【毕业设计】车辆倾覆检测系统开发及其项目式教学案例设计开题报告

本科生毕业设计（论文）开题报告题目车辆倾覆检测系统开发及其项目式教学案例设计姓名睢凤利学号20110311130指导教师杨帆班级职教信工111班所在院系职业教育师范学院毕业设计（论文）开题报告表课题名称车辆倾覆检测系统开发及其项目式教学案例设计课题来源科研课题课题类型工程设计类指导教师杨帆学生姓名睢凤利学号20110311130专业电子信息工程课题的意义以及国内外发展状况（1）课题的意义工程车辆的工作环境一般相当恶劣，驾驶员在工作非常投入的状况下很难准确把握车辆姿态，由于工程车造价昂贵，稍有疏忽，可能会造成车毁人亡的重大安全事故。本课题利用两轴倾角传感器构造一种车辆姿态检测与诊断的技术原型产品，实现车辆姿态的自动检测、危险程度预警等功能，让驾驶员提前可视化的感知车辆真实状态，从而避免事故的发生。而应用教学方法为学生阐述某一具体的问题是教学的重要环节，本课题利用项目教学法在职教领域的应用对车辆倾覆检测进行一详细的描述。因为项目教学法是指学生在教师指导下通过完成一个完整的“工作项目”而进行学习的教学方法，它将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”，围绕着项目组织和开展教学，使学生直接全程参与，体验、感悟、论证、探究。学活动。在职业教育中，项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务，作为一种项目教学的一个教学内容，它就是一个教学项目，它的工作过程可以用于学习特定的教学内容，具有一定的应用价值，具有一个轮廓清晰的任务说明。项目教学形式的基础和出发点是一个完整的单元项目，因此用项目教学法讲述车辆倾覆检测系统的开发，可以很好的体现项目教学法在职业教育中的重要作用。（2）国内外发展状况车辆检测系统在现代交通控制系统中占有很重要的地位，是未来智能车路系统发展的基础。1972年日本首先研制成功用图像处理来实时测量交通的装置，之后世界各发达国家都相继开展这方面的研究。日本由于人口密度及国土的原因，在交通管理方面的投入最多，技术也处于世界领先地位。例如日本交通管理技术协会的交通管制系统高度化委员会从1987年开始进行“有效采用画像处理技术的交通流检测系统调查研究”，探讨和研制许多可实用化的检测技术。但当时受到计算机的运算速度和存储能力的限制，这一领域的研究并没有取得多少实际应用价值的成果。进入80年代后，随着计算机运算能力的增强以及小型机的普及，使计算机和模式识别的研究进入空前活跃的程度，自然，也对基于视觉的交通流参数采集的研究形成了巨大的推动力量。在这个阶段，美国、日本以及几个欧洲发达国家相继投入了巨大的财力、物力来进行这方面的研究，并研究出了实际系统，比较著名的有美国的AUTOSCOPE系统、欧洲十一国联合研制的EUROCOST系统等。1991年6月，美国CALPCALIFORNIAPOLYTECNIC大学曾经针对当今世界各国所完成或尚在发展的基于车辆检测系统作了长达22个月的评估工作并发表了评估结果。我国这方面的研究起步较晚，只是在最近几年才展开。目前这方面的研究都处于实验阶段。随着我国交通工程智能化水平不断提高，随着道路交通管理部门的自动化水平的不断提高，车辆检测系统必将有广阔的应用前景。而当驾驶员在工作非常投入的状况下很难准确把握车辆姿态，这样造成车毁人亡的重大安全事故可能性势必会高涨。带来人力、财力、时间的损失。为此，测量车辆倾覆程度已做好预防也成为必然。本课题我利用了倾角传感器进行信息的采集，分析比较。原理简单易于实现。项目教学法在西方经历了五个发展阶段，在国际上掀起三次传播浪潮，美国教育学家克伯屈首先对其进行了详细的描述和清晰界定，后来经过美国著名教育学家杜威等人的评鉴广为流传。近几年，我国许多职业技术学校开始推行项目课程改革，并开始对与项目课程相对应的项目教学法进行思考与探索，可以说，项目教学法在职教领域有着巨大的发展空间，它起源于职业技术教育，如今在众多职教工作者的推动下，有可能实现项目教学法的回归与特色发展。