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基于STM32单片机的家庭智能火灾安全系统研究.docx

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7、-276344.html116.179.32.800遘最茀眀愀瀀漀漀欀刀攀愀搀愀猀瀀砀椀搀脀阆矗堜刁/Ok前台访问/sitemap-70.html221.239.170.70本科毕业设计(论文)基于Vue+Node技术的共享车位管理系统的设计与实现Design and implementation of shared parking management system based on Vue + Node technology 院 (系)计算机系专 业软件工程班 级软件工程3班学 号16210120316学生姓名沈曦指导教师唐广花提交日期2020年 3月 25 日毕业设计(论文)原创性声明本

8、人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行的设计(研究)工作及取得的成果,论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人已经发表或撰写的作品及成果。对本文的研究作出贡献的个人和集体,均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文作者(签字): 签字日期: 年 月 日成绩评定 成绩项论文成绩(百分制)折合比例实得成绩(折合分)指导教师成绩30%评阅教师成绩20%答辩成绩50%总评成绩注:毕业设计(论文)成绩按百分制评定。答辩成绩不及格的(评分低于60分的),则该毕业设计(论文)总评成

9、绩为答辩成绩。内容摘要本论文研究的是一种基于Node+Vue的共享停车位管理系统。设想的共享车位管理系统针对车位资源进行集中化管理和合理利用,用户主要为包括两种角色:出租者和租赁者,用户可以登陆账户修改自己的个人信息,出租者用户可以发布车位位置、出租时间、出租价格,并且对出租的车位进行增删查改的操作,租赁者用户可以搜索定位自己附近的车位,查看车位信息,并且预约使用该车位,点击选择租赁时间后系统会提供导航功能方便车主前往车位,选择租赁时间并且具有查询和预定车位的功能,系统会规划路径并且提供导航功能方便车主前往车位,每一次使用车位都会产生相关订单,根据角色不同显示不同的数据在出租方和租赁方的订单管

10、理列表上。本系统采用的是MVVM模式的设计理念,方便页面设计和逻辑开发分开来,使用的开发工具是 WebStorm,使用的数据库是 MySQL 5.6。关键词:车位 租赁 MySQL Vue Node 定位Abstract This thesis studies a shared parking space management system based on Node + Vue. The envisaged shared parking space management system centralizes the management and reasonable use of parki

11、ng space resources. Users mainly include two roles: renter and renter. Users can log in to their accounts to modify their personal information. Renter users can publish parking space locations, rent out Time, rental price, and additions, deletions, and changes to rented parking spaces. Renter users

12、can search and locate parking spaces near themselves, view parking space information, and reserve parking spaces. Click to select the rental time. The system will provide navigation functions to facilitate the owner Go to the parking space, select the rental time and have the function of querying an

13、d booking the parking space. The system will plan the route and provide navigation functions to facilitate the car owner to go to the parking space. Each use of the parking space will generate related orders. Different data will be displayed according to different roles. Order management list. This

14、system uses the design concept of MVVM mode, which is convenient for the separation of page design and logic development. The development tool used is WebStorm and the database used is MySQL5.6。Key words:Parking space MySQL Vue Node location 目 录1序言11.1开发背景11.1.1车位资源的稀缺11.1.2研究现状11.2开发目标11.3开发意义22技术与

15、工具平台32.1前端使用技术32.1.1HTML32.1.2CSS32.1.3JavaScript32.1.4Vue32.1.5高德地图API32.2后端使用技术42.2.1Node42.2.2Express42.3移动端开发技术-Android42.3.1Zxing二维码扫描库42.4开发环境42.4.1开发工具43系统分析63.1系统需求分析63.1.1共享车位管理系统可行性分析63.2共享车位管理系统总体分析63.3功能介绍83.3.1出租者模块83.3.2租赁者模块93.4系统用例图94数据库设计214.1数据库概念设计214.1.1出租用户表214.1.2租赁用户表214.1.3停车

