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標題: 基于STM32的遠程空氣質量檢測 [打印本頁]

作者: 曹勝利 時間: 2018-5-3 21:54
標題: 基于STM32的遠程空氣質量檢測
摘　　要
改革開放以來，我國的經濟發展出現迅猛的態勢，高速的經濟發展的背后帶來的是能源的消耗，從而產生了大量的污染氣體，對人類的健康問題造成了很大的影響。空氣中含有大量的PM2.5,房子裝修的時候會有很多的有毒氣體，例如甲苯，甲烷，CO2等。我國的社會的主要矛盾已經發生變化，人們對空氣的質量的要求越來越高。為了更好的實時檢測空氣質量，并將空氣質量信息反饋給人們，以便人們可以采取有效的防護和改善措施。由于市場的空氣質量檢測儀比較貴，而且有些功能不是很完善，本文以空氣質量檢測為切入點，研究遠程空氣質量檢測裝置。
本文研究和設計的遠程空氣質量檢測裝置是以STM32F103微處理器作為嵌入式硬件開發平臺，實現對空氣中的溫濕度，PM2.5,甲烷，CO2等氣體的檢測，并且將實時數據傳給人們。通過WIFI技術，將數據傳輸到手機等移動設備。空氣質量達到警戒線時觸發報警系統。該系統可靠性高，成本低，檢測方便快捷。

Abstract
Since the reform and opening up,China's economic development has been developing rapidly, and the high speedeconomic development has brought about the consumption of energy, resulting ina large number of pollution gases, which have caused great impact on humanhealth problems. The air contains a lot of PM2.5. There will be a lot of toxicgases when decorating, such as toluene, methane, CO2 and so on. The maincontradiction of our society has changed, and people's demand for air qualityis higher and higher. In order to better detect the air quality in real timeand feedback the air quality information to people, people can take effectiveprotection and improvement measures. Because the air quality testing instrumentin the market is more expensive and some functions are not very perfect, thispaper studies the remote air quality detection device with the air qualityinspection as the breakthrough point.
The remote air quality detectiondevice studied and designed in this paper uses STM32F103 microprocessor as theembedded hardware development platform to detect the temperature and humidityin the air, PM2.5, methane, CO2 and other gases, and transmit the real-timedata to people. Through ZieBee technology, we transmit data to mobile devicessuch as mobile phones. When the air quality reaches the warning line, the alarmsystem is triggered. The system has high reliability, low cost andconvenient and quick detection.

目　　錄
摘　　要... i
目　　錄... iv
第一章緒論... 1
一課題研究的背景和意義... 1
研究意義... 1
國內外研究現狀... 2
本文主要工作... 2
第二章系統總體設計... 2
（一）空氣質量監測系統的參數... 2
（二）模塊的選取... 3
（三）監測系統的總體設計... 3
第三章遠程空氣質量監測系統硬件設計... 3
（一）基于STM32F103VET6的總體設計... 4
（二）溫濕度采集模塊... 6
............................................ 6
....................................... 6
............................................ 6
............................................ 6
............................................ 6
參考文獻... 10
附　　錄... 11
致　　謝... 12

