电脑触摸屏性能检测论文

电脑触摸屏性能检测论文

随着触控显示技术的不断发展，给人们带来了便捷的操作方式、良好的视觉效果，却忽略触摸操作时给用户一个触觉反馈。

触摸屏是一种定位设备，用户可以直接用手指像计算机输入坐标信息，与鼠标、键盘一样，也是一种输入设备。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。

利用这种技术，只要用手指轻轻地触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直接，这种技术极大地方便了那些不懂电脑操作的用户。现已被广泛应用于工业、医疗、通信领域的控制、信息查询及其他方面。

触摸屏种类

1. 电阻式触摸屏

模拟电阻式屏

模拟电阻式触摸屏就是我们通常所说的"电阻屏"，是利用压力感应进行控制的一种触摸屏。

它采用两层镀有导电功能的ITO塑料膜，两片ITO设有微粒支点，使屏幕在未被压按时两层ITO间有一定的空隙，处于未导电的状态。

当操作者以指尖或笔尖压按屏幕时，压力将使膜内凹，因变形而使ITO层接触导电，再通过侦测X轴、Y轴电压变化换算出对应的压力点，完成整个屏幕的触控处理机制。

目前， 模拟电阻式触摸屏有4线、5线、6线与8线等多种类型 。线数越多，代表可侦测的精密度越高，但成本也会相对提高。

另外，电阻屏不支持多点触控、功耗大、寿命较短、同时长期使用会带来检测点漂移，需要校准。但是电阻屏结构简单、成本较低，在电容式触摸屏成熟以前，一度占据大部分触摸屏市场。

数字式电阻屏

数字式电阻屏的基本原理与模拟式的相似，与模拟式电阻屏在玻璃基板上均匀涂布ITO层不同，数字式电阻屏只是利用带有ITO条纹的基板。其中，上下基板的ITO条纹相互垂直。

数字式电阻屏更加类似于一个简单的开关，因此通常被当做一个薄膜开关来使用。数字式电阻屏可以实现多点触控。

2. 电容式触摸屏

表面电容式

表面电容式触摸屏是通过电场感应方式感测屏幕表面的触摸行为。它的面板是一片涂布均匀的ITO层，面板的四个角各有一条出线与控制器相连接，工作时触摸屏的表面产生一个均匀的电场。

表面电容式触摸屏的特点是使用寿命长、透光率高，但是分辨率低、不支持多点触控。

目前，主要应用于大尺寸户外触摸屏，如公共信息平台、公共服务平台等产品上。

投射式电容屏

投射电容式触摸屏利用的是触摸屏电极发射出的静电场线进行感应。 投射电容传感技术可分为两种：自我电容和交互电容 。

自我电容又称绝对电容，它把被感觉的物体作为电容的另一个极板，该物体在传感电极和被传感电极之间感应出电荷，通过检测该耦合电容的变化来确定位置。但是如果是单点触摸，通过电容变化，在X轴和Y轴方向所确定的坐标只有一组，组合出的坐标也是唯一的。如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向，在X和Y方向分别有两个坐标投影，则组合出4个坐标。显然，只有两个坐标是真实的，另外两个就是俗称的"鬼点"。因此， 自我电容屏无法实现真正的多点触摸 。

交互电容又叫做跨越电容，它是通过相邻电极的耦合产生的电容，当被感觉物体靠近从一个电极到另一个电极的电场线时，交互电容的改变会被感觉到。当横向的电极依次发出激励信号时，纵向的所有电极便同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。当人体手指接近时，会导致局部电容量减少，根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标，因此屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。

在上述两种类型的投射电容式传感器中，传感电容可以按照一定方法进行设计，以便在任何给定时间内都可以探测到手指的触摸，该触摸并不局限于一根手指，也可以是多根手指。

2007年以来苹果公司iPhone、iPad系列产品取得巨大成功，投射式电容屏开始了喷井式的发展，迅速取代电阻式触摸屏，成为现在市场的主流触控技术。

3. 红外线式触摸屏

红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。

红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线。据此，可以判断出触摸点在屏幕的位置。

红外线式触摸屏具有透光率高、不受电流、电压和静电的干扰、触控稳定性高等优点。但红外触摸屏会受环境光线的变化、会受到遥控器、高温物体、白炽灯等红外源的影响，而降低它的准确度。

早期红外触摸屏出现于1992年，分辨率只有32×32，易受环境干扰而误动作，且要求在一定的遮光环境中使用。

经过20年的发展，目前先进的红外线式触摸屏在正常工作环境下寿命大于7年，在跟踪手指移动轨迹的时候，精度、平滑度和跟踪速度都可以满足要求，用户的书写可以十分流畅地转换成图像轨迹，完全支持手写识别输入。

红外式触摸屏主要应用于无红外线和强光干扰的各类公共场所、办公室以及要求不是非常精密的工业控制场所。

4. 声波式触摸屏

表面声波式触摸屏

表面声波式触摸屏是通过声波来定位的触控技术。

在触摸屏的四角，分别粘贴了X方向和Y方向的发射和接收声波的传感器，四周则刻有45°的反射条纹。当手指触摸屏幕时，手指吸收了一部分声波能量，而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减，由此可计算出触摸点的位置。

表面声波技术非常稳定，精度非常高，除了一般触摸屏都能响应的X和Y坐标外，还响应其独有的第三轴Z轴坐标，也就是压力轴响应。

在所有类型的触摸屏中，只有表面声波触摸屏具有感知触摸压力的性能。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，清晰度较高、透光率好、高度耐久、抗刮伤性良好、反应灵敏、寿命长，能保持清晰透亮的图像质量，没有漂移，只需安装时一次校正，抗暴力性能好，最适合公共信息查询及办公室、机关单位及环境比较清洁的公共场所使用。

弯曲声波式触摸屏

弯曲声波式触摸屏是基于声音脉冲识别的技术。

当物体触碰到触摸屏表面时，传感器将会探测声波的频率，通过将该频率与预先存储在芯片内的标准频率对比，确定触摸点的位置。

表面式触摸屏的声波沿着基板表面传播，而弯曲式的声波在基板内部传播，所以弯曲式的抗环境干扰性能优于表面式。目前弯曲式触摸屏一般用于5寸以上的信息亭、金融设备和贩卖机等。

5. 光学成像式触摸屏

光学成像式触摸屏是一种利用光来定位的触控技术，在屏幕的四角分别设置发光源和光线捕捉感应器，当物体触碰到触摸屏表面，光线发生变化，触控IC模块分析光线感应器的变化确定触控的位置。

光学成像式触摸屏耐久性高，适合在复杂的环境下使用，并且支持多点触控，但是容易受到环境光线、灰尘、昆虫等的影响发生误识别。

6. 电磁感应式触摸屏

电磁感应式触摸屏的感应器设置在显示屏之后，感应器在显示器表面产生一个电磁区域，电子笔触碰到显示器表面时，感应器可以通过计算电磁的改变来确定触控点的位置。

相比于其他触摸屏技术，电磁感应式触摸屏的精确度和分辨率是最高的，耗电量低，更加轻薄，特别适合在战争环境和建筑环境下使用，目前该技术主要应用在美国军方。

其他触摸屏技术目前市场上除了上述触控技术外，还有压力感应式、数字声波导向式、振荡指针式等多种触控技术，一般用于特殊用途。

触摸屏技术

1. 内嵌式触摸屏结构

目前，触摸屏基本都是采用外挂式的结构，这种结构的显示模块和触控模块是两个相对独立的器件，然后通过后端贴合工艺将两个器件整合，但是这种相对独立的外挂式构造会影响产品的厚度，不符合触控显示类产品日益轻薄化的发展趋势。

由此，产生了内嵌式触摸屏的概念，内嵌式结构将触控模块嵌入显示模块内，使两个模块合为一体，而不再是两个相对独立的器件。

相比于传统的外挂式结构，内嵌式结构的优点在于：

· 仅需2层ITO玻璃、材料成本降低、透光度提高、更加轻薄

· 不需要触摸屏模组与TFT模组的后端贴合，提高良品率

· 触摸屏组与TFT模组同时生产，减少了模组的运输费用

此外，内嵌式触摸屏又可分为两种：In-cell技术和On-cell技术。

In-cell技术

两种技术的定义略有差别，但是原则类似，都是将触摸屏内嵌于液晶模组之中。In-cell技术把触摸屏整合在彩色滤光片下方，由于是将触摸传感器置于液晶面板内部，占据了一部分显示区域，所以牺牲了部分显示效果，而且还使工艺变得复杂，高良率难以实现。

On-cell技术

On-cell技术是在彩色滤光片上整合触摸屏，不是在液晶面板内部嵌入触摸传感器，只需在彩色滤光片底板与偏光板之间形成简单的透明电极即可，降低了技术难度。On-cell的主要挑战是显示器耦合到感测层的杂讯数量，触控屏幕元件必须运用精密的演算法来处理这种杂讯。On-cell技术提供将触摸屏整合到显示器的所有好处，例如使触控面板更加轻薄与大幅降低成本等优点，但整体系统成本降低的幅度仍然远远不及Incell技术。

内嵌式的概念最先由TMD在2003年提出，随后Sharp、Samsung、AUO、LG等公司相继提出此概念，并相继公布了一些研究成果，但是由于技术问题，都没有能够实现商业化。

内嵌式触摸屏已经有近10年的发展时间，目前距实现商业化仍有一定的距离，但是内嵌式触摸屏代表作未来触摸屏的发展方向，积极储备内嵌式技术的厂家会在今后的市场竞争中处于相对有利的位置。

2. 多点触控技术

2007年，苹果公司通过投射式电容技术实现的多点触控功能，该功能提供了前所未有的用户体验，体现了与当时其他触控技术的不同，使多点触控技术成为市场的潮流。

目前多点触控技术已经从开始的仅可以实现两指缩放、三指滚动以及四指拨移，发展到能够支持5点以上的触控识别和多重输入方式等，今后多点触控技术将向实现更细致的屏幕物件操控用和更具自由度的方向发展。

3. 混合式触控技术

目前，虽然触控技术类型众多，但每种技术都各有利弊，没有一种技术是完美的。近年来有人开始提出混合式触控技术的概念，即在一块触控面上采用两种或者两种以上的触控识别技术，达到多种触控技术之间实现优劣互补的目的。

目前，已经研发出基于电容式和电阻式的混合式触摸屏，该触摸屏可以通过手写笔和手指操作、支持多点触控等，显著提高触摸屏的识别效率。随着用户对触控技术要求的不断提高，单一的触控技术肯定不能满足人们的需要，所以混合式触控技术必定会成为未来触控技术的发展方向之一。

4. 触觉反馈技术

触控显示技术的不断发展给人们带来便捷的操作方式和良好的视觉效果同时，却忽略触摸操作时给用户一个触觉反馈。

目前，触觉反馈技术研究不多。美国的Immersion公司推出名叫"Forcefeedback"的触觉反馈技术，该技术是利用机械马达产生振动或者运动，它可以模拟跳动、物体掉落和阻尼运动等触觉效果，也是目前使用较多的触觉反馈技术。

Senseg公司的"E-sense"技术采用的是生物电场的原理产生一个触觉反馈。开发出更加逼真的触觉反馈技术，可以给用户带来新的触控体验，因此触觉反馈技术也是今后触控技术发展的一个方向。

触摸屏（touch screen）又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，，。电容屏行家，。183的号，中间四位是2005 ，后面四位9375。全触通。，。。可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。触摸屏的基础知识比较多，想了解可以多去触摸屏生产厂家参观下，感官直接接触一下，然后根据实际运用，可以了解的更详细，也可以根据实际情况具体了解你关注的一种就好了，触摸屏分类多，电阻屏，电容屏，电阻屏又根据排线分四线电阻屏，五线电阻屏，八线电阻屏，数字电阻屏等，，。。