16、位信息表224.1.4订单信息表234.1.5出租订单详情表234.1.6租赁订单详情表244.2实体属性244.3车位管理系统数据库的逻辑结构设计254.3.1数据库表之间的关系254.3.2数据库表物理结构255系统详细设计295.1系统总体设计295.2功能模块设计315.2.1出租者模块详细设计315.2.2租赁者模块详细设计396系统实现466.1租赁者模块实现46(1)租赁者登陆模块46(2)订单管理模块48(3)定位功能53(4)周边检索55(5)路径规划57(6)扫描二维码60(7)支付64(8)个人信息管理656.2出租者模块实现68(1)登陆模块68(2)订单管理模块69(

17、3)车位管理模块727系统测试787.1系统功能测试787.1.1车位管理系统移动端测试788.总结81参 考 文 献83致谢84广东东软学院本科生毕业设计(论文)1 序言1.1 开发背景1.1.1 车位资源的稀缺自从我国跨入21世纪以来,随着人们的生活水平越来越高,人们也开始考虑到温饱之外的事情,比如在出行方面的便利,而且汽车的价格近年来也越来越亲民,不再是大户人家的专属,即使是工薪阶级也能够有条件购买汽车,所以越来越多的人购买汽车代步。正因如此,我国汽车的保有量逐年提升,甚至到最近都仍有进一步的提升空间。根据统计到2018年的年底为止, 全国的汽车保有量高达2.4亿1。与这夸张的汽车保有量

18、相比,停车位的增加十分缓慢,许多城市都出现了一“位”难求的状况,而且有逐渐发展成常态的趋势,给城市的交通带来了极大的负担,而且大多时候车位资源并不能够得到充分的利用,因此为了缓解当前严峻的现状,通过结合“互联网”2实行高效的车位管理是迫在眉睫的,通过信息化使得分布较为零散的停车位资源得到更高效的利用。随着共享经济概念的提出,这几年共享经济的发展也越加火热,通过合理地分配资源,增加公共资源的流通效率,避免浪费,就如最初的共享充电宝和共享单车。1.1.2 研究现状由于共享车位的理念最早兴起与美国,由Mary 果分析235.3本章小结24第6章 总结25参考文献26致 谢27第1章 绪论1.1研究背

19、景人们越来越注重家中各式各样的家居用器具有智能性,因而市场上出现了各式各样的垃圾桶,如按压式垃圾桶、智能语音识别垃圾、多个功能垃圾桶、自动分类垃圾桶等,为人们的生活带来极大的方便。而智能语音识别智能垃圾。智能化进一步普及,世界上有许多科研项目都试图将新型的智能功能运用进垃圾桶,使得垃圾桶的功能更多元化,例如垃圾桶盖的打开角度,垃圾通过智能识别达到可回收,有害等的自动分类。可以更好的为人们服务。1.2研究意义与目的近年来,随着社会经济进一步发展,人们生活水平不断地提高,人们制造垃圾的能力同样有了显著的提升。日前中国城市受垃圾污染的影响日渐加剧,生态也因垃圾污染变得越来越差,可以说垃圾问题已经迫在

20、眉睫。目前我国共有668个城市,其中有大约三分之二的城市,其外围是垃圾带。这些垃圾包围在城市的外圈,由于其数量庞大,仅仅通过焚烧和掩埋的方式无法彻底的处理好这些垃圾,引发了一系列危害:第一:露天的垃圾堆中,会不断释放氨、硫化物等对大气有害的气体,这些有害气体会影响大气的质量,污染城市的环境。第二:垃圾中的分泌物会污染水质,垃圾中的病原微生物会在对垃圾的腐蚀过程中,产生有机的酸或碱性的污染物,更严重的会腐蚀重金属,这些污染物经过雨水后,融入于水中,最终随着水渗入地下水,污染了水源。第三:生物污染,垃圾堆是许多有害动物和昆虫的集聚地,这些有害生物的大肆繁殖不仅会造成资源的浪费,还会将各种有害的微生

