機(jī)收集下位單片機(jī)的狀態(tài)信息,執(zhí)行必要的本地集中控制,另一方面也可能在需要時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口連接到局域網(wǎng),按要求提供定期數(shù)據(jù)報(bào)告以及接收控制數(shù)據(jù)更新和遙控遙測(cè)命令。在上位PC機(jī)和照明智能控制器之間是單片機(jī)控制系統(tǒng)。棟層單片機(jī)主要對(duì)房間層的照明智能控制器進(jìn)行控制。
圖2-1 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)
2.2 照明智能控制器完成的功能
照明智能控制器與燈光控制有著最為直接的聯(lián)系,其應(yīng)當(dāng)做到向上層即棟層傳送本房間內(nèi)的光強(qiáng)信息及人員數(shù)目信息,接收上一層傳來(lái)的命令,執(zhí)行開(kāi)關(guān)燈的操作。
2.3 棟層單片機(jī)完成的功能
棟層單片機(jī)作為三層分層結(jié)構(gòu)中的中間層,應(yīng)當(dāng)完成接收房間層照明智能控制器的信息并做出決策;將由房間層傳來(lái)的信息進(jìn)行匯總處理傳送給上位PC機(jī);接收上位PC機(jī)傳來(lái)的命令,解析該命令后與自身作出的決策作比較向房間層發(fā)出命令,之所以要做出比較后發(fā)出命令是因?yàn)闂潓涌梢杂扇斯た刂茝?qiáng)行開(kāi)啟或關(guān)閉某間房間的燈具;在整個(gè)系統(tǒng)中,管理人員的權(quán)限是凌駕于系統(tǒng)之上的。最終發(fā)出命令的過(guò)程與房間層相類似,若上層無(wú)命令傳入且無(wú)人工介入,則棟層將按照自身作出的決策發(fā)出命令。棟層還要完成房間層節(jié)點(diǎn)的增刪工作和人工開(kāi)關(guān)某個(gè)房間燈具的工作。
2.4 上位PC機(jī)完成的功能
在圖2-1中可以看到,上位PC機(jī)位于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最頂層,其將完成接收棟層傳來(lái)的信息,將其保存并加以分析,發(fā)出相應(yīng)的命令以協(xié)調(diào)各棟層節(jié)點(diǎn)的工作;完成棟層節(jié)點(diǎn)的增刪工作;人工對(duì)棟層節(jié)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)。本設(shè)計(jì)中將小區(qū)層的位置向前推進(jìn)了,使得小區(qū)層的PC機(jī)與下位單片機(jī)的遠(yuǎn)程無(wú)線通信變成近距離串行通信。
上一層較之于下一層有更高的優(yōu)先級(jí),只有在上一層無(wú)命令時(shí),最終的決策才由本層作出。而且同一層內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)是不需要通信的,只需要對(duì)其下層的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信或?qū)ζ渖蠈拥墓?jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。所以上層節(jié)點(diǎn)可以采用輪詢的方式對(duì)其下層進(jìn)行通信。
2.5 兩級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)
為了達(dá)到各層之間信息的相互傳遞,就需要建立層與層之間的通信機(jī)制,根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求,整個(gè)設(shè)計(jì)軟件采用結(jié)構(gòu)化模塊化的設(shè)計(jì)方法,易于維護(hù)和擴(kuò)展。根據(jù)本設(shè)計(jì)的軟硬件需要完成的系統(tǒng)功能,系統(tǒng)軟硬件大致可以分為三個(gè)功能模塊:上位PC機(jī)模塊,下位AT89S52單片機(jī)模塊,數(shù)據(jù)通信模塊。上位PC機(jī)模塊主要完成與操作人員的交互功能,包括參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)顯示及監(jiān)控等功能。AT89S52單片機(jī)模塊作為數(shù)據(jù)采集及控制模塊,其功能包括系統(tǒng)初始化、采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的處理及分析和給出控制命令。三個(gè)模塊的關(guān)系是:上位PC機(jī)模塊是指揮中心,決定整個(gè)系統(tǒng)程序的結(jié)構(gòu)和流程;AT89S52單片機(jī)模塊按輪詢方式對(duì)各個(gè)照明控制器進(jìn)行訪問(wèn),并自動(dòng)對(duì)照明進(jìn)行控制;數(shù)據(jù)通信模塊可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與AT89S52單片機(jī)之間數(shù)據(jù)的傳輸。
2.6 小結(jié)
本章中建立了一個(gè)三層兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型,對(duì)層與層通信方式進(jìn)行了規(guī)劃,完成了對(duì)燈光控制網(wǎng)絡(luò)化的總體構(gòu)架。以后的設(shè)計(jì)將在此構(gòu)架內(nèi)完成。
第3章 片區(qū)照明網(wǎng)絡(luò)化硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本設(shè)計(jì)的硬件由三大部分組成,即棟層單片機(jī)對(duì)下位照明智能控制器信息的收發(fā)電路,人機(jī)交互界面即LCD顯示電路和鍵盤部分,棟層單片機(jī)與上位PC機(jī)間的通信電路。下面對(duì)本設(shè)計(jì)的方案及硬件電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。
3.1 方案選擇
由于本設(shè)計(jì)包含了一個(gè)三層兩級(jí)網(wǎng)絡(luò),所以涉及到的主要問(wèn)題就是房間層與棟層之間的通信,小區(qū)層與棟層間的通信,還有中間層也就是棟層硬件的設(shè)計(jì)問(wèn)題。在本設(shè)計(jì)中,棟層單片機(jī)與房間層照明智能控制器之間的通信在上屆論文中已經(jīng)完成,所以在本文中主要對(duì)中間層,也就是棟層硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。重點(diǎn)介紹上位PC機(jī)與棟層單片機(jī)間的通信,上位PC機(jī)與棟層單片機(jī)采用異步串行通信。
3.2 器件的選定
單片機(jī):根據(jù)該層節(jié)點(diǎn)所要實(shí)現(xiàn)功能的要求同時(shí)兼顧成本,微處理器選擇了ATMEL公司的AT89S52,之所以選擇它是因?yàn)椋旱谝唬峭ㄓ闷骷鈬骷菀走x定。第二,它是CMOS器件,有利于節(jié)能。第三,IO口多,滿足多路信息采集及控制的要求且利于擴(kuò)展,為以后擴(kuò)展功能提供了可能。第四,具有ISP下載功能,下載線可以方便的自制,節(jié)約了開(kāi)發(fā)成本。第五,內(nèi)置8K FLASH ROM ,無(wú)須擴(kuò)展,有利于減小節(jié)點(diǎn)的體積。
顯示:棟層節(jié)點(diǎn)要顯示字符信息,此時(shí)若采用七段LED則不能實(shí)現(xiàn),所以采用的LCD顯示模塊。
鍵盤:采用4*4行列式鍵盤,可以滿足本設(shè)計(jì)的要求。
AT24C01:在本設(shè)計(jì)中作為單片機(jī)擴(kuò)展的存儲(chǔ)單元使用。
3.3 房間層節(jié)點(diǎn)的硬件總體構(gòu)成