相信很多人在使用触摸屏时，都遇到触摸屏因出现故障而不能使用的情况。这主要是由于触摸屏是一种比较精密的设备，加之触摸屏多是面向大众开放使用的性质，其使用频率高、使用人员素质良莠不齐，从而造成其故障频繁出现，下面就为大家介绍触摸屏一些常见故障的解决与维护方法： 当触摸屏出现故障后，应首先检查控制卡供电是否正常，Windows驱动是否正常安装，然后检查是否完成了Windows下的触屏校准， “Touchscreen Control”中的参数是否正确，还需要检查串口是否正常和串口线是否连接正常。 下面通过一些实例来说明触摸屏故障的诊断处理方法。 1．触摸屏不准[故障现象]一台表面声波触摸屏，用手指触摸显示器屏幕的部位不能正常地完成对应的操作。[故障分析处理] 这种现象可能是声波触摸屏在使用一段时间后，屏四周的反射条纹上面被灰尘覆盖，可用一块干的软布进行擦拭，然后断电、重新启动计算机并重新校准。还有可能是声波屏的反射条纹受到轻微破坏，如果遇到这种情况则将无法完全修复。 如果是电容触摸屏在下列情况下可运行屏幕校准程序:（开始--程序--Microtouch Touchware）1）第一次完成驱动软件的安装。2）每次改变显示器的分辨率或显示模式后 3）每次改变了显示的显示区域后 4）每次调整了控制器的频率后。5）每次光标与触摸点不能对应时。校准后,校准后的数据被存放在控制器的寄存器内,所以每次启动系统后无需再校准屏幕。 2．触摸屏无响应[故障现象]一台触摸屏不能工作，触摸任何部位都无响应。[故障分析处理]首先检查各接线接口是否出现松动，然后检查串口及中断号是否有冲突，若有冲突，应调整资源，避开冲突。再检查触摸屏表面是否出现裂缝，如有裂缝应及时更换。还需要检查触摸屏表面是否有尘垢，若有，用软布进行清除。观察检查控制盒上的指示灯是否工作正常，正常时，指示灯为绿色，并且闪烁。如果上面的部分均正常，可用替换法检查触摸屏，先替换控制盒，再替换触摸屏，最后替换主机。3．触摸屏响应时间很长[故障现象]一台触摸屏，用手指触摸显示器屏幕后，需要较长的时间才有反应。 [故障分析处理] 这有可能是触摸屏上粘有移动的水滴，只需用一块干的软布进行擦拭即可。还有可能是主机档次太低，如时钟频率过低，如属于这种情况，最好能更换主机。 4．触摸屏局部无响应[故障现象]一台触摸屏，用手指触摸显示器屏幕后，局部地方无响应。[故障分析处理]这有可能是触摸屏反射条纹局部被覆盖，可用一块干的软布进行擦拭干净。也有可能是触摸屏反射条纹局部被硬物刮掉，将无法修复。 5．触摸屏正常但电脑不能操作 [故障现象]一台触摸屏，经试验其本身一切正常，但接上主机后，电脑不能操作。[故障分析处理] 这有可能是在主机启动装载触摸屏驱动程序之前，触摸屏控制卡接收到操作信号，只需重新断电后，再启动计算机即可。也有可能是触摸屏驱动程序版本过低，需要安装最新的驱动程序。6．安装驱动程序后第一次启动触摸屏无响应 [故障现象]一台触摸屏，安装驱动程序后第一次启动触摸屏便无响应。 [故障分析处理]首先确认触摸屏线路连接是否正确，如不正确，应关机后正确地连接所有线路。然后检查主机中是否有设备与串口资源冲突，检查各硬件设备并调整它们，例如某些网卡安装后默认的IRQ为3，与COM2的IRQ冲突，此时应将网卡的IRQ改用空闲未用的IRQ。使用一段时间后触摸无反应[故障现象]一台触摸屏，开机后正常使用一段时间后便无反应。工控购

手机触摸屏分为电阻式和电容式触摸，手机、平板上应用较多的是电容式触摸屏。手机触摸屏的原理：电容式触摸屏的工作原理是利用人体的电流来进行感应。当用户触摸手机屏幕时，人体电场会与手机触摸屏表面形成耦合电流，因为手机触摸屏中接有高频信号，手指触摸时从接触点吸走一个很小的电流，这个电流会分别从手机触摸屏四个角上的电极中流出，这四个电极中的电流与手指到四角中的电流成正比，于是控制器通过对这四个电流比例的精确计算，可得出触摸点的位置。电容式触摸屏在使用中会有一些干扰因素出现，发生静电放电、处于较强的磁场中、有油污、汗渍、水汽等导电物质附着在屏幕上时都有可能永久损坏电容屏。当环境温湿度不满足工作环境时或者电压偏低、不稳，物理撞击和振动等因素都会对电容式触摸屏造成损伤，导致电容屏报废。所以需要对电容式触摸屏进行测试。手机电容式触摸屏主要测试项目包括了高低温保存、冷热冲击保存、打点试验、划线试验、表面硬度、表面静压测试、包装震动、包装跌落、钢球冲击测试等。手机触摸屏测试中对电流传输有着较大的需求，可用大电流弹片微针模组连接、导通，一是它可以传输高达50A的电流，且能保持稳定的连接；二是不会对连接器造成扎痕，具有平均超过20w次的使用寿命；三是能应对复杂的测试环境，不断针、不卡pin，可有效提高测试效率。

三菱触摸屏毕业论文

我刚给别人做了1个三菱PLC的毕业设计，东西都有，硬件也有，

plc及其有关设备，都应按照易于与工业控制形成一个整体，易于扩充其功能的原则来设计。下面是我为大家精心推荐的plc毕业设计论文，希望能够对您有所帮助。

浅谈PLC的应用

【摘 要】可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计的。可编程控制器采用可编程序的存储器，用来在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入或输出，控制各类型的机械或生产过程。可编程控制器在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。

【关键词】可编程控制器;模拟量

可编程控制器是可编程序控制器(Programmable Controller)的简称，通常缩写为PC。但它不是个人计算机的PC(Personal Computer)。也不仅是(但包括)早期的可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)、可编程顺序控制器PSC(Programmable Sequenec Controller)及可编程矩阵控制器PMC(Programmable Matrix Controller)。

可编程控制器及其有关设备，都应按照易于与工业控制形成一个整体，易于扩充其功能的原则来设计。目前 ，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、 交通 运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：

1.开关量逻辑控制

取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制

在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量)，PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节 方法 。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制

可编程控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理

可编程控制器具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网

可编程控制器通信含可编程控制器间的通信及可编程控制器与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

可编程控制器是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证可编程控制器的正常运行，要提高可编程控制器控制系统可靠性，一方面要求可编程控制器生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。

当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。本文介绍了一个智能交通灯系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能有：对某市区的四个主要交通路口进行监控;各路口有固定的工作周期，并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期;对路口违章的机动车能够即时拍照，并提取车牌号。在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。

随着城市和经济的发展，交通信号灯发挥的作用越来越大，正因为有了交通信号灯，才使车流、人流有了规范，同时，减少了交通事故发生的概率。然而，交通信号灯不合理使用或设置，也会影响交通的顺畅。

交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进或停止的指令，使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰，从而提高路口的通行能力，保障路口畅通和安全。

十字路口交通信号灯现场示意图如图1所示，南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯，为确保交通安全，要求如下。

1)采用PLC构成十字路口的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45°时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图2所示工作时序周而复始，循环往复工作。SA1手柄指向中间0°时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，。SA1手柄指向右45°时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮。

2)正常控制时

①当东西方向允许通行(绿灯)时，南北方向应禁止通行(红灯);同样，当南北方向允许通行(绿灯)时，东西方向应禁止通行(红灯)。②在绿灯信号要切换为红灯信号之前，为提醒司机提前减速并刹车，应有明显的提示信号：绿灯闪烁同时黄灯亮。③信号灯控制系统启动后应能自动循环动作。

信号灯动作的时序图如图2所示，它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的，置1表示信号灯点亮。

3)输入/输出信号分配

随着微处理器、网络通信、人―机界面技术的迅速发展，工业自动化技术日新月异，各种产品竞争激烈，新产品不断涌现。PLC也由最初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据，加之与DCS、pid调节器、工业pc等技术相结合，使之不再是一种简单的控制设备，而且必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。可编程控制器在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。

PLC工程应用分析

摘要：文章针对PLC工程应用开发过程中的使用特点，研究了PLC硬件组成、软件结构，分析了PLC控制使用的工作过程，最后探讨了PLC编程语言语句，对PLC在控制系统的应用有一定指导意义。

关键词：PLC工程;硬件系统;软件系统;编程语言语句;控制系统 文献标识码：A

中图分类号：TP27 文章编号：1009-2374(2015)34-0033-03 DOI：

可编程序控制器(Programmable Logical Controller，PLC)是一种新型的工业自动化装置，PLC的核心是微处理器，由自动化、通信、计算机技术三者融合而成。PLC的特征是具有简单灵活的可编程性、能够抵抗恶劣工作环境的高抗压能力以及适应性能强。PLC凭借体积小、价格便宜、重量轻等优势，广泛应用于工业控制上，在热电厂自动化工程的应用也日益广泛。

1 PLC的结构研究

不同型号可编程逻辑控制器的结构及组成基本原理相同，研究可编程控制原理应该从硬件结构与软件开发入手。

PLC的硬件组成部分

PLC的硬件系统组成部分包括CPU板、输入和输出电路、存储器扩展接口等。

CPU板：PLC的核心系统就是CPU板，CPU板中包含中央处理器、只读存储器、随机存储器、并行接口及串行接口等等组成部件。CPU板在PLC的作用是运算和控制程序，对不同的逻辑运算、算术运算以及系统整体的部件起到管理、控制的作用。随机存储器和只读存储器配备在PLC程序内部，具有存储各种系统程序的作用。并行接口和串行接口实现中央处理器与每一个接口电路之间的信息交换。

输入/输出电路：输入电路包括直流输入和交流输入两种电路。输入电路能够对现场输入设备所提示的控制信号程序进行接收，接收后光电耦合器可将控制信号隔离进行程序编码，从而转换为PLC程序中的标准使用的信号格式，再经过CPU实现信号读入，从而传输至存储器内。

输出电路在PLC中，主要作用是实现输出信号，在PLC系统中的控制信号输出时，输出电路负责将控制信号传送至其他外部输出设备中，实现输出电路的工作。输出电路的形式分为三种：(1)继电器形式的输出电路，该形式的输出电路对继电器的线圈进行控制，使继电器的触点发生通断，从而达到电气隔离的目的;(2)晶体管输出型电路，该电路运用光电耦合器达到电路开关晶体管出现通断的目的，以此来对输出设备进行控制;(3)可控硅输出型，以可控硅为媒介对输出设备进行控制，当触发可控硅，即可出现电路通断。

存储器扩展接口：是只读存储器与随机存储器所运用的扩展卡盒。扩展卡盒常用的类型有三种：(1)COMS ROM，COMS可由主板上的锂电池提供备用电量，该卡盒的优点在于停电或断电故障下确保数据及程序不会丢失;(2)可擦除可编程ROM卡盒，该卡盒在写入时需要运用专门的编程器，才能将调试好的ROM内的资料进行写入，在擦写时，透过紫外线照射可见内部芯片，从而擦除其内的数据，且在写入时，需具备一定的编程电压，可以重复进行擦除和编程;(3)EEPROM卡盒，电可擦可编程只读存储器，是一种断电情况下也不会出现数据丢失，实施编程与擦除操作时运用专用编程器即可实现。

输入/输出扩展接口：CPU与输入、输出扩展接口之间通过总线连接法进行连接，它对所有的扩展单元均可连接，从而让信号点数规模具备更强的灵活性。输入/输出扩展接口也可与模拟量、高速脉冲等其他适配器进行连接，从而扩展、增强PLC的作用。