21、物带入人们的生活中,对人们的身体健康产生威胁。第四:土地浪费,在研究中我国三分之二的城市外圈为垃圾带,而且用来掩埋垃圾的土地是无法再用作耕地的,这些用来堆垃圾的土地对于人口密集,土地资源紧张的城市来说,无疑是巨大的浪费。另一项研究表明,百分之六十以上的城市生活垃圾来源于小区的有机垃圾,因此小区垃圾数量的暴增逐渐成为生活垃圾过多的主要原因,本选题围绕着智能垃圾桶的意义和目的在于可利用于小区垃圾桶设置,红外线检测是否有人投递垃圾,垃圾桶是否处于满的状态,以及红外控制垃圾桶的行走及运行,可以节省清洁工人力资源。1.3研究前景和发展趋势目前,由生活垃圾造成的严重污染已经成为我国社会的显著问题,随着我国

22、经济的发展,人们的生活质量大幅提高,购买力提高,消费水平上涨,人们居家制造生活垃圾的能力也随之上升。而随着城市的发展,使得人口不断涌入城市,爆炸的人口增长,也使得城市垃圾的产量日益攀升。经济飞速发展的同时,许多人缺对垃圾处理十分漠视,公共场所的垃圾随处可见,中国城市有三分之二被垃圾带包围。这些垃圾造成的污染是十分严重的。因此,为了解决垃圾的污染问题,更好的保护环境,智能垃圾桶被发明创造,进入了人们的生活。随着社会经济和科学的发展,越来越多人呼吁对环境进行保护渴望更加绿色的生活,其中环境存在的卫生问题越来越引起人们的高度重视。手动翻盖式的垃圾桶,这种垃圾桶需要经常用手来开垃圾桶,由于手近距离的接

23、触垃圾桶口,很容易让手携带细菌,非常的不好。后来人们又想出利用脚代替手的脚踩翻盖式的垃圾桶,这种垃圾桶盛行一段时间后,又因为其体积非常的小,才那么两三下就装满了,再加人们丢垃圾时需要经常起身,非常不方便。人们迫切希望一种智能垃圾桶具有检测到近距离有人自动翻盖,扔完垃圾自动关闭盖子;还可以前后移动,方便不便行走的人群不用走路就能把垃圾扔掉。于是,基于单片机的智能垃圾桶比价有显示的意义,由此智能垃圾桶应运而生。它的出现标志着人们对环境的保护意识有提高了一个层次,同时也给现在的科技领域技术一个很好的展示平台。1.4研究现状1.4.1技术现状根据如今科学技术的发展,智能机器人已经非常的普遍,例如会下棋

24、的阿尔法,能与你进行语音交流的siri,更高大上的还有完全智能的房间和机器人。可以说智能化已经相当的普遍。将智能化与垃圾桶进行结合,创造出智能垃圾桶,实际上智能垃圾桶也算是一个小机器人,它具备了和手机语音助手一样的对话能力,甚至可以把他当作音箱,因为它同样具备了音乐播放能力。这就是垃圾桶的智能化。智能垃圾桶最主要的功能还是清洁功能,最基本的方案就是将已成熟的扫地机器人,附带上一个具有语音智能化的小桶。扫地机器人将垃圾清扫后,会自动将垃圾排入垃圾桶,这样的设计既简单又成熟。从古至今,垃圾桶都是人们生活中不可缺少的必需品,小到每一个家,大到每一个商场街道,都需要垃圾桶。随着人们环保意识的提高,对生

25、活环境绿色的更高要求,城市建设每年都在建设新的垃圾桶。而垃圾桶的行业也在进行着创新,不断往智能和灵活的方向前进。自智能垃圾桶进入市场,收到的好评如潮,市场需求大,行业较为稳定,吸引了不少中小投资者的目光。1.4.2市场现状作为生活必需品的垃圾桶,也是很有讲究的。垃圾桶有许多分类,首先,按照其材质划分,可以分为金属和塑料两种垃圾桶,而按照使用环境划分,则可分为居家垃圾桶和公共垃圾桶。而垃圾桶的种类在近年来也是逐渐增多,例如一种新型垃圾桶被人戏称为“反恐垃圾桶”,它的表面是透明的,人们可以轻易看清楚垃圾桶内是否含有有害或者易燃易爆的物质,及时排除垃圾带来的不必要影响。当然垃圾桶还要许多需要解决的地