第一章緒論
一課題研究的背景和意義
從改革開放到現在，40年的時間，給中國帶來了巨大的經濟發展和科技的進步。在這些成就的背后，也同時給我們國人帶來了巨大的挑戰。隨著能源的消耗，伴隨著產生了霧霾。霧霾，既是霧和霾的組合詞。霧霾是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。高密度人口的經濟及社會活動必然會排放大量細顆粒物（PM 2.5），一旦排放超過大氣循環能力和承載力，細顆粒物濃度將持續積聚，此時如果受天氣等影響，將會出現大范圍的霧霾。霧霾的源頭多種多樣，比如汽車尾氣、工業排放、建筑揚塵、垃圾焚燒，甚至火山噴發等等，霧霾天氣通常是多種污染源混合作用形成的。但各地區的霧霾天氣中，不同污染源的作用程度各有差異。霧霾的出現給人們生活和出行以及健康帶來了很大的問題。霧氣表面看起來溫和，但是其中含有各種對人體有害的細顆粒、有毒物質達20余種，包括了酸、堿、鹽、胺等，以及塵埃、花粉、螨蟲、結核桿菌、流感病毒、肺炎球菌等，其含量是普通大氣水滴的數十倍。和霧相比，霾對人的身體健康的危害更大一些。由于霾中細小粉粒狀的飄浮顆粒物直徑處在0.01微米以下，可直接通過呼吸系統進入支氣管，甚至肺部。因此，霾影響最大的就是人的呼吸功能，造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、鼻腔炎癥等病種上。與此同時，霧霾天氣時，氣壓降低、空氣中可吸入顆粒物驟增、空氣流動性差，有害細菌和病毒向周圍擴散的速度變慢，導致空氣中病毒濃度增高，疾病傳播的風險非常高。霧霾的出現還對交通造成巨大的影響。霧霾天氣時，由于空氣質量差，能見度低，容易引起交通阻塞，發生交通事故。霧霾天氣還影響生態環境，霧霾天氣對公路、鐵路、航空、航運、供電系統、農作物生長等均產生重要影響。霧、霾會造成空氣質量急劇下降，影響生態環境，給人體健康帶來較大危害。因此，對空氣質量的檢測和及時的反饋，對我們的身心健康和出行有重大的意義。
研究意義
隨著我國社會的主要矛盾已經發生變化，人們不僅對生活水平的質量要求越來越高，而且對健康等方面的要求越來越高。在日常生活中空氣質量也越來越重要，而且很多重大疾病跟空氣質量的有很大的關系。自從出現空氣質量的不斷惡化，在這方面的研究也比較多，各個行業出發的角度不同，對于我的專業來講，主要就是能夠快速檢測空氣質量，給人們提供一個參考，讓人們出行和防護更加方便。
影響空氣質量的因素有很多，比如說風速大小、地理位置、溫濕度等情況有關，現在的人們在沒有出門時對空氣質量的沒有具體的了解，現在的霧霾監測器都朝著微型化的方向發展，主要針對室內空氣質量狀況，對人們的日常生活作一個指示作用。于是筆者主要是針對室外的空氣質量做一個檢測，著手研究一種基于STM32的遠程空氣質量監測系統。在我國空氣質量狀況日益嚴峻的背景下，研究環境監測的設備具有很廣的市場前景，而且對人們的生活質量有很大的改善。隨著人們對生活環境的日益關注和環保概念的深入人心，使我國對環境監測系統的研究和開發逐漸重視，越來越多的環境監測系統和設備被研發出來。相比國外的科技實力，我國的空氣環境監測系統處于起步階段，甚至有很多地方還要靠人工來作業，各種數字傳感器、新型通信方式、嵌入式開發等方面的技術沒有被大范圍應用。然而我國從一個農業國變成工業國，消耗了大量的資源和能源，產生了空氣的質量問題，這是一個很棘手的問題。基于以上情況，本文不僅以STM32為主芯片研究一種遠程空氣質量監測系統，實時監測空氣質量情況，并對不合格的空氣質量進行報警。
國內外研究現狀
科技水平的發展有利于空氣質量監測技術，尤其是當計算機技術和傳感器技術運用到空氣質量監測系統中去，使得空氣質量監測系統自動化水平越來越高。西方工業比較發達的國家經過幾十年的發展，其相關技術已經很成熟。不管是檢測技術還是設備都大幅度領先我們國家。例如：Vincenzo Di等人設計了一種分布式室內空氣質量監測系統，用于室內空氣的實時監測與分析，它更方便快捷的檢測出室內氣體質量。空氣監測系統也有單一化向專一化發展，由機械化向智能化發展，不同環境有不同情況，有些針對室內空氣，有些針對車內空氣，還有一些針對室外小范圍空氣。國外的空氣質量監測整體技術要高于國內。國內方面早期由于工業基礎薄弱，用于空氣監測系統核心的計算機技術和用于測量具體參數的傳感器技術都比較落后，空氣質量監測一直發展較為緩慢。現在面臨嚴峻環境形勢的背景下，我們也加快了相關技術的引進和研發來解決我們所面臨的困境。早期的產品一般都是以8位單片機為控制系統，像最早期的電子研究所設計了基于單片機的溫濕度系統，基于Zigbee技術的多點空氣監測系統。現在研究出了一些先進的傳感器，可以測量多種氣體，像MQ-2,ZHP01 等。
  我們國家在對空氣質量檢測方面取得了重大的成績，綜合國內外研究形式，這些成績是遠遠不夠，我們國家新發展起來的傳感器技術，計算機技術，通信技術等應用在該領域比較少，所以，本文的研究具有一定的意義。
本文主要工作
本論文完成了基于STM 32的遠程空氣質量檢測系統，系統實現了對大氣中的溫濕度，PM2.5,甲烷等可燃氣體的檢測，并可以進行報警。本文著重介紹了核心板和各種傳感器的結構，原理，一些通信協議的實現。本文各章節的安排如下：
緒論。首先，就課題研究的背景作了詳細的介紹，闡述了研究遠程空氣質量監測的意義和現狀，最后介紹了本論文主要研究的內容和參數以及對以后各個章節的安排。