為了實(shí)現(xiàn)房間層的功能,房間層節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)由信息采集,功能執(zhí)行和通信三個(gè)模塊組成,房間層工作的原理是由信息采集模塊采集房間中的光強(qiáng)和人數(shù)信息,單片機(jī)讀入該信息,作出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)燈決策,若有棟層網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)的存在,則通過(guò)單片機(jī)自身串口連接通信模塊向上層傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù),并等待上層節(jié)點(diǎn)的命令,得到命令后由執(zhí)行模塊完成開(kāi)關(guān)等的操作,若沒(méi)有收到上層節(jié)點(diǎn)的命令,則執(zhí)行模塊執(zhí)行由微處理器作出的決策開(kāi)關(guān)相應(yīng)的燈具。
有關(guān)于信息采集模塊和執(zhí)行模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)敘述請(qǐng)參見(jiàn)《照明智能控制器的設(shè)計(jì)》[4],本文中只涉及與網(wǎng)絡(luò)化相關(guān)的部分,其他部分只作簡(jiǎn)要 敘述。
3.3.1 信息采集部分
信息采集包括兩方面信息的收集:(1)室內(nèi)光強(qiáng)信息;(2)室內(nèi)人數(shù)信息。光強(qiáng)信息是利用光敏電阻與設(shè)定的閾值作比較,當(dāng)光強(qiáng)大于該閾值時(shí),光強(qiáng)信息狀態(tài)為0,光強(qiáng)小于該閾值時(shí),光強(qiáng)信息為1。
室內(nèi)人數(shù)信息是利用熱釋電傳感器在室內(nèi)進(jìn)行分區(qū)主動(dòng)掃描,得到每個(gè)教室分區(qū)內(nèi)是否有人的信息,各分區(qū)中有人則該區(qū)采集的信息為1,無(wú)人則為0。
3.3.2 執(zhí)行部分
執(zhí)行模塊是由房間層的照明智能控制器完成開(kāi)關(guān)燈的操作。
3.3.3 通信部分
AT89S52同通信模塊ZF02的連接是利用單片機(jī)的異步串行口同ZF02的TTL電平的URAT口。通過(guò)無(wú)線射頻通信進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
3.4 棟層節(jié)點(diǎn)的硬件總體構(gòu)成
棟層節(jié)點(diǎn)主要可以分為兩個(gè)部分:(1)PC機(jī)作為上位機(jī),分析作為下位機(jī)的單片機(jī)傳來(lái)的信息,并通過(guò)一定的算法來(lái)得出協(xié)調(diào)各房間層節(jié)點(diǎn)工作的命令,發(fā)給下位機(jī),而且以圖標(biāo)的直觀形式體現(xiàn)出各房間的人員數(shù)目信息及光強(qiáng)信息;(2)單片機(jī)作為下位機(jī),負(fù)責(zé)與各房間層節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信,接收上位PC機(jī)傳送的命令發(fā)給房間
圖3-1 棟層節(jié)點(diǎn)硬件構(gòu)成圖
層節(jié)點(diǎn),接收房間層節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的信息給上位PC機(jī),通過(guò)鍵盤添加或刪除房間層節(jié)點(diǎn),通過(guò)LED顯示當(dāng)前本節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)及增刪節(jié)點(diǎn)情況,利用AT24C01保存各個(gè)房間層節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息。詳見(jiàn)圖3-1。
在棟層網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)與眾多房間層節(jié)點(diǎn)通信時(shí),每個(gè)房間層節(jié)點(diǎn)應(yīng)具有本棟層網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)下的唯一的地址,該地址應(yīng)當(dāng)可以由人工進(jìn)行指定。若直接利用單片機(jī)的I/O口讀取信號(hào)的高低電平來(lái)確定本級(jí)的地址,這將占用過(guò)多的資源,假定地址為8位,這將占用單片機(jī)的8個(gè)I/O端口,若減少地址位數(shù),又會(huì)造成該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容納節(jié)點(diǎn)數(shù)目過(guò)少。為解決上述的兩個(gè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)中采用了并行輸入串行輸出的移位寄存器74HC165N,通過(guò)它與AT89S52的連接,將八位的地址轉(zhuǎn)換為串行。這樣就為單片機(jī)節(jié)省了不少資源,硬件連線見(jiàn)圖3-2。
圖 3-2 單片機(jī)I/O口的擴(kuò)展
3.5 人機(jī)交互部分
人機(jī)交互部分完成顯示當(dāng)前的棟層節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài),顯示通信故障,其主要由鍵盤和LCD顯示兩部分完成。
3.5.1 鍵盤模塊
該部分鍵盤采用4*4行列式鍵盤實(shí)現(xiàn),其在房間層節(jié)點(diǎn)遍歷的過(guò)程中檢測(cè)是否有鍵按下,以行掃描法實(shí)現(xiàn)鍵盤的識(shí)別,用軟件延時(shí)的方式去抖動(dòng)。按鍵定義除了0-9共十個(gè)鍵外,還有增加鍵、刪除鍵、確認(rèn)鍵及取消鍵,留有2個(gè)鍵未定義留作擴(kuò)展用。鍵盤部分硬件原理圖見(jiàn)3-3。
圖3-3 鍵盤硬件原理圖
3.5.2 LCD顯示模塊
在本設(shè)計(jì)中顯示的信息包括數(shù)字和字符信息,所以需要使用一個(gè)LCD顯示模塊。下圖是LCD顯示模塊與AT89S52的引腳圖見(jiàn)圖3-4。
圖3-4 LCD與單片機(jī)的連接圖
3.5.3 房間層信息的存儲(chǔ)
因?yàn)锳T24C01能夠在線進(jìn)行擦寫(xiě),而且斷電后信息不會(huì)丟失,所以在本設(shè)計(jì)中用AT24C01與單片機(jī)相連存儲(chǔ)房間層的信息。本設(shè)計(jì)中利用棟層節(jié)點(diǎn)的鍵盤和LCD顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)房間層節(jié)點(diǎn)的增刪,實(shí)際上是將通過(guò)鍵盤得到的房間層節(jié)點(diǎn)的地址,利用AT24C01的讀寫(xiě)程序來(lái)改變?cè)摰刂饭?jié)點(diǎn)狀態(tài)信息。在AT89S52上對(duì)AT24C01進(jìn)行讀寫(xiě)可以確定房間的位置,同時(shí)可以達(dá)到對(duì)房間層節(jié)點(diǎn)增刪的目的。
AT24C01的接口是符合I2C協(xié)議的,而AT89S52沒(méi)有I2C接口,可以用普通I/O口進(jìn)行模擬,其硬件連線見(jiàn)圖3-5。
圖3-5 AT24C01硬件連線圖
3.6 層間信息的傳送方式
各層間信息的傳送都是遵循一定的通信協(xié)議,本設(shè)計(jì)中房間層與棟層間信息的傳送采用的是無(wú)線傳輸?shù)姆绞剑駨纳漕l無(wú)線通訊協(xié)議,房間層和棟層單片機(jī)與無(wú)線射頻通訊模塊的連接則采用的是串行通信。上位PC機(jī)與棟層單片機(jī)之間的通信采用異步串行通信方式。