26、方,例如公共的垃圾桶的盖子密封性不好,经常出现满出没人处理的情况,这时就容易造成垃圾桶旁边一股恶臭的情况,更有甚者,苍蝇成群,十分影响市容市貌。如今市面上的垃圾桶五花八门,造型新奇独特,但大多都是换汤不换药,其本质都是无盖或者利用脚踩开盖的垃圾桶。在如今这个人工智能的时代里,各种新奇的智能商品进入了人们的生活,使得人们的生活更加的便捷,也节约了许多成本。随着智能化的普及,智能垃圾桶也会成为未来垃圾桶发展的主要趋势。市面上除了传统的垃圾桶以外,也有部分智能的垃圾桶已经上线。其原理大多都是利用传感器,将人的指令传输到控制器,转变为控制指令下达。此外还有利用语音功能的垃圾桶,将语音的系统嵌入垃圾桶内

27、,实现垃圾桶也能说话的目的。其优势就在于,它可以智能的提醒人们及时关闭垃圾桶盖,以及智能对话。垃圾桶一直作为生活的必需品,也必然接受社会前进的趋势改造,向智能化发展,市面上的智能垃圾桶以及有模有样,但仍然有巨大的发展潜力。1.5研究目标和内容围绕可遥控智能垃圾桶的研究与设计,温习相关的单片机以及传感器的基本概念和实现方法,深入研究与可遥控智能垃圾桶的相关单片机模块的功能,在完全理解单片机处理模块的功能与实现算法的基础上,仔细研究该算法软件实现的程序结构与流程,特别还需考虑与可遥控智能垃圾桶其它模块的数据交流与信息传递问题,在推敲逻辑结构无误后逐步完成程序编写、调试和实验测试,用样本图像试验证明

28、设计程序的可行性与正确性。本次设计的智能垃圾桶是基于STC89C51单片机的。智能垃圾桶的功能多样化,具体的功能和实现的原理如下。第一:智能垃圾桶能实现自动开盖和关闭的功能,其原理是通过STC89C51单片机控制,以红外线监测的方式判定设定范围内,是否有人。当红外线监测到有人进入设定范围,步进电机就会打开垃圾桶的盖子,当红外线监测到设定范围内没有人以后,在设定时间后,步进电机会自动关闭垃圾桶的盖子。第二:当智能垃圾桶的垃圾装满后,垃圾桶会自动发出警报,提醒人们进行处理,其原理是,利用发射超声波检测再次收到的时间,进行垃圾到桶口距离的测量。当垃圾装满时,单片机会发出指令,另蜂鸣器发出警报,提醒人

29、们及时对垃圾进行处理。1.6研究方法通过书籍与互联网进行智能化机器相关资料以及原理的学习,并借鉴其原理,设计优良的系统结构。采取多种方案,找到适合智能垃圾桶控制系统的各种制作材料。用学习的知识和选取的材料设计一款实用性强的垃圾桶自动控制系统系统,然后对其进行测试改进。1.7本章小结本章主要从设计的研究背景及意义、研究现状、发展前景和趋势、设计的主要研究内容和研究采用的方法进行阐述,主要分析了选题的依据和交待了设计的主要内容。第2章 系统整体设计方案2.1设计要求对所设计的控制系统进行分析,确定如下为该设计的主要实现的功能和技术指标:本次设计的智能垃圾桶是基于STC89C51单片机设计的,以单片

30、机作为控制中心,红外线装置作为传感器,监测当有人进入设定范围内扔垃圾,就自动打开垃圾桶的盖子,人离开后延时自动关闭,同时还具备超声波测距装置,监测垃圾桶是否装满了垃圾,当垃圾的距离垃圾桶的口到达设定距离,垃圾桶就会发出装满的警报提醒人们;采用MCS-51系列单片机产品。2.2设计需求本设计的功能需求分析:(1)系统通过红外无线测距实现无接触的近距离无接触的垃圾投放,测距范围在10-50cm,精度在2cm;(2)垃圾桶自检测,实现垃圾桶不可在投放垃圾的警报,通过超声波测距传感器其进行控制,测距范围在3-5cm,精度在1cm;(3)系统实现垃圾桶盖自动控制,且不会导致垃圾桶损坏;(4)系统还具备显

