电气_空空-优快云博客

原创基于单片机与 PC 机通信的数据采集控制系统设计

设计出基于单片机与 PC 机通信的数据采集控制系统方法。被控对象经传感器、电压变换电路、A/D 转换芯片与单片机相连，可将现场参数信息传送至单片机；单片机经继电器驱动控制被控对象运行。单片机与 PC 机经电平转换芯片相连，实现远程通信功能。该系统可以实时采集被控对象多种参数信息并送 PC 机处理，可以选择由 PC 机远程或单片机本地控制被控对象。

2025-03-20 02:27:44 915

原创基于单片机控制的智能浇灌装置设计

盆栽给人们生活带来了许多舒适的体验，但盆栽对于土壤湿度要求比较高，常出现植物枯死或“烧苗”的现象。本文采用入门级STC90C516ＲD单片机作为数据处理和控制部件，采用型号SPT61-FDＲ传感器检测花盆土壤的湿度，采用浮球式液位传感器检测水箱液位，采用继电器、电磁阀完成土壤的浇灌。

2025-03-20 02:20:34 662

原创基于单片机控制的程控开关电源研究

在开关电源控制方案中，建立于单片机控制基础方式上的程控开关电源方案是一种比较有效的方式。利用单片机实现对程控开关的控制，可以减少设计复杂度、增加控制可靠性，值得投入更多的精力进行研究和推进。本文就这一控制方法进行了详细的探讨。

2025-03-09 00:12:26 243

原创基于单片机及传感器的机器人设计与实现

本设计基于单片机及多种传感器, 完成了一个自主式移动机器人的制作。单片机作为系统检测和控制的核心, 实现对机器人小车的智能控制。反射式红外光电传感器检测引导线, 使机器人沿轨道自主行走; 使用霍尔集成片, 通过计车轮转过的圈数完成机器人行走路程测量; 接近开关可探测到轨道下埋藏的金属片 , 发出声光信息进行指示 , 并能实时显示金属片距起点的位置。

2025-03-09 00:10:42 1176

原创基于单片机和蓝牙通讯的简易钢琴控制装置设计

本文设计了一个基于单片机和蓝牙通讯的简易钢琴演奏控制装置，在 Proteus 中设计绘制了系统电路原理图，在 Keil 中编写了单片机控制程序并导入 Proteus电路原理图中进行了软、硬件交互仿真，设置了手机蓝牙串口调试的键盘设置及地面站各项参数。通过电路焊接、组装和调试，实现了两种演奏模式，即基于蓝牙通讯的手机 APP 演奏模式和红外感应手动即时演奏模式。

2025-03-03 23:32:14 961

原创基于单片机和Wifi技术的智能台灯设计

本文主要介绍了基于单片机AT89C51和Wifi技术的智能台灯的硬件和软件设计。该智能台灯具有根据当前光线自动调节灯光亮度的功能，还可对用户使用台灯时处于非正常的距离和姿态时给予报警提示，用户可以随时通过手机app查询智能台灯的报警记录数据，从而督促用户保护视力。

2025-03-03 23:26:47 1146

为了实现电源电压的监测，提出了一种基于单片机和C#的电压监测系统。该系统由电压监测装置和上位机程序两部分组成，它们之间通过串口进行通信。电压监测装置以AT89C51和ADC0832为核心器件构建，实现电压采集、电压显示、电压超限报警、报警电压设置和串口通信等功能；上位机程序采取C#编程语言构建，实现数据采集、实时电压状态显示、电压超限报警、报警电压设置、电压数据存储和历史电压数据显示等功能。系统应用与分析结果表明，设计的系统能实现电压监测的各种功能，运行效果良好。

2025-02-26 01:27:19 1098

原创基于单片机的自助加油机控制系统设计

近年来，自助加油机越来越受广大消费者喜爱，并得到广泛应用。利用单片机设计了一种自助加油机控制系统，并对该系统的操作步骤、显示方案、按键处理、软件设计等进行详细阐述，最后还对该系统进行了仿真验证。仿真结果表明：所设计的自助加油机系统正确有效。

2025-02-26 01:20:36 589

原创基于单片机的智能温控风扇系统的设计

设计一种基于单片机的智能温控风扇系统，系统由 STC 系列的 51 单片机、温度传感器、LED 数码管和风扇等模块组成。本系统具有对外界温度感知以及对感知数据进行分析处理、智能调节等功能，避免因温度过高而产生对整个系统的损坏，以此提高整个系统的性能。

2025-02-19 00:48:40 783

原创基于单片机的智能网控风扇设计

通过对该项目的研究可以实现对电风扇的智能控制，解决夏季炎热环境下，气温变化不定而档位单一固定的问题，摆脱了必须手动调节挡位的束缚，同时也有效抑制了电扇无人空转对电能的浪费。伴随互联网的迅猛发展，为风扇加装网络模块可实现手机app智能操控和对原有设置的个性化改变。从满足用户的体验感出发，在实现对电风扇的随心操作的同时，又可以实现“人走风停”对资源的有效利用，促进电风扇产业的技术进步和更新换代。

2025-02-19 00:43:53 1609

原创基于单片机的智能台灯设计

向和亮度，采用的是手动调节。而对于儿童来说，他们通常不知道如何调整以及调整到何种程度。本文设计了一款智能台灯，当有人的台灯是用于阅读学习而设计使用的灯，一般台灯用的灯泡是白炽灯、节能灯泡以及市面上流行的护眼台灯，可以调节高度、光照的时候，可以根据周围的光亮度自动调整光亮度，同时还具有纠正使用者坐姿的功能。

2025-01-21 01:45:09 863

原创基于单片机的智能生态鱼缸的设计

系统采用 STC12C5A 系列单片机作为中央处理器控制的，系统内的单片机将液位检测模块反馈的数据经过处理并且计算出水位高低并利用单片机定时中断自动换水、自动喂食、使用 DS18B20 温度检测模块对水温进行实时检测并通过 12864 液晶显示模块进行实时显示，使我们能够更加直观地观察水温是否在适宜范围内。该系统可让用户放心地外出旅游或出差，从而给用户生活带来了极大的便利。

2025-01-17 00:39:06 473

原创基于单片机的智能家居控制系统设计及应用

智能家居控制系统包括对家电实现远距离控制和近距离控制的一种控制型系统，通过系统内的 TC35 模块对控制信息进行采集，并将这些控制信息发送到 STC89C52 模块中去，由单片机发出系统控制指令，从而实现家居家电的控制。

2025-01-17 00:36:41 1428

原创基于单片机的智能计步器电路设计

论文主要采用了以单片机AT89C51 为核心的计步器控制系统，并实现运动计步，是通过人运动时产生加速度变化来实现的，本文利用具有体积小，功耗低，三轴加速度传感器 MMA7455 来实现，采集到的加速度数据通过适当的算法可以实现计步功能最后通过显示屏显示。

2025-01-16 12:15:15 476

原创基于单片机的智能火灾报警系统设计

火灾报警器是当前社会经济生产生活中较为常用的火灾预警装置，对国民经济及人员生命财产安全起到了重要的保障作用。随着现代科学技术快速发展，智能控制芯片的应用使得火灾报警器反应灵敏度大幅提升，对早期火情发现与控制起到了重要的推动作用。为此，本文以 AT89C51 单片机为例，对基于单片机的智能火灾报警系统展开了全面的设计和分析。

2025-01-16 12:11:57 2069

原创基于单片机的智能花卉浇水系统的设计与实现

随着人们生活水平的不断提高，生活节奏也越来越快。人们经常忽视办公室或者家居的花卉，忘记浇水。本文设计了一种基于单片机的智能浇水系统。目的是解决养殖花卉的人忘记浇水的问题。本系统以单片机AT89S52为控制芯片，能够按时按量的给花卉自动喷水，用传感器来识别各项指标。如果传感器检测到花卉土壤的温度、湿度都达不到正常标准，系统就会自动开启给花卉浇水，直到温度、湿度达标。该系统能够及时监测花卉的生长状况，能够按时按量的浇水。不仅可以节约水资源，而且能够让花卉更好的生长。

2025-01-11 00:20:06 690

原创基于单片机的指纹密码锁

本设计是一款基于单片机的指纹识别电子密码锁系统。该系统以STC89C52单片机作为模块核心同时结合ZFM-60指纹模块实现录取指纹并存储指纹数据的功能，并且通过HS12864-15C液晶显示比对流程及比对结果，该指纹电子密码锁通过直流继电器与发光二极管来模拟开锁的动作。本系统有小体积、高性价比、高传输速度的特点，适合家庭及单位使用。

2025-01-11 00:18:24 755

原创基于单片机的远程无线控制系统设计

主要介绍了一种以单片机 AT89C2051、无线模块 APC200A-43 和继电器为核心的远程智能控制系统。该系统通过对单片机功能的研究，使用单片机的输入输出口和中断实现对控制信号的处理，通过调试无线通讯模块，控制接近开关实现对远程电机的启动、停止等控制。

2025-01-10 23:59:30 987

原创基于单片机的无线智能窗帘控制器的设计

本文以单片机为控制核心, 基于 PT2262/ 2272 无线收发模块, 实现了窗帘的无线远程智能控制. 该控制器通过高频无线收发模块实现了遥控窗帘的开合控制; 根据外部光线强弱实现自动开关窗帘; 根据设定时间自动完成开关过程; 通过语音播报当前环境温湿度信息以及当前工作状态, 并可以实现一个遥控器控制多台分机.该系统具有抗干扰能力强、结构简单、性能稳定, 一机多用, 成本低廉, 利于推广等特点, 能够满足智能家居需求,具有良好的市场应用前景.