串行通信是由一位數(shù)據(jù)傳輸線傳送數(shù)據(jù)的位信號(hào),另加幾條通信聯(lián)絡(luò)控制線組成。串行通信的實(shí)現(xiàn)遵循串行通信協(xié)議。該通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)傳送方式的規(guī)定,包括數(shù)據(jù)格式定義和數(shù)據(jù)位定義等,通信雙方必須遵從統(tǒng)一的通信協(xié)議。串行通信協(xié)議包括同步協(xié)議和異步協(xié)議兩種,由于本系統(tǒng)采用異步通信方式將信息傳送給ZF02,ZF02以無(wú)線的方式將其發(fā)出,另一塊ZF02接收到該信息后,以異步串行得方式傳給棟層單片機(jī)。最后由棟層單片機(jī)再傳送給上位PC機(jī)。
3.7 PC機(jī)與單片機(jī)的串口通訊硬件設(shè)計(jì)
3.7.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的硬件由三大部分組成,即上位PC機(jī)子系統(tǒng)、下位AT89S52單片機(jī)子系統(tǒng)和串行通信接口[5]。系統(tǒng)框圖如圖3-6 所示。
圖3-6 系統(tǒng)硬件構(gòu)成框圖
對(duì)于控制系統(tǒng)而言,實(shí)時(shí)性是系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo),如不能很好滿足,滯后時(shí)間太長(zhǎng),顯示的信息就會(huì)失去價(jià)值。由于主機(jī)所顯示的信息是通過(guò)與單片機(jī)的通信而采集獲得,所以采用PC機(jī)作為上位機(jī)[7] 。本系統(tǒng)中,PC機(jī)的主要任務(wù)是:
1、通過(guò)與下位機(jī)的通信,將用戶設(shè)定的照明控制命令發(fā)送給下位機(jī)。AT89S52單片機(jī)據(jù)此進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與控制。
2、通過(guò)與下位機(jī)的通信,讀入房間層采集的數(shù)據(jù),據(jù)此判斷照明控制器是否處于正常運(yùn)行狀態(tài);用圖形、字符等方式實(shí)時(shí)顯示各種參數(shù)的信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)房間照明的實(shí)時(shí)控制。
PC機(jī)的性能要求:性能好,速度快,軟件資源豐富,通信實(shí)現(xiàn)方便,支持VB操作系統(tǒng),圖形界面,菜單對(duì)話。
3.7.2 電平轉(zhuǎn)換
用于存儲(chǔ)信息的采集器,對(duì)信息量的大小有嚴(yán)格的要求,由于采集器的存儲(chǔ)量有限和進(jìn)一步處理與顯示的需要,信息需要傳入微機(jī)內(nèi)。采集器與微機(jī)通過(guò)微機(jī)的串口實(shí)現(xiàn)通信。 利用AT89S52 單片機(jī)的串行口與PC 機(jī)的串行口COM1 或COM2 進(jìn)行串行通信,將單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)傳送到PC 機(jī)中,由PC 機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言或數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及統(tǒng)計(jì)等復(fù)雜處理。PC 機(jī)串行口給出的信號(hào)是一個(gè)RS232 信號(hào),它是一個(gè)基于3~7V 正電壓、3~7V 負(fù)電壓的脈沖鏈。這一信號(hào)必須轉(zhuǎn)化為一個(gè)0~5V 的脈沖鏈,以便處理器讀取。中間轉(zhuǎn)換電路采用MAX232 芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)[8]。圖3-7是PC機(jī)與單片機(jī)的通訊示意圖。
圖3-7 PC機(jī)與單片機(jī)的通信接口電路框圖
EIA RS232C是目前最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn), 用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通信。該標(biāo)準(zhǔn)的目的是定義數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE) 之間的電氣特性。 RS232C 提供了單片機(jī)與單片機(jī)、單片機(jī)與PC 機(jī)之間串行數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)接口。通信距離可達(dá)15m。但RS232C 規(guī)定的邏輯電平與單片機(jī)的邏輯電平是不一致的。因此在應(yīng)用中必須把微處理器的信號(hào)電平( TTL 電平) 轉(zhuǎn)換為RS232C 電平, 或者對(duì)二者進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換。我們?cè)谶@里選用專用電平 轉(zhuǎn)換芯片MAX232來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下面是單片機(jī)串口連接電路,使用MAX232作為串口連接芯片[9]。
本設(shè)計(jì)采用了三線制連接串口,也就是說(shuō)和電腦的9針串口只連接其中的3根線:第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。電路如下圖所示,MAX232的第10腳和單片機(jī)的11腳連接,第9腳和單片機(jī)的10腳連接,第15腳和單片機(jī)的20腳連接。硬件連線如圖3-8所示:
圖3-8 單片機(jī)與PC機(jī)接口電路設(shè)計(jì)
3.8 單片機(jī)串行通信接口的擴(kuò)展
單片機(jī)的串行通信接口與外設(shè)通信很方便,雖然大多數(shù)單片機(jī)都具有硬件SCI(Serial Communications Interface),但也有一些產(chǎn)品沒(méi)有SCI,對(duì)于這些產(chǎn)品的用戶來(lái)說(shuō)這是一個(gè)缺憾。而且,一般八位單片機(jī)只有一個(gè)SCI,但在很多實(shí)際應(yīng)用,需要更多的串行通信接口[10]。例如在基于Modem的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中,單片機(jī)與PC機(jī)通信的同時(shí),還需要與Modem芯片進(jìn)行通信;而在多機(jī)系統(tǒng)中,單片機(jī)需要與其他主機(jī)通信,另外也需要與本機(jī)控制臺(tái)通信。所以利用單片機(jī)自身的資源進(jìn)行串行通信接口的擴(kuò)展很有意義[11]。
串行通信接口的擴(kuò)展技術(shù)主要有兩種:分時(shí)共用,I/O口模擬。前者利用MCU自身的硬件SCI,通過(guò)控制邏輯分時(shí)共享使用同一串行通信接口,后者在不增加硬件的條件下,充分利用MCU自身的資源利用I/O口模擬串行通信接口。
3.8.1 串行通信接口原理
單片機(jī)的SCI是一個(gè)通用異步接收器/發(fā)送器UART(Universal Asynchronous Receiver /Transmiter)類型的異步通信接口,通過(guò)串行通信協(xié)議(如RS-232協(xié)議)同主機(jī)系統(tǒng)通信[12]。
