基于单片机的智能寻迹小车
电子实习报告循迹小车设计

电子实习报告:循迹小车设计一、实习背景及目的随着科技的不断发展,电子技术在各个领域的应用日益广泛,特别是在智能机器人领域。
为了提高我们对电子技术的实际应用能力,本次电子实习选择了设计制作循迹小车这一项目。
通过本次实习,我们希望能够掌握单片机原理、传感器应用、电路设计等知识,提高自己的动手能力和创新能力。
二、设计原理及方案1. 设计原理循迹小车是一种基于单片机控制的智能小车,其主要原理是通过传感器检测路径上的黑线,然后单片机对信号进行处理,控制小车的转向,使小车能够沿着黑线行驶。
同时,小车还具备避障功能,当遇到前方障碍物时,能够自动减速并改变方向。
2. 设计方案(1)硬件设计硬件设计主要包括单片机、传感器、电机驱动模块、电源模块等。
我们选择了STC89C52单片机作为控制核心,传感器采用红外循迹模块,电机驱动模块选用L298N,电源模块则采用开关电源。
(2)软件设计软件设计主要涉及系统初始化、线路检测与循迹、避障检测与控制等。
初始化模块主要完成单片机各端口的配置,以及传感器、电机等设备的初始化。
线路检测与循迹模块通过判断红外传感器的状态来确定小车行驶的方向。
避障检测与控制模块则通过检测前方障碍物,控制小车的减速和转向。
三、实习过程及成果1. 实习过程在实习过程中,我们首先学习了单片机原理、传感器应用、电机驱动等知识,然后根据设计方案进行电路图的设计,接着进行电路焊接,最后进行程序编写和调试。
2. 实习成果经过一段时间的努力,我们成功完成了循迹小车的设计制作。
在实际测试中,小车能够沿着黑线顺利行驶,遇到障碍物时能够自动减速并改变方向。
此外,我们还对小车进行了优化,使它在行驶过程中更加稳定。
四、总结与展望通过本次实习,我们不仅学到了很多关于单片机、传感器、电机驱动等方面的知识,还提高了自己的动手能力和创新能力。
同时,我们也意识到在实际设计过程中,需要不断调试和优化,才能使产品达到预期效果。
展望未来,我们可以进一步改进循迹小车,例如增加速度控制、远程控制等功能,使其更加智能化。
智能循迹小车

“智能循迹小车”资料合集目录一、基于STM32的智能循迹小车设计二、智能循迹小车硬件设计及路径识别算法三、基于Arduino的智能循迹小车研究四、基于单片机的智能循迹小车设计五、基于MC9S12S128的智能循迹小车设计六、基于C51高级语言程序控制的智能循迹小车设计与实现基于STM32的智能循迹小车设计随着科技的不断发展,智能化、自动化成为了现代社会的热门词汇。
其中,智能循迹小车作为一种能够自动沿着预定路径行驶的智能车辆,已经成为了研究热点。
本文旨在探讨基于STM32微控制器的智能循迹小车设计方法。
控制器:STM32F103C8T6微控制器,具有丰富的外设和高速的处理能力。
传感器:红外线传感器和超声波传感器。
红外线传感器用于检测路径上的黑线,超声波传感器则用于避障和速度测量。
电机驱动:L293D电机驱动器,可以驱动两个直流电机。
电源:1V锂电池,同时为传感器和电机提供电源,并通过电源管理模块进行电源稳压。
其他组件:HC-05蓝牙模块(用于无线通信)、SD卡(用于存储循迹路径)、LED指示灯(用于指示小车状态)等。
程序主体:使用C语言编写程序,主体结构包括初始化、传感器数据采集、数据处理、电机控制等部分。
传感器数据处理:通过读取红外线传感器的数据,判断小车是否偏离了预定路径,并计算出校正量。
同时,通过读取超声波传感器的数据,判断前方是否有障碍物,并计算出避障距离。
电机控制算法:根据传感器数据处理得到的校正量和避障距离,通过PID算法控制电机的速度和转向,实现自动循迹和避障功能。
无线通信模块:使用HC-05蓝牙模块实现遥控器控制和手机APP实时监控等功能。
系统调试:通过SD卡存储循迹路径,实现系统调试功能。
同时,可以通过LED指示灯观察小车的运行状态。
在实验室环境中对智能循迹小车的性能进行测试。
通过多次试验,观察小车的循迹精度、避障效果、运行稳定性等方面的情况。
根据实验结果对小车的软硬件进行优化和改进。
基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作

基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作随着科技的高速发展,人们对生活质量的要求越来越高,无人驾驶汽车已经被广为研发和试用,由此智能小车的快速发展也是在情理之中。
通过对基于单片机的智能小车的硬件及软件设计分析,实现红外避障循迹功能,并给出程序系统框图加以分析,最后通过实践证明这一设计的可行性和可靠性。
标签:AT89S52 单片机;智能小车;系统框图;红外避障;循迹1 系统总体设计2 系统的硬件设计与制作在智能小车红外避障循迹系統的设计上,其硬件设计主要在电机模块和传感器模块等这两个部分的内容。
2.1 硬件的设计硬件的设计主要体现在电机和传感器的选择上,在电机设计上采取360度伺服舵机,可以实现连续的速度与位移控制,且其本身存在分别负责伺服舵机的电源、接地、信号控制的红、黑、白三条输入线,还存在基准电路及比较器。
这一结构可以更好地实现智能小车的控制。
传感器的设计上选择了QTI红外传感器,通过接受不同的反射光强度,实现对不同颜色物体的探测,且探测QTI传感器能够自动输出不同的电平信号,为智能小车避障的实现提供了有力的保障。
2.2 硬件的制作硬件的制作主要介绍电路板的焊制及焊制方法,为智能小车的功能实现提供坚实的基础。
2.2.1 电路板的焊制电路板的焊制优劣直接影响到成果的效果展示,电路板的焊接内容主要是焊接电阻、电容、发光二极管、晶振、三极管、STM32、USB、三端稳压、电机驱动。
2.2.2 元件的焊制方法按照先焊一边再焊另一边的方法,先把焊锡丝放在焊盘的中间,放上电烙铁,焊锡丝融化后立马拿开焊锡丝,再拿开电烙铁,一定要注意焊锡的量不能过多也不能过少,一只手用镊子把贴片元件放平夹着,另一只手用电烙铁把焊盘上的焊锡融化,马上把贴片元件的一端推到焊锡处,再把元件的另一端焊盘焊上少量焊锡,推到元件的一端处。