2025-01-10 23:54:12 1294

原创基于单片机的无线遥控篮球比赛记分器的设计研究

本文主要争对传统记分牌的局限性进行创新设计，提出一种基于51单片机的无线遥控篮球比赛记分器的设计方法，计分器的核心电路是本控制系统的主控电路，主控电路则由单片机的最小系统电路构成，主要由时钟电路、复位电路以及STC90C51单片机控制芯片等三部分构成。单片微型计算机简称的是单片机，分解来讲就是把CPU（中央处理器）、定时器、数据存储器以及I/O接口电路等计算机运行必须的核心功能部件紧密集成在一块电路芯片上的微型计算机芯片。本设计控制系统的主程序使用C语言进行编写，记分系统功能稳定可靠，逻辑设计严谨，可以代替

2025-01-09 16:18:39 1165

原创基于单片机的无人值守输液监控系统软件设计

本文针对传统的输液过程中存在的安全问题，以 STC89C51 单片机为核心，设计了一种无人值守输液监控系统。在不影响患者正常输液的情况下，实现了液面和滴速监测、声光报警、液晶显示等功能。该系统制作简单、操作方便、成本低廉，并能有效地帮助医护人员提高效率、减少医疗事故。

2025-01-09 16:15:36 1823

原创基于单片机的数字时钟设计

本文设计了一款数字时钟，通过在 Keil 软件进行程序设计，在 Proteus 搭建仿真电路，系统联调，最终实现了数字时钟显示、计时、定时、闹铃、设置等功能。本设计具有电路结构简单、成本低廉、精度较高、性能稳定等优点。通过数字时钟的设计，对虚拟设备的教学展示及应用系统的设计开发、功能扩展具有较大的作用。

2025-01-08 01:27:51 842

原创基于单片机的空调温度测试测控系统设计

单片机在测试测控系统中占据着重要的地位，本文以 AT89C51 单片机为基础，进行了空调温度测试测控系统的设计，分析了其硬件设计组成及软件功能实现，旨在为空调温度测试测控系统的相关研究和设计实践提供参考.

2025-01-08 01:23:12 992

原创基于单片机的金属探测器的设计

金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器，在现代社会有着越来越广泛的用途。本文设计是基于单片机的一种智能型金属探测仪，其主要利用电磁感应原理制成。该探测仪原理及电路相对简单，设计及制作成本低，具有较高的安全性及稳定性，适于各种场合的金属探测活动，有较高的应用价值。

2025-01-04 02:36:38 970

原创基于单片机的光控窗帘设计

为了能根据室外环境亮度实现窗帘自动拉合的设计需求，提出了一种基于单片机控制的光控窗帘设计方案，并完成系统的软、硬件设计。该系统的硬件部分主要利用光敏传感器产生的信号作为单片机输入信号，软件部分采用 C 语言进行编程，能够完成智能光控窗帘的自动拉合。同时，考虑到用户习惯和天气原因，本方案还设置了选择开关，用户在使用窗帘时可任意选择自动或手动控制方式。实际应用表明，该系统具有设计成本低、可靠性高的特点，达到了设计要求。

2025-01-04 02:31:20 1061

原创基于单片机的公交车报站系统设计

液晶显示屏进行站名、时间、日期的显示，报站有两种模式可选，手动报站和自动报站，手动报站就是用按键控制本系统工作，当公交车到达某站点，通过按键控制语音电路输出语音信息和提示，自动报站就是系统通过检测红外检测模块判断是否到达站点，检测到达站点则自动报出站名。采用无线收发模块，如PT2272/PT2262收发模块，成本低、稳定性好，距离几十米到上百米，调节方便，信号传输的距离可以达到报站的要求。为实现整个设计，系统需要七个模块：按键模块、主控模块、语音模块、显示模块、实时时钟模块、自动识别模块、电源模块。

2025-01-03 01:25:54 923 1

原创基于单片机的俄罗斯方块设计

俄罗斯方块游戏是一款风靡全球的经典游戏。基于此文章设计了一款基于单片机的俄罗斯方块游戏机，该游戏机可以丰富我们的业余生活。在硬件设计上该游戏机以 STC89C52 单片机为基础、使用 LCD12864 图形液晶可以显示游戏的界面、通过按键实现游戏机的按钮的功能、并具有蜂鸣器可以实现声音提示的功能。在软件设计上，使用 C 语言进行了俄罗斯方块游戏的控制程序的编写，并在 keil 软件上进行了调试。最后在 Proteus 仿真软件上对俄罗斯方块游戏的功能进行了仿真，并焊接了实物电路板。

2025-01-03 01:23:10 1046

原创基于单片机的多功能遥控加湿器的设计

文章设计了一款多功能遥控加湿器，该系统主体部分采用以 51 单片机为核心的最小控制系统，使用蓝牙作为通信工具，DHT11 温湿传感器将采集的数据发送给单片机，单片机对数据进行分析并在 lcd1602 上显示，用户可以通过专用软件进行功能选择，从而使功能单一的加湿器变得自动化、多功能，方便快捷，满足社会的需要。

2024-12-31 01:38:51 942

原创基于单片机的多功能火灾报警器的设计与研究

多功能火灾报警器采用ATC89C52单片机为核心控制器，利用烟雾传感器MQ-2检测烟雾浓度、通过ADC0832模数转换器对检测到的数据处理，使用温度传感器DS18B20检测温度，通过液晶LCD1602显示当前的烟雾值和温度值，通过按键设定相应的阀值。当环境中可燃气体浓度或温度等发生变化时，单片机控制相应的报警电路，并驱动负载工作。经过软硬件设计、调试与测试，系统能在紧急状态下发出报警，并驱动相应的灭火装置，自动灭火，达到设计的目的。

2024-12-31 01:36:27 1355

原创基于单片机的电子安全密码锁的设计初探

伴随科技的飞速进步，我国已进入智能化、现代化时代，转变了人们以往的生活形式，提供了诸多便利。同时人们对自身的安全隐私提出了较高要求，特别是其家庭入住的安全性。本文将主要围绕单片机的电子安全密码锁的设计展开分析，并提供具体优化措施以供参考。

2024-12-29 23:19:50 889

原创基于单片机的电梯模拟控制系统

文章主要针对基于单片机的电梯模拟控制系统进行研究，指出基于单片机的电梯模拟控制系统应用优点，并在此基础上介绍单片机控制技术，分析单片机在电梯模拟控制系统中的具体应用。

2024-12-29 23:15:26 995

原创基于单片机的大型家禽养殖基地智能环境控制系统构建

我国是一个大型家禽养殖大国，无论是大型家禽养殖数量或是大型家禽相关产品总量都位居世界前列。但是我国的大型家禽相关产品的市场竞争力却表现的差强人意，与一些发达国家的同类产品相比还有较大的差距。导致这一情况主要是因为我国很多大型家禽养殖基地往往只关注大型家禽的数量而忽视大型家禽的质量，这集中表现在我国一些大型家禽养殖基地没有为大型家禽构建一个良好的生活环境，严重影响到大型家禽的生活状态。文章以大型家禽养殖基地环境控制的现状分析着手，详细阐述养殖基地环境对大型家禽生长情况的影响，并探讨论坛基于单片机的大型家禽养殖

2024-12-28 01:58:46 699 1

原创基于单片机的抽油烟机自动控制无级调速电路设计

目前，伴随着我国大力发展低碳经济和新能源，促进节能减排，人民也越来越注重环境安全和工作的便利与舒适性，抽油烟机作为厨房环境的第一卫士，在越来越多的家庭中得到了广泛的应用。本项目研发的自动控制抽油烟机无级调速控制电路采用气敏和热敏传感器检测油烟和煤气，实现电机自动运行与停止，检测信号通过 PWM信号实现直流电机无级调速，应用于抽油烟机自动检测油烟，且可使风扇随着油烟量的变化无级变换转速，最大限度地节能。

2024-12-28 01:53:28 799

原创基于单片机的程控电源显示控制电路设计

介绍了基于单片机程控电源显示控制电路的硬件设计和软件实现，该设计可以实现程控电源的输出显示和手动控制功能。实践验证，该设计具有很好的使用效果和工程价值。

2024-12-22 00:38:27 740

原创基于单片机的步进电机控制系统的设计研究

随着我国社会经济结构的不断优化与升级，加工制造工业得到了长足发展。加工制造工业体系的日益成熟，使得步进电机应用的范围越来越广泛，逐渐成为工业生产与社会生活中必不可少的工业组成。因此如何提升步进电机的性能、实现步进电机控制系统的科学设计，就成为现阶段必须要考虑的现实问题。本文旨在从单片机角度出发，在相关科学理论的基础上，探究单片机在步进电机控制系统中的应用，以期在提升步进电机性能的同时，促进我国工业体系的健康快速发展。