在一般應(yīng)用中,MCU簡(jiǎn)單地把數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器即可實(shí)現(xiàn)一個(gè)字符的串行發(fā)送,SCI系統(tǒng)完成發(fā)送數(shù)據(jù)的所有細(xì)節(jié)工作,包括附加起始位和停止位以符合串行格式。SCI的接收器自動(dòng)探測(cè)一個(gè)字節(jié)的起始位,并通過(guò)采樣接收數(shù)據(jù)。接收串行數(shù)據(jù)并變換成并行數(shù)據(jù)的所有工作均由SCI完成,不需要MCU的干預(yù)。接收到數(shù)據(jù)后,MCU簡(jiǎn)單地從數(shù)據(jù)接收寄存器讀取數(shù)據(jù)即可。
SCI使用標(biāo)準(zhǔn)不歸零(NRZ)格式(一個(gè)起始位,8個(gè)或9個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位),最常用的格式數(shù)據(jù)位是8位的。
NRZ數(shù)據(jù)格式的基本特點(diǎn)如下:
高電平為邏輯1,低電平為邏輯0;
發(fā)送/接收數(shù)據(jù)空閑時(shí)TXD、RXD線為高電平;
發(fā)送/接收數(shù)據(jù)串的第一位是起始位(邏輯0);
數(shù)據(jù)的最低位LSB首先被發(fā)送/接收;
數(shù)據(jù)串的最后一位(第10位或第11位)是停止位(邏輯1)。
3.8.2 通訊接口的擴(kuò)展方法
目前比較通用的串口擴(kuò)展方案有兩種,一是用硬件實(shí)現(xiàn),使用多串口單片機(jī)或?qū)S么跀U(kuò)展芯片,可供選擇的串口擴(kuò)展芯片有TI等公司開(kāi)發(fā)的16C554系列串口擴(kuò)展芯片,該系列芯片實(shí)現(xiàn)的功能是通過(guò)并行口擴(kuò)展串行口,功能比較強(qiáng)大、通訊速度高,但控制復(fù)雜,同時(shí)價(jià)格較高,主要的應(yīng)用場(chǎng)合是PC機(jī)串口擴(kuò)展產(chǎn)品。在僅使用單片機(jī)控制且不需要太高波特率通訊的系統(tǒng)中,使用16C554系列芯片不僅成本高而且還造成了資源的浪費(fèi)。而多串口單片機(jī)也同樣存在價(jià)格高的缺點(diǎn)。另一種串口擴(kuò)展方案就是用軟件實(shí)現(xiàn),軟件模擬串口存在的缺點(diǎn)有:一是采樣次數(shù)低,一般只能做到2次/BIT,這樣數(shù)據(jù)的正確性就難以保證;二是不能實(shí)現(xiàn)高波特率通訊,軟件模擬串口一般不能實(shí)現(xiàn)高于4800 bps的波特率[13]。成都國(guó)騰微電子有限公司推出的GM8123/25系列串口擴(kuò)展芯片全硬件實(shí)現(xiàn)串口擴(kuò)展[14],保證了芯片工作的穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)的最高波特率完全能滿足一般系統(tǒng)需求,同時(shí)占用系統(tǒng)資源少,使用方法簡(jiǎn)單,通訊格式可設(shè)置,與標(biāo)準(zhǔn)串口通訊格式兼容,利用該系列芯片實(shí)現(xiàn)串口擴(kuò)展是性價(jià)比較高的串口擴(kuò)展方案。棟層下位單片機(jī)既要與房間層單片機(jī)進(jìn)行通訊,又要與上位PC機(jī)進(jìn)行通訊。由于本設(shè)計(jì)棟層下位單片機(jī)只有一個(gè)通訊接口,所以單片機(jī)的串行通訊接口需要擴(kuò)展,本設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)與GM8125相連實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)通訊串口的擴(kuò)展。如圖3-9所示:
圖3-9 單片機(jī)通訊串口的擴(kuò)展
利用GM8123/25進(jìn)行串口擴(kuò)展,有以下優(yōu)點(diǎn):
1、控制簡(jiǎn)單。該芯片利用軟件設(shè)置工作方式,最大限度地減少控制線,不需要占用太多主機(jī)的系統(tǒng)資源,同時(shí)又保證使用的簡(jiǎn)便性。
2、應(yīng)用靈活。該芯片具備兩種工作模式、多種工作波特率、10位或11位數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)可選,用戶可根據(jù)自己的系統(tǒng)需求靈活選擇。
3、通用性強(qiáng)。該芯片設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮各種用戶的需求,保證了芯片的通用性,與標(biāo)準(zhǔn)串口通訊格式完全兼容,同時(shí)提供多種可選設(shè)置,適用于大多數(shù)串口通訊系統(tǒng)。
4、工作波特率高。該芯片子串口在單通道模式下波特率支持20Mbps,多通道模式下支持38400bps,此波特率完全能滿足一般的串口通訊的需求。
5、性能穩(wěn)定。硬件實(shí)現(xiàn)串口比軟件實(shí)現(xiàn)串口更能保證串行通訊的穩(wěn)定性,同時(shí)每bit采樣16次,保證了數(shù)據(jù)的正確性。
6、波特率誤差小。輸出波特率誤差小于0.2%,輸入波特率誤差要求小于2.8%。
該芯片不足之處在于:不滿足超低功耗應(yīng)用要求;多通道模式下,所有子串口工作波特率只能設(shè)置成統(tǒng)一值,不適用于各從機(jī)工作波特率不一致、又要求同時(shí)工作的系統(tǒng)。
第4章 照明片區(qū)網(wǎng)絡(luò)化軟件功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本設(shè)計(jì)軟件部分包括兩大模塊,即棟層單片機(jī)對(duì)房間層智能控制器信息的收發(fā),PC機(jī)對(duì)單片機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控程序,對(duì)這部分軟件的要求是:人機(jī)界面友好,易學(xué)易用。在本系統(tǒng)中,軟件由VB、AT89S52單片機(jī)C語(yǔ)言程序編寫(xiě)。其中VB程序用Visual Basic6.0開(kāi)發(fā)而成,與單片機(jī)的通信,主要完成參數(shù)設(shè)定,數(shù)據(jù)顯示等功能。AT89S52單片機(jī)C程序借助硬件電路的支持,根據(jù)PC機(jī)傳來(lái)的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的數(shù)據(jù)采集與輸出控制,并向PC機(jī)傳送采集數(shù)據(jù),供VB程序分析處理。AT89S52單片機(jī)C程序和VB程序之間交換數(shù)據(jù)的橋梁是各自的串行通信程序,所以通信程序的編寫(xiě)是本設(shè)計(jì)程序的核心。由于棟層與房間層之間的通信部分在上屆畢業(yè)設(shè)計(jì)中已經(jīng)完成,這里只作簡(jiǎn)要敘述[15]。
4.1 房間層信息的采集
房間層信息的采集是通過(guò)棟層單片機(jī)對(duì)房間層照明智能控制器的訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)的。棟層與房間層之間的通訊是采用輪詢方式,同每一個(gè)房間層節(jié)點(diǎn)通信時(shí)先建立連接,傳輸數(shù)據(jù),然后再釋放連接。所以相應(yīng)的房間層節(jié)點(diǎn)在通信時(shí)需要明確自身所處的連接狀態(tài)。在棟層網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)與眾多房間層節(jié)點(diǎn)通信時(shí),每個(gè)房間層節(jié)點(diǎn)應(yīng)具有本棟層網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)下的唯一的地址,該地址應(yīng)當(dāng)可以由人工進(jìn)行指定。利用I/O口讀取信號(hào)的高低電平來(lái)確定本級(jí)的地址。系統(tǒng)掉電后重啟時(shí)仍然需要保留該 地址信息,則必須在系統(tǒng)中加入一個(gè)AT24C01存儲(chǔ)器。
