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基于单片机的行李系统虚拟框控制系统设计
一、 课题的研究背景及意义
面对日益发达的航空运输业务，旅客行李的流动效率要求不断提高，其中，行李托运任务也日益繁重。任务繁重难免会有工作人员操作失误即将行李从称重传送带送到去往安检的传送带时多按了按键，造成多余的行李虚拟框，体现在现实情况上就是即使行李传送带上有大片空地，也不能被安放行李，降低了行李托运的效率。目前，国内大多数机场针对这一问题，还没给予切实可行的措施。本文的研究就是为了避免这一情况的发生。
二、 国内外研究现状
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航设置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机，摄影机，以及程控玩具等，这些都离不开单片机。单片机在目前的发展形势下还表现出可靠性及应用越来越高水平和互联网连接，所集成的部件越来越多，功耗越来越低和模拟电路结合越来越多等发展趋势。
三、课题的研究内容及手段
1.研究内容
在行李托运传送时通过激光感应器检测每个虚拟框是否是空框（即虚拟框的这片区域是否有行李），并把信号传给单片机，若判断为空框，则由单片机将已有的空框分配到需要的柜台处，使得传送带上的空间得到充分利用，这样就实现了对虚拟框的监控功能。熟练掌握传感器及单片机的基本原理，明白其特点和运行性能。
单片机主要的特点：
（1）高集成度，体积小，高可靠性
（2）控制功能强
（3）低电压，低功耗，便与生产便携式产品
（4）易扩展
（5）优异的性能价格比
设计完成后，检验所设计系统的不足，找出设计缺陷并不断改进，通过实际调试过程锻炼解决实际问题的能力，并能基本实现设计目标；通过毕业设计说明书等文档的整理，锻炼撰写科技文献的能力。
2.研究手段
（1）了解、熟悉本毕业设计课题的内容、目的和意义以及该产品的应用领域。
（2）查阅与本课题相关的资料、文献。了解、熟悉、掌握以单片机控制为核心的控制系统发展历史、现状和趋势。
（3）合理选择满足控制系统要求的单片机、传感器等主要电气元、器件。
（4）结合电机及电力拖动、运动控制系统、单片机原理等相关课程基础知识，掌握单片机、传感器等器件的基本原理和使用方法。
（5）根据控制目标，设计控制系统的工作流程和框图。
（6）完成软件编写和调试。
四、研究步骤
（1）根据原有行李托运系统对虚拟框监控的缺陷，提出解决方案；
（2）理清思路，画出系统要实现的功能框图，设定系统各部分的作用及要求；
（3）查阅相关资料，熟悉每个硬件的特性和编程环境，学习用C语言及单片机等软件进行编程 、程序代码及相关注释；
（4）在实验室进行软件上机调试；
（5）设计完成后，检验所设计系统的不足，找出设计缺陷并不断改进。
五、参考文献
[1] 邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法.北京：清华大学出版社，2004.
[2] 谭浩强.C语言程序设. 第二版.清华大学出版社.1999.
[3] 邓元应.数字电路与系统设计.西安电子科技大学出版社，2003.
[4] 康华光.电子技术基础.数字部分，北京：高等教育出版社，2006.1.
[5] MC9S08GT60 Data Sheet Rev.2.17.2007.http://www.freescale.com.
[6] 刘祖明、周福明、 黎小桃.Protel DXP 2004入门与提高 .电子工业出版社 .2010.6
[7] 何此昂、 周渡海.Freescale 08系列单片机开发与应用实例.北京航空航天大学
出版社.2009.1
[8] 韩九强、 周杏鹏.传感器与检测技术.北京航空航天大学出版社 .2010.8
[9] 孙俊喜.LCD驱动电路、驱动程序设计及典型应用. 人民邮电出版社 .2009.4
[10] 胡寿松.自动控制原理.北京：科学出版社.2001.