由于元件种类较多,一般按照元件的大小从小到大的顺序焊接。
焊接完成后就可以进行组装,组装完毕后,组装过程中,要注意电源的正负极,不可接反。
基于51单片机的智能循迹避障遥控小车

12技术应用卫星电视与宽带多媒体基于51单片机的智能循迹避障遥控小车■空军预警学院 :谢菁【摘要】随着现代科技的迅速发展,智能化小车逐渐被应用到更多领域。
本设计的智能小车采用STC12C5A60S2单片机为主控芯片,以Keil μVision4软件为开发平台,经过软、硬件综合设计,小车可以实现红外遥控、红外循迹和超声波避障等功能。
【关键词】STC12C5A60S2单片机;红外遥控;直流电机;Keil μVision4引言目前,智能车发展速度迅猛,是融合了计算机、造型技术、传感技术、电子、机械、控制、人工智能等多个学科交叉的科技创新技术,在各个领域扮演着重要角色。
同时,在国家级、省级电子设计竞赛以及其它创新设计竞赛中几乎每次都能找到智能车类型题目的踪影,并且全国各类高校对该方向的题目研究也非常重视。
因此,具有广阔的应用前景和较大的研究意义。
在实践过程中,熟悉以单片机为核心控制芯片,采用智能控制算法实现小车的遥控、循迹和避障等功能。
一、总体方案设计本次设计采取的主控芯片是宏晶科技公司生产的STC12C5A60S2单片机。
硬件电路主要由五部分组成,分别为:单片机主控模块,电源模块、电机驱动模块、红外遥控模块、循迹检测模块和超声波避障模块。
如图1所示。
通过红外遥控系统的编/解码专用集成电路芯片来进行遥控操作;利用红外收发管,根据红外信号对不同颜色产生不同反射系数的原理,根据接收管输出电压的变化,单片机驱动直流电机来确定小车行走方向,进而实现循迹功能;利用超声波测量小车与障碍物之间的距离,再通过舵机控制超声波模块对不同方向的障碍物进行探测,将测试数据传送给单片机,单片机就可以根据传感器发来的信号发出命令让小车开始改变原始的方向,从而实现避障功能。
二、系统硬件部分(1)单片机控制模块由STC12C5A60S2单片机构成的最小应用系统如图2所示,主要由电源电路、复位电路、振荡电路和单片机4图1 系统总框图图2 单片机最小系统原理图13技术应用卫星电视与宽带多媒体个部分组成。
基于STC89C52单片机的智能寻迹小车的设计与实现

基于STC89C52单片机的智能寻迹小车的设计与实现摘要:随着汽车科学技术的进步,对于智能小车的实验与设计越发重要.智能小车一致具有自动寻迹、躲避障碍物、报警等功能.其所运用的知识较为广泛,主要涉及到汽车、机械和计算机等专业.智能小车不但代表汽车技术的发展,也是学校培养机电一体化学和动手能力的主要手段。
本文所设计的小车采用STC89C52芯片作为主控制芯片,通过实时检测各个模块传感器的输入信号,利用3路红外传感器寻迹模块检测黑线实现寻迹,小车电机驱动采用L298N芯片,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,到达终点时小车自动停止蜂鸣器发出警报。
另外,在小车上添加测速模块,利用单片机内部定时器、外部中断以及串口通信,测出小车行驶的总路程,数据通过蓝牙传感器以十六进制数的形式在手机上显示出来。
并在此基础上增添超声波模块,利用超声波的发射与接收,采用单片机IO口查询相应信号,判断小车与障碍物的距离,在距障碍物15cm左右的距离时,通过程序控制小车实现自动避障,且在绕过障碍物后回归原始路径。
关键词:单片机控制;直流电机;红外线传感器;测速模块;避障模块;本智能寻迹小车的硬件部分主要由STC89C51为主控芯片,主要包括电源模块、电机驱动模块、寻迹模块、超声波模块测距模块等,其中控制系统的大概结构如图1所示。
电机方面,本小车采用直流电机。
它的优点在于硬件电路设计简单。
当外加额定直流电压时,由于其内部由高速电机提供原始动力,带动变速齿轮组,可以产生大扭力,能够很好地控制。
转速几乎相等,调速性能较好,且性价比高。
并采用L298N驱动集成电路。
当驱动电机时,单片机可以控制与两路电机相连的IO口的逻辑电平,以达到控制小车车轮转向的目的寻迹方面,本车采用3路红外传感器寻迹模块。
外传感器寻迹模块由红外发射管和接受管组成,三个光电三极管分别放置在小车车头的左侧、右侧和正前方,红外发射管发出红外线,当发出的红外线照射到白色的平面后反射,接收管接收到反射光,经施密特触发器整形后输出低电平;当红外光遇到黑线时则被吸收,接收管没有接收到反射光,经施密特触发器整形后输出高电平。
基于单片机的智能小车设计(红外避障及循迹)

轮式移动机器人的设计报告单片机系统课程设计智能小车(避障及循迹)的设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的智能小车速度控制设计
3.速度控制简介速度控制主要是指对智能小车的行驶速度进行控制,使其能 够按照预定的速度行驶,或者根据外界环境变化做出相应的速度调整。速度控制 的好坏直接影响到智能小车的性能和安全性。
二、设计思路
1.关键问题基于单片机的智能小车速度控制设计主要面临两个关键问题:一 是如何获取小车的实时速度;二是如何根据获取的速度信息来调整小车的行驶速 度。
在硬件设计方面,本次演示选用了一种常见的单片机,即STM32F103C8T6。 该单片机具有处理速度快、集成度高、外设接口丰富等特点,能够满足智能物料 搬运小车的控制需求。同时,为了实现小车的自动识别、定位和抓取功能,还选 用了以下硬件设备:
1、传感器部分:采用红外传感器和光电编码器相结合的方式,实现小车对 物料和位置的识别与检测。
analogWrite(motorPin2, 60);
上述代码中,我们通过编码器读取小车的实时速度,并根据速度阈值来判断 小车的速度状态。根据不同的速度状态,我们通过调节PWM信号的占空比来控制 电机的转速,从而实现对小车速度的控制。
三、实验结果
我们在实验中使用了基于Arduino单片机的智能小车速度控制设计,并对其 进行了多项测试。实验结果表明,该设计能够有效地控制小车的行驶速度,并具 有较高的稳定性。下表为实验数据记录:表1实验数据记录表在实验过程中,我 们发现该设计的最大优点在于其简单易行且稳定性高。