研究内容、方法、手段及预期成果本课题研究的车辆倾覆检测的设计中要利用两轴倾角传感器构造一种车辆姿态检测与诊断的技术原型产品，实现车辆姿态的自动检测、危险程度预警等功能，让驾驶员提前可视化的感知车辆真实状态，从而避免事故的发生。在此要对自动检测系统设计方法、可视化编程技术、数据库应用系统开发技术、综合判决技术等熟练精通以方便方案的实施。在此基础上应用项目教学法将其包装讲解，体现实体在教学中的具体应用。（1）研究内容、方法和手段本课题是为设计一工程车辆倾覆系统的检测和分析模型及其在项目教学中的应用，而为实现预期目的我将本课题分解为车辆倾覆系统的检测和分析模型与车辆倾覆在项目教学中的实际阐述两大块。1车辆倾覆系统的检测和分析模型车辆倾覆检测原理框图由上可知，该车辆倾覆检测系统包括数据的采集、传输、调用、分析和比较、结果的输出这五部分。其中数据的采集是利用YLZ332三轴倾角传感器的偏向来获取原始信息的，当把信息采集回来以后就通过RS232将数据传输给计算机，以方便计算机的下一步工作分析比较，而需要比较则必须要有一个比较的参考数据表，这里我们利用建立一事先定义好的数据库，该数据库对车辆的各种姿势已做出了初步的汇总，因此我们只需对其进行调用，然后与采集到的原始数据进行比较分析，在误差范围内可确定其倾斜方向，把该确定的方向在通过RS232将数据传输给计算机让其显示结果。即实现了预防的分析。2项目教学法了解项目教学的流程设计，可以使从整体上把握项目教学的实施环节、步骤。总体来讲，职业教育项目教学在实施步骤上可以概括为项目选择、项目确立、项目实施、项目展示与评价四个阶段。如下图所示数据的采集可通过YLZ332三轴倾角传感器的偏向来确定其偏向的数据采集工作本课题中数据的传输利用了RS232串行通信的知识来完成利用最小差值计算来确定车辆的具体状态。将比较出来的结果以程序编写出来，然后将结果显示出来，以确定车辆的状态。数据的采集数据的传输数据的分析、比较数据的调用在事先定义好的数据库中查找调用即可，此处用到ACCESS数据库数据的输出项目教学过程图（2）研究方法和手段1数据采集模块在此模块中最主要的部件是YLZ332三轴倾角/加速度传感器，而YLZ332三轴倾角/加速度传感器利用了ANALOGDEVICES（简称ADI）公司的3DMEMS技术，同时配合有修正软件及ASIC处理电路，是一款高分辨率、高精度、大量程、低功耗的数字倾角传感器。它具有X轴和Y轴共有四个角度报警信号输出脚,用户可根据需要调整报警的角度位置点，故不需要单片机或电脑采样就可应用于自动控制，为很多用户节省了空间和精力。读取倾角传感器的数据时采用“请求应答”的方式，不请求，则不传送数据。通过指令向RXD脚发送0X75来获取传感器上三轴数据。读X轴数据指令为0X75X轴数据2字节,Y轴数据2字节,Z轴数据2字节。2数据的传输模块在数据的传输中我们严格的采用了串行通信把数据通过串口传输给计算机，即在VBNET中与串口通讯引入控件MSCOMM串口通讯控件，利用MSCOMM控件和编程语句实现字符型数据发送与接收。而使用MSCOMM控件访问串口时要做一下的工作参数设置端口号、波特率、数据位、停止位、校验位，参数保存，打开/关闭串口发送数据数据格式（HEX/文本）、发送方式、已发送字节数、发送区清零1项目选择2项目确立4项目评价3项目实施项目教学接收数据显示方式（HEX/文本）、已接收字节数、接收区清零存储数据文本文件状态显示3数据调用模块此处主要用到数据库的相关知识，而VB语言提供了多种操纵数据库的方法，而本次使用的OLEDB技术来访问数据库。此时只需设置和操纵其属性就可以实现与数据库的连接，通过绑定数据感知控件就能提供一个访问数据库的界面，用来对数据库数据的浏览，添加，删除，修改等操作。添加COM组件并引入ACCESS，通过命令完成VB对ACCESS数据操作、导出等操作。4数据处理模块确定位置的方法有很多，而本课题我有距离的测量计算来确定状态的方式对数据进行处理。