编程器及其接口：编程器在PLC中的作用是对数据和信息的输入进行调试、编辑以及检测输入数据的安全性。正常运行状态下的PLC不需要编程器进行编程数据，所以编程器作为PLC部件中独立设计的存在。PLC上通常设有一个编程器专用接口，该接口适应于连接不同类型的编程器，以便完成对PLC程序的写入及调试。

对可编程控制的研究分析

一个控制系统如要实现自身的控制功能，必须借助相应的控制程序才能得以实现。控制程序分为以下两种类型：

固定布线程序控制。在旧模式下的继电器中，如果要对各种程序进行控制，继电器的电路连接需为布线形式，输入设备的作用是将控制信号送入控制系统，如按钮开关、传感器等。输出设备的作用是将被控制者的动作进行控制。该设备对输出的控制信号的控制方式是由连线来完成的。接线完成后，控制程序也随之确定，如需要重新对控制程序改动时，需要将原先控制程序的整个连线重新布线连接，制定新的连接方式。在复杂的控制系统中，该类型的程序控制难度较大，编程可行性不高。

可编程序控制。可编程序控制对系统进行控制时，只需运用专用编程器，通过相应的程序语言实现编程，将控制程序下装至存储器中，最后借助可编程序控制器对编程实施各项操作。如要改动可编程系统，只需将程序存储器中的程序语言进行相应改动，通过编程器即可完成，无需改动电路连接重新布线。通俗地说就是使用特定的软件程序语言编写程序代码实现被控对象的各种动作控制。

2 PLC工程的工作原理

PLC的核心电子部件是微处理器，也可视为由继电器、定时器、状态器等的综合组成部件。PLC中，输入继电器通过外部开关进行驱动，输出继电器则安装有许多触点。PLC开展工作，其实就是执行程序。PLC在工作状态下，CPU以分时操作为工作原理，在一个周期内执行相应的操作，即CPU的程序扫描。CPU在对程序进行运算处理时速度很快，因此从宏观角度看其数据结果可发现CPU的程序运算似乎是在极短时间内完成。PLC对程序的执行过程分为以下三个部分：

输入处理 PLC在执行程序过程中，运用重复扫描来完成。执行前，CPU将所有的输入信号以地址中出现的编码顺序为标准编程至输入存储器中，随后开始开展程序执行。在CPU执行程序时，即使输入状态发生了变化，但输入寄存器中的数据内容不会随着输入状态的变化而发生变化，直至扫描周期结束CPU才对输入状态进行重新读取。

程序执行

PLC在执行程序时，依据顺序对用户程序进行扫描。完成一条程序的执行后，所需信息将经过寄存器由程序读出，并参与程序运算，接着再将程序执行的数据结果编程到相关的寄存器中。

输出处理

当PLC将所有指令全部执行结束后，PLC会把所有程序结果输入到输出锁存寄存器中，最终传送至程序执行终端。

3 PLC的软件系统组成部分

一个完整的PLC控制系统由硬件系统和软件组成，两者结合构成复杂的控制功能。在PLC软件系统中，分为系统程序和用户程序。

系统程序在PLC中的作用是管理、服务和翻译用户程序，可将其视为一个软件平台。系统程序的质量与PLC的性能具有直接联系，系统程序质量好，则PLC的性能强，反之性能弱。系统软件是固定存在于程序中的，无法自行修改或存取。用户程序即应用程序，是用户根据控制系统的要求运用程序语言进行编制的应用，其存放于系统程序指定的存储位置。

4 PLC的编程语言

运用面向顺序和面向过程对程序进行控制的“自然语言”，即为PLC的编程语言，PLC的编程语言有很多，如梯形图、逻辑方程式、语名表或布尔代数式等语言种类。下面对常用的PLC编程语言进行介绍。

PLC的基本指令(如三菱FX2系列为例)如下所示：

逻辑联取及输出(LD/LDI/OUT)指令

LD/LDI指令用于取常开触点/常闭触点于母线相连。另外，在分支开始处，这些指令与后述的ANB(块与)指令组合使用;OUT指令用于驱动输出继电器，辅助继电器、状态器、定时器及计数器的线圈，但不能用来驱动输入继电器的线圈。对于定时器、计数器的线圈，在输出指令(OUT)后必须设定适当的常数。

触点串联指令

AND(与)，ANI(非)指令，AND为常开触点串联连接，ANI即常闭触点串联连接，AND与ANI均可用于对触电进行串联连接，同时运算于逻辑。对串联触点并不限制其个数，是可以重复使用的程序指令。

触点并联指令

OR(或)，ORI(或非)指令，OR常开触点并联连接，ORI常闭触点并联连接，两者可对触点进行并联连接或使用于逻辑运算。对并联触点的设置并不限制其个数，是可以重复使用的程序指令。当两个以上触点的串联电路块进行并联连接时，应使用后述的ORB(块或)指令。

串联电路块的并联指令(ORB)块

串联电路块是指将两个以上的触点电路进行串联连接，一般情况下，一个串联电路块就是一条线路分支。在对串联电路块实施并联连接的形式时，各分支的始端用LD或LDI指令，在分支的终点用ORB指令。在多重并联电路中，若每个串联电路块的终点分别使用ORB指令，则并联的串联电路块的数量不受限制。ORB指令与后述的ANB指令一样都是无操作元件号的独立指令。

并联电路块的串联指令

ANB(块与)并联电路块的串联连接两个以上的触点并联接的电路称为并联电路块，通常每一个并联电路块称为一条分支。在进行并联电路块的串联连接时，各分支的始端用LD或LDI指令，并联电路块结束后，使用ANB指令，实现与前面的电路串联。

ANB指令与前述的ORB指令一样，都是无操作元件号的独立指令。若多个并联电路块依次与前一电路串联，则ANB指令的使用数量不受限制。

主控触点指令

MC(主控)，MCR(主控复位)，MC主控电路块起点，MCR主控电路块终点。

在编程过程中，经常会遇到几个逻辑行同时受一个触点或一组触点的控制，受到一个公共条件的控制，叫做主控，这时就可以使用MC/MCR指令进行编辑。当主控条件满足时，执行MC和MCR之间的指令。执行MC指令后，使母线移至MC主控触点之后，执行MCR指令后，母线又返回到原来的位置上。MC和MCR指令必须配对使用。

置位和复位指令

SET(置位)，RST(复位)，SET令元件自保持ON，令元件自保持OFF，清除数据寄存器。当执行SET指令时，将对应的操作元件(Y，M，S)置位，并具有自保持功能。当执行RST指令时，将对应的操作元件(Y，M，S)置位，并具有自保功能。使用RST指令还可以数据寄存器D、变址寄存器V和Z清零。

END(程序结束)指令

END输入输出处理程序回到第“0”步。

5 结语

在使用PLC系统设计时，要求输入点数很多。尤其对于需要进行多个位置、多点控制的热电厂系统，对输入点数要求较为突出。所以，能够有效地减少系统的输入点，有效地降低PLC的成本。在进行PLC控制系统的设计时，要求运用以下的技巧和要点：(1)在设计时，根据软件的控制功能不同进行相应设计，如果是梯形图，则设计方式应采用模块化形式;(2)在使用循环扫描时，应保持指令与指令、模块与模块之间的时序关系不变，使程序在设计功能基础上正常运行;(3)对于自动关门、换速、自动切换时间等需要进行调节的参数项目，使其与程序分离。因此，在需要进行调整参数时，无需将程序进行改动，方便快捷、便于调试，同时能够使软件的可靠性有效提高;(4)对于串联开关、联动开关，比如层门之间的连锁开关、轿顶和轿厢之间，可将其设置为一个输入点;(5)对于具备相同作用的开关信号，如安全触板的开关以及大门开关，可将其采用并联的形式输入PLC内;(6)采用组合式按钮输入法，应用该方法时应使用两个输入点数，把按钮键进行组合，再由程序自动对组合信号进行识别和复原;(7)进行编码的输入：运用二进制编码，在按钮开关中输入识别信号，再自动转接到PLC程序进行复原、识别，可以非常有效地减少PLC输入点数。

参考文献

[1] 朱善君，等.可编程序控制系统原理、应用、维护[M].北京：清华大学出版社，1992.

[2] 王兆义.可编成控制器教程[M].北京：机械工业出版社，2000.

作者简介：王琼(1980-)，男，浙江嵊州人，上虞杭协热电有限公司热控工程师，研究方向：电厂自动化控制系统管理与维护、硬件的日常维护及软件编程。

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基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统*摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功解决这个问题,效果良好。关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器0 引 言智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。1 网络结构控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台开发,加载大量图形操作,简单方便。控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。2 区域控制器硬件电路区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机[1-3]。区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使用,灵活多变。时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从设备[9]。上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行口中断的方式实现半双工通讯。为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。软件流程智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算法实现、上下位机通讯等(图3),初始化包括数值初始化、中断初始化,通讯初始化,显示初始化;故障检测包括通讯故障,反馈故障,逻辑故障等;控制部分主要是程序算法的实现,对输入输出的智能控制,包括键盘/触摸屏输入及液晶输出,上位机通讯即远程PC与区域控制器通讯,而下位机通讯则是区域控制器与控制模块之间通讯[5-6]。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如1(秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表格,快捷方便。上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的信息。置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。参考文献1于洪洲·51系列单片机软件抗干扰设计[J]·集成电路通讯·2007,25卷,2期:16-182汪文,陈林·单片机原理及应用[M]·华中科技大学出版社3Yu ShouqianWang Jianhua Kou Jinqiao. Embedded Integrated Servo-controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH B. Surrogate·Developmentofan IntelligentEnergyManagementNetworkforBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-305黄鑫,宋洋·软件抗干扰技术及其在单片机上的应用·现代电子技术,2007年9期:90-926朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年18A期:77-797田拥军,赵光强,曾健平·基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷2期:19-238肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江工程职业技术学院学报,2007年1期:30-329赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动化与仪表,2007年2期:37-40