4.1.1 重發(fā)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)
在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中容易受到外界干擾,為防止通訊錯(cuò)誤,主要采用如下方法:
1、啟動(dòng)錯(cuò)誤定時(shí)器,掃描錯(cuò)誤數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤,如果有錯(cuò)誤則重新啟動(dòng)通信;
2、對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),若超過(guò)通訊設(shè)定時(shí)間要求或者接收數(shù)據(jù)誤碼時(shí)重發(fā)。
以上兩種方法的應(yīng)用大大提高了通訊可靠性,減小了誤碼率。
4.1.2 單個(gè)房間層節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)規(guī)定
單個(gè)房間節(jié)點(diǎn)主要有是否連接,是否出現(xiàn)錯(cuò)誤,和是否有控制命令,是否接收數(shù)據(jù)四個(gè)狀態(tài),所以每個(gè)房間層節(jié)點(diǎn)用4位來(lái)表示其狀態(tài)。
4.1.3 棟層對(duì)房間層地址的讀寫(xiě)
在對(duì)房間層節(jié)點(diǎn)讀寫(xiě)時(shí),是以地址號(hào)為順序進(jìn)行的。對(duì)于從節(jié)點(diǎn)地址節(jié)點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行判斷后,只對(duì)當(dāng)前在線且沒(méi)有通信故障的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,其實(shí)現(xiàn)過(guò)程是對(duì)各從節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息進(jìn)行判斷,符合條件的進(jìn)行通信,不符合條件的則跳過(guò)。AT24C01每次進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)是以字節(jié)為單位的,偶數(shù)號(hào)房間層節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在高4位,奇數(shù)號(hào)的則存于低4位。由AT24C01存儲(chǔ)空間與房間層節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知,讀和寫(xiě)第N個(gè)房間的狀態(tài)信息時(shí),在AT24C01中的地址定位方式是一樣的,所不同的在于寫(xiě)狀態(tài)時(shí)要操作的是四個(gè)狀態(tài)為中的某一位。
4.1.4 棟層對(duì)房間層信息的讀寫(xiě)
棟層單片機(jī)與房間層單片機(jī)之間通訊的約定:
1、主機(jī)向從機(jī)發(fā)送地址信號(hào),主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)信息。
2、主機(jī)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)下,因此只能收到主機(jī)的地址。
3、從機(jī)收到地址后,進(jìn)行識(shí)別,是否主機(jī)呼叫本站,如果是,解除監(jiān)聽(tīng),同時(shí)把本站的地址發(fā)回,作為應(yīng)答。只有這樣,從機(jī)才能收到主機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。
4、主機(jī)收到應(yīng)答,開(kāi)始數(shù)據(jù)和命令。
5、從機(jī)正式接收數(shù)據(jù)。
4.2 PC機(jī)串行通信設(shè)計(jì)
PC機(jī)自帶串行通訊接口,可以通過(guò)串口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送,達(dá)到對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制的目的。
4.2.1 PC機(jī)串行通信的原理
上位PC機(jī)上的RS-232C與AT89S52單片機(jī)的通信接口相接,進(jìn)行集中監(jiān)視與管理。PC與下位機(jī)采用異步串行通信方式,經(jīng)RS-232C進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。上位PC機(jī)采用中斷接收方式、AT89S52采用定時(shí)查詢發(fā)送方式,AT89S52單片機(jī)定時(shí)向上位PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)以幀為單位。上位機(jī)與AT89S52按應(yīng)答方式通信時(shí),上位機(jī)主動(dòng),AT89S52被動(dòng),上位機(jī)向AT89S52發(fā)出一組稱作命令塊的二進(jìn)制數(shù)據(jù),AT89S52對(duì)命令進(jìn)行操作后,將結(jié)果返回給上位機(jī),這組數(shù)據(jù)稱作響應(yīng)塊。命令塊與響應(yīng)塊以幀為單位進(jìn)行傳送,按傳送字節(jié)個(gè)數(shù)不同,分為單幀傳送和多幀傳送兩種。
4.2.2 通信機(jī)制及結(jié)構(gòu)
串行通信有如下三種方式:
1、單工通信:它只允許一個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)。
2、半雙工通信:它允許兩個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù),但不能同時(shí)傳輸。
3、全雙工通信:它允許兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
4.3 AT89S52單片機(jī)串行通信
AT89S52單片機(jī)的串行口具有三種異步工作方式和一種同步工作方式。當(dāng)串行口工作在異步工作方式時(shí),可完成全雙工操作,即能同時(shí)收發(fā)。
串行口的控制是通過(guò)地址為0011H的串行口控制/狀態(tài)寄存器進(jìn)行的。串行口的數(shù)據(jù)由串行口緩沖器SBUF(rx),SBUF(tx)負(fù)責(zé)收發(fā),兩者的地址均為0007H。雖然兩個(gè)寄存器共用一個(gè)地址,但它們?cè)谖锢砩鲜仟?dú)立的。CPU將預(yù)發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入SBUF (rx),然后從SBUF(tx)送往TXD引腳,從RXD引腳接收的數(shù)據(jù)送往SBUF(rx)保存。SBUF(rx)為雙緩沖器結(jié)構(gòu),第一個(gè)接收到的字節(jié)被讀走之前,就可以開(kāi)始接收第二個(gè)字節(jié)。
4.3.1 串行口工作方式
AT89S52單片機(jī)的串行接口有4種工作方式,即方式0、方式1、方式2和方式3。這里僅介紹一種異步串行通信方式,即設(shè)計(jì)采用的方式1。
方式1是標(biāo)準(zhǔn)的異步通信方式。數(shù)據(jù)格式為:1位起始位(低電平0), 8位數(shù)據(jù)位(D0-D7 ),即先低位后高位,1位停止位(高電平1),共計(jì)10位為一幀。發(fā)送時(shí),每幀數(shù)據(jù)(10位)按照上述順序從TXD端移出,接收時(shí)每幀數(shù)據(jù)(10位)也遵循以上順序從DXD端引入。數(shù)據(jù)格式如圖4-1所示。
圖 4-1 串行口方式1數(shù)據(jù)格式
1、方式1的發(fā)送過(guò)程
用軟件清除T1后,CPU執(zhí)行任何一條以SBUF為目標(biāo)寄存器的傳送指令,就
