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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
贾英辉 耿涛 徐光宪 陈万志 冯泽鹏
设计了通信专业创新实验案例—基于STM32的多气体传感器检测光传输创新实验系统,并对实验系统的气体检测模块和光传输模块进行了软硬件设计。实验结果表明该实验系统能实时检测多种有害气体浓度,可通过光纤进行远距离信息传输。通过设计实验系统,不但使学生可以掌握通信、电路、电子设计和单片机技术,而且使学生的应用创新能力和实践能力得到提升。
关键词：
单片机 光传输 应用创新 气体检测
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
顾东袁 傅晓婕 陈爱军 卢瑾
设计了一套基于STM32的Bootloader实验系统。该系统主要完成引导加载和用户交互两大功能,存储方式采用"多系统存储"的结构设计,引导加载过程中设计了3种不同的工作模式,用户交互部分分权限设计了不同的指令。该系统为不同层次的学生提供相应难度的实践锻炼,引导学生巩固理论知识、积极探索、提高创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
廉佐政 王海珍
为了提高学生对STM32系列处理器知识的理解和应用能力,设计了PWM输出的可调照明实验。硬件系统的设计采用STM32F103VC的ARM芯片,软件设计采用keil MDK 4.53,结合STM32标准库V3.5编写程序。通过程序调试、运行,给出了实验仿真结果。通过实验操作,学生不仅掌握了PWM的原理及综合应用,也进一步提高了对嵌入式系统课程知识的学习兴趣,得到了良好的教学效果。
[期刊] 物流技术
[作者]
丁奥 张媛 朱磊 杜艳平 黄磊
提出一种快件物流过程状态检测的方法及其配套系统,通过多种传感器组合,收集快件的实时振动加速度、温湿度、光照强度等数据及地理位置信息,经通讯模块传送给中央处理器,利用相应智能算法对数据进行分析处理,将各种异常情况分类,最后反馈到应用程序端上供用户查询。以此有效地对快件的装卸搬运、分拣、包装、运输过程状态实时进行客观评价和分析,以期有助于规范物流作业操作,减少暴力分拣、不当运输等现象的发生。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
盖文东 刘杰 张宁 曲承志 张婧
为促进自动化专业学生掌握网络通信技术并提高实践动手能力,设计了基于STM32单片机的无线安灯实验系统,完成了刷卡、数字量I/O、Wi-Fi通信等硬件与软件设计。该实验系统能够完成现场信息的采集、传输,能够接收、执行服务器的指令。通过该实验系统的设计,使学生能够综合运用无线通信技术、微机原理与接口技术、计算机控制技术,培养实践动手能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
汪涛 田睿智 赵有明 张庆哲 张天畅 易茂祥
该文基于STM32单片机和滤波算法设计了实时监测心率和体温的可穿戴嵌入式健康监护系统。该系统由微处理器及数字系统模块、人机交互模块、信号采集模块和无线通信模块构成,以Cortex-M3为内核的STM32F103C8T6芯片作为处理器,采用OLED显示屏和按键实现人机交互,使用MAX30102传感器和Pulse sense传感器分别采集人体腕部心率和指尖心率数据。通过光电容积法采集人体心率信号,进行A/D转换,利用滤波算法去除噪声干扰,获得稳定可靠的心率值。通过Wi-Fi模块将采集到的生理参数信息上报至云服务器,并用手机端进行数据查看,实现医疗监护和远程居家隔离监测的功能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
马玉林 李尚松 张红霞 武怡珊 高云智
结合科研成果,基于电化学传感器的基本原理设计了电极制备、电化学性能测试及氧气检测的综合性电化学氧气传感器实验。通过该实验使学生了解电化学传感器的基本原理。该实验涵盖了物理化学和分析化学的理论知识,涉及多项单元操作,并将实验教学与生活密切结合,对于丰富教学实验项目、激发学生好奇心、提高学生科研兴趣具有重要的意义。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王晓娜 陈珂 周新磊 于清旭
为使学生能了解国内外科技研究热点,并改进相对陈旧的实验内容,以最新研究内容为基础,为学生开设了基于光声光谱的微量气体检测实验。介绍了实验原理、实验系统总体设计方案以及关键实验模块的设计与实现,取得了预期的结果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
董靖川 张朝 温洋 窦一喜 赵鹏飞 王星
采用单片机为核心的控制电路实现智能避障和能量管理。电控部分以STM32F103C8T6型32位ARM单片机为核心,配置了转向舵机、离合器舵机作为执行元件,并通过超声波传感器组、光电测速传感器、MEMS陀螺仪作为反馈元件,控制小车运行的轨迹和速度。充分利用STM32单片机内置的硬件定时器、USART及中断功能实现了舵机的PWM控制及超声波测距、陀螺仪读数、测速等功能。测试表明,低碳避障实验小车的电控装置原理直观、接口丰富、编程方便、操作简单、运行可靠,能够满足机电工程类课程的创新实验和工程实践的教学需求。
关键词：