2024-12-22 00:33:06 1002

原创基于单片机的病房呼叫系统设计

文章基于 51 系列的单片机设计的病房呼叫系统。在以 AT89C51 单片机为核心，以 74HC573 锁存器、数码管显示模块、矩阵按键模块等为辅组成的，按键分布在各个病床的床头，可以节约接口资源，当按下按键，数码管显示模块显示对应的床号，同时接通蜂鸣器表示提醒，护士按下取消按钮取消呼叫。

2024-12-21 01:52:58 612

原创基于单片机的Wi-Fi控制智能窗帘设计

系统以单片机为主控制单元，通过Wi-Fi模块连接到Android手机端，包括apk手动控制和光敏、热感应自动控制窗帘的开启和关闭。开启光敏控制模式，窗帘能够根据光强打开或关闭窗帘；开启热感应控制模式，人靠近时窗帘会自动打开一个通道。

2024-12-21 01:51:19 1286

原创基于单片机车载酒精浓度的检测系统

为了有效地防止驾驶员酒后驾车的行为，设计了一种基于单片机车载酒精浓度的检测系统。该系统由酒精传感器、A/D 转换器、AT89S52 单片机控制器、语音报警、LCD 液晶显示、LED 指示灯、车门锁传感器、压力传感器和继电器等构成。当酒精传感器检测出司机体内的酒精浓度超标时，该系统能够自动的切断汽车起动机，使发动机不能起动，从而实现其控制功能。

2024-12-20 01:41:59 935 1

原创基于单片机车载冰箱 PID 温度控制

目前，车载冰箱已成为市场上的热销产品。文中产品核心采用了 AT89C52 单片机，利用 PID 算法，用数据字传感器 DS18B20 测量温度，OPA549 驱动半导体制冷器TEC1-12706 控制箱体温度，设计车载冰箱智能控制。本文通过对基于单片机车载冰箱PID温度控制系统的探究和综合分析，以期为相关研究提供必要的参考。

2024-12-20 01:39:02 701

原创浅谈基于单片机的计步器设计

伴随现在人类注重养生与身体的锻炼，当今计步器是已经成为一种很受欢迎的日常运动的监控器，计步器可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。基于单片机的计步器设计与传统的计步器不同，该设计是选用单片机STC89C52作为系统控制芯片，倾角传感器ADXL345模块作为实时检测相关的状态信息，通过蓝牙模块把单片机处理的数据传输到手机APP上。由于ADXL345是电容式三轴传感器，由它捕获人体运动时加速度信号，更加准确，同时软件采用自适应算法实现计步功能，减少误计数，更加精确，利用手机APP显示采集的步数、路程、卡

2024-12-17 00:50:21 1139

胶囊内窥镜的三维磁耦合感应式无线电能传输技术研究

无线电能传输技术主要利用电磁感应原理来传输电能，是近年来比较流行的新型电能供应技术，具有很好的应用前景。胶囊内窥镜系统属于在人体内工作的微机电医疗系统，克服了现有常规胃肠镜检查技术存在的诸多缺点，具有操作简便、诊查容易、无创、无痛、减少了交叉感染的风险和不影响患者的日常生活等优点，同时可以实现对整个消化道的诊断和检查，对消化道的医学临床诊断和治疗带来了革命性的突破。受胶囊内供电装置容量的限制，胶囊内窥镜系统无法完成对整个消化道的精细检查，而要实现活检、施药、主动运动、高质量和高帧率的消化道影像传输等功能则需要更充足的能量。无线电能传输技术能够为胶囊内窥镜系统提供充足、稳定、安全的电能供应，满足多功能、高品质胶囊内窥镜的能量供应需求。本文对国内外无线电能传输技术领域的研究成果，尤其是对该技术在胶囊内窥镜系统中的应用现状和研究成果进行了详细的研究和分析。

2024-12-31

基于智能控制的建筑外遮阳节能系统研究

建筑外遮阳是改善居住环境，降低建筑能耗的重要手段，而合理的选择建筑外遮阳的控制方式和遮阳体是遮阳效果的关键。本文从探讨建筑外遮阳的控制方式入手，针对目前的研究状况及市场需求，本文系统地进行了理论方面的分析，设计了一种基于智能控制的建筑外遮阳节能系统

2024-12-31

基于虚拟现实技术的车床模拟培训系统的研究及开发

虚拟现实技术的出现为课堂教学提供了一种崭新的途径，转换了老师和学生之间的位置，学生不再单纯依靠 “听 ” 来获取知识，更多的是通过实际动手 “做 ” 来加深学习的印象。虚拟现实技术作为一门新兴的前沿技术，以其易于操控的3D特性，直观形象的人机交互，以及良好的衍生性，给教育行业带来了光明的前景，迅猛的扩散开来。本课题研究的基于虚拟现实技术的车床模拟培训系统是采用虚实结合教学理念研发一款教学软件。该系统使用现下流行的虚拟现实平台Unity作为开发平台，以真实车床的操作手柄作为信号源的输入，采用软硬件配套开发的模式研究完成。本文主要讲解车床虚拟仿真模拟培训系统的开发过程，分别论述该系统中软件开发方案和硬件手柄数据采集这两个子系统的搭建流程。

2024-12-31

基于无线数传技术的农田数据采集系统的设计与开发

本文是国家高技术研究发展计划 (863计划) —“精细农业关键适用技术的开发研究”(2003AA209040) 的一部分。针对当前我国农业生产中信息采集技术相对落后，工作效率较低等现实情况，根据“精细农业”作业中的实际需求，充分利用无线电台、GSM 技术等最新的无线通信技术，设计开发了能够对多种农田的属性信息进行采集，实现多种数据的融合，并对信息进行存储、处理和无线数传的农田信息采集系统。根据不同的需求，分别完成了基于单片机 89S51 的设计开发和基于 ARM 微处理器S3C2410 的总体设计。基于单片机的设计开发硬件主要由信号输入通道电路、 A/D转换电路、电源及稳压电路、串口扩展电路、液晶显示电路、 CF 卡存储电路、小键盘电路、无线数传电台模块、 GSM 模块等几部组成。系统可以实现同时采集 8 路模拟信号，其中包含电压信号和电流信号，并对模拟信号进行相应的 A/D 转换。系统可以同时采集两路数字传感器信号。同时，系统可以连接GPS接收设备，进行GPS信息的采集。采集的数据以非易失性存储介质 CF (Compact Flash) 卡的形式进行存储，保证了系统掉电时数据也可以安全保存。用户可以选择将采集的数据以无线数传电台或GSM短信的方式进行无线传输。基于单片机的数据采集系统既可以作为便携式设备使用，又可以多台固定在田间组成无线网络，进行数据的采集和传输。在文中介绍了为实现无线网络功能而编写的通信协议。

2024-12-31

基于嵌入式系统的机器视觉及其在机器人控制中的应用

视觉是人类信息的主要来源。随着计算机技术的发展，机器视觉在工农业生产和国防等领域已得到成功的应用。根据运行环境的不同，机器视觉系统可分为PC-BASED 系统和 PLC-BASED 系统。由于这两种系统成本都相对较高、软硬件系统相对复杂、体积相对较大，因此，在应用中受到一定的限制。目前，面向测控对象的单片机和基于单片机的嵌入式系统以其体积小、价格低、开发环境简单、运用灵活、能很好地满足应用系统的嵌入、现场可靠运行等优点，在各领域得到广泛的应用。因此，如果能将机器视觉建立在嵌入式系统平台上，将极大地拓展机器视觉的应用范围，这就是本文研究的目的。机器人的智能控制是机器视觉的典型应用，我校参加全国大学生机器人电视大赛的实际需要是本课题的直接来源。本文在机器视觉与嵌入式系统的交叉点选题，试图将机器视觉与嵌入式系统结合起来，在开发基于嵌入式的机器视觉系统方面进行一些探索，以拓展机器视觉的应用范围。探索的结果是成功的，将机器视觉建立在基于单片机的嵌入式系统平台上是可行的。文中通过对机器视觉各种算法的回顾，提出一种适合于嵌入式系统的机器人视觉引导算法，以此为依据，设计了相应的硬件系统和软件系统，并进行了大量的仿真和实际测试。实验结果表明，提出的算法和设计的软硬件系统达到了本课题研究的目标和要求，取得良好效果。

2024-12-29

基于无刷直流电动机的道闸驱动与控制系统

道闸是专门用于在道路上限制机动车行驶的通道出入口管理设备。随着国家经济水平和人民生活质量的提高，城市的汽车数量也呈指数的增加，而使得道闸更加广泛地应用于公路收费站、停车场、小区、企事业单位门口等场所，来管理车辆的出入。作为常用的 2 种道闸系统的拖动设备，直流电动机和交流异步电动机其自身存在的一些缺点在一定程度上制约了它们在道闸系统中的应用，因而提出了集直流电动机和交流电动机两者的优点于一身的且性能更加稳定、可靠性更高的无刷直流电动机作为道闸系统的拖动设备。本文以无刷直流电动机作为主要研究对象，基于其基本组成和工作原理，开发了以MC33035、 MC33039、 MPM3003 及其外围电路所构成的无刷直流电动机驱动器，通过对驱动器实验板的调试，得出了无刷直流电动机较合适的调速方式，且该驱动器实验板能很好的实现无刷直流电动机的启动、换相、正反转、制动、加减速的控制、转速闭环控制。