四、系统测试与结论
在完成硬件和软件的设计后,对整个系统进行了测试。测试结果显示,基于 单片机控制的智能循迹小车系统能够有效地实现自主循迹和避障功能,具有较高 的稳定性和可靠性。通过本设计的实践,可以得出单片机在自动化控制中具有广 泛的应用前景和发展潜力。
引言
随着科技的快速发展,智能化成为当今社会的关键词。智能小车作为一种智 能化的代表,具有广泛的应用前景。本次演示旨在研究基于STM32单片机的智能 小车控制,通过软硬件结合的方式实现小车的速度、循迹和刹车等控制功能,提 高小车的稳定性和灵活性。
51循迹小车程序实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除51循迹小车程序实验报告篇一:智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。
本次设计采用sTc公司的89c52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298n芯片和两个直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车单片机红外光对管sTc89c52L298n1绪论随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。
在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。
2设计任务与要求采用mcs-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。
3方案设计与方案选择3.1硬件部分可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
3.1.1单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。
由于以前自己开发板使用的是ATmeL公司的sTc89c52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。
sTc89c52是一种低损耗、高性能、cmos八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。
其程序和数据存储是分开的。
3.1.2传感器模块方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。
阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但是光照影响很大,不能稳定工作。
方案二:使用光电传感器来采集路面信息。
51单片机智能循迹小车生产实习日记
51单片机智能循迹小车生产实习日记2017.11.15 晚资料调查:红外探测传感器由于发出的是红外光,常见光对它的干扰极小,且由于价格便宜,而被广泛应用于智能小车的循线、避障以及其它机器人中物料检测、灰度检测等系统中。
红外光电管有两种:一种是无色透明的LED,此为发射管,它通电后能够产生人眼不可见红外光;另一种为黑色不透明LED,为接收部分,它内部的电阻会随着接收到红外光的多少而变化。
检测原理:由于黑色吸光,当红外发射管照射在黑色物体上时反射回来的光就较少,接收管接收到的红外光就较少,表现为电阻大,经施密特触发器整形后输出高电平;同理,当照射在白色表面时发射的红外线就比较多,表现为接收管的电阻较小,经施密特触发器整形后输出低电平。
此时再将此电平状态送到单片机的I/O口,单片机就可以判断是黑白路面,进而完成相应的功能,如循迹、避障等。
总结:黑线------------高电平白线------------低电平暂时还没有足够的原件来实际实验,只能通过示波器来查看端口输出的pwm波形是否符合逻辑。
2017.11.18 下午修改了程序,第二版test_2,示波器输出pwm波很好,经过黑线也能停车,但是现在还没有最小系统版,不能实际实验,只有等到原件全部到了实验一下。
感觉还是C语言基础薄弱,在一个文件中知道该怎么写,但是实际中大工程都是分文件编写的,分文件编写的时候就容易出错,变量的调用了就容易搞混掉!加强C语言的练习!2017.11.24 上午今天终于可以进行实际实验了,但是发现小车很不稳定,主要有一下几点的问题。
1、寻迹的时候会冲出跑道。
特别时转向的时候。
2、由于寻迹模块安装的位置不合适,导致中间直线位置,三个红外对管都没有检测到黑线,中间停车。
3、还有不知道哪里一直在响?电容?(现在知道了,其实是电机在响,当输出的pwm占空比不足以驱动电机转动时,电机会一直有很小的响声,是电机一直在抖动状态导致的,可增占空比)我觉得关键是红外对管安装不合理。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车智能循迹避障小车是一种基于STM32微控制器的智能机器人车,它具有智能避障、循迹导航等功能。
它通过使用红外传感器、超声波传感器等传感器来感知周围环境,并通过STM32微控制器来实现对传感器数据的处理和控制小车的运动。
本文将介绍基于STM32的智能循迹避障小车的原理、设计和制作过程。
一、智能循迹避障小车的原理1.1 系统架构智能循迹避障小车主要由STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块和电源模块组成。
STM32微控制器用于控制小车的运动和感知周围环境;电机驱动模块用于控制小车的电机运动;传感器模块用于感知周围环境,包括红外传感器、超声波传感器等;电源模块用于为整个系统提供电源供应。
1.2 工作原理智能循迹避障小车主要工作原理是通过传感器模块感知周围环境的障碍物和地面情况,然后通过STM32微控制器对传感器数据进行处理,再控制电机驱动模块完成小车的运动。
