（定稿）织机电控技改项目投资申请报告6

为计数允许信号，在信号的上升沿时刻计数模块开始对输入信号的频率进行测量，测量时间恰为个时钟周期正好为单位时间，在此时间里被测信号的脉冲数进行计数，即为信号的频率。

然后将值锁存，并送到数码管显示出来。

设置锁存器的好处是使显示的数据稳定，不会由于周期性的清零信号而不断闪烁。

在每次测量开始时，都必须重新对计数器清。

测频控制信号发生器源程序如下测频控制时钟计数器时钟使能计数器清零输出锁存信号时钟二分频，产生计数器清零信号测频控制产生器如图，图中接的的的信号，为计数允许信号，接计数器的，信号用于在每次测量开始时，对计数器进行复位，接计数器的，接锁存器的。

图的封装图测频控制信号发生器的工作时序图，控制模块的几个控制信号的时序关系图如图所示。

图的时序仿真图从图中可看出，计数使能信号在的高电平后，利用其反相值的上跳沿产生个锁存信号，随后产生清信号上跳沿。

为了产生这个时序图需首先建立个由触发器构成的二分频器，在每次时钟上升沿到来时令其翻转。

其中，控制信号时钟的频率取，而信号的脉宽恰好为，可以用作闸门信号。

此时，根据测频的时序要求，可得出信号和的逻辑描述。

由图可知，在计数完成后，计数使能信号在的高电平后，利用其反相值的上跳沿产生个锁存信号，后，产生个清零信号上跳沿。

锁存器锁存器模块也是必不可少的，测量模块测量完成后，在信号的上升沿时刻将测量值锁存到寄存器中，然后输出到显示模块。

锁存器是起数据保持的作用，它将会把数据保存到下次触发或复位。

主要是主从触发器组成的。

用于存储数据来进行交换，使数据稳定下来保持段时间不变化，直到新的数据将其替换。

锁存器源程序如下，锁存输入数据锁存器的封装如图，图中接控制测频产生器的，而接计数器的，接显示器的端。

图的封装图位锁存器的工作时序图如图。

图的时序仿真图本程序是用来实现锁存器模块的功能，但它的程序相当简单，在锁存信号的上升沿到来时，锁存器将测量值锁存到寄存器，然后输出到显示模块。

但从仿真图中可以明显的看出，锁存输出并不是立即进行的，而是经历了个短暂的延时，这是由于硬件引起的。

十进制计数器计数器模块是由个带有同步清零端，进位信号输出的模为的计数模块级连而成。

此十进制计数器的特殊之处是，有时钟使能输入端，用于锁定计数器。

当高电平计数允许，低电平时计数禁止。

计数器模块用于对输入信号的脉冲进行计数，该模块必须有计数允许异步清零等端口，以便于控制模块对其进行控制。

十进制计数器源程序如下计数时钟信号清零信号计数使能信号位计数结果输出计数进位计数器异步清零手能力，也提高了我处理问题的能力，并且学会了许多新的知识，总的来说，收发报站信息的无线数传模块，用来语音报站的语音芯片和 手动报站的键盘和显示等知识最后对该系统进的无线数传模块，用来语音报站的语音芯片和 手动报站的键盘和显示等知识最后对该系统进行了简要总结并提出对未 来公交车系受益匪浅，致谢通过两个多月的努力，参阅了大量的文献专著和资料，才使我有了较为清晰的思路来完成本课题的设计。

设计也引用了其中的部分内容，在此，对这些文献专著和资料的作者和编著们表示感谢。

在这里同时也要非常感谢指导老师冷爱莲老师，感谢她自始至终以严谨的治学作风和崇高的责任心给予了我全面的指导，特别是在程序编译和仿真的过程中我遇到了很多弄不懂的，正是有了冷老师的指点我的毕业设计才得以顺利进行。

而且在整个设计的撰写过程中出现的问题冷老师也给予了及时的指正，最后我的设计才得以顺利完成。

在设计撰写和设计模块的仿真过程中，我也得到了很多同学和朋友的帮助与支持，在这里并表示感谢。

同时，也向我的家人致以真心的谢意，他们在我的大学阶段中给予我的切是无法用言语来表达的。

最后，衷心感谢在百忙之中参与评阅我的设计的各位老师，谢谢，参考文献章彬宏应用技术北京理工大学出版社，杨刚等现代电子技术与数字系统设计电子工业出版社，张亦华等数字电路入门程序实例集北京邮电大学出版社，顾斌等数字电路设计西安电子科技大学出版社，年姜立东语言程序设计及应用第二版北京邮电大学出版社，潘松实用教程电子科技大学出版社，刘爱荣等技术与开发应用简明教程清华大学出版社，唐俊英技术应用实例教程电子工业出版社，何伟现代数字系统实验及设计重庆大学出版社，林明权数字控制系统设计范例电子工业出版社，等于，则计数器清零进位输出的封装如图，其中为复位接的端，接的端，接锁存器的端。