2024-12-29

基于密码芯片的旁路攻击方法研究

密码芯片是密码算法的载体，用于保护隐私数据，常应用于ATM机、银行卡、服务器、智能卡等各种设备。在密码芯片安全问题的研究中，除了对密码算法的缺陷和漏洞问题研究，旁路攻击方法的研究也成为了广大学者的关注的焦点。旁路攻击方法可利用密码芯片工作时泄露的物理信息有效破解密钥，攻击效果显著。密码芯片的旁路攻击研究是一种风险评估，利于密码算法的完善，同时利于芯片内部结构及安全性能的优化。本文搭建了旁路信息采集系统，优化了旁路信息的对齐方法，提出了最佳采集策略，以高级加密标准 (Advanced encryption standard, AES) 和RC4 加密算法为目标，分别对电磁分析、功耗分析、模板攻击、机器学习四类攻击方法进行了优化。论文的主要工作及创新点如下所述。

2024-12-29

基于嵌入式系统的赤道仪自动寻星系统

本课题根据天文学理论，分别设计了基于8位单片机和基于 16位 ARM 的赤道仪自动寻星系统。论文阐述了天文观测的基本原理和方法，并对两种方案的硬件设计和软件设计进行了详细介绍。传统的寻星需要观测者手动调节天文望远镜，操作复杂并且不精确。本课题采用嵌入式设计方法驱动赤道仪，分别以飞利浦P89CS1RD2和三星的 S3C44B0X为主控芯片，自行完成硬件电路的设计和片内以及PC软件的设计，精确实现自动寻星和自动跟踪功能。全文共分六章。第一章为绪论，介绍寻星装置的分类，并对国内外自动寻星技术进行比较分析，明确课题的研究意义，在此基础上提出了课题的研究方向。第二章简要介绍课题设计中所涉及的天文理论知识，是本文的理论基础部分。第三章介绍恒星自动跟踪和自动寻星方案的实现，阐述系统的总体结构。第四章详细介绍基于Philips的 8位单片机P89CS1RD2的赤道仪跟踪系统的硬件设计和软件设计，解释系统功能操作以及 ISP功能和数据库编程 ADO技术在系统设计中的应用。第五章详细阐述基于三星的 32 位 ARM芯片 S3C44B0X的赤道仪自动跟踪系统的硬件和软件实现，主要包括键盘和步进电机控制接口的扩展和EMGUI 编程技术。第六章对两种设计方案进行分析总结，并且对系统的完善做出展望。

2024-12-29

基于可见光通信的无线门禁系统设计与实现

随着 LED 器件的发展，可见光通信越来越受到关注。可见光通信使用LED 作为信号的发射源，把强度不同的信号加载到LED 灯上，通过 LED 灯的明暗闪烁来实现信息的传递。这种技术不仅可以实现短距离的通信，还可以兼顾照明。由于它是通过点对点的方式传递信息，安全性高。它还具有节能环保、无电磁辐射、较宽的频谱带宽等优点，有着很好的应用前景。本文将可见光通信和门禁技术相结合，设计完成了基于可见光的无线门禁系统。

2024-12-29

基于多参数监控的真空脉动干燥过程研究

真空脉动干燥技术具有干燥效率高、产品品质好等优点，具有良好的推广应用前景。针对真空脉动干燥过程具有时变性、阶段性等问题，设计了具有多参数监控功能的真空脉动干燥系统。运用该实验平台对胡萝卜片和枸杞两种物料的真空脉动干燥过程，进行了传热传质分析；基于干燥过程的物料瞬时含水率和温度变化情况，对胡萝卜片和枸杞真空脉动干燥过程分别进行了分段变温变压干燥工艺优化。改进了真空脉动干燥实验台加热系统，在此基础上，设计了基于 MODBUS通讯协议，以触摸屏为主机、多块单片机及智能称量仪表为从机的监控系统，使系统在进行设备控制的同时，具备物料状态 (质量、含水率及物料内部温度)、机器工况 (真空度与各加热板温度)、环境状态 (温度与湿度) 及干燥能耗信息 (真空泵运行时间) 的实时监测、数据显示与存储功能。系统自动称量分度值0.5g,性能试验显示：自动称量相对误差<±1%,湿基含水率分析绝对误差≤±1.5%。在物料含水率大于37.0% (湿基) 时，真空脉动干燥的常压保持阶段瞬时降水幅度 (DA) 振荡变化范围为0～0.5g/min, 物料脱水质量较少，物料温度明显上升；真空保持阶段是干燥过程的主要脱水阶段，在此阶段前期，出现物料 DA和降温幅度的极值，持续时间较短；真空保持阶段中后期，DA 稳定振荡、物料温度近似不变、持续时间较长，可通过监测获得的瞬时物料温度和DA分析干燥所处的阶段和物料的脱水情况；相同加热温度，相同的DA稳定振荡段变化范围内，物料温度变化情况相似；物料瞬时含水率对于物料的瞬时温度及物料瞬时脱水速率有显著的影响。基于物料瞬时降水幅度及温度的变化情况，将真空脉动干燥过程分为：预热段、恒速干燥段、中期降速干燥段、后期缓慢脱水段；胡萝卜和枸杞的分段工艺优化结果表明：分段变温变压真空脉动工艺，相比单一固定工艺的试验，能够在保证物料温度无明显升高的情况下，取得高效、节能的优化效果。

2024-12-29

基于光温耦合的温室二氧化碳调控系统设计

我国温室二氧化碳调控设备与技术存在管理困难、费时费工、污染环境、安全性低等不足，且不能按需控制温室二氧化碳含量，没有从本质上考虑植物对二氧化碳的实际需求，导致作物生长不能达到最优状态，进而严重影响设施作物的产量与品质。因此，高效调控设施二氧化碳浓度对作物光合作用具有重要意义。本文根据植物光合作用机理，采用电子信息、智能控制等现代科学技术，研发面向我国设施农业生产现状的基于光温耦合的温室二氧化碳调控设备。

2024-12-29

基于霍尔传感器磁场检测的低流速测量研究

在微/纳制造、生物传感检测、化学化工和临床医学等研究领域，常常需要对流体的流量和流速进行精确的检测和控制。人们根据不同的检测原理和不同的应用领域设计出各种各样的流速传感器，然而，低流速时流道结构尺寸效应、传感器的物理和电学性质存在高维的耦合，采用传统方法进行低流速检测存在检测误差大、成本高的缺点。因此，高精度的低流速检测成为人们研究的热点。本文对磁性转子经过线性霍尔传感器工装位置时磁场强度大小的变化规律进行研究，并基于理论分析和线性霍尔传感器的磁场强度检测原理提出了一种新型的流速传感器，实验结果表明，相比于开关霍尔流速传感器，新型传感器对低流速流体的流速检测具有更高的精度。首先研究了容积型流速传感器磁性转子经过传感器工装位置的的磁场变化规律，并根据空间几何变化和磁场强度分布推导出转子速度与工装位置的磁强度变化关系，建立了霍尔电压、磁场强度、转子角速度、转速与流速之间关系的数学理论模型，理论研究表明，转子角速度与工装位置的磁场变化具有线性关系。其次采用线性霍尔传感器检测磁场强度变化，并基于转子角速度和磁场强度变化的理论模型，采用最二小乘拟合方法计算出角速度，并基于 51 单片机设计流速检测系统，实现了霍尔电压的自动显示与转子角速度的计算。

2024-12-29

基于LabVIEW喷雾干燥机模糊控制系统的设计

喷雾干燥技术可以将稀料经雾化后，与热空气进行并流接触后，水份得到快速的汽化蒸发，从而得到干燥产品。这种方法可以直接使溶液干燥成粉状或颗粒状制品，可以省去蒸发、粉碎的过程。喷雾干燥设备相对于其他的干燥设备具有干燥效率高、产品质量好和工业污染小等优点。本文是以喷雾干燥技术为基础对喷雾干燥工艺和自动的控制系统进行了探讨和研究。为了针对国内干燥行业的控制系统还不够完善的现状，本文主要是以工厂的实际生产的实验数据为基础，然后对喷雾干燥机的控制系统进行了更加先进的改进与完善。本次的试验台是以喷雾干燥机为依托进行实验数据的采集以及验证，通过fluent仿真以及实验对生产中各种影响因素进行讨论验证，得到一套最高效、准确的控制方案。采用流体力学计算公式对工艺过程中数据进行了计算设计，推导出相关的阀门和进风量的计算公式，得到一套准确的控制参数，对喷嘴的结构进行了设计分析。计算出设备所需的扬程、能量损耗，选择合适的供料泵。根据系统的要求对传感器和电动阀等设备仪器进行了选型。运用 simulink 对模糊控制器与传统PID 控制进行仿真效果对比。用 LabVIEW对控制系统的人机交互界面进行设计编程。然后将模糊控制算法与传统的PID控制系统相结合，能够对控制参数进行实时的修正和调节，使得整套控制系统更加的准确可靠。最后将模糊控制算法编程烧录到单片机中，对喷雾干燥设备进行安装调试，分别用模糊控制系统与传统控制系统进行抽样试验，对比产品质量合格率，验证模糊控制算法的可行性。