31、示功能,可以对垃圾桶盛放垃圾的容量进行人机交互表征。本设计的市场需求分析:(1)由于目前一些疾病的传染可以是通过接触传染进行传播的,垃圾桶是存在各种细菌和疾病的感染风险,为了避免与该类东西进行接触,保证大部分居民的生活安全,需要采用自动检测人体,进行自动打开垃圾桶盖;(2)由于传统垃圾桶无法进行容量的自动检测,很容易造成垃圾的投放溢出,所以需要对垃圾桶进行实时容量的检测,来提醒以及警示人们去换个垃圾桶进行投放;(3)价格便宜,适合普通单位和居民家中使用;(4)使用方法简单方便无污染,便于维护。2.3设计思路如图2-1所示,为智能垃圾桶的控制系统主要模块。智能垃圾桶的设计基于STC89C52RC

32、单片机,即其主要的控制系统。该智能垃圾桶的功能众多,主要有红外监测自动开关盖子,超声波测距蜂鸣器警报提醒垃圾满了,定时消毒等。这些功能使得智能垃圾箱更加的环保干净,且使用更加便捷,更加贴近人们的生活所需。图2-1 单片机智能垃圾桶控制系统架构2.4系统搭建方案2.4.1方案论证确定方案一:设计基于STC89C52RC单片机,为每一个功能设立其独有按键,通过1602液晶实时垃圾桶容量状态,以红外测距传感器进行人体的检测,判别是否自动打开桶盖,以超声波传感器实现垃圾位置的检测,对垃圾桶的内部可投放容量进行检测,其中桶盖的控制选用步进电机作为驱动元件。方案二:以STM32单片机为核心,进行方案一致的

33、控制设计,但是对于不复杂的该系统采用该单片机核心进行设计不利于设计时间缩短和成本降低。因此,综上所述,我们选择方案一进行控制设计。2.4.2方案具体构思要满足本次智能垃圾箱的功能设计,需要多个模块相辅相成,首先单片机作为智能垃圾桶的核心,负责整体的控制,包括信息的处理转化,指令的下达。传感器采用红外线传感器,用来监测人们是否进行扔垃圾的动作,以自动打开垃圾桶盖子,此外还要有超声波测距装置和蜂鸣器来提醒人们垃圾已经装满。这些模块都要配备电源部分,为所有部分进行供电。2.5 关键硬件选型2.5.1主控芯片模块选择论证方案一:采用STC89C51单片机芯片,该芯片是由Atmel公司开发,是一种自带4

34、K字节闪烁可编程可擦除只读存储器,具有低电压、高性能的8位微处理器,但是存储空间较小。方案二:采用STC89C52RC单片机芯片,该芯片是由STC公司生产,是一种低功耗,高性能的8位微处理器,具有8K的Flash存储器,支持ISP下载,使用方便,可靠性好、在线编程可擦除等优点。综上所述,由于本次设计编写代码较多,为防止4K字节的存储器空间不足,所以优先考虑8K字节只读存储器。因此,本设计采用方案二。 2.5.2按键模块选择论证第一种方案:使用独立的按键,每个按键占有独立的按键电路和I/O口线,这样做的优势在于,每一个按键的工作状态都是独立的,当某一个按键损坏时,其他按键仍然能够正常的运行,这种

35、方案实行的难度较小,且其配置较为灵活,软件的结构又不复杂。而该方案的缺点在于,每一个按键都要又独立的按键电路和I/O口线,导致成本过高,按键过多。第二种方案:使用行列键盘也叫做矩阵键盘,其工作原理是在每行和每列上分别使用上I/O线,一共四行四列,在每个I/O线的交汇处设立一个按键。共有十六个交汇处也就是十六个按键。第二种方案能够减少I/O线的使用,提高了I/O线的使用率。市场上有许多电子键盘也采用了行列键盘。综上所述,矩阵键盘价格较高,使用其进行设计给软件程序加大了难度且本次系统设计使用仅有几个按键,按键数较少。因此,选用方案一独立按键,进行按键控制设计。2.5.3显示屏模块选择论证第一种方案