系統整體設計。本文就遠程空氣質量檢測系統所需要的指標選擇相應的傳感器模塊，還有相應的報警模塊。然后各個模塊的一個總體設計和說明。
遠程空氣質量檢測系統硬件設計。首先對監測系統硬件做一個整體的方案，然后對各個傳感器模塊的電路圖，工作原理，數據的傳輸做出一個詳細的介紹。
遠程空氣質量檢測系統軟件設計。首先簡單介紹軟件開發環境keil的一些基礎知識，然后對各個模塊的驅動程序進行設計，畫出各個模塊的流程圖和整體的流程圖，并進行解釋。
系統測試。在設計完硬件和軟件后，對系統進行整體測試，用不同的實驗手段進行驗證每一個模塊是否可以進行正常工作，并驗證其準確性。
總結和展望。這是最后一個章節，對論文進行一個總結和概括。就遠程空氣質量檢測系統發表自己的看法和期待。
第二章系統總體設計（一）空氣質量監測系統的參數
經過近五年的各種調查報告顯示，影響空氣質量的參數主要有以下幾種：PM2.5, 溫濕度，甲烷等可燃氣體。
PM2.5是指環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物。它能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴重。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強，易附帶有毒、有害物質（例如，重金屬、微生物等），且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。因此將PM2.5的含量作為空氣質量的一個參數。
溫濕度現在也是空氣質量的一個重要的參數，溫濕度不宜過高，也不宜過低。否則都會對人的身體健康產生影響，對農作物和生態系統產生不良的影響。因此將溫濕度設置為空氣質量的一個參數。
甲烷的分子式CH4。它是最簡單的有機化合物。甲烷是沒有顏色、沒有氣味的氣體，沸點-161.4℃，比空氣輕，它是極難溶于水的可燃性氣體。甲烷和空氣成適當比例的混合物，遇火花會發生爆炸。化學性質相當穩定，跟強酸、強堿或強氧化劑（如KMnO4）等一般不起反應。在適當條件下會發生氧化、熱解及鹵代等反應。現在很多的工業設備都需要用甲烷等可燃氣體作為能源，所以避免不了它的泄露到大氣中，從而對人的健康造成威脅，所以將甲烷等可燃氣體作為空氣質量的一個參數。
（二）模塊的選取
針對上述的各種參數。本文選取了四個模塊。
第一個模塊是溫濕度檢測DHT11模塊。其中的溫濕度測量的傳感器主要從系統的成本和設計的簡化角度來考慮，DHT11這一款數字濕溫度傳感器它集溫度和濕度測量與一體，而且內部還集成有自校準信號[8]，Onewire制數據輸出使系統的電路設計更加簡化，占用的系統資源也比較少。因此，本文溫濕度的采集將采用DHT11數字傳感器。
第二個模塊是PM2.5檢測模塊即P2Y1014AU粉塵傳感器。光學灰塵傳感器在檢測非常細的顆粒，如香煙煙霧，是很有效的，并且常用于空氣凈化系統。該裝置中，一個紅外發光二極管和光電晶體管，對角布置成允許其檢測到空氣中的灰塵反射光。該傳感器具有很低的電流消耗，可搭載高達7VDC的傳感器。所以選用它作為檢測PM2.5的傳感器。
第三個模塊是甲烷檢測模塊-MQ-2傳感器。它具有廣泛的探測范圍，較高的靈敏度和快速的響應恢復，優異的穩定性，外圍的電路較為簡單。它可應用于家庭和工廠的氣體泄漏檢測裝置，適用于液化氣，甲烷，丁烷，酒精，氫氣，煙霧等的探測。因此用該模塊檢測可燃性氣體。
第四個模塊是蜂鳴器報警模塊。報警模塊是在設定的空氣質量范圍之外時，蜂鳴器在高電平下觸發，進行報警，和提醒。
（三）監測系統的總體設計
由于檢測空氣質量的指標較多，單片機的外圍模塊較多，最終考慮到用32位的單片機作為核心控制，本系統采用的主芯片是基于ARM Cortex-M3內核為核心的32位處理器STM32F103VET6。以該處理器最小系統為核心，擴展外圍的模塊電路，主要有負責采集數據的溫濕度傳感器模塊，光學灰塵傳感器模塊和MQ2模塊，蜂鳴器報警模塊。具體工作流程如下：
第三章遠程空氣質量監測系統硬件設計
本系統的監測原理是利用各種傳感器采集空氣質量的相關參數，然后由STM32F103VET6進行各項參數和數據的處理，考慮到空氣的干擾和不穩定性，監測系統的硬件設計較為重要，所以本章將詳細介紹遠程空氣質量監測系統硬件的組成及工作原理。
（一）基于STM32F103VET6的總體設計
系統框圖如下圖所示：
STM32系列單片機是為高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的，十分適合本文的空氣質量監測系統，款型多、功能完備，資料豐富，技術也相對成熟。按內核架構分為不同產品。
其中STM32F1系列有:
STM32F103"增強型"系列。
STM32F101"基本型"系列。
STM32F105、STM32F107"互聯型"系列。
增強型系列時鐘頻率為72MHz，再同品型的單片機中是性能最好的一款;普通型的時鐘頻率為36MHz，而如今普通產品的價格得到性能大幅提升產品，相信是多用戶的最佳選擇。兩個系列產品都內置閃存大小是相同的，還是32K到128K，不同的是SRAM的最大容量和外設接口的這兩部分。當時鐘頻率72MHz時候，可以從閃存中直接運行程序，速度更快，STM32功耗為36mA，是32位單片機同類市場上功耗最低的產品。