2024-12-28

基于MSP430的智能家居系统的设计与实现

在过去的几年，人们共同见证了科学技术为社会发展所带来的奇迹。人们对生活水平有了更高的追求，而智能家居就扮演了一个很重要的角色。智能家居将家庭生活中的各种电器结合成一个有机的整体，进行统一控制，给人们提供了一个高效、优质的生活环境。但随之而来的问题是，如何提出一套符合标准又被大众接受的智能家居系统。本课题聚焦于目前智能家居所面临的价格高昂，布线复杂等问题，设计出一种以MSP430 作为主控芯片的无线智能家居控制系统。本课题主要研究的是一款以超低功耗 MSP430 单片机作为主控制器，融入各种传感器技术，利用 nRF24L01 与 PT2262/PT2272无线收发芯片组建家庭内网，通过 GSM 模块实现远程通信的实用经济型智能家居控制系统。系统的研究的内容主要是实现检测与安防的功能，实现数据的远距离与近距离无线传输。系统将硬件设计分为主控模块与从控模块的设计，利用 Altium Designer软件分别绘制出主控模块与从控模块的电路连接原理图。在硬件电路设计的基础上，确定软件工作流程，根据软件流程编写 C 语言程序代码，并且在 IAR Systems开发环境中进行编译。通过软、硬件联合调试，确保系统工作的协调性。最后，通过 Proteus 仿真软件进行仿真，确定方案的可行性，之后进行硬件系统的测试。测试结果表明系统实现了家居周围环境监测、环境异常情况下的报警、家居内部的无线通信以及家居外部的远程通信等功能。本文研究的智能家居控制系统，融入了无线通信的技术，避免了家庭布线的繁琐，实现了三种环境检测与四种异常情况报警。尝试构建一套成本低，功耗低，操作简单，便于安装的适用于普通家庭的家居智能化操作系统，具有很大的现实意义。

2024-12-28

基于FPGA的TFT-LCD视频驱动系统设计

电子设备在日常生活中已经随处可见，而视频显示系统已经大量应用于各种电子设备中，市场需求量也急剧上升，随着集成电路产业、材料科学的发展，人们对显示设备的要求越来越苛刻。新推出的 TFT-LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display ) 大大满足了人们对高分辨、低功耗等的要求，新的视频显示设备出现必然会促进该类视频驱动系统设计的蓬勃发展，因此 TFT-LCD视频驱动系统的设计充满意义。随着TFT-LCD 的推出一些周边配套的视频驱动芯片也随之推出，但是此类专用配套芯片管脚、信号等各项参数已经确定，这对视频驱动系统后续设计带来局限。因此，本文采用现场可编程门阵列(FPGA,Filed-Programmable Gate Array)和单片机软件为主的视频控制系统，以此实现了系统的二次开发移植，也大大简化了 PCB布局布线复杂程度，达到驱动系统小型化目标。

2024-12-28

基于GPRS的环境监测数据传输系统的研究

随着新一代 GPRS (通用分组无线业务) 移动通信业务的产生和全面投入使用，无线移动数据通信的应用越来越广泛。高速的数据传输和永远在线特点，配合按流量收费的资费方式，使 GPRS 通信业务在环境保护、道路交通、商务金融、移动办公等行业中具有无可比拟的性价比优势。论文中对 GPRS 的通信系统组成、逻辑结构，特别包括 GPRS 支持节点 (GSN), 分组控制单元 (PCU) 以及 GPRS 的相关接口做了详细描述，同时对 GPRS 的传输协议和信令平台以及移动性管理和会话管理作了介绍。由于系统是基于 TCP/IP 协议传输，所以对TCP/IP协议也作了相应的讨论。本论文研究的主要内容是利用GPRS方式解决环境监测中的数据传输问题，达到无人值守和无线传送的目的。重点介绍了系统组成中所使用的 GPRS 数据传输模块以及所使用的AT 指令使用方法。给出了GPRS 通信在环境数据监测系统中的两种方案，并对方案的实现作了详细的介绍，利用 GPRS 承载业务，并通过实际 GPRS 模块实现了数据传输，利用西门子的GPRS 模块和CONNECT ONE 公司的 TCP/IP 模块，重点完成了基于计算机控制的 GPRS 数据传输方案的实施，以及完成了基于单片机控制的 GPRS数据传输系统的实施。

2024-12-28

基于FPGA的多通道多速率信号传输研究与设计

当今世界，人们生活节奏的加快，对各行业的要求都在提高，以电子技术为基础的各行业也顺应着时代的发展快速发展着。由于计算机技术和集成电路技术的快速发展， A/D、 D/A 采样率的不断提高，以及数据采集、处理和传输这三大信息技术在智能控制、通信、医疗等众多领域的广泛应用，所以信号传输的研究变得尤为重要。在信号传输前现场所测得的信号都是模拟信号，然而众所周知的是计算机只能识别数字信号，所以这时就得将所采集的模拟信号进行处理，转变成数字信号，根据不同的需要来实现对仪器设备的控制，这个过程就涉及到了信号的采集及处理。并且现在航空、通信、医疗等众多领域常常需要测量多种信号，或者需要接收处理多种信号，并且由于各路信号测量接收时间不同，而且各路信号接收速率也可能不同，所以这就涉及到了多通道多速率的信号传输研究。就比如本文研究的多通道多速率信号传输，此研究是基于数据采集系统而完成的，现在数据采集系统所需要采集的信号量越来越大，并且信号种类也越来越多，这就需要多通道多速率信号处理方面的技术支撑。现在数字系统都向着大容量、小体积和高速度的更好方向发展。 FPGA 集成度高、功耗低并且可以将采集、控制、处理、传输等集于一块芯片内， FPGA 的这些优势顺应着科技的发展，所以 FPGA 能够更广泛的被应用。本文完成的是研究四个通道同时采集可能不同速率的相关信号并传输。数据采集系统可以采用单片机、 DSP、 FPGA 这三种，由于单片机必须顺序执行程序，所以适于做控制，并且单片机就只适用于数据采集量小的采集系统；如果使用DSP 完成多通道信号采集则需要多片 DSP 才能实现多通道同步采集，这样不但增加了系统的复杂性而且也提高了成本；然而 FPGA 对程序可以进行并行处理和顺序处理，利用 FPGA 的并行处理能力，采用高速可编程 FPGA 模块和嵌入式开发相结合的方式，提出了一种基于 FPGA 的高速、多通道、多速率的同步信号采集并处理的一种实现方法。

2024-12-28

基于ARM9的无线数据采集系统研究与设计

嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域，凭借其高稳定性，高效率等优点越来越多的应用到各个领域，而以嵌入式为平台的数据采集系统可实现高采样频率，高数据传输速率，并可实现对数据实施高速缓存。本论文主要设计了一种基于ARM9 数据采集系统的实现方案，并将它与其他类型的数据采集系统进行比较。本文首先介绍了嵌入式系统在数据采集与处理领域的发展情况，并对嵌入式系统的开发以及Wince操作系统进行了简单的介绍，并结合了实际项目要求，分析了项目需求，提出了解决方案。系统硬件部分详细介绍了整个系统的实现原理与功能框架，并设计了大量的外围接口电路，主要包括基于单片机的采集卡和无线数据发送电路。本文对各个电路的设计都给出了详细的描述说明，并给出了一定的技术参数。在软件实现部分，本文简单介绍了嵌入式操作系统Wince的制定、裁剪以及移植过程，并在此基础上简要的介绍了Wince环境下硬件驱动的开发过程，此外论文还详细介绍了Wince环境下应用程序的开发步骤，并且提供了系统与上位机通信的实现过程。利用嵌入式实时操作系统的可裁剪性、可移植和多任务等特点，不仅可以有效的提高了高精度数据采集的性能，而且可以有效的提高整个系统的抗干扰性与实时性，文中最后记录了系统的调试过程给出了一定的现场测试结果。