啟動(dòng)發(fā)送過(guò)程,數(shù)據(jù)由TXD引腳輸出,此時(shí)的發(fā)送移位脈沖是由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1送來(lái)的溢出信號(hào)經(jīng)過(guò)16或32分頻而得到的。一幀信號(hào)發(fā)送完時(shí),將置位發(fā)送中斷標(biāo)志T1=1,向CPU申請(qǐng)中斷,完成一次發(fā)送過(guò)程。
2、方式1的接收過(guò)程
用軟件清除R1后,當(dāng)允許接收位REN被置為1時(shí),接收器以選定波特率的16倍速率來(lái)采樣RXD引腳上的電平,即在一個(gè)數(shù)據(jù)位期間有16個(gè)檢測(cè)脈沖,并在第7、8、9個(gè)脈沖期間采樣接收信號(hào),然后用“三中取二”的原則確定檢測(cè)值,以抑制干擾,并且采樣是在每個(gè)數(shù)據(jù)位的中間,避免了信號(hào)邊沿的波形失真造成的采樣錯(cuò)誤。當(dāng)檢測(cè)到有從“1”到“0”的負(fù)跳變時(shí),則啟動(dòng)接收過(guò)程,在接收脈沖的控制下,接收完一幀信息。當(dāng)最后一次移位脈沖產(chǎn)生時(shí)能滿足下列兩個(gè)條件:R1=0;接收到的停止位為1或SM=2,則停止位送入RB8,8位數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF,并置接收中斷標(biāo)志R1=1,向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求,完成一次接收數(shù)據(jù)。
4.3.2 方式1的應(yīng)用介紹
方式1是標(biāo)準(zhǔn)的全雙工異步通訊方式,可以與標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C接口連接,通常用來(lái)與CRT、打印機(jī)等外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,也作為上下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊。
方式1的特點(diǎn)如下:
用方式1通訊時(shí),幀的發(fā)送是通過(guò)TXD引腳,幀的接收是通過(guò)RXD引腳,發(fā)送和接收是由串行口內(nèi)的移位時(shí)鐘進(jìn)行控制,波特率由用戶設(shè)置。
當(dāng)波特率發(fā)生器被初始化后,發(fā)送器的移位時(shí)鐘開(kāi)始工作:而接收器移位時(shí)鐘是在收到起始位“1”到“0”跳變時(shí)被置位的。可見(jiàn),雖然兩種移位時(shí)鐘使用相同的頻率,但它們之間不是同步的。
在方式1下工作時(shí),串行口控制/狀態(tài)寄存器SP_CON/SP_STAT中的M1和M2二位應(yīng)寫(xiě)入01,即按接收方式1工作、允許接收位REN的設(shè)置方法如下:置“1”時(shí),清除RI標(biāo)志為開(kāi)始接收狀態(tài); 清“0”時(shí),為發(fā)送狀態(tài)。
因?yàn)榉绞?無(wú)第九位數(shù)據(jù),所以TB8位和RB8位不使用。利用方式1進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳送時(shí),可采用查詢法和中斷法實(shí)現(xiàn)。
4.4 PC機(jī)與單片機(jī)間的通訊
下位單片機(jī)和上位PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸以串行通信的方式進(jìn)行,在C語(yǔ)言程序和VB程序中都有各自的通信模塊。串口通信程序的設(shè)計(jì)主要是初始化異步通信串口,使上位機(jī)通信口設(shè)置的通信參數(shù)與下位機(jī)設(shè)置的 通信參數(shù)一致。通信程序的編寫(xiě),主要包含以下幾個(gè)部分:
1、設(shè)置雙方的硬件握手協(xié)議;
2、設(shè)置端口號(hào)、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)位;
3、打開(kāi)串行端口。
根據(jù)系統(tǒng)上位機(jī)和下位機(jī)數(shù)據(jù)通信的功能和特點(diǎn),雙方的通信約定設(shè)計(jì)如下:
1、波特率為2400,數(shù)據(jù)格式為8個(gè)數(shù)據(jù)位,一個(gè)起始位,一個(gè)停止位;
2、傳送方式為PC機(jī)采用查詢方式發(fā)送、中斷方式接收,AT89S52采用中斷方式接收、查詢方式發(fā)送;
3、為了提高通信可靠性和抗干擾能力,上位機(jī)和下位機(jī)在建立通信聯(lián)系時(shí),先交換握手信號(hào),進(jìn)行通信測(cè)試,若下位機(jī)自檢出錯(cuò),則在應(yīng)答PC機(jī)命令時(shí)上傳錯(cuò)誤代碼。若通信所接收的數(shù)據(jù)不符合約定的字節(jié)數(shù)或數(shù)據(jù)范圍,或通信間隔時(shí)間超過(guò)限定時(shí)間則此次通信數(shù)據(jù)作廢。若連續(xù)多次通信數(shù)據(jù)出錯(cuò),則報(bào)告系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信出錯(cuò)。
4.4.1 基于VB6.0的PC機(jī)通信程序設(shè)計(jì)
VB作為一種可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,功能強(qiáng)大,使用方便,編寫(xiě)的圖形顯示界面生動(dòng)豐富。利用其提供的通信控件MSComm,實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與AT89S52單片機(jī)之間的通信也十分方便。圖4-2是VB通訊程序流程圖。
4.4.2 MSComm控件介紹
MSComm是VB6.0帶有的專門管理串行通信的控件,此控件通過(guò)串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù),為應(yīng)用程序提供串行通信功能[16]。利用此控件,可以制作規(guī)范的協(xié)議。MSComm控件可提供下列兩種處理通信的方式:
1、中斷方式
中斷方式是處理串行端交互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下,當(dāng)事件發(fā)生時(shí)需要得到通知,這時(shí),可以利用MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理這些通信事件。
2、查詢方式
在程序的每個(gè)關(guān)鍵功能之后,可以通過(guò)檢查CommEvent屬性的值來(lái)查詢事件和錯(cuò)誤。MSComm控件的屬性InBufferCount()和OutBufferCaunt()均用于串口的查詢方式。
MSComm控件有很多重要的屬性,首先必須熟悉表4-1中的幾個(gè)屬性。
表4-1 MSComm控件的主要屬性
屬性 描述
Commfort 設(shè)置并返回通信端口號(hào)
Settings 以字符串的形式設(shè)置并返回波特率,奇偶校驗(yàn),數(shù)據(jù)位,停止位
PortOpen 設(shè)置并返回通信端口的狀態(tài),也可以打開(kāi)和關(guān)閉端口
Input 從接收緩沖區(qū)返回和刪除字符
Output 向傳輸緩沖區(qū)寫(xiě)一個(gè)字符串
InputMode 值為0,以文本形式取回?cái)?shù)據(jù);值為1,以二進(jìn)制形式取回?cái)?shù)據(jù)
Rthreshold 當(dāng)接收字符后,若Rthreshold屬性為0(缺省值)則不產(chǎn)生OnComm事件:為1,接收緩沖區(qū)收每到一個(gè)字符都會(huì)使MSComm控件產(chǎn)生OnComm事件