內核：32位MCU處理器，頻率為72MHz，采用單周期乘法，不容易受外部設備電流影響，穩定性更好。
存儲器：片上集成32-512KB的閃存。6-64KB的只讀存儲器。
時鐘、復位和電源管理：電源為3V供電。上電復位、掉電復位電路完善，自帶可編程的電壓探測器。晶振為16MHz（頻率可設置，可滿足不同外部設備的驅動）。8MHz RC電路。40 kHz的RC振蕩電路（可外接振蕩電路，也可利用自身具有的振蕩電路）。CPU時鐘具有校準功能，由的32kHz的晶振單獨完成。
低功耗模式：3種低功耗模式：休眠，停止，待機模式。
調試模式：串行調試接口和JTAG接口。
DMA：12通道DMA控制器。
支持的外設：定時器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。
3個12位的us級的A/D轉換器：A/D測量范圍：0-3.6V。雙采樣和保持能力。
D/A轉換器的種類多，可以適合不同型號外設信息采集，非常全面。
快速I/O端口：所有的端口都可以鏈接到個外部中斷。排除模擬量的輸入，所有的端口都可以接受5V以內的信號輸入。
定時器：4個16位定時器，每個定時器都配有4個IC/OC/PWM或者脈沖計數器。2個16位控制定時器：最多6個通道可用于PWM輸出除此還有2個看門狗定時器，可供多個外設同時工作時應用。
Systick定時器：24位倒計數器。2個16位基本定時器用于驅動DAC。
擁有3個SPI接口，兩個和IIS復用端口。一個2.0B的CAN接口，一個2.0USB接口含5個USART接收端口，13個通信接口，2個IIC接口，和一個SDIO接口。
1、相較傳統的嵌入式處理器多一個嵌入式ARM內核，使其兼容性更加強悍，不僅對編程軟件還是與單片機相關的工具都是一次技術上的統一，與此同時提高了代碼處理效率，運行，調試更加高效。
2、嵌入式Flash存儲器和RAM存儲器：內置512KB的閃存，為數據的安全性提供了更好的保障，存儲數據程序也更加方便，只讀存儲器與CPU的時鐘速度相同，可進行高速讀寫操作，更加貼近產品驅動需要。
3、可變靜態存儲器（FSMC）：STM32的靜態存儲器擁有4個片選，且每一種片選模式還有四種模式選擇，控制的更加細致，精確，多更控制更加方便，不需要再加繁雜的外設，代碼都是從外部存儲器執行，不占用沒存，節省空間，提高運行速度，外部訪問按照36MHz進行，速度更高，出錯率更低。
4、ARM的中斷：可以處理43個中斷通道，包含16個中斷優先級，可以同時處理多個外部中斷，對外設的處理精確度得到有效提高，更適合處理復雜多樣的外設。緊密耦合的NVIC實現了低的中斷處理延遲，直接向內核傳遞中斷入口向量表地址，緊密耦合的NVIC內核接口，更加方便允許中斷提前處理，對后到的更高優先級的中斷進行處理，自動保存處理器狀態，中斷入口在中斷退出時自動恢復，不需要指令控制，自動化程度更好，減小程序員的工作量。
5、外部中斷/事件控制器（EXTI）：外部中斷/事件控制器由19個產生中斷請求檢索組成。每條線都是經過獨特配置用于選擇觸發事件（模式：上升沿，下降沿，或者兩者都可以），可以同時屏蔽多個，也可以只屏蔽一個，更有利于對外設的控制。有一個掛起寄存器用來檢測中斷請求。當外部線上出現長度超過內部時鐘周期的脈沖時，EXTI便馬上能檢測到是由外部的信號在申請中斷。
6、時鐘和啟動：系統的時鐘在系統在工作前，先需要時鐘的設定，一種是利用內部8MHz的晶振作為CPU時鐘源。另外可以選擇一個外部的4-16MHz時鐘源，STM32在時鐘的檢測十分嚴格，會實時監控當與控制器被禁止那么軟件中斷管理也會跟著被禁止。還可以在PLL時鐘的中斷管理設定時鐘。多個預比較器可以用來配置AHB頻率，包括高速APB2和低速APB1，高速APB最高的頻率為72MHz，低速APB最高的頻率為36MHz。
7、Boot模式：Boot引腳有3種Boot模式選項可供選擇：從Flash進入，從系統存儲器導入，從SRAM進入。Boot導入代碼存儲在系統存儲器，用于通過USART1對Flash存儲器編程。
8、電源供電方案：工作電壓2.0V-3.6V，外部電源通過VDD引腳連接，用于I/O和內部調壓器。VSSA和VDDA的電壓范圍都是2.0-3.6V，外部模擬電壓用于ADC，復位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內，VSSA和VDDA必須相應連接到VSS和VDD才可以。VBAT的電壓范圍為1.8-3.6V，當VDD無效時為RTC，晶振和備份寄存器也可以為其提供電源，保證正常工作不受到影響。
（二）溫濕度采集模塊
DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感器技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件。此產品具有品質卓越，超快響應，抗干擾能力強，性價比極高等優點。每一個DHT11傳感器都在極為精確的溫度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式存儲在OPT內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積，極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上。其模塊原理圖如下：