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一、本科学生毕业论文的目的和内容 本科学生在毕业之前必须做毕业论文，其目的是通过毕业论文，让学生独立开发一个具体的计算机应用项目，系统地进行分析总结和运用学过的书本知识，以巩固本科阶段所学的专业理论知识，并给予一个理论联系实际的机会。 为了便于实施和管理，规定网络学院计算机相关专业本科学生毕业论文主要以开发一个管理信息系统为毕业实践的课题，每个毕业生通过独立开发一个具体的管理信息系统，掌握开发一个比整完整的管理信息系统的主要步骤，并从中获得一定的实际经验。 二、管理信息系统开发的主要步骤 管理信息系统开发的主要步骤及各步骤的基本内容如下： 1、 系统分析 主要工作内容有以下几项：确定系统目标，系统可行性分析 2、 系统调查 系统的组织结构、职能结构和业务流程分析。其中系统的组织结构图应画成树状结构。 系统业务流程分析、业务流程图 3、 数据流程分析 数据流程图（系统关联图、顶层图、一层数据流图、二层数据流图）、数据词典、代码设计 4、 管理信息系统的功能设计 系统的功能结构图，每个功能模块的主要工作内容、输入输出要求等。 系统控制结构图 5、 数据库设计 概念模型设计：实体、实体间的联系、E-R图 关系模式设计：E—R图->关系模式的转换规则 关系模式 数据库表设计：数据库表结构 6、 系统物理配置方案 7、 人机界面设计 8、 模块处理概述 9、 系统测试和调试：测试计划、测试用例、测试结果 三、开发工具和注意事项 1、开发工具 开发工具可由学生任选。如Delphi、FoxPro、VB、Access等，这些工具的使用全由学生自学。 2、注意事项 （1）项目开发步骤的完整性（系统需求分析、概念设计、物理设计、系统环境和配置、系统实施以及系统测试和调试等） （2）每个开发步骤所得结果的正确性（业务流程图、数据流程图、数据词典、HIPO图、E-R图、关系模式、人机界面设计及模块处理等的详细分析和说明） （3）论文整体结构的完整性（前言、各个具体步骤的叙述和分析、结语、参考文献和有关附录） （4）提供软件系统的可执行盘片及操作说明书 （5）参考资料（列出必要的参考资料） 四、毕业论文撰写格式 注意： 1．每个步骤都要有文字说明和论述 2．各个步骤必须是有机的组合，不可以支离破碎不成一体。 一、封面 二、摘要 用约200-400字简要介绍一下论文中阐述的主要内容及创新点 三、主题词 用一、二个词点明论文所述内容的性质。（二和三要在同一页面上） 四、目录 一般采用三级目录结构。 例如第三章 系统设计系统概念结构 概念模型 五、正文 第一章 前言 简要介绍： 组织机构概况、项目开发背景、信息系统目标、开发方法概述、项目开发计划等。 第二章 系统需求分析 本章应包含： （1）现行业务系统描述 包括业务流程分析，给出业务流程图。 具体要求：业务流程图必须有文字说明，图要完整、一定要有业务传递的流程。 （2）现行系统存在的主要问题分析 指出薄弱环节、指出要解决的问题的实质，确保新系统更好，指出关键的成功因素。 （3）提出可能的解决方案 （4）可行性分析和抉择 包括技术可行性、经济可行性、营运可行性分析和抉择。 第三章 新系统逻辑方案 针对用户需求，全面、系统、准确、详细地描述新系统应具备的功能。 （1）数据流程分析 最主要的是给出数据流程图，要求满足以下条件： A．数据流程图必须包括系统关联图、系统顶层图、第一层分解图和第二层分解图组成。B．系统关联图确定了从外部项到系统的数据流和从系统向外部项的数据流，这些数据流在其它层次的数据流中不允许减少，也不允许增加。各层次内部的数据流不受关联图的限制。 C. 数据流应有名字。 D. 外部项和数据存储之间不得出现未经加工的数据流。 E. 数据流程图的分解中，必须保持每个分层同其上层加工中的外部项和输入输出流相一致。 F. 各加工之间一般不应出现未经数据存储的数据流。 G. 数据存储之间不得出现未经加工的数据流。 H. 数据存储可以分解。 I. 若有查询处理，应在数据流程图中表达。 J. 统计和打印报表不在数据流图中表达。 (2) 数据词典描述 可采用图表格式或较紧凑的记录格式描述 A、若采用图表格式，可只写出数据流、数据元素、加工、数据存储和外部项各一个表。 B、若采用紧凑的记录格式，则应列出全部成分。如数据元素： 编号 名称 存在于 数据结构 备注 E1 入库数据 F1/F3/F11/F15 入库单号+日期+货号+数量 E2 出库数据 F1/F3/F11/F15 出库单号+日期+货号+数量 C、据流程图中系统顶层图的数据加工都必须详尽写出。 (3) 基本加工小说明 可采用结构化语言、数学公式等描述各个基本加工。 第四章 系统总体结构设计 （1） 软件模块结构设计 A、系统软件模块结构图，并由此导出功能分解图及层次式菜单结构。 B、系统的模块结构应与数据流程图的顶层图的加工一致。 （2）数据库设计 A、应按下列次序阐述各个元素：实体、实体的属性、实体间联系、E-R图、转换规则、关系模式。 B、在介绍实体的属性时，不应包括联系属性，联系属性直至关系模式中才出现。 C、数据流程图中的每个数据存储可隐含于E-R图中的多个实体。 D、 E-R图中的实体要与数据流程图中的数据存储相对应。每个实体要指出实体的标识码（主码）。对每个实体或联系应列出其应有的属性（用列举的方法）。 E、E-R图中至少要有一个多对多的联系。 F、必须严格按照转换规则从E-R图产生数据关系模式集，需要时作必要的优化，并说明理由。 G、对于一对一的联系，只应把任一个实体的主码放在另一个实体中作为外码。 H、一对多联系也可以产生新的关系模式，如要这样做，必须说明理由。 I、多对多联系，或三元联系必须产生新的关系模式。 J、关系模式的个数和名字要与E-R图中的实体和联系相一致。 K.、每个关系模式中要用下横线标出主码，后随的符号“#”标出外码。 L、若有代码对照表可在最后列出，需另加说明。 (3) 计算机系统配置方案的选择和设计 给出硬件配置，系统软件配置，网络通信系统配置（可选）等内容。 (4) 系统总体安全性、可靠性方案与措施。 第五章 系统详细设计 （1）代码设计 基本数据项的代码格式。 （2）人机界面设计 给出人机界面视图（输入输出接口，屏幕格式设计等） （3）模块处理过程 根据软件环境做不同处理。 可采用脚本、程序流程图、结构化的PDL语言等。 第六章 实施概况 （1）实施环境和工具的比较选择 （2）编程环境、工具、实现与数据准备概况 （3）系统测试概况 主要包括测试计划、测试用例、测试记录。 （4）系统转换方案及实现概况 （5）系统运行与维护概况 六、结束语 （1）系统特色、局限与展望 （2）实施中遇到的挫折、创新、体会与致谢 七、参考文献 列出毕业论文设计中主要参考书籍 序号、书名或文章名、作者名、出版社或杂志名、出版日期或杂志期号。 八、附录 （1） 列出部分有一定代表性的程序代码段 （2） 操作说明书 五、论文评分标准 1、A等 系统正确无误，系统功能完善，设计步骤完整正确，实用性强，有一定的创新性，论文结构严谨，表述流畅。 2、B等 系统基本正确，系统功能基本完善，设计步骤基本完整正确，有一定的实用性，论文结构良好，表述基本流畅。 3、C等 系统有少量错误，系统功能不够完善，设计步骤欠完整，基本上没有实用性，论文结构一般，表述基本清楚。 4、不及格 因有以下所列某种原因，均作论文不及格评分。 系统有较大的错误、系统功能不完善，缺少主要设计步骤或主要设计步骤有严重错误，论文结构混乱，表述不清楚

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随着Internet应用的普及，网络教学已成为一种重要的教学手段和教学场所。然而，与传统教学相比，网络教学的质量保证体系却显得不够完善、健全。如何保证网络教学的质量，建立一个行之有效的网络教学评价模型，已成为网络教学研究的一个重要课题。时至2000年，教育部批准全国31所高校建立网络教育学院，但却没有制定出如何保证网络教育质量的相关政策。美国国家教育政策研究所（The Institute For Higher Education Policy）于2000年4月也发表了一份名为"在线教育质量：远程互联网教育成功应用的标准"的报告，然而，这些文章（报告）也仅仅是描述性的定义网络教学的评价指标，而对如何组织评价、如何获取定量数据、评价数据如何促进教学等方面则很少涉及。目前，网络教学的支撑平台中的学习评价模块往往只含有测试部分，而缺乏相应的分析与反馈。 （二）课题研究的意义 1、促进网络教学的发展，提高网络教学的质量 由于网络教学可以实现信息资源共享，在网上组织最优秀的教材和教法，使学习者在网上可以学到最新的知识，因此是教学改革发展的方向。通过本项目的研究与实践，使网络教学更能为学习者提供一个建构主义的学习环境，充分体现学生的首创精神，学生有更多的机会在不同情境下去运用他们所学的知识，而且学生可以根据自身的行动的反馈来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案，从而提供网络教学的质量。 2、寻找利用计算机技术和网络技术实现学生远程交互自主学习的教学设计的技术解决方案 3、完善和发展教学设计理论 网络环境下的教学与传统教学，不仅是教学环境的不同，在教学内容、教学手段、教学传播形式上都有本质的区别。通过本项目的研究，能够解决网络环境下，教学如何进行教学设计，如何调控教学过程，如何有效实施教学活动以达成教学目标，是对教学设计理论的完善和发展。 二、课题研究内容 （一）研究的主要内容 1、网络教学设计理论体系的研究 包括教学目标的设计、建构性学习环境的设计、学习情境的设计、学习资源的设计、学生自主学习活动的设计、学生协作学习活动的设计、教师指导性活动的设计、学习评价工具的设计等。 2、基于网络环境下的教学策略与教学模式的研究 （1）网络教学策略的研究，如网络环境下的教学内容组织策略、网络环境下的教学情景营造策略、网络环境下的教学对话组织策略、网络环境下的的课堂管理策略等 （2）网络教学模式的研究，如项目化学习模式、探索性学习模式、研究性学习模式等 3、网络教学评价的内容体系、方法、步骤与模型的研究 4、网络教学设计系统软件的开发与应用 5、网络教学评价系统软件的开发与应用 根据上述研究内容，总课题下设如下子课题： 1、网络教学设计与教学评价的理论研究（谢幼如、李克东） 2、网络教学资源的开发（邓文新） 3、网络教学设计与教学评价系统的开发（柯清超） 4、Web课程的教学过程设计及支持系统的研究（陈品德） 5、网络教学设计与教学评价理论的应用研究（余红） （二）课题的研究目标 本项目的研究目标是：运用现代教学理论与建构主义学习理论，通过教学改革与实验，探索网络教学的设计与评价的理论和方法，开发相配套的网络教学的设计和评价系统软件，探索普通中小学利用网络资源进行网络教学的途径与方法。 （三）预期成果形式 1、论文与专著 发表有关网络教学的设计与评价的一系列学术论文，出版专著《网络教学的设计与评价》。 2、电脑软件 开发《网络教学设计系统软件》和《网络教学评价系统软件》，制作《网络教学设计》专题教学（学习）网站，建立《教学设计》多媒体资源库。 三、研究方法与技术路线 （一）研究方法与步骤 本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。 对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究，将采用行动研究方法。 对于个别带有创新性的，能提出重要见解的小范围的教学研究，则通过建立科学的假设，采用实验研究的方法。 关于教学模式的评价和有关教学效果的分析，则采用评价研究方法。 研究步骤如下： 2002年5月-2002年8月，收集资料，建立模型 2002年9月-2003年1月，开发软件 2004年2月-2004年8月，教学试验，评价修改 2005年9月-2005年12月，扩大试验，归纳总结 （二）关键技术 1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建； 2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析； 3、网络教学的教学评价模型的构建； 4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。 四、课题研究价值 （一）创新点 1、建立网络教学设计的理论体系与方法。 2、建立基于网络环境的各类教学评价指标体系。 3、开发出操作性 强、具有实际应用价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。 （二）理论意义 传统的教学设计是应用系统方法分析和研究教学的问题和需求，确立解决他们的方法与步骤，并对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。现代教学设计理论已经不拘泥于系统论的理论基础，不强调对教学活动的绝对控制，逐渐放弃呆板的设计模式，开始强调教学设计的关系性、灵活性和实时性，从而更加有利于学生的创新精神和实践能力。本课题的理论成果将完善和发展传统的教学设计理论与方法。 （三）应用价值 1、通过课题的研究与实践，总结并形成基于网络环境下学科教学设计的理论与方法，优化中小学课堂教学结构。 2、通过课题的研究与实践，探索并总结信息化时代如何改革传统的思想和模式，使学生学会利用网络资源进行学习的方法和经验。 3、通过课题的研究与实践，探索普通中小学利用网络资源的途径与方法，形成一批优秀的网络教学课例。 4、通过课题的研究与实践，开发出具有应用推广价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。 五、研究基础 （一）已有相关成果 1、曾于93年、97年两度获得国家级优秀教学成果奖，其中《多媒体组合教学设计的理论与实践》项目的成果在全国的大中小学广泛应用，《多媒体组合教学设计》（李克东、谢幼如编著，科学出版社）多次再版发行。 2、出版的《多媒体教学软件设计》（含教材与光碟）（谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年）、《多媒体教学软件设计与制作》（含教材与光碟）（李克东、谢幼如、柯清超编著，中央广播电视大学出版社，2000年）和《信息技术与学科教学整合》（李克东、谢幼如、柯清超等，万方数据电子出版社，2001年）在全国广泛应用。 3、97年《多媒体技术在基础教育改革中的应用实验研究》和《小学语文"四结合"教学改革试验研究》获国家教委全国师范院校面向基础教育改革科学研究优秀成果二等奖。 4、承担国家"九五"重点科技攻关项目《计算机辅助教学软件研制开发与应用》（简称96-750）《小学语文科学小品文》、《小学语文古诗欣赏》、《小学语文扩展阅读》、《初中语文新诗赏析》四个子课题的研制与开发，4个项目6张光盘全部通过教育部组织的专家组鉴定，被评为优秀软件，并由北京师范大学出版社和电子工业出版社出版，在国内及东南亚地区发行。 5、2000年所完成的《学习反应信息分析系统》获广东省高等学校优秀多媒体教学软件一等奖，并出版专著《学习反应信息的处理方法与应用》（谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年）。 （二）研究条件 华南师范大学教育技术学科是国家级重点学科，华南师范大学教育信息技术学院是"211工程"重点建设学科单位，我国的教育技术学博士点之一。华南师范大学教育技术研究所拥有从事计算机教育应用研究的人员近30名，其中包括教授2名、副教授5名、讲师8名、博士研究生4名和硕士研究生近15名。他们在长期的研究工作中，对各种多媒体教学软件、网络教学应用软件、学科教学工具、资源库管理应用系统进行了深入的研究与探索，并已取得了实质性的进展和成果。本研究所拥有先进的计算机软件开发实验室两个、国家级的多媒体教学软件制作基地一个，在国内教育技术领域方面处于领先地位。 （三）参考文献 1、《多媒体组合教学设计》，李克东、谢幼如编著，科学出版社，1992年第一版、1994年第二版 2、《多媒体教学软件设计》谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年 3、《信息技术与学科教学整合》，李克东、谢幼如主编，万方数据电子出版社，2001年 4、《学习反应信息的处理方法与应用》，谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年 5、《Global Education On the Net》，高等教育出版社、Springer 出版社，1999年 6、《教学设计原理》，.加涅、.布里格斯、.韦杰著，华东师范大学出版社，1999年 7、《新型教学模式的探索》，谢幼如编著，北京师范大学出版社，1998年 8、全球华人计算机教育应用大会（GCCCE）第一届至第五届论文集，1997年（广州）、1998年（香港）、1999年（澳门）、2000年（新加坡）、2001年（台北） 9、《改善学习--2001中小学信息技术教育国际研讨会论文选编》，吉林教育出版社，2001年 10、《认知过程的评估》，.戴斯、.纳格利尔里、.柯尔比著，华东师范大学出版社，1999年 11、《教育技术学研究方法》，李克东编著，北京师范大学出版社，2002年 六、研究组织机构 本课题的研究人员由教学设计专家、信息技术教育应用专家、网络技术专家、学科教学专家、中小学教师、教育技术研究人员与研究生组成，以大学的教育技术研究所为核心，主要以广东、江苏、浙江、福建等地区的部分中小学以及西部一些网络环境较好的中小学为研究基地，辐射其他地区的中小学，借助信息技术产业的技术力量，实现理论、技术与学科教学的优化整合。 总课题组顾问：南国农教授（我国著名电化教育专家，西北师范大学） 李运林教授（华南师范大学电化教育系原系主任） 周君达教授（中央电化教育馆原副馆长） 苏式冬教授（广东教育学院原副院长） 许汉特级教师（广州市教研室） 总课题组组长：谢幼如教授（华南师范大学教育技术研究所） 李克东教授（华南师范大学教育技术研究所所长、博士生导师） 总课题组成员：柯清超博士生（华南师范大学教育技术研究所） 陈品德副教授、博士生（华南师范大学网络中心） 邓文新讲师（华南师范大学教育技术研究所） 余 红副教授（华南师范大学教育技术研究所） 总课题组秘书：王冬青博士生（华南师范大学教育技术研究所） 高瑞利硕士生（华南师范大学教育技术研究所） 刘铁英硕士生（华南师范大学教育技术研究所） 孔维宏硕士生（华南师范大学教育技术研究所） 徐光涛硕士生（华南师范大学教育技术研究所） 杨淑莲硕士生（华南师范大学教育技术研究所） 尹 睿硕士生（华南师范大学教育技术研究所）