2024-12-28

二相混合式步进电机细分控制技术研究及驱动器的设计

介绍了二相混合式步进电机的基本工作原理及控制方法和理论，研究了现有的步进电机驱动控制技术。运用简化处理的磁网模型图对二相混合式步进电机的数学模型进行了推导与研究，对二相步进电机细分控制的基本原理、细分技术、细分控制函数、细分非线性分析及细分步距角误差曲线的拟合与修正等相关技术和理论进行了深入研究和探讨。步进电机驱动器性能的优劣决定了步进电机的工作状态。针对相关企业产品的实际需求，设计制作了一款基于 STC89C52 单片机和步进电机驱动芯片 THB6064H 的驱动控制系统，主要电路包括：键盘接口电路、 LCD 显示电路、上电复位及衰减模式选择电路、光电隔离电路、细分选择与反馈电路及电路设定及半流锁定电路。该系统能实现对二相混合式步进电机的启停、正反转、调速、细分等功能的控制，最大输出电流为 4.5A,最大细分数为64, 能驱动一般 57 系列的二相步进电机正常工作。系统通过 8 个轻触按键输入电机运行的预置数据和控制指令，采用 1602LCD 实时显示电机运行的基本参数，具有良好的人机交互界面。对所设计制作的二相混合式步进电机驱动控制系统进行了测试。主要测试内容包括： ①驱动电路电压测试； ② 系统各项控制功能测试； ③ 细分控制精度测试； ④不同细分控制下绕组电流输出波形测试。测试结果表明，所设计的驱动控制电路性能良好，工作可靠，能在较大供电电压范围内正常工作；系统控制功能正常，在正常负载情况下，能实现启停、正反转、转速预置、细分等控制功能；系统的细分控制精度较高，采用钢性细绳悬挂重物试验方法，测得在0细分、 16细分及64细分等三种细分状态下，步进电机转动的平均位移、方差、标准方差及调制系数分别为4.392cm, 2.6178cm², 1.6179cm, 0.3683; 3.1121cm, 0.2121cm², 0.4605cm, 0.1480;1.244cm, 0. 0119cm², 0. 1091cm, 0. 0868。此外，步进电机绕组电流输出波形符合设计的预期。所设计的驱动控制系统结构简单、性能稳定，基本控制功能和细分精度满足相关企业产品的实际需求。

2024-12-28

电热锅炉供暖系统的仿人智能控制器的设计与研究

电热锅炉就是将电能转换成热能的供热设备，因其技术先进、结构简单、自动化程度高，具有良好的环保效果和经济效益，产品深受广大用户和环保部门的欢迎。同时由于我国电力工业的迅速发展，电力供应十分充足，为电热锅炉的推广使用创造了有利条件。国内电力发展的现状造成了机组停机备用容量明显增加、负荷率下降、峰谷差拉大，给电网的调峰带来了一定的难度。能充分提高电网负荷率的蓄热式电热锅炉供暖系统具有很好的发展前景。本文针对蓄热式电热锅炉供暖系统提出了基于单片机的电热锅炉供暖系统智能控制器的设计构想和以该控制器为核心构成供暖系统的控制方案，并以仿人智能控制 (HSIC) 理论为基础，将先进的控制算法——仿人智能控制算法引入到蓄热电热锅炉供暖系统水温调节系统中，达到了节能和准确控制的双重目的。文中给出了基于单片机的电热锅炉智能控制器的硬件电路设计和系统的软件实现方案，并进行了模型算法仿真。该控制器以较低的成本解决了电热锅炉以及供暖系统的自动化控制问题。

2024-12-28

自动化专业综合实验平台的设计

针对本校自动化及相关专业的实验室现状，结合主干课程教学内容，自主研究设计了一种自动化专业综合创新实验教学平台。该平台面向多种实际工业对象，基于单片机、 ARM、 DSP等多种处理器，实现温度、压力以及转速的测量与控制，同时集成了七段数码管、 LED 灯、按键输入、触摸屏、 LED 点阵、 D/A 输出、智能化以及总线接口等丰富的功能模块，即可完成基础性的实验，也可开发综合性、设计性和创新性实验，满足不同层次学生的主干课程的实验要求。本文主要围绕自动化专业相关课程教学要求和实验目的，设计了涵盖本专业大部分课程实验的综合实验平台，完成了主要实验的对象分析、硬件设计、软件设计以及控制算法的研究。实验平台目前使用的微处理器有单片机STC89C52、 ARM7 系列 S3C44B0 和 DSP TMS320LF2407, 传感器有：温度传感器有K 型热电偶、 AD590、 Pt100 和数字温度传感器 DS18B20; 测量转速的光电型旋转编码器；测量压力的称重传感器，实验平台按照模块化设计思想将多种传感器的测量电路、信号调理电路、控制电路以及各种接口电路分成一个个电路模块。各种电路模块都有相应输入输出接口，通过跳接线实现模块之间的连接搭配，组成综合实验系统，同时又保证了一些模块可多次使用的功能，如基于仪表放大器的 AD623 放大电路模块，基于运算放大器的电压跟随和有源滤波电路模块等。实验结果可以在中显公司的带触摸屏的 VTK 系列智能型显示器上，或者通过串口送到上位机在LabVIEW设计的交互界面上显示。

2025-02-19

智能型自适应剩余电流动作保护器的研究

剩余电流动作保护器在低压电网用电安全方面，起着重要的保障作用，它可以防止因故障剩余电流引发的人身触电、电气设备损坏和电气火灾等。目前，剩余电流保护器应用的环境越来越复杂。电网中急剧增加的电力电子设备，使得高低次谐波、直流分量等问题愈加突出。不仅在运行时，不同电网正常剩余电流水平差别很大，而且在不同的季节及湿度、温度变化时，即使同一电网，正常剩余电流水平也存在很大的差别。若剩余电流保护器的剩余电流动作值固定，在电网正常剩余电流较大时，保护器容易发生误动作，从而降低电网的投运率。针对以上问题，本文提出了自适应剩余电流保护技术的解决方法，提高了剩余电流保护器的自适应能力及可靠性。本文首先利用 FFT 变换将剩余电流信号从时域转换到频域研究，并对剩余电流信号有效值进行了计算。其次，论述了自适应剩余电流保护的实现过程，研究并设计了基于单片机的硬件系统，详细说明了系统的 MCU 模块、脱扣器驱动模块、电源模块和信号调理模块等的设计方法。此外，设计了相应的软件系统，画出了系统流程图。最后，为了验证本方法的可行性，对样机进行了相关的实验，并取得了预期的效果。证明了此剩余电流保护器件能够适应较复杂的工作环境，并可靠动作。

2025-02-19

诱芯诱捕器自动计数系统的研发

农业害虫测报是植物保护乃至农业生产的基础性工作，但目前害虫测报普遍存在着害虫种类鉴定困难、统计数据误差大、工作效率低以及智能化程度低等方面的问题，造成虫情测报的准确性和可信度偏低，且耗费大量的时间和人力物力。鉴于此，本研究开发出一套集太阳能供电、专一性害虫诱捕、害虫自动计数、虫源方向判定、害虫数据自动传输以及害虫数据统计分析于一体的诱芯诱捕器自动计数系统，致力于降低测报工作者的劳动强度，为虫情测报工作提供可靠的技术保障。本研究主要立足于单片机技术，在总结前人以及其他学科领域研究成果的基础上，从虫情测报工作的实际情况出发，构建诱芯诱捕器自动计数系统的设计方案。并对设计方案的可行性进行全面的分析论证，完成了从理论设计到模拟实验再到大田测试的整个技术流程。最终完成了基于单片机、 I2C 总线协议以及 RS485 总线接口通信协议等模块的诱芯诱捕器自动计数系统。

2025-02-19

血液透析治疗仪的控制系统研究

血液透析仪即人工肾，它的基本功能是代替人体肾脏，清除人体代谢废物，可以降低血液中大多数毒性物质含量。完成此功能的基本手段是透析和超滤。溶质通过半透膜，从高浓度溶液向低浓度溶液移动，称为透析。液体在压力梯度作用下通过半透膜的运动，称为超滤，具体是指水份从血液侧向透析液侧移动。肾脏病人通过透析清除代谢废物，保持体内电解质、酸碱平衡；通过超滤，排除体内滞留的水份，这就是血液透析的基本原理。针对目前血液透析仪大多数是从国外进口，并且价格相当昂贵，而且目前我国的肾功能衰竭患者急剧增加，本课题旨在研究和开发一种新型血液透析仪，希望能解决我国对血液透析仪的大量需求。本论文首先对血液透析原理作了系统的介绍同时介绍了整个血液透析的治疗过程。以及此血液透析仪所具有的功能，包括血液流路、透析液回流路以及压力检测、空气气泡检测、温度检测等。然后介绍了整台设备在第一阶段基于 ISA 接口硬件设计，此阶段仪器主要是通过 ISA 接口卡来控制设备的运行与安全检测，其病人数据资料，血液流量设置，数据的显示以及数据的备份全部在计算机上操作。本论文的重点是在设备的第二阶段开发，它是基于 PIC 系列单片机接口的硬件设计，主要是针对现阶段大多数医疗设备都是采用嵌入式结构，它能够脱离计算机单独运行。在这部分详细介绍了 PIC16F877单片机的外围电路，包括A/D信号的采集、单片机与计算机的串行通信，可编程逻辑器件 CPLD 硬件的设计，以及用硬件描述语言VHDL编程来同时实现 4路步进电机的转速控制。最后，介绍了血液透析管理软件的设计，其中重点介绍了在数据采集中实时曲线与历史曲线的实现方法。