在使用DHT11模塊的時候，在它的數據輸出（data）引腳和STM32引腳之間需要加上一個上拉電阻。當一個信號通過的時候上拉電阻可以將把它置為高電平，而且上拉電阻還能起到限制電流過大的作用。D1作為模塊的電源指示燈。當電源接通的時候它就可以點亮。
(三)PM2.5檢測模塊
在檢測PM2.5的時候，我們采用GP2Y1014AU0F粉塵傳感器。本模塊的核心為GP2Y1010AU0F 傳感器，它的靈敏程度比較高，可以達到0.5v/mg/m3。但是同以前空氣質量監測傳器有不一樣的地方就是它需要工作在一定的溫度下它的精確性才能夠得到保證，受溫度干擾比較大。而我們所采用的這種利用光信號向電信號轉換的傳感器，利用光學原理從基本上有效避免了精確性受溫度的影響，而且它還對空氣中粉塵和顆粒的探測靈敏度有了較大的提高,在數據的準確性上有了很大的提高[15]。
該傳感器工作原理如下,在該模塊上集成了一個發熱裝置，加熱空氣的溫度來達到讓空氣流動的目的,當周圍空氣被吸入通過這個通道的時候。傳感器內部的紅外二極管定向發射光經過整個檢測區域，這個時候，和紅外二極管基本上呈對角安置的光電晶體管PD接受通過檢測經過空氣中灰塵折射過后的光線，這樣就使光信號變為為電信號，電信號經過放大電路的處理后,由Vo端口輸出模擬電壓。而我們根據模擬電壓跟空氣中PM2.5的含量有一個對應曲線，就可以獲得當前空氣中PM2.5的含量了[16]。
               圖3.7 GP2Y1010AU0F傳感器內部電路
GP2Y1010AU0F傳感器內部電路如上圖所示，其中要想驅動紅外二極管發光，需要的驅動電流比較大，因此外部需要加上一個以S8050為基礎的共射極放大電路，可以增大電流來驅動紅外二極管發光。另外，該傳感器需要5V的工作電壓，因此又加上了PT1301這個芯片來組成電壓升高電路。它可以把系統供給的3.3V升為變為傳感器所需要的5V，來保證傳感器的正常工作[17]。具體電路如下所示：
圖3.8  PM2.5模塊電路
(四) MQ-2模塊