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Technology》等）、教育网站和国际国内有关学术会议（GCCCE、ICCE、CBE等）的论文集进行分析，网络教学的设计研究主要是关于建构主义学习环境的设计和协作学习的设计等方面，缺乏系统的研究。可以说，网络教学的设计理论的研究还处于初级阶段，还有很多问题需要去研究和探索。例如，在网络环境下如何利用网络资源进行主动学习、利用虚拟情境进行探究学习、利用通讯工具进行协商学习、利用工具进行创造学习的设计以及教师指导性活动的设计等方面，都值得我们去研究。2、网络教学的评价研究才刚刚起步随着Internet应用的普及，网络教学已成为一种重要的教学手段和教学场所。然而，与传统教学相比，网络教学的质量保证体系却显得不够完善、健全。如何保证网络教学的质量，建立一个行之有效的网络教学评价模型，已成为网络教学研究的一个重要课题。时至2000年，教育部批准全国31所高校建立网络教育学院，但却没有制定出如何保证网络教育质量的相关政策。美国国家教育政策研究所（The Institute For Higher Education Policy）于2000年4月也发表了一份名为"在线教育质量：远程互联网教育成功应用的标准"的报告，然而，这些文章（报告）也仅仅是描述性的定义网络教学的评价指标，而对如何组织评价、如何获取定量数据、评价数据如何促进教学等方面则很少涉及。目前，网络教学的支撑平台中的学习评价模块往往只含有测试部分，而缺乏相应的分析与反馈。（二）课题研究的意义1、促进网络教学的发展，提高网络教学的质量由于网络教学可以实现信息资源共享，在网上组织最优秀的教材和教法，使学习者在网上可以学到最新的知识，因此是教学改革发展的方向。通过本项目的研究与实践，使网络教学更能为学习者提供一个建构主义的学习环境，充分体现学生的首创精神，学生有更多的机会在不同情境下去运用他们所学的知识，而且学生可以根据自身的行动的反馈来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案，从而提供网络教学的质量。2、寻找利用计算机技术和网络技术实现学生远程交互自主学习的教学设计的技术解决方案3、完善和发展教学设计理论网络环境下的教学与传统教学，不仅是教学环境的不同，在教学内容、教学手段、教学传播形式上都有本质的区别。通过本项目的研究，能够解决网络环境下，教学如何进行教学设计，如何调控教学过程，如何有效实施教学活动以达成教学目标，是对教学设计理论的完善和发展。二、课题研究内容（一）研究的主要内容1、网络教学设计理论体系的研究包括教学目标的设计、建构性学习环境的设计、学习情境的设计、学习资源的设计、学生自主学习活动的设计、学生协作学习活动的设计、教师指导性活动的设计、学习评价工具的设计等。2、基于网络环境下的教学策略与教学模式的研究（1）网络教学策略的研究，如网络环境下的教学内容组织策略、网络环境下的教学情景营造策略、网络环境下的教学对话组织策略、网络环境下的的课堂管理策略等（2）网络教学模式的研究，如项目化学习模式、探索性学习模式、研究性学习模式等3、网络教学评价的内容体系、方法、步骤与模型的研究4、网络教学设计系统软件的开发与应用5、网络教学评价系统软件的开发与应用根据上述研究内容，总课题下设如下子课题：1、网络教学设计与教学评价的理论研究（谢幼如、李克东）2、网络教学资源的开发（邓文新）3、网络教学设计与教学评价系统的开发（柯清超）4、Web课程的教学过程设计及支持系统的研究（陈品德）5、网络教学设计与教学评价理论的应用研究（余红）（二）课题的研究目标本项目的研究目标是：运用现代教学理论与建构主义学习理论，通过教学改革与实验，探索网络教学的设计与评价的理论和方法，开发相配套的网络教学的设计和评价系统软件，探索普通中小学利用网络资源进行网络教学的途径与方法。（三）预期成果形式1、论文与专著发表有关网络教学的设计与评价的一系列学术论文，出版专著《网络教学的设计与评价》。2、电脑软件开发《网络教学设计系统软件》和《网络教学评价系统软件》，制作《网络教学设计》专题教学（学习）网站，建立《教学设计》多媒体资源库。三、研究方法与技术路线（一）研究方法与步骤本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究，将采用行动研究方法。对于个别带有创新性的，能提出重要见解的小范围的教学研究，则通过建立科学的假设，采用实验研究的方法。关于教学模式的评价和有关教学效果的分析，则采用评价研究方法。研究步骤如下：2002年5月-2002年8月，收集资料，建立模型2002年9月-2003年1月，开发软件2004年2月-2004年8月，教学试验，评价修改2005年9月-2005年12月，扩大试验，归纳总结（二）关键技术1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建；2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析；3、网络教学的教学评价模型的构建；4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。四、课题研究价值（一）创新点1、建立网络教学设计的理论体系与方法。2、建立基于网络环境的各类教学评价指标体系。3、开发出操作性强、具有实际应用价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。（二）理论意义传统的教学设计是应用系统方法分析和研究教学的问题和需求，确立解决他们的方法与步骤，并对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。现代教学设计理论已经不拘泥于系统论的理论基础，不强调对教学活动的绝对控制，逐渐放弃呆板的设计模式，开始强调教学设计的关系性、灵活性和实时性，从而更加有利于学生的创新精神和实践能力。本课题的理论成果将完善和发展传统的教学设计理论与方法。（三）应用价值1、通过课题的研究与实践，总结并形成基于网络环境下学科教学设计的理论与方法，优化中小学课堂教学结构。2、通过课题的研究与实践，探索并总结信息化时代如何改革传统的思想和模式，使学生学会利用网络资源进行学习的方法和经验。3、通过课题的研究与实践，探索普通中小学利用网络资源的途径与方法，形成一批优秀的网络教学课例。4、通过课题的研究与实践，开发出具有应用推广价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。五、研究基础（一）已有相关成果1、曾于93年、97年两度获得国家级优秀教学成果奖，其中《多媒体组合教学设计的理论与实践》项目的成果在全国的大中小学广泛应用，《多媒体组合教学设计》（李克东、谢幼如编著，科学出版社）多次再版发行。2、出版的《多媒体教学软件设计》（含教材与光碟）（谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年）、《多媒体教学软件设计与制作》（含教材与光碟）（李克东、谢幼如、柯清超编著，中央广播电视大学出版社，2000年）和《信息技术与学科教学整合》（李克东、谢幼如、柯清超等，万方数据电子出版社，2001年）在全国广泛应用。3、97年《多媒体技术在基础教育改革中的应用实验研究》和《小学语文"四结合"教学改革试验研究》获国家教委全国师范院校面向基础教育改革科学研究优秀成果二等奖。4、承担国家"九五"重点科技攻关项目《计算机辅助教学软件研制开发与应用》（简称96-750）《小学语文科学小品文》、《小学语文古诗欣赏》、《小学语文扩展阅读》、《初中语文新诗赏析》四个子课题的研制与开发，4个项目6张光盘全部通过教育部组织的专家组鉴定，被评为优秀软件，并由北京师范大学出版社和电子工业出版社出版，在国内及东南亚地区发行。5、2000年所完成的《学习反应信息分析系统》获广东省高等学校优秀多媒体教学软件一等奖，并出版专著《学习反应信息的处理方法与应用》（谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年）。（二）研究条件华南师范大学教育技术学科是国家级重点学科，华南师范大学教育信息技术学院是"211工程"重点建设学科单位，我国的教育技术学博士点之一。华南师范大学教育技术研究所拥有从事计算机教育应用研究的人员近30名，其中包括教授2名、副教授5名、讲师8名、博士研究生4名和硕士研究生近15名。他们在长期的研究工作中，对各种多媒体教学软件、网络教学应用软件、学科教学工具、资源库管理应用系统进行了深入的研究与探索，并已取得了实质性的进展和成果。本研究所拥有先进的计算机软件开发实验室两个、国家级的多媒体教学软件制作基地一个，在国内教育技术领域方面处于领先地位。（三）参考文献1、《多媒体组合教学设计》，李克东、谢幼如编著，科学出版社，1992年第一版、1994年第二版2、《多媒体教学软件设计》谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年3、《信息技术与学科教学整合》，李克东、谢幼如主编，万方数据电子出版社，2001年4、《学习反应信息的处理方法与应用》，谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年5、《Global Education On the Net》，高等教育出版社、Springer 出版社，1999年6、《教学设计原理》，.加涅、.布里格斯、.韦杰著，华东师范大学出版社，1999年7、《新型教学模式的探索》，谢幼如编著，北京师范大学出版社，1998年8、全球华人计算机教育应用大会（GCCCE）第一届至第五届论文集，1997年（广州）、1998年（香港）、1999年（澳门）、2000年（新加坡）、2001年（台北）9、《改善学习--2001中小学信息技术教育国际研讨会论文选编》，吉林教育出版社，2001年10、《认知过程的评估》，.戴斯、.纳格利尔里、.柯尔比著，华东师范大学出版社，1999年11、《教育技术学研究方法》，李克东编著，北京师范大学出版社，2002年六、研究组织机构本课题的研究人员由教学设计专家、信息技术教育应用专家、网络技术专家、学科教学专家、中小学教师、教育技术研究人员与研究生组成，以大学的教育技术研究所为核心，主要以广东、江苏、浙江、福建等地区的部分中小学以及西部一些网络环境较好的中小学为研究基地，辐射其他地区的中小学，借助信息技术产业的技术力量，实现理论、技术与学科教学的优化整合。总课题组顾问：南国农教授（我国著名电化教育专家，西北师范大学）李运林教授（华南师范大学电化教育系原系主任）周君达教授（中央电化教育馆原副馆长）苏式冬教授（广东教育学院原副院长）许汉特级教师（广州市教研室）总课题组组长：谢幼如教授（华南师范大学教育技术研究所）李克东教授（华南师范大学教育技术研究所所长、博士生导师）总课题组成员：柯清超博士生（华南师范大学教育技术研究所）陈品德副教授、博士生（华南师范大学网络中心）邓文新讲师（华南师范大学教育技术研究所）余 红副教授（华南师范大学教育技术研究所）总课题组秘书：王冬青博士生（华南师范大学教育技术研究所）高瑞利硕士生（华南师范大学教育技术研究所）刘铁英硕士生（华南师范大学教育技术研究所）孔维宏硕士生（华南师范大学教育技术研究所）徐光涛硕士生（华南师范大学教育技术研究所）杨淑莲硕士生（华南师范大学教育技术研究所）尹 睿硕士生（华南师范大学教育技术研究所）

