朱新雨 李佳俊 陈羽 邱世宇 刘媛娜
（上海大学 机电工程与自动化学院 工程练习国家级教育试验演示中心，上海 200444）
摘要：本著作是智能化程度较高的学校导游体系，依据STM32和数据库数据存取和拜访，首要依据学校的各个景点和场所规划，选用神经网络树立，自我反应发生相对流量和点击率较高场所，自我适应和学习生成解决方案，便利人们能够更快更准地取得学校各个景点和场所的方位信息，能够结合方位供给智能化和多样化的景点信息解说及道路规划等功用，其便利、丰厚的功用性为师生带来了极大的便利，能够出色完结在学校内的导航服务，一起做到既削减人工又便利学生、考生、家长及对学校不了解的观赏人员。
要害词：导航体系；数据库；STM32；智能化
* 源自“智能学校导航体系”项目。该项目取得了“2018年度‘罗姆杯’上海大学大学生机电立异规划大赛”的“最具人气奖”。
0 导言
跟着新学期的到来，数百万大学重生开端了簇新的学习生计，重生们来到全新的学校，怎么快速地融入到学习和日子中，是每一位重生面临的问题。现在一款交融学校各单位信息的智能导航体系，为重生们带来了便利。面临宽广的学校环境，刚入学的重生或是初度到学校观赏的人往往不清楚怎样才干抵达自己的目的地，需求一个学校智能导航设备引导他们出行。现在在国内，真实能够称得上是智能导航器而且具有满意地图精度的产品几乎没有，更不要说是专门针对学校的智能导航体系了。因而，在学校一些旅行景区和标志性建筑物中设置智能导航设备十分必要。
1 体系规划
本导航体系首要分为履行部分、操控部分和软件部分。
履行部分首要包含机械传动部分和结构组件部分，为了满意结构强度要求，规范资料首要挑选欧标的40铝型材，特别资料来自于车铣工艺加工和3D打印，构型挑选多结构树立满意承重要求。
操控部分的主控中心挑选STM32系列MCU，电机选用SUMTOR大扭矩高精度步进电机，驱动器则选用配套的DM542步进电机驱动器，通讯操控首要选用HC-05低功耗蓝牙模块。
软件部分的组成为配套的APP程序和微信程序，操作界面的更迭算法首要依据数据库数据信息存储和拜访，算法结构为反应结构，然后构成相对牢靠的用户操作界面。一起，在很多储藏和导入地址信息之后，在软件内部构成二维地图树立，内部选用最短途径算法，生成解决方案。全体技能结构如图1，体系作业原理见图2。
2 硬件规划
机械部分首要依托联轴器、滚珠丝杠、销及部分螺纹和铆钉衔接，模型建模首要依托UG，经过一套CAD和CAE进行虚拟仿真制作，最终再进行有限元剖析和动力学剖析取得相关数据和一些安全值，再选材收购和确保模型作业正常。
电气硬件由一块STM32F407中心板、一个蓝牙模块、一个步进电机、一个步进电机驱动器、触摸屏和一些开关组成。如图3。
2.1 硬件作业原理
运用者经过操作触摸屏，体系搜集信号信息，将数字信号转化为电子信号传入STM32，再将电信号改变成数字信号计入芯片，运用I/O口宣布电信号和脉冲信号给步进电机驱动器，在电信号功率放大后，传入步进电机的定子绕组，运用脉冲信号操控滚动间隔，经过机械传动带动履行部分完结动作，然后完结整个进程的信号和信息改变。
2.2硬件电路规划
主控部分：以STM32F407zet6作为主控芯片，经过SPI接口与步进电机驱动芯片L6470进行通讯，运用UART和HC-05蓝牙模块与外界通讯，主控芯片以中止的方法接纳来自UART的指令，主函数依据指令驱动电机，以中止的方法能够进步程序的响应速度，节约芯片资源。
电机驱动：因为 L6470选用电压操控方法完成细分驱动，电源电压的动摇对操控的精度影响颇大。为了对其进行补偿，芯片内部集成了一个 5 位的 AD 转换器，能够实时监测电源电压，在电源电压动摇时，对内部PWM 调制的占空比进行必定的补偿。因为ADCIN号引脚的最大耐压为3.3V，所以电源电压有必要经过火压电阻后才干衔接到该引脚，电阻值的选取需求确保，本规划中电源电压为 20 V，经过 2 kΩ 与 27 kΩ 电阻分压后为 1.404 V。
3 软件规划
3.1软件作业原理
用户能够运用微信小程序或是APP来进行导航体系的运用，客户端搜集用户拜访过地址的相关数据信息存储到后端数据库中，再以web的方式树立一个后台数据中心，运用百度的ECharts或许Java?Applet等第三方的扩展插件，在原有的html文件中添加相应的可视化插件模块，将后台数据库的格式化的数据以图表方式出现到浏览器交互界面中，生成有关拜访地址、次数的可视化图表和学校人流热力求，管理员能够经过网页检查学校内以及邻近运用导航的人流信息来进行相关资源的分配调度。
树立后台体系能够实时动态监控热门区域的人流量增加及削减状况，更首要的是运用大数据技能进行用户数据的发掘处理和剖析，必定程度上到达对学校人流量的监控和猜测。
此外，用户对导航体系和导航精确度的反应都会存储在后端中，能够经过Python自然语言处理技能提取要害的地址信息，定时检测出反应较多导航不精确的地址反映给后台管理员，进行及时批改。
4 总结
该智能指路牌在弹性云主机上装置数据库，树立服务器环境，收集用户数据和流量，生成用户运用剖析图表。依据收集得到的用户运用轨道生成热力求，从数据库反应给管理者，以便于查错和改善导航体系。经过一系列闭环反应和信息交流，到达智能化自我学习功用高度使用。具有杰出的使用远景和市场潜力，具有技能合理性、完整性、使用性、立异性等，具有以下长处：
1.削减学校人力、物力投入；
2.使重生快速了解学校；
3.便利外来人员辩明方位；
4.利于游客了解学校文化。
一起经过信息化、智能化手法，完成对各种资源的有用集成、整合和优化，完成资源的有用装备和充分运用，进步了各项作业效率，作用和效益，完成教育的智能化和现代化，满意年代教育的需求，具有必定使用和推行远景。
参考文献
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（注：本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第6期第56页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。）