2025-02-19

油浸式变压器三维温度场建模及在线温度监测系统研究

随着国民经济的持续发展，我国的电力工业己进入一个新的发展阶段。电力变压器是电力系统中非常重要的设备之一，它的安全运行对保障电力系统的可靠运行极其重要。当前的变压器状态监测系统中常用的监测量是：油气量和局部放电信号。油气量的状态监测可以很好的实时监测变压器运行工况，但是不能完全满足变压器检修的要求；局部放电信号状态监测虽然可以实现故障定位，但实时性还不是很好。本课题结合国家自然基金项目“基于温度场模型及特征提取的大型变压器远程监诊方法与技术的研究 ” (项目编号： 50575095), 探索了一种基于温度场的变压器状态监测和故障诊断方法。同时，对变压器实体在 ANSYS 下进行了几种典型情况下的温度场建模，并开展了基于温度场的变压器状态监测与故障诊断研究，设计出了基于单片机控制的油浸式变压器在线温度监测系统。

2025-02-19

医院室内空气质量实时监测系统

医院的室内空气质量 (IAQ) 直接影响着从门诊到病房每个人的身体健康。由于医院人流量大，空气中的致病微生物、温度、湿度、二氧化碳 (CO2) 、细颗粒物 (PM2.5)和甲醛 (HCHO) 浓度高于一般环境。面对这一问题，某些医院已经购买并使用了空气净化器或中央空调来提高室内空气质量，但市场上大多数空气净化器在使用后，空气是否得到了有效的净化，我们不能通过医护人员和病人的身体生理机能变化才鸣警。对此，本文设计了一种基于单片机的病房空气质量实时监测系统，它以51 系列单片机 STC89C52为控制核心，分别用DHT11 数字型温湿度传感器、夏普GP2Y1010AU 粉尘传感器和 MQ138 甲醛气体传感器采集湿度、温度、 PM2.5 浓度和甲醛气体浓度，其中后面两者由于采集的数据为模拟量，故由 ADC0832 模数转换芯片进行模数转换，然后用 LCD12864 液晶显示屏实时的显示这四个数据，实现空气质量的直观体现，并且在PM2.5 浓度和甲醛气体浓度超过标准值时，有相应的声光报警，即相应颜色的LED 发光二极管亮起和扬声器发声，这样可以实时的关注到室内空气质量的变化，同时，用一个 12V 的散热器来模拟换气扇或者空气净化器的启动。本系统设计的软件部分用 C 语言在KEILμVISION4软件平台来进行程序的开发，硬件部分依照在 Alitum Des igner15 软件中设计的电路原理图先用面包板搭建硬件电路对系统进行调试，而后再固化到万用电路板上。

2025-02-19

杏鲍菇栽培环境因子远程监测系统及模糊PID控制器的设计

杏鲍菇的生长发育对环境有较强的依赖性，温度、湿度、 CO₂浓度、光照度，是四个最主要的影响因素，尤其是温度和湿度对杏鲍菇的生长影响最为显著。杏鲍菇的工厂化栽培、周年化生产需要具备两个条件：第一、准确掌握杏鲍菇各个生长周期对温度、湿度、 CO₂浓度、光照度的要求；第二、建立自动化的调控温室，对杏鲍菇菇棚内的环境进行严格控制。本文根据相关学者前期对于杏鲍菇子实体生长期调控策略的研究，结合宁夏南部山区现场培育杏鲍菇的经验，开发出一套无线远程监测系统，负责对多个菇棚内的温度、湿度、CO₂浓度进行实时监测，并在组态王 6.55 开发的上位机监测界面上实时动态显示，数据可存储、查询，并实现简单的远程控制功能。杏鲍菇的温室栽培环境系统是一种非线性的、滞后的、时变的复杂过程，并且很难建立精确的系统模型。在温度控制已经达到预期目标的前提下，湿度的精准控制对杏鲍菇的生长变得极为重要，因此对温室内湿度的控制需要智能化和丰富的控制手段。本文结合模糊控制理论与PID控制理论，设计了针对增湿设备的模糊PID控制器。利用模糊理论来对PID的参数进行整定，使得三个参数能跟随被控对象的改变而自适应调整，同时对系统的正常运行没有影响，实现对湿度的精确控制。使用 MATLAB 模糊控制工具箱设计模糊PID控制器，并在Simulink 中对控制算法进行仿真。仿真结果表明在外界扰动较大的情况下，系统能够快速达到环境参数设定值、抗干扰能力强、反映速度快并有较强的鲁棒性，基于模糊PID算法的控制系统对杏鲍菇温室内湿度控制的效果比较理想。

2025-02-19

污水流量远程监测系统的设计

随着我国工业的快速发展和人民生活水平的大幅度提高，企业的污水排放量越来越多，环境污染也越来越严重。为了更好地监测企业污水排放量，国家环保部门要求企业安装污水流量远程监测系统。由于我国目前的污水监测系统才刚起步，还有很多需要完善的地方。鉴于此，本文设计了污水流量远程监测系统，为环保部门提供企业污水排放实时数据，可控制企业排污量，减少污染。本文分析了污水流量远程监测的国内外现状，在参考大量文献基础下，同时在满足现场需要的条件下，设计了一种以单片机为核心控制的测量系统，通过流量传感器和转换器，把采集的流量数据经处理器处理后传至其串口，然后通过串口控制 GPRS 无线通讯模块接入 Internet 网络，并将数据传送到指定地址(固定 IP 地址或域名)的监控中心主机，从而实现了对污水流量的远程监测和数据存储。

2025-02-19

体表汗液多参数电化学传感器及穿戴式检测装置的研制

汗液是由汗腺分泌的液体，包含丰富的电解质和代谢分子，在疾病诊断与健康监测领域具有巨大的潜力。与其它体液 (如尿液、血液、唾液等) 相比，汗液具有易获取、适合无创检测等优点，逐渐成为诊断领域的重要样本。体表汗液原位分析技术是目前汗液分析的主要技术之一。其不仅能够避免频繁的样本收集，而且可以实现对汗液中代谢物的连续监测，获取更多的生理信息。近几年，体表汗液原位分析检测的研究越来越多，然而该领域仍然存在一些技术上的问题和挑战。例如，在连续的体表原位检测时，旧汗液无法及时排离传感器，就会造成汗液在传感器表面的堆积，形成新旧汗液的混合液，影响检测的准确性。此外，在对汗液中包含的离子进行检测时，传统的离子传感器由于体积较大、工艺复杂，而无法集成到穿戴式设备中，阻碍了汗液原位检测的发展。进一步地，实现生物传感器和穿戴式设备的集成是体表汗液原位分析发展的关键。而开发具备电化学检测功能的穿戴式设备，不仅有助于推动汗液生理健康研究的发展，还能加快体表汗液原位分析技术迈向商业化的步伐。基于此，本论文以体表汗液原位检测为研究对象，以解决该领域存在的问题为目的展开深入研究。首先，针对汗液堆积和蒸发问题，制备了低成本、工艺简单的三维纸基微流体器件，用于检测过程中的汗液收集和导流，避免长时间连续汗液检测引起的汗液堆积和新旧汗液混合问题。其次，为解决传统离子选择性电极体积大、加工工艺复杂等问题，制备了全固态离子选择性电极用于体表汗液原位检测；进一步地，研制了智能腕表电化学检测平台，将其与三维微流体器件和全固态离子传感器结合用于体表汗液的原位离子检测研究。最后，在此基础上，提出了基于柔性印刷电路板为基底的穿戴式多参数汗液检测系统，实现多参数同步实时汗液检测。

2025-01-09

设施农业自动灌溉控制器研发

我国西北地区水资源比较缺乏，而传统的温室中漫灌、沟灌、淹灌等灌溉方式都会造成水资源的严重浪费，而且不利于农作物的健康生长，因此针对我国当前温室大棚中出现的这些问题开发出集多信号稳定采集、多模式灌溉控制、成本低、设备完善的温室大棚监测灌溉控制系统显得十分重要。本次设计的智能灌溉控制系统具有较高的自动化、智能化水平。

2025-01-09

汽车空调的太阳能供电控制系统的研究与设计

现今随着我国经济的发展，汽车开始越来越普及，也随之带来了两个亟待解决的问题：环境污染与能源危机。将太阳能引入汽车可缓解这些问题，每天到达地球表面的太阳辐射能相当于2.5亿万桶石油，这里可充分利用太阳能来为空调供电可节省不少油量，也可以解决汽车停止运行时空调没有电能来源的问题。本课题主要是对汽车空调的供电控制系统进行研究，检测到车内有人，且汽车内的温度没有在车主设定的温度范围内时，优先使用太阳能储蓄的电能来味空调供电，并对太阳能发电、蓄电池充放电进行控制和管理；在电量不足时可切断太阳能供电转换至汽车电源供电，达到在节省汽车能源的基础上能保证空调正常运行的目的，实现汽车空调太阳能供电和汽车电源供电之间的智能切换。

2025-01-09

热封式自动包装机控制系统的设计与实现

热封式自动包装机是能够自动完成供料、吸附、输送、夹持、称量、封口等包装工序的自动化设备。其控制精度高、生产效益好且故障率低，特别适用于现代化工业包装生产。本文围绕热封式自动包装机控制系统的设计与实现开展了相关研究，主要完成控制系统软硬件设计、现场设备间通信、系统可靠性分析等一系列工作，