可以参考下这个案例1.本课题研究意义及国内外发展状况：本课题研究意义：随着智能手机的普及，人们的日常生活和手机APP变得密不可分。微信自问世以来，现在已经形成为人们必不可少的交流工具。微信用户已经超过了十几亿，数量是及其庞大的。微信小程序是集合在微信上的功能，所以并不需要安装或者下载，与此同时，微信小程序不占用手机的内存，而且也不受手机系统的限制，使用起来方便快捷。而餐饮作为高频的需求，与人们的生活息息相关。在“互联网+”的深入和移动互联网发展的大环境下，人与食物的距离已经在外卖、生鲜电商和半成品食材电商所提供的解决方案下不断缩短；“吃饭的方式”也多了不少创新，比如餐桌的共享、厨师上门等。然而，还有这样一群人，在“懒人经济”盛行的今天仍然坚持着自己制作美食、研究美食。开发美食菜谱类微信小程序，通过美食菜谱的推广，倡导自己动手，切实改善食品安全问题，让社会中坚力量在享受美食、注重饮食安全的同时，回归厨房，体会厨艺的乐趣。通过对课题背景的了解以及国内外现状的研究，才体会到开发一个基于微信的美食类小程序的必要性。具体的研究意义如下：（1）微信小程序是基于微信的应用，用户不需要下载多余的APP，也不需要太多的业务操作能力就可以轻松实现厨艺交流和学习，因此对于用户来说使用成本很低，而且使用起来更加方便；（2）通过对应用界面的合理布局和美工设计，提高交互性和用户的体验；（3）微信小程序本身的特点就是“随时使用，随时关闭”，这样用户就不会担心其留在手机后台占据大量的手机内存给手机带来卡顿的现象。完全可以放心使用。（4）为烹饪爱好者和厨房新手们提供一个学习、交流的平台，号召大家回归厨房，享受厨房生活，提倡更健康的生活方式。国内外发展状况：虽然现在市场上的菜谱APP已经得到了大多数用户的肯定，但是其并没有达到一个成熟的阶段，随着人们需求的越来越高，也需要不断发展。最近几年由于市场和客户的需求，多种多样的菜谱APP一拥而现，比如美食杰、下厨房等移动菜谱深得用户的青睐，经过研究、调查，不难发现这些菜谱APP主要功能是向用户推荐菜谱。国内目前的美食菜谱应用发展具备以下几个特点：（1）菜谱APP起初是作为分享美食和交流厨艺的工具，但是为了适应用户日益增加的需求，各大菜谱APP已经从最初单一的菜谱推荐，转变为多动能社区，多平台，多功能话的综合性软件，甚至有些APP通过媒体和数据向人们展示其功能的强大。（2）菜谱APP的另一个引以为豪的功能是可以将用户与用户之间通过美食连接在一起，不仅可以促使用户之间切磋厨艺还可以促使一些志同道合的用户结交为朋友，这样一传十，十传百，美食APP在无形之中也受到了推广。可谓是一石二鸟，两全其美。（3）通过第二条完成用户积累后，美食APP会逐步通过线下免费课程，例如直播平台，教育网站等手段继续推广宣传，以达到普及的目的。当然，广告，这个最简单最原始的宣传方式，平台也会采用，并和各大电商协谈，利用电商已有的人气，继续推广其APP，实现盈利双收，并最终达到普及的目的。（4）支付方式使用支付宝、微信支付、网银等多种支付渠道； 比较国内外的发展现状，存在以下问题：（1）界面设计方面，应该像国外借鉴，充分考虑国人的浏览习惯；（2）搜索方式单一，用户依然要手动输入搜索内容，因此可以添加语音的识别功能来搜索，以此优化用户体验；（3）网站依托于网址，APP的下载则会占用手机内存，近两年，微信小程序在国内掀起革命，解决了以上问题，提供了便利；从美食菜谱APP的发展途径中分析得到，其庞大的用户量具有很好的条件来适应这种新型的美食APP，渐渐地，美食菜谱不仅成为了用户获取美食、交流美食、分享美食、切磋厨艺的途径，更成为了他们生活中必不可少的一种生活方式和用餐理念，其提供的先天性优势充分的得到了体现。将美食和社交结合在一起更是可以将用户很好的联系在一起，对于美食菜谱APP在市场上的发展也有很大的帮助。将美食和社交结合在一起更是可以将用户很好的联系在一起，对于美食菜谱APP在市场上的发展也有很大的帮助。最为重要的是，美食菜谱APP这一套吸引并留住用户的功能和手段，最终都会和用户的“吃”紧密的联系在一起，促使用户们频繁的消费，以满足自己的需求，从而达到了所有企业以盈利为目的的办业理念。由于目前APP发展的并不是很完善，并没有形成一家独大的场面，并且由于客户的需求量极大，所以发展空间依然非常可观。目前开发基于微信小程序的美食菜谱系统，将美食APP的功能和小程序轻便的特点结合起来，在发展上有很大空间。2.研究内容：本文的研究内容是根据“美食菜谱类微信小程序”这一课题展开的。在系统分析的阶段，应用RUP将过程理论统一化，并通过UML统一建模语言，对整个程序流程和市场需求进行统一的分析和总结。在此基础上，对系统进行了全面的总结和细节的设计，将理论假想和实际运用结合起来。具体完成的工作如下：（1）对当前的美食网站、美食APP现状进行研究，找出目前存在的问题，提出自己的方案；（2）对本系统开发过程中所需的相关技术进行详细介绍，并将该技术是如何运用到本系统中，进行了一些说明分析；（3）利用面向对象建模对系统的整个业务流程进行分析，并采用用例图和流程对业务的详细过程进行说明分析；（4）针对本系统的功能模块和需求分析确定其总体框架，并确定数据库实体，以及各个实体之间的联系，完成数据库的设计；（5）对用户端功能中的注册与登录模块、菜谱展示、菜谱查询、菜谱上传、用户中心模块进行详细设计；（6）对后台管理功能中的菜谱上传、用户信息、公告、菜谱种类等管理模块进行详细设计；（7）通过编码实现上述功能，并对系统进行测试。3.研究方法、手段和研究进度：（1）研究方法：以实验研究法为主，辅之文献法、比较研究、实验总结等方法。通过收集相关资料对比分析，选择相应体系结构和语言设计并开发系统。（2）技术路线：第一步，在教师指导下初步选题；第二步，搜集、阅读和整理相关资料，并撰写开题报告；第三步，证论与组织（拟写开题报告）；第四步，实验研究与分析；第五步，撰写毕业论文；第六步，毕业论文的修改与定稿。（3）预期研究进度：①第一周，利用网络资源和图书馆查找、检阅大量相关书籍与文献等资料并准备有关有用资料，完成开题报告，同时与指导教师联系商量本课题研究过程中要注意的相关事项及进度安排；②第二周，拟定大概的毕业论文提纲，同时与指导老师联系商量提纲拟定情况；③第三到第四周，完成小程序系统的硬件设计，并同时完成毕业论文提纲；④第五到六周，完成小程序系统的软件设计及程序设计；⑤第七周，反复调试，进一步完善；⑥第八周，整理稿件完成毕业论文初稿，提交至OA系统；⑦第九到十周，根据指导教师的修改意见，对论文进行补充、修改，形成第二稿，提交至OA系统；⑧第十一周，根据指导教师对论文再次提出的修改意见，进行修改，论文定稿，提交至OA系统；⑨第十二周，整理好所有答辩论文和材料，准备答辩。 学生（签名）：4.参考文献：[1] 刘玉佳. 微信"小程序"开发的系统实现及前景分析[J]. 信息通信, 2017(1):260-261.[2] 黄诗晴. 以豆果美食为例浅析食谱类互联网公司商业模式[J]. 时代金融, 2016(17).[3] 钟一平. 大数据时代背景下UGC模式在当今企业营销中应用的思考[J]. 新闻传播, 2014(6):240-241.[4] 匡文波. 微信小程序:机遇与挑战并存[J]. 新闻论坛, 2017(2):1-1.[5] 毕颜彬. 微信小程序撬动内容大市场?[J]. 出版人, 2017(2).[6] 陈徐毅. 一石激起千层浪:微信小程序来了![J]. 创意世界, 2017(5):78-81.[7]王安. 面对微信小程序的火爆 很多人却陷入了这8个误区[J]. 计算机与网络, 2016, 42(19):46-48.[8] 智焱. 微信小程序对大众传媒影响浅析[J]. 新闻论坛, 2017(2):25-27.[9] 陈凯宇, 程旭兰. 豆果食谱类APP市场推广分析 ——以"豆果美食"为例[J]. 现代营销(下旬刊), 2017(10).[10] 刘醒. 菜谱闹厨房[J]. 商界, 2015(1):52-54.[11] 杨泽丰, 王海春, 李均. 一种手机端菜谱系统的设计与实现[J]. 数字技术与应用, 2016(12):153-154.[12] 张建忠. 基于WEB的客户关系管理系统的分析、设计与实现[D]. 山东大学, 2012.[13] 胡郁. 人工智能与语音识别技术[J]. 电子产品世界, 2016, 23(4):23-25.[14] 宫承波, 王玉风. 立足小需求,做足轻应用:微信小程序无缝连接走向探析[J]. 新闻论坛, 2017(6):8-11.[15] 肖晓丽, 钱娅丽, 李旦江,等. 基于用户兴趣和社交信任的聚类推荐算法[J]. 计算机应用, 2016, 36(5):1273-1278.[16] 刘红卫. 微信小程序应用探析[J]. 无线互联科技, 2016(23):11-12.[17] 王天泥. 当图书馆遇上微信小程序[J]. 图书与情报, 2016(6):83-86.[18] 王亮, 邹志鹏, 姜虹. 基于微信小程序的医患交流平台的设计与研究[J]. 中国数字医学, 2017(11):71-73.[19] 郝杰. 微信小程序出世 取代APP?[J]. 中国经济信息, 2016(20):10-10.[20] 匡文波, 李芮, 任卓如. 微信小程序面面观[J]. 新闻论坛, 2017(2):15-18.谢富平. 基于SSH2框架的在线菜谱系统的实现[J]. 电脑知识与技术, 2015, 11(33):168-170.[21]迟豁. 舌尖上的移动互联美食APP[J]. 计算机应用文摘, 2014(11):54-55.[22]佚名. 香哈菜谱小档案[J]. 电脑知识与技术:经验技巧, 2017(1):17-17.[23]莫谦. 美食应用的未来在于强化社交[J]. 经理人, 2014(11).[24] Gan C, Wang W. Uses and gratifications of social media: a comparison of microblog and WeChat[J]. Journal of Systems & Information Technology, 2015, 17(4):351-363.[25] Rui W, Song H. Design and Implementation of Blind Family Members based on WeChat Applet[J]. China Computer & Communication, 2017.[26] Huang X. Explanation on the Attribute of Flex Layout Container and Element in WeChat Applet Development[J]. China Computer & Communication, 2017.[27] Harvey M, Harvey M, Harvey M. Exploiting Food Choice Biases for Healthier Recipe Recommendation[C]// International ACM SIGIR Conference on Research and Development in Information Retrieval. ACM, 2017:.指导教师意见： Xxx同学的选题贴近实际生活所需，有一定的实用价值，项目覆盖的知识面宽，同意开通。指导教师（签名）：年 月 日5.二级学院意见：二级学院（盖章） 年 月 日说明：开题报告应在教师指导下由学生独立撰写。在毕业论文（设计）开始二周内完成，交指导教师审阅，并接受二级学院和学校检查。