說明：
(一)關于標題及正文
章的標題為第一級標題，字體為黑體，字號為小三，居中排版，段前和段后的間距均為0.5行。本文件根據教務處對本科生畢業論文格式的要求，設計了相應的格式。在使用時點擊相應的部分，就可以輸入正文。例如，點擊下面文字可以輸入正文：

點擊下面一行黑體字可以輸入節號及相應的標題：
節的標題為第二級標題，中文字體為黑體，西文為Times New Roman, 四號字，兩端對齊，懸掛縮進0.97厘米。行距為1.5倍。段前和段后的間距均為0.5行。
小節的標題為第二級標題，小節以后的標題分別是第三級、第四級等，中文字體為黑體，西文字體為Times New Roman, 字號為小四號字，兩端對齊，懸掛縮進0.94厘米，行距為1.5倍。段前和段后的間距均為0.5行。
正文用小四號，中文采用宋體，英文采用Times New Roman 行間距為1.5倍行距。首行縮進2個小四號漢字，或0.84厘米，所使用的括號為半角西文括號。
在進行論文撰寫過程中，可根據論文的篇幅，復制以上內容作為模板，并根據自己的論文內容做適當增減。
(二) 關于文章的注釋
注釋一律采用頁末注(腳注)，而不是隨文注和篇末注。可參照《中國社會科學編排規范》中的注釋格式要求。注釋內容當頁完成，中文用小五號宋體，英文用小五號Times New Roman字體。注釋序號用①②③與注釋文字之間空一格。在同一頁中有兩個及兩個以上的注釋時，按注釋在正文中的先后順序編號，并標注在正文右上角，如×××①。每一頁獨立編號。
（三）、畢業論文（設計）正文數字標題書寫順序
畢業論文（設計）正文數字標題書寫順序依次為：一、(一)1. (1) ①；第一級標題用小三號黑體字，第二級標題用四號黑體字，第三級及以下標題用小四號黑體字。
(四)、論文中的公式
a. 公式應另起一行寫在稿紙中央。一行寫不完的長公式，最好在等號處轉行，如做不到這一點，可在數學符號(如“﹢”、“﹣”號)處轉行。
b. 公式的編號用圓括號括起，放在公式右邊行末，在公式和編號之間不加虛線。公式可按全文統編序號，也可按章獨立序號，如 (49) 或 (4.11)，采用哪一種序號應和圖序、表序編法一致。不應出現某章里的公式編序號，有的則不編序號。子公式可不編序號，需要引用時可加編a、b、c……重復引用的公式不得另編新序號。公式序號必須連續，不得重復或跳缺。
c. 文中引用某一公式時，寫成“由式（16.20）”。
(五)、論文中的表格
a. 表格必須與論文敘述有直接聯系，不得出現與論文敘述脫節的表格。表格中的內容在技術上不得與正文矛盾。
b. 每個表格都應有表題和序號。表題應寫在表格上方正中，序號寫在左方，不加標點，空一格接寫標題，表題末尾不加標點。
c. 全文的表格可以統一編序，也可以逐章單獨編序。采用哪一種方式和插圖、公式的編序方式統一。表序必須連續，不得跳缺。正文中引用時，“表”字在前，序號在后，如寫“表2”。
d. 表格允許下頁接寫，接寫時表題省略，表頭應重復書寫，并在右上方寫“續表××”。多項大表可以分割成塊，多頁書寫，接口處必須注明“接下頁”、“接上頁”、“接第×頁”字樣。
e. 表格采用“三線表”形式，應位于正文首次出現處的段落下方，不應置前和過分置后。
三線表要求中間的表格內容不加邊框。
例：
表3.1直接和間接方式的比較

