钥匙坐标定位.docx

钥匙坐标定位一、 钥匙的基本情况钥匙是人们生活中的一种常用的开锁工具，制作钥匙的材料主要以铜、锌、铝、铁和其它金属。钥匙的发明比锁要晚些，自4000年前已在古埃及出现。远在三千多年前，中国就有了锁。不过，最早的锁没有机关，只是做成老虎等凶恶动物的形状，想借以把小偷吓走，只能说是一种象征性的。据说鲁班是第一个给锁装上机关的人。从出土文物及文字记载所反映的情况看，古代的锁是靠两片板状弹簧的弹力工作。直到现在，这种弹簧仍在应用。我们广泛使用的弹子锁，是美国人小尼鲁斯耶鲁于1860年发明的。而钥匙的发明比锁要晚些，古代的埃及人是世界上最早使用钥匙的。他们的锁是把一条木制门栓插入一个槽中，槽沟顶部有一个木制栓。门栓插入槽沟后，木制栓便会插入门栓的孔。这样一来，门栓便很牢固，必须用钥匙才能打开。由于埃及人的锁只能用在有门栓的那一面，不利于灵活地开与关，于是，希腊人在此基础上，又研究出一种可以从另一面打开的锁。希腊人所制的钥匙，是一根弯曲的木棒，形状和大小很像农夫用的小镰刀。但是也有一些钥匙长达3尺，必须扛在肩上才能搬动，相当沉重。罗马人可以说的是古代最精巧的锁匠，他们对制造钥匙的标准相当有研究，已经懂得把钥匙末端的钉子切割成各种不同的形状。锁和钥匙的发明促进了人类文明的进步,给我们的生活带来了很大的便利.但在生活中我们也会为经常找不到钥匙而苦恼,特别是在有急事的紧张关键时间.老人忘了钥匙放在哪更是闹心.为此,创造快速简洁的找钥匙方法很有现实意义.据统计,记忆差的人一生大约浪费三十分之一的光阴寻找遗忘的东西,基于此,设计出钥匙定位装置,在屋子的范围内,帮助忘性比较大的人解除找不到钥匙的烦恼.二、 分析(主要解决两个问题)1.对空间坐标的数字化物理质点运动在高中就有学习，到大学学习这一知识时，感觉最大的是位置矢量，质点运动方程等新概念的出现。我觉得这两个新概念建立了基础，就好像建立了研究问题的标准，通过它建立的坐标方便表示出物体的位置，提纲挈领，最为形象了解物体的运动情况。在屋子里找钥匙也要有一个标准作为参考，以确定钥匙的位置，因此准确有效简洁的建立屋子里的坐标是第一个问题，而如何确定钥匙的位置则是第二个问题。2.信号源 接受设备要解决第二个问题首先要解决信号源和接受设备的问题。涉及到这个问题要有具体的要求，包括信号源和接受设备的稳定性。信号源可不可以及时有效的发射信号，信号的可用性如何都是问题的关键。当然，还包括设备的灵敏性。三功能特点1.数学坐标系的建立X.Y.Z轴坐标系可以确定空间物体的位置，我想突出它的作用，把它和信号源接受设备融合，只用以钥匙为载体的信号源，接受设备和坐标系就能确定钥匙的位置。这个坐标系包含在接受设备中，只要出现信号源就能捕捉到，并且确定钥匙的位置。2.信号源激光原理:设备可以捕捉到微弱的光信号，通过发出光信号的位置确定钥匙的位置， 检测到的激光信号在建立的坐标系中显示,钥匙的坐标自然显示在接受设备上.一般带光斑整形的激光器，会有几种备选的光斑，分别是点，一字线，十字叉丝，常用于位置标示。如果要通过传感器来确定光斑的位置，一般会用到点状激光器，对应的探测器有PSD(position sensor detector) 和 QP （quadrant photodiode），在假设光斑能量均匀分布的情况下，如果要确定光斑的能量几何中心，一般用QP检测；如果再光斑较小的情况下检测光斑位置，一般使用PSD，PSD又分为一维PSD和二维PSD。横向光点效应用来检测光点位置.3.语音识别语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面只要说一声”开灯”,激光装置就会发出光,从而激发信号源.创新特点:一,对所有人语言信号的识别分析,用特定的算法找出声音的特征,对所有人起作用.二.无线接收信号送给单片机处理三.单片机控制的光装置指示钥匙的位置四.计算机显示钥匙的精确坐标注意事项:在实验过程中,需要检测激光的稳定性,以及它的穿透性和探测器对它的灵敏度.如果稳定性达不到要求,想办法提高激光的可用性. (备用信号源)1热信号通过电流的热效应，让钥匙发热，用热感应找到钥匙。让钥匙发出热量时，可以通过电路的闭合控制，用无线信号控制电路的闭合。2蓝牙近距离传输设备。在房间的不同位置放置接受设备，通过接受信号的时间差计算钥匙的坐标，计算方式和方法用程序控制。这当中包括调试程序和设备位置，确定最佳位置，把钥匙放在不同位置验证找到他的时间。四.研究过程(1).在现有的资料中查找房屋的构造,建造房子的材料,分析它的环境有利性和局限性.(2).利用计算机建立三维空间坐标系,并与钥匙的空间融合(3)联调联试,检测坐标的可用性(4)图纸设计,实物制作(5).功能模块编程,实现无线控制,信号输出,信号接收,数字坐标显示(6)功能检测,程序调试五.模块介绍1.坐标模块在该系统中，站点坐标系采用地心直角坐标系，如图2所示。图中T为站点，O为地心，B、L分别为纬度与经度。采用该坐标系是为各站点之间进行空间校正之用。所有站点的目标坐标值数据均通过地心大地坐标系进行转换。每个站点的大地坐标值为：(Bi，Li，Hi)i=O，1，2，n。当i=O时，为基准站点大地坐标。站点测量坐标系如图3所示，O点为站点测量中心，O-XYZ为东北天坐标系，OX-指向大地东方，OY-指向大地北方。 现假定基准方向与Y同向。当然基准可以任意，最后将测得的目标方位角度转换到O-XYZ坐标上即可。(不明白此系统的原理)2.信号源光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。微观粒子都具有特定的一套能级（通常这些能级是分立的）。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的 物质与光相互作用的规律状态（或者简单地表述为处在某一个能级上）。与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差E，频率为=E/h（h为普朗克常量）.3.语音识别语音识别方法主要是模式匹配法。在训练阶段，用户将词汇表中的每一词依次说一遍，并且将其特征矢量作为模板存入模板库。在识别阶段，将输入语音的特征矢量依次与模板库中的每个模板进行相似度比较，将相似度最高者作为识别结果输出