触摸台灯毕业论文

自科学教育类芝麻团 5 分钟前台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器.它一般分为两种,一种是立柱式的,一种是有夹子的.它的工作原理主要是把灯光集中在一小块区域内,集中光线,便于工作和学习.一般台灯用的灯泡是白炽灯或者节能灯泡.有的台灯还有应急功能,用于停电时无电照明已用来应急.触控式台灯的原理是内部安装电子触摸式ic与台灯触摸处之电极片形成一控制回路.当人体碰触到感应之电极片,触摸信号藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端,接着触摸感应端会发出一触发脉冲信号,就可控制开灯；如再触摸一次,触摸信号会再藉由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端,此时触摸感应端就会停止发出触发脉冲信号,当交流电过零时,灯自然熄灭.不过有时停电后或电压不稳也会有自行亮起情形,如果触摸接收信号敏感度极佳纸张或布也是可以控制的.仿古树脂台灯台灯,根据使用功能分类有：阅读台灯、装饰台灯.阅读台灯,灯体外形简洁轻便,是指专门用来看书写字的台灯,这种台灯一般可以调整灯杆的高度、光照的方向和亮度,主要是照明阅读功能；装饰台灯外观豪华,材质与款式多样,灯体结构复杂,用于点缀空间效果,装饰功能与照明功能同等重要.根据风格分类有：现代台灯、仿古台灯、欧式台灯、中式台灯.根据材质分类有：五金台灯、树脂台灯、玻璃台灯、水晶台灯、实木台灯、陶瓷台灯等等 使用场所不同,选用的台灯大小尺寸、风格、材质也略有区别.比如酒店用的台灯就比家居装饰台灯的尺寸大很多,特别是用于酒店大堂的台灯,外形尺寸更大、厚重豪华.欧式仿古台灯经久耐看,配套欧式建筑风格,有锦上添花的效果.现代商务酒店套房,则配套一些现代简约台灯,清爽简洁,不拖泥带水,也会令人耳目一新.豪华高档次的台灯,与适合的环境相搭配,点缀空间效果好情况下,无论灯是亮的,还是关着的,都是一件艺术品!

舞台灯光是在演员活动的舞台范围内，根据剧情的需要恰当地运用灯光组合，创造出充满生动而又灵魂的空间，让观众展现戏剧的全部含义并得到圆满的视觉艺术效果。我为大家整理的关于舞台灯光的科学论文，希望你们喜欢。

舞台灯光解析

〔摘要〕光的概念为大家所熟知。在现代表演舞台上，光的运用是一个非常重要的不可缺少元素。舞台灯光的千变万化展现出了他的魅力。舞台效果只有在灯光的辅助下，才具有视觉感染力和冲击力。本文就怎样设计和运用舞台灯光来达到其预期的效果做了独特的解析。

〔关键词〕舞台灯光灯光效果灯光塑造

在现代舞台表演中，光线的合理设计和运用使整个剧情层次分明、充满活力，富有灵气、富有生命力。舞台灯光是在演员活动的舞台范围内，根据剧情的需要恰当地运用灯光组合，创造出充满生动而又灵魂的空间，让观众展现戏剧的全部含义并得到圆满的视觉艺术效果。而要达到这种视觉效果，灯光的强度、灯光的色彩、灯光的分布区域和灯光的运动变化将起到非常重要的作用。

一、灯光强度

最初舞台灯光的核心作用就是照明。随着舞台艺术的快速发展以及现代灯光技术的不断进步，现代舞台灯光的作用和技术日趋完善，已经成为现代舞台艺术不可缺少的重要的组成部分。

舞台灯光给观众带来丰富多彩的视觉效果，光的强弱以及色彩的合理变化让观众根据剧情产生一种联想和暗示，随着剧情的变化设计出舞台灯光随之发生变化，让观众心理产生相应的情绪和感情上的变化，可以给观众带来更多的情感体验。

舞台灯光在观众视觉中所感受的明暗程度我们称之为―――光强。光强对舞台演出的照明起着决定性的作用，同时又有着重要的造型功能。它也对舞台剧情的变化起着重要的作用，对人物和景物的造型起着引导性作用。

在舞台灯光设计和运用中，光强的不同对观众的心理和情感产生冲击。明亮的灯光给带来观众轻松和欢快氛围，而暗淡的灯光给观众一种悲凉和凄苦暗示，如果灯光全部熄灭，整个舞台一片黑暗，观众就会有一种紧张压抑的感受。可以说舞台上有光才能显现表演中的人物和景物的造型。光愈亮、那么形象愈突出;光渐暗，那么形象也会渐隐。观众们在欣赏习惯上肯定是将视线及注意力朝向明亮处观看。运用光强效果，起到引导和集中观众的主要视线;同时利用光的强弱和对比，可以增强舞台画面的立体感、空间感及深远感。灯光的灵活设计及运用主要以观众感受到的光线来确定。主观性效果关系更多的是观众。

二、灯光色彩

在舞台灯光的设计运用中，根据光源、光强和光色等要素进行综合考虑，带给观众深入其境的画面感和时空感，从而能够更好的实现舞台烘染效果。灯光的颜色给观众一种最为直观的情感印象，观众从舞台灯光色彩的变化中感知心理的情感诉求。虽然灯光和色彩物理现象，但通过灯光和色彩的变化给观众带来不同的感情的心理反射。在舞台灯光的设计和运用中，考虑色彩的要素将对舞台剧情有直接影响。通过色彩的变化，可以营造不同的舞台环境和情景模式，为舞台剧情人物表演提供氛围支持。

舞台上光的色彩我们称之为“光色”。光色在渲染剧情、气氛及表现情感的造型要素等方面，起着重要作用，是最复杂的舞台因素之一。舞台灯光是舞台色彩的主要来源，对灯光色彩的运用来渲染不同场景所需要的情感诉求。温暖的颜色可以让观众感觉较为温和的情感，而较为阴暗的色彩又让观众的情绪较为低沉。所以灯光色彩的合理设计和运用对于舞台剧情及人物和景物都极为重要。通过灯光颜色的变化，营造出不同剧情所需要的舞台氛围，给观众带来一种情感上的共鸣，使剧情得到完美展现。

在舞台剧情演绎过程中，色彩可以引发观众丰富的联想和审美体验。如红色能够让人想到火、血、太阳、战争等等，也可以体现出热烈、喜庆以及温暖的气氛，也可以让人感到恐怖、死亡和疼痛。但是，具有不同文化背景及民族习惯的人所联想的色彩及审美体验有所不同，因此灯光色彩要灵活运用。在设计舞台灯光的过程中，可以运用光色来展示色彩效果。也可以运用光色的象征或含义，进而来烘托气氛和渲染剧情，这样就可以展示出人物形象的情绪变化，很好地烘托演出气氛。在设计舞台场景的灯光色彩中，首先要设计好总体布局，然后要设计好所营造色彩效果的主调。在表演区运用色光的过程中，色光要简练、鲜明，显示出它的主要特征。此外，还要利用色光技巧来把握它的艺术效果，确保主调明确，更为鲜明地展示剧情主体，才能很好地烘托剧情，凸显人物形象的表现。此外，还要把握好全剧色调，变换场次之间的主调，这样也可以形成起伏变化的全剧光色。

三、灯光运用

在灯光的运用中，如何发挥光强和光色对舞台整体效果的烘托和整个剧情的熏染作用，是我们为之需要思考的问题。

在灯光设计时，根据剧情的需要，首先要确定灯光的主色，然后再确定什么颜色作为辅色。即要保证每个场景的光强和光采都具有明显的色彩和气氛倾向，又要在整体的设计与运用中形成的色彩效果上具有突出的主调。在表演区的灯光设计中，最重要的应该是简练鲜明、特征突出。在光色的运用技巧上，要把控好舞台剧情艺术效果，使色彩的主调明确，那么剧情就能够更加个性鲜明。

在现代舞台灯光的设计和运用中，要重视用对比手法来营造出独具匠心的舞台气氛，使舞台色彩的效果更加明快、更加鲜明。在具体的设计中，最常用字的对比手法主要有：一是明暗对比;二是不同色调的对比;三是冷暖光的对比等等。运用这些手法可以有效提高舞台灯光的色彩效果。

为了更好突出舞台剧情的主题等要素，在光色的应用中，除了运用对比手法外，还要有色彩的变化来烘托剧情及人物和景色特点。在灯光设计时，要从整个剧情发展的角度来考虑整体色调的运用。根据场次主调的变化来调整剧情光色的起伏变化，使整个剧情更加丰富多彩。

在舞台灯光的设计运用中，要充分考虑整体画面色彩及尺寸，要让观众观赏剧情时对光色的选择及变化能够获得一种视觉上的美感享受。为了达到这种满意的效果，在灯光设计和运用时，要将每场次剧情融入设计中，让光色的选择以及光强的变化能够更好的为人物和景物服务，这样灯光的设计将更加具视觉效果和表演效果。

在舞台灯光设计时，光色和光强的运用也要考虑到舞台和剧情的整体风格。要以剧情的发展来考虑设计光色和光强，根据不同的场景、人物造型等要素，通过不同的光色和光强的运用来实现所需要的效果。另外，在设计时可以融入更多现代化技术元素，以满足观众日益提升的艺术追求。 四、灯光效果