图的封装图有时钟使能的十进制计数器的工作时序仿真如图。

图的时序仿真图此程序模块实现的功能是带使能端的进制计数。

程序要求只有当使能端信号为高电平时计数器才能正常工作，每个时钟的上升沿到来时计数器加，因为这里要实现的是进制计数，所以当计数到时计数器清零，同时产生进位信号，这里的进位信号仅为个脉冲信号，旦计数从变为，脉冲信号立即变为低电平。

同时该计数器也应带有清零信号，旦清零信号为高电平，计数器立即清零。

显示模块显示模块设计有段码和位码之分，所谓段码就是让显示出八位数据，般情况下要通过个译码电路，将输入的位进制数转换为与显示对应的位段码。

位码也就是的显示使能端，对于共阳级的而言，低电平使能，在本设计中设计了个位的循环计数器，将计数结果输入到译码器，译码结果输出即可依次使能每个。

例如要让个同时工作显示数据，就是要不停的循环扫描每个，并在使能每个的同时，输入所需显示的数据对应的位段码。

虽然个是依次显示，但是受视觉分辨率的影响，看到的现象是个同时工作。

模块的顶层图如下所示。

计数产生动态扫描信号位码，译码模块用于查表产生段码输出。

显示模块源程序如下该系统在公交 车到站前到米语音报站，并且有显示，同时，为了防止自动报站系 统故障时不能报站，该系统也设置了司机手动报站系统。

本文首先介绍了系统的 总体方案和各个模块的具体框架图然后介绍了控制该系统的单片机， 用是产生测频所需要的各种控制信号。

控制信号的标准输入时钟为，每两个时钟周期进行次频率测量。

该模块产生的个控统的重法进行了深入的研究，分析总结了各种滤波算法以及现有算法的不足。

在此基础上初步探讨了了基于曲率的点云数据剖面带滤波算法，基于不规则三角网剔除非地面点生成，并通过实验验证了算法的可行性，以及滤波效果。

存在的不足和展望随着机载激光雷达技术的发展，其应用的领域也在不断的扩展，其硬件方面已经发展的很成熟，但在点云数据的后处理方面还存在很多的难题，这也制约了系统的推广。

由于本人的能力问题，本文所做的工作有限，还存在很多的问题没有解决，提出的滤波算法存在很多的不足。

基于曲率的点云数据剖面带滤波算法对原始的点云数据进行二维剖分，在定程度上损坏了数据的空间关系基于不规则三角网剔除非地面点生成算法在生成三角网时运算量较大，影响滤波的效率。

算法的关键在于给定阈值的选取，这问题也是所有滤波算法的难点所在，算法都不能依据地形的变化自动调整阈值的大小，不能实现完全自动自适应地形的变化。

机载激光雷达技术的研究是目前国内外研究的热点难点。

其发展趋势主要有下几方面进步深入的研究机载激光雷达系统的误差来源和精度分析评定。

机载激光雷达系统集成多个部分，因此分析各组成部分的误差来源，各部分间时间同步误差源以及如何消除减低这些误差是很重要的步骤。

目前点云数据的后处理还处于研究发展阶段，几乎现有的算法都具有其自身的不足，有待进步的研究和改进。

因此如何实现滤波分类的自动化和自适应性是目前的热点问题，也是国内外学者面对的巨大挑战。

如何将机载激光雷达数据中的回波强度数据多重回波数据以及多波段影像数据等数据应用于点云数据的滤波分类地物提取等后处理，是目前众多学者研究和关注的问题。

数都是基于高程突变的原理。

基于高程突变原理的滤波算法有两个基本前提第个前提是在临近区域内非地面点高于地面点，也就是说在机载激光雷达扫描得到的数据，在经过预处理后，区域内的最低点就是真实的地面点。