在循迹导航时,小车可以通过红外传感器感知地面情况,然后根据传感器数据进行反馈控制,使小车能够按照预定路径行驶;在避障时,小车可以通过超声波传感器感知前方障碍物的距离,然后通过控制电机的速度和方向来避开障碍物。
2.1 硬件设计智能循迹避障小车的硬件设计主要包括电路设计和机械结构设计。
电路设计中,需要设计STM32微控制器和传感器、电机驱动模块的连接电路,以及电源模块的电源供应电路;机械结构设计中,需要设计小车的外观和结构,以及安装电机、传感器等模块的位置和方式。
2.2 软件设计智能循迹避障小车的软件设计主要包括STM32程序设计和智能控制算法设计。
STM32程序设计中,需要编写STM32微控制器的程序,包括对传感器数据的采集和处理,以及对电机的控制;智能控制算法设计中,需要设计循迹导航算法和避障算法,以使小车能够智能地进行循迹导航和避障。
2.3 制作过程制作智能循迹避障小车的过程主要包括电路焊接、机械结构装配、程序编写和调试等步骤。
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嵌入式课程设计设计报告 题 目:基于P89V51RB2单片机智能寻迹小车 学 院: 电气工程与自动化学院 专 业: 自动化 班 级: 122 学 生:常云 学 号: 33 指导教师: 王祖麟 i
目 录 第1章 绪论.................................................................................................................. 1 1.1 引言 ........................................................................................................................... 1 1.2 课题的来源及现状 ................................................................................................... 1 1.2.1 课题的来源 ....................................................................................................... 1 1.2.2 智能汽车国外发展情况 ................................................................................... 1 1.2.3 智能汽车国内发展情况 ................................................................................... 1 1.3 本论文研究的内容 ................................................................................................... 2 第2章 系统总体设计.................................................................................................. 3 2.1 小车的机械特性 ....................................................................................................... 3 2.2 智能小车寻迹基本原理 ........................................................................................... 3 2.3 智能小车测速基本原理 ........................................................................................... 3 2.2 智能小车遥控基本原理 ........................................................................................... 3 第3章 系统硬件设计.................................................................................................. 6 3.1 控制器的选择 ........................................................................................................... 6 3.1.1 概述 ................................................................................................................... 6 3.1.2 P89V51RB2开发工具特性 ................................................................................ 6 3.2 硬件电路设计 ........................................................................................................... 6 3.2.1 系统电源电路 ................................................................................................... 6 3.2.2 电机驱动模块 ................................................................................................... 7 3.2.3 光电编码器 ....................................................................................................... 8 3.2.4 红外线检测电路 ............................................................................................... 8 3.2.5 键盘显示设计 ................................................................................................... 9 第4章 系统软件设计................................................................................................ 11 4.1 编译环境 ................................................................................................................. 11 4.2 模块的驱动 ............................................................................................................. 11 4.2.1 红外线传感器模块 ......................................................................................... 11 4.2.2 电机模块的驱动 ............................................................................................. 11 4.2.3 转速捕获 ......................................................................................................... 14 4.2.4 键盘显示模块 ................................................................................................. 15 4.2.5 按键模块 ......................................................................................................... 15 4.2.6 遥控模块 ......................................................................................................... 15 第5章 系统调试分析................................................................................................ 20 5.1 系统设计中的注意事项 ......................................................................................... 20 5.1.1 外部因素 ......................................................................................................... 20 5.1.2 内部因素 ......................................................................................................... 20 5.2 硬软件总体调试 ..................................................................................................... 20 第6章 结束语............................................................................................................ 21 致谢.............................................................................................................................. 22 参考文献...................................................................................................................... 23 附录.............................................................................................................................. 24