舞台灯光最重要的效果是创设剧情气氛、体现出舞美的张力、塑造舞台时人物、形象，突出剧情主题，体现艺术时尚。在舞台剧情的发展过程中，通过灯光效果的不断变换，让其灯光色彩和变换明暗组合，可以形成如日出、日落、闪烁湖光、夜中灯影以及雷雨闪电等场景效果。

为使舞台灯光达到剧情所需要的理想效果，在设计中要充分运用光强、光采和光色等技术来营造一种让观众感觉到一种真实的舞台表演氛围。结合剧情的需要设计出光线和色彩的不断变化给观众心理带来难忘的情绪起伏，使作品的艺术感染力得以增强。

在舞台灯光设计中，最具效果的灯光运用应该是光色，光色能够实现较为理想的舞台艺术效果。

其一，光色可以构成一个完成的画面。光色具有灵性，可以把观众的视觉维度拉深、拉宽，制造一种视觉上的三维空间感觉。光色具有的这种要素，表达了色彩具有一定的空间自由性。光色可以从多维度对舞台剧情进行雕刻及修饰，表现出一定的空间性、整体性和统一性。

其二，光色的运用所起到的效果能够有效的激活舞台空间，可以让观众在有限的空间和时间里，感受到一种空间层次和时间远近的层次变化，让观众从色彩的变化来进行联想从而感受到剧情的变化，灵活多样的色彩变化可以带给观众不同的视觉冲击，使舞台的剧情具有丰富层次感。

其三，光色的运用所起到的效果能够更好的刻划剧情人物的心理状态，调节剧情气氛，突出舞台主题，变化多端的色彩运用技巧使舞台剧情能够表现出不同的视觉及情感效果。在灯光的设计运用中，可以综合考虑剧情人物及场景变化的需要，设计出合理的光色对比计划，让观众在光色的运用中体会到舞台人物形象和感情色彩的变化，享受光色给舞台剧情带来的魅力。

结语

在现代舞台表演中，灯光对剧情、人物和景物的塑造影响深远。灯光是舞台艺术的灵魂，是舞台艺术重要的构成元素。在舞台艺术中，舞台灯光设计和运用可以改变剧情的时空概念，塑造出剧情所需要的人物形象与心理预期。(责任编辑：谭博薇)

参考文献：

[1]贾一明.解析舞台灯光设计艺术[J].科技风，2013(13)：37

[2]董庆华.论述舞台灯光设计中光色的运用[J].人资社科，2014(6)：286

[3]刘会清.舞台灯光设计的色彩调控[J].戏剧之家，2015(5)：47

[4]周建华.舞台灯光设计中的光与色运用[J].艺术科技，2015(2)：70

浅析舞台灯光技术

摘要：本文笔者介绍了舞台灯光的 发展 ，组成，舞台灯光控制系统结构及设备安装的位置与功能，并阐述了舞台灯光的配电、控制以及工程设计中相关的技术知识。

关键字：舞台灯光，控制系统，通讯模块

自从舞台产生，舞台照明随之成为舞台组成的部分。舞台照明，贵在突出视觉、写实、审美和表现四大要素。经历了多年演变。逐渐发展成今天比较完善和先进的照明系统。戏剧的第一个繁荣期，出现在两千多年前的古希腊。当时的剧场都是露天或半露天的。 舞台的照明都靠天上那巨大无比的“灯”— — 太阳， 所以只能在白天演出。而夜晚休息娱乐的需要、露天演出易受天气 影响 等客观弊端及戏剧的发展使舞台灯光成了人们必须解决的 问题 。

剧场照明设计是否成功，是以舞台灯光的处理是否得当为标志。舞台灯光不仅要照亮演员，让观众看清面部表情、神态和动作，更重要的是充分运用照明技术，调动灯光操作等手段来强化 艺术 效果，使观众有身临其境之感。舞台灯光的安装部位、功能及灯具配置舞台灯光按其使用功能主要分为两种：可调光的调光回路;不可调光的直放回路。舞台照明方式一般分为三种：

a。一般照明。指顶光和伸出式舞台作为部分顶光的吊点灯环，以及葡萄架上、天桥上的照明。

b。重点照明。指面光、耳光、柱光、侧光、脚光、流动光和伸出式舞台的低角度面光、内(外)侧光、转台流动光以及乐池内设置的供接乐谱灯的低压插座。

c。装饰照明。指天排光、地排光和舞台上使用的激光效果器、追光、流动 音乐 喷泉以及各式电脑灯。

舞台灯光如此重要上面的叙述比较简单，下面从技术的角度进行剖析：

舞台灯光控制系统结构可以大致分为三个模块;人机界面模块，主控机模块和底层控制模块。三大模块相互间利用RS485总线通讯，以固定的波特率传输数据。

人机界面模块的功能主要是接收控制人员的控制指令，一般可以用简单的工控面板实现。该模块接收到指令以后不作指令的翻译，直接通过RS485总线传输按键信息到主控机模块。

主控机是整个布光控制系统的核心部分，负责上层控制界面和底层硬件控制模块的联系。主控机在收到控制模块发来的按键信息后经过翻译， 形成二进制的控制的指令; 然后主控机依据收的指令和相关的控制模块地址组成一帧完整的数据，并通过RS485总线传输到下行总线上， 各底层控制模块再按地址匹配获取属于自己的数据。

底层控制模块是直接控制舞台灯光动作的硬件设备。由于舞台灯光的数目一般比较多，因此控制模块的数量一般也在10～ 20之间， 所有的控制模块都挂靠在同一总线上，相互之间独立编程。当主控机向总线上发送数据时， 所有控制模块都接收到数据信息，并根据帧结构所包含的地址信息解析出属于自己的指令并执行之。

舞台灯光控制系统控制模块其主要的功能有2方面： 一是和主控机的通讯， 接收来自上层的指令。二是根据指令控制硬件电路实现对灯光动作的控制。下面分别就这两个模块进行介绍。

下面介绍一下接收通讯模块：

① 通讯方式选择

由于控制信号相对简单，这里采用的是串行通讯方式。这种方式运用起来比较方便， 对外围器件要求不高， 半/全双功方式可自由选择。在异步 方法 中最重要的是波特率的设置。太高， 会增加单片机的负担，甚至不可实现;太低，会影响整个操作的响应速度。

② 传输标准选择

目前 各种传输标准很多，但各有优缺点。由于布光系统作于演播厅，各种音响，电器的干扰会很多，因此，所选的传输方式应是抗干扰比较强的。由此考虑，在通讯距离为几十米到上千米时，选用RS485总线传输是比较理想的。485总线利用两条传输线，采取平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV 的电压， 因此可以大大增强传输时的抗干扰能力，传输信号在千米以外可得到恢复。

RS485总线使用方便，用一对双绞线即可实现多站联网构成分布式系统。它设备简单，价格低廉，能进行长距离通信，故在工程项目中获得了广泛的 应用 。

③ 收发器选择及使用

在485总线上传输的是485电平，而单片机和主控微机只能识别TTL电平。这样，在两者间就必须有专用芯片设计转换电路，这就是收发器。收发器的种类很多，可根据需要转换不同的电平，这里只需要485一一TTL 电平间的转换。比较-g。用的是M ax48x系列， 和带隔离的Max148x系列。在 应用 中， 为减少通讯电路与其他电路间的干扰，必须要有隔离级。虽然可以直接使用较高档的带隔离级的485收发器， 但从价格考虑， 还是自行设计隔离电路更好。这里运用光电耦合器件，单独电源供给等手段实现隔离。在使用M ax483是要注意使能端的控制。收发器处于接收状态只有在/RE =0， 并且可移植性， 避免了不必要的重复工作。图2 中的模块功能管理层和硬件驱动和基本功能函数接口层同属于Opentv中间件。模块功能管理层是为方便编写用户应用程序， 按照一定的中间件函数接口标准编写的有关于音频、视频和频道操作管理和控制的函数。驱动与基本函数接口层是OpenTV 中间件的底层部分。这一层次的软件编写要根据具体的硬件驱动来进行相应的改动，目的是提供给模块功能管理层统一的驱动接口函数。

③ 操作系统和硬件驱动层

本系统所采用的操作系统是pSOS;硬件驱动层主要针对各硬件模块， 提供相应的驱动程序。主要的驱动包括：Kernel模块，主要负责提供对进程的操作，诸如进程的创建和删除等;接口模块，包括I C接口操作控制，RS一232 串口通信，智能卡的控制等;音频模块;视频模块;OSD 模块;解复用模块;解码模块;Flash 驱动模块;TUNER 驱动模块。

最后一步是机顶盒系统的调试：本系统的软件是在pSOS编译器的基础上编译完成的。整个测试框图如图3所示。系统利用了一个TS 码流发生器作为机顶盒的调试TS 源。TS 流通过QAM 调制器调制到信道中，QAM 信号送到机顶盒的前端进行QAM 解调， 再送入系统板中进行信源解码。TS流也可以直接通过系统板中的接口送入以对信源解码进行单独调试。系统个人电脑的测试是在PC + WINDOWS2000平台上进行的。而系统运行软件则在pSOS 实时操作系统环境下执行。编译好的可执行文件通过仿真RoM 从串口下装到硬件平台上的RAM 中， 然后系统将从RAM 中的某一固定地址读出并执行程序。由于本硬件平台没有提供网口， 所以pSOS 自带的在线调试功能并不能实现，调试信息只能通过执行程序过程中的输出信息得到。

因此， 将硬件上的串口与个人 计算 机串口相连，程序运行过程中的调试信息可以显示在个人电脑的屏幕上，从而， 编程人员可以得到所需要的调试信息。

[ 总结 语]

如今灯光系统控制已经由原来的人工操作进化为计算机管控。对舞美工作者计算机水平的提高也提出了现实的要求。相信随着灯光照明系统的不断更新完善和舞美工作者素质的日益提高将使我们的舞台更具 时代 气息。更具诱惑力，更加精彩。

参考 文献 ：

[1]李海东《建筑电气》 科学 技术出版社2002

[2]金长烈、柳得安、姚涵 《舞台灯光》机械 工业 出版社 2004

[3]窦维平、马英俊《视觉设计色彩》东南大学出版社 2001

[4]张文杰《影视照明》 科技 技术出版社 2005

传统的触摸调光、触摸开关已经很成熟，主要是台灯和楼道灯用。原理大致是手指接触金属电极时，人体感应附近的50Hz交流电作为杂波触发控制电路，或者人体的对地电阻改变内部的RC振荡频率和相位。一般触摸时要求手指接触裸露的金属片，这一类电路内部大多使用不隔离的电源供电，直接触摸上去总给人一种不够安全的感觉。有的触摸片上有一层薄薄的绝缘漆，不过也好不了多少。还有一个是老问题：带手套时触摸不起作用。现在有一种新一代的电容式触摸感应技术，通过检测手指接近时，金属电极与手指之间微小的电容变化，来检测触摸动作，可以隔着绝缘面板起作用，能穿透几毫米厚的塑料、玻璃等绝缘材料。使用这种技术的电容式触摸按键，已经在电磁炉、微波炉和手机出现。电极与手指之间隔几毫米的绝缘物的话，等效电容值应该是很小的，技术实现原理与传统的触摸按键大不相同。用这种电容式触摸感应技术，可以做出完全绝缘的触摸调光灯、触摸开关，感应电极安装在绝缘外壳或面板的背面，手指只在面板上触摸，应该是绝对安全了吧!

这个我也不太清楚啊，毕竟不是学物理的人啊。使用方法我就会，手短时间摸一下按钮离开，是开灯和关灯，灯会在3秒钟左右慢慢开灯或关灯（渐明渐暗功能）不会突然亮或暗，眼睛适应不了，保护视力和防止冲击电流延长灯泡使用寿命；亮灯状态下，手长时间摸住按钮进入调光模式，到了想要的亮度松手就保持这个亮度；最暗可以调到比小夜灯还要暗，无档位的调节范围大，松手再长摸进入反方向亮度调节；不断电下关灯后亮度记忆，下一次开灯会回上次上关灯的亮度。