低碳小车 STM32 超声波测距 舵机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈甸甸 王怡 金小萍
为提高嵌入式实践教学的效率与学生的应用能力,设计了DAC信号波形输出实验。以Cortex-M3内核的STM32F103ZET6处理器为硬件平台,利用STM32CubeMX配置初始化工程代码,结合HAL库进行软件开发。通过实验,学生深入理解了DAC的原理及应用,激发了嵌入式系统原理课程的学习兴趣,实践教学效果显著提升。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
肖艳军 毛哲 温博 周围 孙凌宇 孟召宗 刘伟玲
设计了以STM32单片机为核心的单片机实验平台,作为对51单片机学习的补充。采用模块化设计,考虑到学生学习能力以及需对STM32片上外设的掌握程度,设计了相应模块以及对应的17个实验。插孔式连接方式使实验模块之间连接更加可靠稳定。该实验平台已在单片机教学中使用,提高了学生对单片机的学习兴趣,锻炼了学生的自主创新能力以及工程实践能力。
关键词：
STM32 模块化设计 实验平台
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张冬至 王东岳 吴语寒 张勇 周兰娟 任旭虎
采用层层自组装技术在叉指电极上制备碳纳米管-氧化锌薄膜器件,结合可编程逻辑控制器(PLC)与上位机组态王监控软件制作了一种新型气体检测平台。实验结果表明,所制备的氧化锌修饰碳纳米管薄膜器件及其测试平台对甲烷气敏响应特性良好,而且该检测平台制作成本低、易操作,为传感器检测技术在实际应用方面提供了新的借鉴,也有利于提升学生学习的积极性和教学效果。
关键词：
气体检测 碳纳米管 传感器 组态王
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
沈跃 夏伟 刘慧 李宁
树木尺寸、形状等特征信息的获取,是现代化农业中重要的环节,为农林管理中的变量精密喷雾提供依据。为了实现对树木靶标信息的精确测量,搭建了基于UTM-30LX型激光传感器的室内滑台靶标检测系统,实现对规则物体、仿真树的扫描检测,通过编写的C++程序,实时读取数据信息并存储于控制计算机中。利用MATLAB软件对存储的数据信息进行后期的离线分析,重构物体三维图像,通过最大相对误差、轮廓相似度两个参数,分析激光传感器检测得到靶标目标尺寸、重构目标三维图像的精确度。以长方体柜子、圆柱体泡沫、2棵仿真树为试验对象,按照
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
沈跃 夏伟 刘慧 李宁
树木尺寸、形状等特征信息的获取,是现代化农业中重要的环节,为农林管理中的变量精密喷雾提供依据。为了实现对树木靶标信息的精确测量,搭建了基于UTM-30LX型激光传感器的室内滑台靶标检测系统,实现对规则物体、仿真树的扫描检测,通过编写的C++程序,实时读取数据信息并存储于控制计算机中。利用MATLAB软件对存储的数据信息进行后期的离线分析,重构物体三维图像,通过最大相对误差、轮廓相似度两个参数,分析激光传感器检测得到靶标目标尺寸、重构目标三维图像的精确度。以长方体柜子、圆柱体泡沫、2棵仿真树为试验对象,按照选取的3个检测距离和4个检测速度分别对4个试验对象进行检测与数据分析。试验结果显示,多次试验下,与人工测量尺寸比较而言,激光传感器测得的长方体柜子长度、宽度和高度尺寸最大相对误差分别为6.76%、6.86%和3.92%,圆柱体泡沫的高度、直径尺寸最大相对误差分别为4.25%和7.33%,仿真树1高度、宽度尺寸最大相对误差分别为4.06%和5.91%,仿真树2高度、宽度尺寸最大相对误差分别为3.24%和4.00%;仿真树1、2的激光扫描重构图像与对应实物轮廓相似度最小值分别为0.928 8和0.932 6。研究表明,UTM-30LX型激光传感器在各种试验条件下对多种试验靶标特征检测均具有较好的精确性和准确性,可以担负变量喷雾检测的任务,具有应用到农业生产中的前景。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
孙博文 朱志明 郭吉昌 张天一
基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校准)和焊接坡口图像的特征点坐标值,即可实现焊接坡口参数的在线检测,有效增强了传感器的适应性。通过对不同图像处理算法的改进和合理组合,对图像处理流程进行了优化。动态感兴趣区(region of interest,ROI)区域提取算法可快速寻获有价值的激光线和特征点所在区域,有效提升了后续图像处理速度;顶帽变换与自适应二值化组合,在将激光线灰度值均匀化的同时,实现了激光线与背景图像的有效区分。运用基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边缘识别算法,可提取出激光线的单像素边缘;采用最小二乘法对所求得的激光中心线离散点进行直线拟合,通过联立直线方程求交点的方式,实现了对焊接坡口特征点图像坐标值的准确识别。借助Visual Studio平台,运用改进的图像处理算法、优化的图像处理流程和检测算法,对特征参数不同的V形焊接坡口进行检测试验,检测误差均在±4%以内,验证了所提出视觉传感器及其检测算法和图像处理流程的合理性和适用性。
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