Sthreshold 屬性為0(缺省值),數(shù)據(jù)傳輸事件不會(huì)產(chǎn)生OnComm事件:若設(shè)置
Sthreshold屬性為1,當(dāng)傳輸緩沖區(qū)完全空時(shí),MSComm控件產(chǎn)
生OnComm事件
4.4.3 上位PC機(jī)通訊程序設(shè)計(jì)
在VB6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境下,選擇Microsoft Communication Control Version6.0控件插入程序,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成通信控件。具體作法是:選菜單Project/ Component,將會(huì)有一子菜單,選中Controls項(xiàng),在其中找到Microsoft Comm Control6.0,選中它便可插入,在工具條中就會(huì)看到新增的通信控件。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)可以如其它普通控件一樣使用。在工程文件中添加 MSComm控件,程序中對(duì)串口的各種操作都可通過(guò)MSComm控件來(lái)實(shí)現(xiàn)[17][18]。AT89S52單片機(jī)通過(guò)中斷方式采集和傳送數(shù)據(jù)。接收模塊從外部接收串行數(shù)據(jù),并將所接收的數(shù)據(jù)放到寄存器中,以便處理器讀取。接收過(guò)程同樣由下位單片機(jī)控制,接收模塊必須對(duì)數(shù)據(jù)位的溢出出錯(cuò),奇偶校驗(yàn)出錯(cuò),幀出錯(cuò)等進(jìn)行校驗(yàn),并根據(jù)校驗(yàn)的結(jié)果設(shè)置狀態(tài)寄存器相應(yīng)的狀態(tài)位。接收的關(guān)鍵是要保證通信雙方同步,由于沒(méi)有時(shí)鐘線,所以雙方必須以一個(gè)固定的頻率、同步地收發(fā)數(shù)據(jù),才能保證數(shù)據(jù)傳送的正確性。發(fā)送模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能是把從處理器接收到的數(shù)據(jù),按規(guī)定的格式加上起始位,奇偶校驗(yàn)位和停止位后串行輸出。發(fā)送模塊由一個(gè)PC機(jī)來(lái)控制。當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)滿時(shí),向單片機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng),若單片機(jī)響應(yīng)并與PC機(jī)握手許可,便可發(fā)送數(shù)據(jù)。
圖4-2 VB通訊程序流程圖
因此,在PC機(jī)通信程序編制上,采用查詢的通信方式。如前所述,對(duì)本次通信任務(wù),可通過(guò)SetCommEvent()函數(shù)設(shè)置串口要響應(yīng)的事件[19]。本設(shè)計(jì)把PC機(jī)串口每接收一幀數(shù)據(jù)設(shè)置為串口要響應(yīng)的事件,通過(guò)它去激活OnComm(),在OnComm()消息處理函數(shù)中可加入處理代碼,判斷是否為所需要數(shù)據(jù),并做出相應(yīng)的處理,如顯示、存儲(chǔ)等。在附錄2中給出事件驅(qū)動(dòng)方式接收AT89S52單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的程序源代碼。
PC機(jī)串口各參數(shù)的設(shè)置,如波特率、校驗(yàn)及數(shù)據(jù)格式等,必須與AT89S52串口完全保持一致,否則兩者之間的通信無(wú)法正常進(jìn)行[20]。設(shè)置PC機(jī)串口參數(shù)的初始化程序如下:
MSComml.ComPort=1; 選擇COM1串行口
MSComml.Settings= "2400, e, 8, 1”; 波特率2400,偶校驗(yàn),8位
數(shù)據(jù)位,1位停止位
MSComml.InputLen=0; 將讀取接收緩沖區(qū)的全部?jī)?nèi)容
MSComml.InputMode=1; 以二進(jìn)制方式發(fā)送
MSComml.PortOpen=True; 打開(kāi)端口
MSComml.0utbufferCount=0; 清空發(fā)送緩沖區(qū)
PC機(jī)進(jìn)入VB編制的監(jiān)控系統(tǒng)主界面后,PC機(jī)先發(fā)送握手信號(hào)給AT89S52單片機(jī),AT89S52單片機(jī)通過(guò)中斷方式接收PC機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的握手信號(hào),回送同一信號(hào)給PC機(jī),并在PC機(jī)屏幕上顯示出來(lái)。如果通訊正常,兩次信號(hào)相同,說(shuō)明上位機(jī)與下位機(jī)通信正確。然后用戶才能發(fā)送設(shè)定參數(shù)。PC機(jī)通訊界面設(shè)計(jì)如圖4-3所示:
圖4-3 串口通訊接收界面
4.4.4 AT89S52單片機(jī)通信程序設(shè)計(jì)
在通信過(guò)程中,當(dāng)AT89S52單片機(jī)與上位機(jī)PC握手聯(lián)絡(luò)成功時(shí),AT89S52單片機(jī)以中斷方式接收PC機(jī)發(fā)送來(lái)的設(shè)定參數(shù),進(jìn)行定時(shí)的數(shù)據(jù)采集,然后將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以中斷方式發(fā)送給PC機(jī)。下位單片機(jī)和上位PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸以串行通信的方式進(jìn)行。PC機(jī)進(jìn)入VB編制的監(jiān)控系統(tǒng)主界面后,PC機(jī)先發(fā)送握手信號(hào)給AT89S52單片機(jī),AT89S52單片機(jī)通過(guò)中斷方式接收PC機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的握手信號(hào),回送同一信號(hào)給PC機(jī),并在PC機(jī)屏幕上顯示出來(lái)。為了提高通信可靠性和抗干擾能力,上位機(jī)和下位機(jī)在建立通信聯(lián)系時(shí),先交換握手信號(hào),進(jìn)行通信測(cè)試,若下位機(jī)自檢出錯(cuò),則在應(yīng)答PC機(jī)命令時(shí)上傳錯(cuò)誤代碼。PC機(jī)與AT89S52單片機(jī)通信握手程序框圖如圖4-4所示, 圖4-5是PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的子程序流程圖。
圖4-4 PC機(jī)通信模塊程序流程圖 圖4-5 PC機(jī)發(fā)送子程序流程圖
上位PC機(jī)與棟層單片機(jī)之間的程序采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想,單片機(jī)首先與PC機(jī)建立連接,然后采用中斷 的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位PC機(jī),PC機(jī)再根據(jù)下位單片機(jī)傳來(lái)的信息作出相應(yīng)的決策,如果PC機(jī)與單片機(jī)通信正確,則PC機(jī)讀串行口,開(kāi)始接收數(shù)據(jù),如果通信發(fā)生錯(cuò)誤,則退出程序。PC機(jī)接收下位單片機(jī)程序流程序如圖4-6所示,圖4-7是AT89S52串口中斷接收程序流程圖,圖4-8是AT89S52握手子程序流程圖。