2025-01-09

人体脉搏信号的采集与分析

人体脉搏在一般情况下是随着心脏的搏动而产生的，脉搏频率的快慢和节律变化均有一定的临床意义。脉搏是常见的生理现象，是心脏和血管状态等重要信息的外在反映。中医脉诊经过 2600 多年的实践，积累了丰富的临床经验，己经发展成为一门具有卓越和独特诊断技巧的“中医脉学 ” , 在国际上越来越受到重视。然而由于种种原因，中医脉象的分辨标准仍停留在主观上，因此，中医脉诊的客观化成为现代中医学研究的一个重要方面。本论文研究了基于单片机的脉搏信号采集、处理、分析系统

2025-01-09

笼养蛋鸡健康行为监测机器人系统研究

目前，国内在蛋鸡养殖设备以及相关环境调控技术已取得了一些成果，但在笼养蛋鸡病死健康行为识别方面仍采用人工作业方式，工作人员作业效率低、劳动强度大、不利于身体健康；且病死鸡无法快速、有效识别对畜禽舍的防疫和鸡只的健康十分不利，从畜牧业面向集约化、规模化角度审视，其会制约蛋鸡养殖业的发展，因此，推行蛋鸡健康行为识别自动化是蛋鸡养殖过程中一个亟待解决的问题。由于蛋鸡养殖环境的复杂性和蛋鸡的生长特性，国内外学者针对此问题进行了相应的视觉识别方面研究，但目前国内还没有将视觉识别技术应用到监测机器人中以实现蛋鸡健康行为识别自动化。本课题以阶梯式蛋鸡笼养模式下的鸡只为研究对象，对笼养蛋鸡健康行为监测机器人及其关键技术进行了深入研究

2025-01-09

脉搏检测系统设计及其信号处理算法研究

从传统中华医学著名的脉诊，到现代医学对心血管系统及其疾病的深入研究，充分说明了人体脉搏与疾病尤其是心血管类疾病之间的密切关系。脉搏信号中含有许多生理信息，常对脉搏进行检测和信息分析，便于对人体生理健康状况的变化趋势做到早了解、早诊断，从而进行早防御、早治疗。本文分析研究了现有的脉搏信号测量技术及其处理方法，以单片机作为下位机，利用AT89S52单片机设计和实现了脉搏信号采集装置，以PC 机作为上位机，利用Delphi强大的数据库支持特性和Delphi与Matlab混合编程技术，开发了脉搏信号辅助诊断系统。该系统界面友好，操作简单，数据处理能力强，实现了脉搏信号的采集，脉搏波形的实时显示、回放等功能。将现代信号处理技术应用于脉搏信号诊断系统中，完成了脉搏信号滤波、时域分析，实现了脉搏信号特征值提取等操作。并实验了脉搏信号的实际采集，对脉搏信号的特征提取进行了深入系统的研究，通过临床病人脉搏数据的采集和处理证明了该系统的有效性和可应用性。本文利用现代信号处理技术研究了脉搏信号处理算法，提出了自适应的算术平均滤波法和阈值法两种算法，准确提取了脉搏信号的时域特征点。针对硬件滤波的不足，提出了自适应空域相关滤波的脉搏信号去噪算法。

2025-01-09

埋弧焊机数字化控制的研究

本文介绍了埋弧焊的特点、发展历史、国内外的研究现状，分析了模拟电路控制系统和数字化控制系统的优缺点，指出数字化控制是逆变埋弧焊机控制的发展方向。对埋弧焊接过程和埋弧焊机控制系统进行分析，论述了变速送丝电弧控制系统的原理及影响因素，并且分析了焊接电弧的特性，为逆变埋弧焊机数字化控制系统的设计提供了理论依据。针对传统埋弧焊机体积大、控制电路复杂、可靠性差等问题，在模拟控制系统的基础上做出改进，设计了基于单片机和FPGA的埋弧焊控制系统。由于送丝速度的均匀性直接影响到焊接过程的稳定性和焊缝的质量，良好的送丝速度控制系统是实现高质量焊接的前提。根据电弧的特性，设计了基于FPGA的模糊控制系统，用于送丝速度的调节，通过调节送丝速度保持电弧稳定。小车行走速度的调节也采用闭环控制，由数字PI产生PWM脉冲，驱动行车电机。针对埋弧焊接控制流程的特点，用VHL 语言编写了焊接程序，负责整个焊接过程的控制和各种保护功能的实现。数字控制系统中的电磁干扰是难以避免的，因此在焊机控制电路和软件部分进行了可靠性与抗干扰设计，对可能影响焊机正常工作的干扰及其产生原因进行分析，并且在原理图设计、 PCB制作以及程序编制的过程中采取了相应的抗干扰措施。最后，对采用本控制系统的埋弧焊机进行初步实验，结果表明：本文所设计的埋弧焊机控制系统能够满足逆变埋弧自动焊的要求，具有电路简单，控制精度高，抗干扰能力强，操作方便，工作稳定可靠等特点，提高了焊机的综合性能及自动化程度。

2025-01-09

锂电池充电控制与管理方法研究

随着科技的发展，锂电池因为其特别的充放电特性，被广泛地应用于生活、军事等领域。但是因为锂电池在使用上存在着一定的局限性，如充电的时候，如果不对电流进行限制，会造成充电过程中电池过热，甚至会爆炸，对人身安全造成很大威胁，而且锂电池产生过充的话，会加速降低电池的寿命。因此，我们就必然需要对锂电池的充电进行有效地控制和管理，避免锂电池的过热和过充现象的产生。由锂电池串联形成的大容量锂电池组中，由于制作工艺等原因，即使是同批次、同型号的电池，也存在容量、内阻等方面的差异，从而造成在电池组充电过程中将出现部分电池过充而部分电池未充满的现象，即充电不均衡现象。不均衡现象不但影响整个电池组的效能，还将影响电池组的寿命和安全性，目前仍属于世界性的难题。为了避免电池组在充电过程中产生的不均衡现象，必须在电池组充电过程中对电池组中单体电池进行监控和均衡管理，合理地利用系统中多余的能量。本文研究锂电池的主动充电控制方法，包括单个锂电池充电的电流控制和锂电池组的均衡控制。首先，设计和开发了锂电池主动充电控制和管理系统，在硬件方面完成系统各模块的设计，软件进行了编程，实现了电池充电过程中的电流控制和保护。然后，研究了基于反激式变压器的电池组主动均衡充电方案，进行数学建模，创新地提出基于启发式算法和遗传算法的两种均衡算法，并在PSCAD 软件中对电池组均衡算法进行了仿真和验证，在仿真过程中，我们对电池的电压参数进行监控和波形显示，通过数值和曲线反映本文提出的均衡算法的有效性。

2024-12-31

井下无线电能传输技术研究

电能传输绝大部分都是利用有线的方法进行的，摆脱有形介质的束缚，实现无线电能传输是人类多年的美好追求。在油气田的开发过程中，井下地层参数的测量和地层流体的控制是高效开发油气田的技术关键之一，对于一些不需要经常调节井下流量也不需要实时读取数据的油藏开发工艺而言，采用不需要电缆的电子装置来调节地层流量、测量地层参数具有实际应用价值，但这些无缆电子装置在井下工作一段时间后，需要给它们补充电能，因此，研究井下无线电能传输技术是这些无缆电子装置的现实要求。论文针对油气井下无线电能传输的实际要求，经过分析、设计、测试、改进的研究过程，研制了一套井下无线电能传输装置原理样机。

2024-12-31

激光三角法测距系统

传统接触式测量在当代工业技术高速发展的情况下，已经无法满足测量领域的需求。而激光三角测距方法，具有快速、非接触、精度高等优点，广泛应用于距离、角度、位置的测量，成为测量研究领域的热点。本文在分析激光三角测距法中常用方式及其优缺点的基础上，确定了采用直射式三角测距法，设计了一种基于单片机和CCD 的物体微位移检测系统。

2024-12-31

基于线阵CCD的高精度测量系统设计及测隙测径方法研究

电荷藕合器件 (CCD) 是一种半导体成像器件。这种器件借助于必要的光学系统和适合的驱动电路，可以将景物的图像以光电信号形式转移、存贮、传输和处理。近二十年来，CCD 技术已经广泛应用于军用和民用各个领域，尤其是随着工业自动化程度的提高以及工业现场的需要，在检测和监控方面的应用也越来越普及。本文应用线阵CCD-TCD1206 对小尺寸间隙和直径高精度测量进行了研究。通过对线阵CCD测量装置的系统分析确定了光学子系统的构成和线阵CCD信号输出处理子系统的方案。分别应用基于单片机的硬件计数法和基于数据采集的软件法对待测间隙和直径进行标定和测量。在硬件计数法中对线阵CCD所输出信号采用二值化处理方法确定测量边缘，而在基于数据采集的软件法中分别应用了多项式最小二乘法和RBF神经网络对所采集数据进行拟合处理来确定测量边界。几组间隙和直径进行标定和测量的实验结果表明两种测量方案均切实可行，相对于传统的测量方法具有精度高、可以非接触测量等优点。

2024-12-31

空空如也

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