[11] 唐颖.单片机原理与应用及C51程序设计.第一版.北京大学出版社.2008
[12] 邵贝贝.龚光华.单片认识与实践.北京航空航天大学出版社.2006
[13] 李刚.陈世利等.飞思卡尔8位单片机实用教程.北京：电子工业出版社.2009
[14] 熊伟.工控组态软件及应用.北京：中国电力出版社.2012.2
一、 课题的研究背景及意义
面对日益发达的航空运输业务，旅客行李的流动效率要求不断提高，其中，行李托运任务也日益繁重。任务繁重难免会有工作人员操作失误即将行李从称重传送带送到去往安检的传送带时多按了按键，造成多余的行李虚拟框，体现在现实情况上就是即使行李传送带上有大片空地，也不能被安放行李，降低了行李托运的效率。目前，国内大多数机场针对这一问题，还没给予切实可行的措施。本文的研究就是为了避免这一情况的发生。
二、 国内外研究现状
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航设置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机，摄影机，以及程控玩具等，这些都离不开单片机。单片机在目前的发展形势下还表现出可靠性及应用越来越高水平和互联网连接，所集成的部件越来越多，功耗越来越低和模拟电路结合越来越多等发展趋势。
三、课题的研究内容及手段
1.研究内容
在行李托运传送时通过激光感应器检测每个虚拟框是否是空框（即虚拟框的这片区域是否有行李），并把信号传给单片机，若判断为空框，则由单片机将已有的空框分配到需要的柜台处，使得传送带上的空间得到充分利用，这样就实现了对虚拟框的监控功能。熟练掌握传感器及单片机的基本原理，明白其特点和运行性能。
单片机主要的特点：
（1）高集成度，体积小，高可靠性
（2）控制功能强
（3）低电压，低功耗，便与生产便携式产品
（4）易扩展
（5）优异的性能价格比
设计完成后，检验所设计系统的不足，找出设计缺陷并不断改进，通过实际调试过程锻炼解决实际问题的能力，并能基本实现设计目标；通过毕业设计说明书等文档的整理，锻炼撰写科技文献的能力。
2.研究手段
（1）了解、熟悉本毕业设计课题的内容、目的和意义以及该产品的应用领域。
（2）查阅与本课题相关的资料、文献。了解、熟悉、掌握以单片机控制为核心的控制系统发展历史、现状和趋势。
（3）合理选择满足控制系统要求的单片机、传感器等主要电气元、器件。
（4）结合电机及电力拖动、运动控制系统、单片机原理等相关课程基础知识，掌握单片机、传感器等器件的基本原理和使用方法。
（5）根据控制目标，设计控制系统的工作流程和框图。
（6）完成软件编写和调试。
四、研究步骤
（1）根据原有行李托运系统对虚拟框监控的缺陷，提出解决方案；
（2）理清思路，画出系统要实现的功能框图，设定系统各部分的作用及要求；
（3）查阅相关资料，熟悉每个硬件的特性和编程环境，学习用C语言及单片机等软件进行编程 、程序代码及相关注释；
（4）在实验室进行软件上机调试；
（5）设计完成后，检验所设计系统的不足，找出设计缺陷并不断改进。
五、参考文献
[1] 邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法.北京：清华大学出版社，2004.
[2] 谭浩强.C语言程序设. 第二版.清华大学出版社.1999.
[3] 邓元应.数字电路与系统设计.西安电子科技大学出版社，2003.
[4] 康华光.电子技术基础.数字部分，北京：高等教育出版社，2006.1.
[5] MC9S08GT60 Data Sheet Rev.2.17.2007.http://www.freescale.com.
[6] 刘祖明、周福明、 黎小桃.Protel DXP 2004入门与提高 .电子工业出版社 .2010.6
[7] 何此昂、 周渡海.Freescale 08系列单片机开发与应用实例.北京航空航天大学
出版社.2009.1
[8] 韩九强、 周杏鹏.传感器与检测技术.北京航空航天大学出版社 .2010.8
[9] 孙俊喜.LCD驱动电路、驱动程序设计及典型应用. 人民邮电出版社 .2009.4
[10] 胡寿松.自动控制原理.北京：科学出版社.2001.
[11] 唐颖.单片机原理与应用及C51程序设计.第一版.北京大学出版社.2008
[12] 邵贝贝.龚光华.单片认识与实践.北京航空航天大学出版社.2006
[13] 李刚.陈世利等.飞思卡尔8位单片机实用教程.北京：电子工业出版社.2009
[14] 熊伟.工控组态软件及应用.北京：中国电力出版社.2012.2
目 录
摘 要 1
Abstract 2
第1章 绪论 4
1.1论文的背景意义 4
1.2航空行李行李检测的技术现状 6
1.3论文的研究内容 7
第2章 行李检测技术综述 8
2.1 基于激光感应器的方法 8
2.6 本论文的选题 9
第3章 行李检测系统设计 10
3.1系统结构和基本原理 10
3.2重量分析系统的设计 10
3.2.1行李重量采集系统 10
3.2.2重量采集的操作步骤 11
3.3激光感应器系统设计 13
3.3.1激光感应器系统组成 13
3.4单片机的选择 15
3.4.1 AT89C51单片机概述 15
3.4.2 AT89C51单片机功能特性概述 16
3.4.3 AT89C51单片机引脚说明 16
3.4 CX2016A简介 18
3.5激光发射电路设计 19
3.6 激光接收电路 20
第四章 实验结果及分析 22
4.1激光感应器系统下实验结果分析 22
4.1.1实验平台及行李图像采集 22
4.1.2激光感应器检测系统标定 22
4.1.3虚拟框行李测量步骤 23
4.1.4实验结果及分析 23
第5章 结论 27
参考文献 28
致谢 29
附录A ：程序清单 30