36、:使用采用LCD液晶显示屏,液晶显示屏在如今可谓应用广泛,其功能强大,不仅可以对画面进行呈现,清晰度还特别高。随着科技的发展,液晶屏的价格也有了较低的部分,例如LCD1602液晶屏其性能优秀价格合理,能为本次设计带来更加便捷的条件,第二种方案:使用点阵式数码管,点阵式数码管的元器件主要又发光二极管组成,其优势在于文字的呈现,劣势在于价格过于高昂,不适用于本次的项目设计。第三种方案:使用LED数码管动态扫描,LED数码管动态扫描的优势在于,成本合理,对数字的呈现清晰。缺点在于调试困难,经常会有许多问题发生。所以本设计中方案一种中的LCD液晶显示器作为系统的数据显示模块。2.5.4驱动电机模块选择

37、论证第一种方案:采用步进电机,该需要结合价格较贵的驱动实现电机驱动,其控制精度高,但价格昂贵,提高了系统设计成本,不利于生产营销。第二种方案:采用伺服电机,该需要结合价格较贵的驱动实现电机驱动,其价格昂贵,提高了系统设计成本,不利于生产营销。第三种方案:采用直流有刷减速电机,该电机可以通过单片机向控制驱动器发送控制信号,实现启停,转动方向和速度调节,其价格低廉,便于控制,易于单片机实现编程。因此,综上所述选用方案一的步进电机进行垃圾桶盖自动开合控制。2.5.5人体检测模块选择论证第一种方案:采用红外热释电传感器,该传感器是实现覆盖区域内的检测,人体辐射检测,一般用于防盗检测,对于本系统可能会造

38、成误检测现象,导致系统的错乱控制,因此本系统摈弃使用该传感器。第二种方案:利用红外线传感器,这种传感器利用先发射红外线经由反射再次接受测距的原理,对于本次系统可以将人体想象成障碍物,采用该方式进行人体检测。因此,综述所述选用方案二的红外测距传感器进行人体检测,为单片机提供控制信号。2.5.6容量检测模块选择论证第一种方案:使用超声波测距传感器,其工作原理是发射超声波,通过超声波的接收时间进行距离的测量,可以在黑暗的环境下正常使用。第二种方案:采用红外测距传感器,红外测距传感器需要在明亮的环境内进行使用,由于垃圾桶内部武广线处于黑暗环境,所以该传感器在此条件无法进行使用。因此,综述所述选用方案二

39、的超声波测距传感器进行垃圾桶容量检测,为单片机提供控制信号。2.5.7语音模块选择论证第一种方案:有源蜂鸣器,它具备震荡源,能被单片机直接控制,只要收到来自控制中心的指令就可以发出声音。第二种方案:无源蜂鸣器,它不具备震荡源,无法被单片机直接控制,还需要有2K-5K。综上所述,由于利用单片机发出的方波,增大了电路和软件2K-5K程序的设计难度,因此,选用方案二的有源蜂鸣器,实现声音警报。2.6 本章小结本章主要进行系统的整体设计方案阐述,首先,介绍了设计思路,随后确定设计方案。最后针对确定的设计方案,进行控制芯片、传感器和电机模块等的选择论证。第3章 系统硬件电路设计3.1 单片机最小系统电路

40、设计如图3-1所示,是基于STC89C52单片机的最小系统电路,一个单片机如果要进行正常工作,其要具备最基本的工作电路:电源、晶振电路、复位电路等三部分。在这三部分的基础上添加合适的元件和电路设计并配合软件程序,实现有针对性的系统功能开发。图3-1 基于STC89C52单片机系统最小电路3.2 时钟电路设计时钟电路的主要功能是为单片机提供准确时间,只要有关于时间的功能都需要用到时钟电路,例如智能垃圾桶盖子的延时关闭就需要设定时间通过时钟电路提供的时间进行关闭。时钟电路的组成部分有晶震控制芯片,电容以及晶体振荡器。本次电路的反向放大器使用了XTAL1的输入以及XTAL2的输出,同时它配置了内振片。时钟电路的计时方法是机器周期,一个机器周期等于六个状态周期等于十二个震荡周期。当外界的振荡器以12兆赫兹的频率振荡,时钟电路

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