圖4-6 接收AT89S52采集數(shù)據(jù)流程序框圖
圖4-7 AT89S52串口中斷接收程序流程圖 圖4-8 AT89S52握手子程序流程
第5章 系統(tǒng)調(diào)試
5.1 調(diào)試過(guò)程
硬件電路的調(diào)試過(guò)程:
1、電路的設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)好原理圖,計(jì)算出各器件的理論值。
2、電路的焊接:器件合理分布好后,開(kāi)始焊接,使用萬(wàn)用表檢測(cè)是否有虛焊的地方,導(dǎo)線盡量不要太長(zhǎng)。
3、電路調(diào)試:為了驗(yàn)證電路是否正確和測(cè)試PC機(jī)與棟層單片機(jī)的通訊功能,實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)AT89S52單片機(jī),一臺(tái)計(jì)算機(jī)。PC機(jī)通過(guò)串口連接單片機(jī)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng),看PC機(jī)與單片機(jī)是否能正常通信。圖5-1是上位PC機(jī)VB通信串口的參數(shù)設(shè)置界面。
圖5-1 PC機(jī)串口通信參數(shù)設(shè)置界面
圖5-2是PC機(jī)接收數(shù)據(jù)的過(guò)程:
圖5-2 PC機(jī)接收數(shù)據(jù)
圖5-3是PC機(jī)通信串口的關(guān)閉情況:
圖5-3 串口關(guān)閉的情況
軟件部分的調(diào)試過(guò)程:
在本設(shè)計(jì)中,軟件的調(diào)試過(guò)程采用的是先模塊化,再進(jìn)行組合的方式。主要用VB6.0對(duì)PC機(jī)控制界面程序進(jìn)行編譯,用Keil C51 編譯器對(duì)單片機(jī)程序進(jìn)行編譯。
圖5-4 Keil C51編譯器
5.2 調(diào)試結(jié)果
從調(diào)試過(guò)程可以說(shuō)明PC機(jī)與單片機(jī)之間的串行通信已經(jīng)實(shí)現(xiàn),但在數(shù)據(jù)的接收過(guò)程出現(xiàn)了問(wèn)題,無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。導(dǎo)致這一問(wèn)題的原因可能有以下幾點(diǎn):
1、單片機(jī)通信接口電路干擾過(guò)大,導(dǎo)致主從機(jī)間無(wú)法進(jìn)行正常通信。
2、單片機(jī)的程序全部采用模塊化實(shí)現(xiàn),這就導(dǎo)致在最后的調(diào)試中需要多層調(diào)用,過(guò)多層數(shù)的調(diào)用,這樣會(huì)導(dǎo)致堆棧的溢出,程序無(wú)法正常執(zhí)行。
調(diào)試結(jié)果說(shuō)明:由于本設(shè)計(jì)中的上位PC機(jī)的部分程序功能還未實(shí)現(xiàn),到目前為止實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與單片機(jī)的通信,系統(tǒng)的整體調(diào)試還未能實(shí)現(xiàn)。
結(jié) 論
本文在照明智能控制器的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用了單片機(jī)與計(jì)算機(jī)控制的新技術(shù)和新方法。本文完成了以下設(shè)計(jì):
1、整個(gè)系統(tǒng)軟件采用模塊化、開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),各功能模塊相互獨(dú)立又可以相互訪問(wèn),提高了可靠性和可擴(kuò)展性。上位PC機(jī)用VB6.0語(yǔ)言編程,程序簡(jiǎn)單、清晰,操作界面友好,下位機(jī)用單片機(jī)C語(yǔ)言編程。
2、選用AT89S52單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的控制核心。AT89S52單片機(jī)運(yùn)算速度快,內(nèi)含256個(gè)RAM單元,可滿足軟件編程中數(shù)據(jù)和外部輸入數(shù)據(jù)的暫存,數(shù)據(jù)交換無(wú)需外加RAM芯片,簡(jiǎn)化了硬件電路,提高了系統(tǒng)工作的可靠性。充分利用了片內(nèi)資源,系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。
3、完成了通信串口的擴(kuò)展和PC機(jī)與單片機(jī)串行通信的設(shè)計(jì), 實(shí)現(xiàn)了房間層和棟層間的通信。
4、利用面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言VB開(kāi)發(fā)了上位機(jī)軟件,構(gòu)建了控制管理系統(tǒng)。
由于受時(shí)間和實(shí)驗(yàn)條件的限制,本系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制,系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試還沒(méi)有成功。
本設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步完善如下工作:
1、照明管理系統(tǒng)與智能控制器進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試運(yùn)行。
2、豐富上位機(jī)的管理功能,進(jìn)一步完善上位機(jī)對(duì)照明的數(shù)據(jù)采集,實(shí)時(shí)管理。
3、進(jìn)一步完善上位機(jī)控制策略,從PC機(jī)與單片機(jī)的一對(duì)一的通訊改進(jìn)成PC機(jī)與單片機(jī)的一對(duì)多通訊,從有線式串口通訊改進(jìn)為無(wú)線通訊。
4、在實(shí)現(xiàn)照明控制的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警功能。報(bào)警功能可以采用上位機(jī)對(duì)時(shí)間的檢測(cè)實(shí)現(xiàn),以實(shí)驗(yàn)室為例,只要在晚上11:00以后房間層的熱釋電傳感器檢測(cè)到人的存在就自動(dòng)報(bào)警。
致 謝
本論文是在生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成的,本論文之所以能夠順利完成,是與導(dǎo)師韓雪梅的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求分不開(kāi)的。由于本人單片機(jī)技術(shù)與通訊理論基礎(chǔ)薄弱,所以,從論文一開(kāi)始,導(dǎo)師就時(shí)常督促和幫助我,努力提高理論水平和基礎(chǔ)知識(shí),并提出了建設(shè)性、寶貴的指導(dǎo),確保了我的論文得以完成。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和平易近人的作風(fēng),令我感動(dòng)和欽佩,所以,在此我首先向我的導(dǎo)師表示深深的感謝和誠(chéng)摯的祝福,祝福老師工作順利、身體健康、合家歡樂(lè)。同時(shí)感謝多年教育和幫助我的所有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的老師。還要感謝我們專業(yè)的許多同學(xué),他們?cè)诖髮W(xué)四年給了我許多的支持和幫助,給我?guī)?lái)了無(wú)數(shù)的快樂(lè)。最后我要感謝我的家人,在我讀書(shū)期間給予的關(guān)心和支持。
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