当我们计算出距离差值后，理由简单的排序，求最小值即可大体确定车辆所处的状态。5数据输出模块当上面的每部分都解决以后，就把最终的结果在计算机上显示出来即可。6项目教学法开发模块项目的选择与设计是实施项目教学法的前提，项目选择的优劣在很大程度上会影响到项目教学的质量。项目确立后，教师需要为项目教学进行各方面的准备，如依据项目教学的进展阶段以及具体的实施要求建立合理的时间框架；依据其实施内容和实施方式配置资源，为项目教学提供物质支持；对整个项目教学过程进行具体规划和安排，形成完整的项目教学计划，如撰写项目教学方案、设计项目任务书等。在项目实施阶段，教师主要考虑如何选择恰当的呈现方式激发学生的学习兴趣和学习欲望，为后续学习做好准备；如何通过项目分析使学生准确把握教师设计项目的意图，明确项目的任务、学习的主要内容、目标和意义；如何通过教学组织形式的选择促进教师与学生之间、学生与学生之间合作关系的形成以及彼此之间地位、角色的认定；如何适时进行教师角色的转换，引导学生按项目教学的预期目标顺利完成项目作品。在学生完成项目作品之后，需要教师给学生提供进行项目展示的机会，使他们对自己完成项目作品的过程进行梳理、与其他同学进行成果的交流。而教师则可以借此充分了解学生项目活动的基本情况，并组织学生对项目成果、活动过程及学习成效进行综合评价，同时引导学生对自己完成项目作品的过程和结果形成正确认识，促进其反思、提高。（3）研究的预期成果通过本次课题的研究分析希望达到以下目标，（1）可以轻松的利用YLZ332三轴倾角传感器的位置获取数据，进而确立车辆的状态，已达到对车辆所处状态的检测；（2）通过本次的系统学习分析，熟练掌握MICROSOFTVISUALBASICNET编程软件的操作，会编写些简单的程序；（3）通过本次研究了解ACCESS的基本原理；（4）通过本次课题的设计能轻松自如的将以工科问题用项目教学法讲清楚。总之，希望此次设计可让我掌握一些关键技术，并且提升我的知识水平。任务完成的阶段安排及时间安排周次设计（论文）任务及要求1熟悉VBNET开发环境，了解任务书要求，制订初步的研究、开发计划2查阅资料，收集有关两角传感器，串行通信和数据库的有关资料，确定研究系统大体方案。35确定本课题的具体方案图，将方案分块化，确定每一模块用到哦的关键技术，制定出开题报告。67对各模块进行具体深入的分析研究，并进一步对每一模块展开分析，重点要放在数据的传输与分析、比较上。810将各模块系统化，并实现软件演示，列出论文提纲1012撰写论文13毕业答辩参考文献1童爱红，刘凯，刘雪梅VB_NET程序设计实用教程M北京清华大学出版社2008102范逸之，陈立元VISUALBASIC与RS232串行通信控制M北京清华大学出版社20023宋文绪，杨帆传感器与检测技术M北京高等教育出版社20084童爱红，刘凯VB_NET应用教程M北京清华大学出版社200515陈杰黄鸿传感器与检测技术M北京高等教育出版社20026谢瑞和串行技术大全M北京清华大学出版社200347JEFFREYPMCMANUSVISUALBASIC60数据库访问技术M北京机械工业出版社，19998蒋文怡，王虹英，钟章队GSM短消息在无线数据采集与监控中的应用J计算机工程与应用，20049张会生现代通信系统原理M高等教育出版社2004710孙建设列车横风倾覆稳定性分析及铁路防风预警自动监控系统设计J郑州铁路职业技术学院河南郑州2009311张宏新浅谈驾驶员如何在雨季泥泞道路上的行驶J中石化胜利油田分公司现河采油厂综合大队二队2010112曹建安，张乐平，吴昊，王亮，苗励文采用倾角传感器实现空间旋转角度测量的解析方法研究D西安交通大学西安20131013孙汝建基于SPI接口的双轴SCALOOT倾角传感器及其应用方法D南京水利科学研究院，南京2006314谭红杨VISUALFOXPRO数据库设计案例教程M北京北京大学出版社2011315楚彭子图像处理技术在车辆超高自动检测系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