間接方式

直接方式

網絡效率

低

高


呼叫建立

遲延

無

無


呼叫處理

遲延

輕

輕

網絡復雜性

簡單

復雜
(六)、論文中的圖和結構式等
a. 畢業論文（設計）的插圖必須精心制作，線條要勻潔美觀。結構式、數據圖應采用矢量圖(可直接以對象粘貼，或存為WMF,EMF格式的圖片插入)。使用位圖時要保證打印的分辨率，在Word中，位圖縮放比例應小于50%（如使用Office2010, 為保證位圖打印質量，請在文件-選項-高級-圖像大小和質量中選擇“不壓縮文件中的圖像”），圖片縱橫比例不得改變。插圖應與正文呼應，不得與正文無關或與正文脫節；正文中要求對插圖進行解釋說明。
b. 圖的內容安排要適當，不要過于密實，同行相同類型的圖大小應盡量保持一致。
c. 每幅插圖應有題目和序號，全文的插圖可以統一編序，也可以逐章單獨編序，如：圖45或圖6.8；采取哪一種方式應和表格、公式的編序方式統一。圖序必須連續，不重復，不跳缺。
d. 由若干分圖組成的插圖，分圖用a、b、c……標序。分圖的圖名以及圖中各種代號的意義，以圖注形式寫在圖題下方，先寫分圖名，另起行后寫代號的意義。
例：
圖2.2 紋理塊的邊界

參考文獻
參考文獻應根據各學科正式發表學術論文的規范要求書寫，并按在論文中引用的順序進行排列。每篇文獻最多列出3位作者，超出3位時，中文寫“等”，英文寫“et al”(斜體)。作者的姓名一律姓在前名在后，歐美人的名字可以用縮寫字母，且縮寫名后省略縮寫點“.” 。參考文獻應另起一頁，一律放在正文后。
《中國高校自然科學學報編排規范》中集中主要的參考文獻著錄表的格式為：
連續出版物：作者.問題.刊名，年，卷號（期號）：起~止頁碼。
專（譯）著：作者.書名（譯音）.出版地：出版者，出版年，起~止頁碼。
論文集：作者.文題.見（In）：編者，編（eds）文集名.出版地：出版者，出版年，起~止頁碼。
學位論文：作者.文題：[博士或碩士學位論文] .授予單位，授予年
專利：申請者.專利名.國家.專利文獻種類.專利號，授權日期
技術標準：發布單位.技術標準代號.技術標準名稱.出版地：出版者，出版日期。
人文社會科學論文的文獻資料格式為：
圖書：著者，書名，出版者，出版時間，版次，頁次。
期刊：作者，篇名，期刊名稱，期號。
報紙：作者，篇名，報紙名稱，日期，版次
文獻中序號用中擴號，與文字之間空兩格。如果需要兩行的，第二行文字要位于序號的后邊，與第一行文字對齊。中文用五號宋體，外文用五號Times New Roman字體。
舉例如下：
參考文獻（黑體，四號，頂格）
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附　　錄
是否需要附錄可根據畢業論文（設計）情況而定。附錄應另起一頁，內容一般包括正文內中不便列出的冗長公式推導、符號說明（含縮寫）、計算機程序等。“附”“錄”中間空兩格、四號字、黑體、居中，內容采用小四號、宋體。

致　　謝
致謝是本科生對畢業論文（設計）完成過程中得到的幫助給予的肯定與感謝，學生可根據需要撰寫。“致謝”二字中間空兩格、四號字、黑體、居中。內容限1頁，采用小四號宋體。

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