大多数滤波算法都基于这假设，寻找起始地面种子点。

第二个前提是扫描区域内的地形比较平缓，不会出现比较剧烈的起伏变化。

以这个前提为基础，依据定的数学原理，构造出用来判断种子点临近区域内激光脚点是否为地面点的判别函数，判别函数是滤波算法的核心部分。

现有的滤波算法机载激光雷达系统经过多年的研究发展，硬件和系统技术已经很成熟，数据获取的精度也在不断提高，但数据后处理相对来说还是处于发展停滞状态，还有很多问题没有解决。

国内外众多学者提出了多种滤波算法，目前机载数据滤波算法主要有形态学滤波算法线性迭代最小二乘滤波算法基于地形坡度滤波算法三角网迭代滤波算法移动曲面拟合滤波算法以及基于数据分割滤波算法等几种方法。

移动窗口法是利用个大尺度的移动窗口找最低点计算出个粗劣的地形模型过滤掉所有高差以第步计算出的地形模型为参考超过给定阅值的点，计算个更精确的。

然后重复几遍类似操作，在重复计算的过程中，移动窗口不断缩小。

窗口最后的大小以及阀值的大小会影响最终结果。

显然，这些过滤参数的设置取决于测区的实际地形状况，对于平坦地区，丘陵地区和山区，应该设不同的过滤参数值制信号，分别为信号用于在每次测量开始时，对计数器进行复位，以清除上次测量的结果，该复位信号高电平有效，持续半个时钟周期的时间。

为计数允许信号，在信号的上升沿时刻计数模块开始对输入信号的频率进行测量，测量时间恰为个时钟周期正好为单位时间，在此时间里被测信号的脉冲数进行计数，即为信号的频率。

然后将值锁存，并送到数码管显示出来。

设置锁存器的好处是使显示的数据稳定，不会由于周期性的清零信号而不断闪烁。

在每次测量开始时，都必须重新对计数器清。

测频控制信号发生器源程序如下测频控制时钟计数器时钟使能计数器清零输出锁存信号时钟二分频，产生计数器清零信号测频控制产生器如图，图中接的的的信号，为计数允许信号，接计数器的，信号用于在每次测量开始时，对计数器进行复位，接计数器的，接锁存器的。

图的封装图测频控制信号发生器的工作时序图，控制模块的几个控制信号的时序关系图如图所示。

图的时序仿真图从图中可看出，计数使能信号在的高电平后，利用其反相值的上跳沿产生个锁存信号，随后产生清信号上跳沿。

为了产生这个时序图需首先建立个由触发器构成的二分频器，在每次时钟上升沿到来时令其翻转。

其中，控制信号时钟的频率取，而信号的脉宽恰好为，可以用作闸门信号。

此时，根据测频的时序要求，可得出信号和的逻辑描述。

由图可知，在计数完成后，计数使能信号在的高电平后，利用其反相值的上跳沿产生个锁存信号，后，产生个清零信号上跳沿。

锁存器锁存器模块也是必不可少的，测量模块测量完成后，在信号的上升沿时刻将测量值锁存到寄存器中，然后输出到显示模块。

锁存器是起数据保持的作用，它将会把数据保存到下次触发或复位。

主要是主从触发器组成的。

用于存储数据来进行交换，使数据稳定下来保持段时间不变化，直到新的数据将其替换。

锁存器源程序如下，锁存输入数据锁存器的封装如图，图中接控制测频产生器的，而接计数器的，接显示器的端。

图的封装图位锁存器的工作时序图如图。

图的时序仿真图本程序是用来实现锁存器模块的功能，但它的程序相当简单，在锁存信号的上升沿到来时，锁存器将测量值锁存到寄存器，然后输出到显示模块。

但从仿真图中可以明显的看出，锁存输出并不是立即进行的，而是经历了个短暂的延时，这是由于硬件引起的。

十进制计数器计数器模块是由个带有同步清零端，进位信号输出的模为的计数模块级连而成。

此十进制计数器的特殊之处是，有时钟使能输入端，用于锁定计数器。

当高电平计数允许，低电平时计数禁止。

计数器模块用于对输入信号的脉冲进行计数，该模块必须有计数允许异步清零等端口，以便于控制模块对其进行控制。

十进制计数器源程序如下计数时钟信号清零信号计数使能信号位计数结果输出计数进位计数器异步清零手能力，也提高了我处理问题的能力，并且学会了许多新的知识，总的来说，收发报站信息的无线数传模块，用来语音报站的语音芯片和 手动报站的键盘和显示等知识最后对该系统进的无线数传模块，用来语音报站的语音芯片和 手动报站的键盘和显示等知识最后对该系统进行了简要总结并提出对未 来公交车系