基于ARIMA-IPOA-CNN-LSTM的太湖水体溶解氧浓度预测模型

为了提高太湖水体中溶解氧浓度(DOC)参数的预测准确性,设计了一种基于ARIMA-IPOA-CNN-LSTM的预测模型。首先,采用差分自回归移动平均模型(ARIMA)捕捉数据的时间序列趋势和季节性特征;其次,引入卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)模型,分别从数据中学习空间和时间特征;再次,提出了一种改进的鹈鹕优化算法(IPOA)来优化模型参数,算法增加了Logistic混沌映射种群初始化、反向差分进化、萤火虫扰动的方法,CEC2005函数的测试结果显著优于传统鹈鹕优化算法;最后,将“剪枝”模型部署于STM32嵌入式设备。试验结果表明,在溶解氧浓度预测方面,该模型具有高的准确性和鲁棒性,为水环境保护提供了一种高效、可靠的解决方案。

基于CNN-LSTM模型和STM32单片机的水质监测与预测系统

研究设计了一种水质监测与预测系统,旨在提高水质管理效率。为此,采用了基于CNN-LSTM模型的方法。该模型利用CNN提取水质传感器数据的空间特征,并将输出序列传递给LSTM网络,以捕捉时序性信息。这种结合CNN和LSTM的模型既保持了高效性又具有简单的结构,非常适合部署至STM32单片机,在实现传感器数据采集、STM32的人工智能处理、本地显示以及数据上传至乐为物联云平台的过程中,该设计可以提高水质管理的效率。

基于BSO算法及MBD开发的磁悬浮PID控制系统

为了提高磁悬浮PID控制系统的快速与稳定性,建立系统数学模型得出传递函数,融合PSO和BAS算法得到一种既有大种群、个体又有独立判断能力的BSO算法,将PID控制器的参数整定问题转化为算法的群体寻优问题,与基于PSO或BAS算法的PID控制器进行对比,基于BSO的PID控制器具有较小的误差,较快的收敛速度和较好的避免陷入局部最优解等特点。依次利用MATLAB/Simulink、STM32-MAT/TARGET、Keil和Proteus软件工具实现模型设计、代码自动生成、程序编写、现象仿真等功能,实现了便捷的MBD开发,服务于磁悬浮轴承自动化设计与制造领域。

基于串级PID算法的加热炉温控嵌入式软件自动化设计

为了解决加热炉出口温度控制要求严格以及设计验证困难的问题,建立了加热炉温控系统模型,比较了单回路和串级PID算法的特点,利用串级PID算法提高了加热炉温控的准确性和稳定性,适合时变扰动、较大惯性、自动平衡和高阶系统的特点。将加热炉温控系统MBD工程化,基于STM32F103R6Tx微控制器,采用多软件联合开发的方法,利用STM32CubeMX软件初始化微控制器,Simulink软件构建系统并自动生成C工程,Keil软件补充功能代码,Proteus软件现象仿真,实现了嵌入式软件自动化设计,提高了设计的优越性和效率性。

基于STM32的乐联网的电能监测系统的设计

电能监测系统采用意法(ST)半导体公司STM32F103ZDT6的ARM芯片为核心,以ATT7022C电表芯片对电能参数进行取样,实现电网电压和电流、功率的因数、有功、无功和视在功率等诸多参数的检测,通过W5200A硬件TCP/IP通信芯片进行数据传输,借助乐为物联公司物联网平台,通过网页、博客等方式进行数据发布和管理,参数测量与传输误差在许可范围内,能够投入实际使用;该系统为能耗监测与管理提供了底层硬件平台,提供了数据可靠传输方式,提供了方便、直观的上层管理平台,综合了电能计量与测控、嵌入式系统、物联网、WebServer等多项技术,具有一定的创新性。

网络电量表和反向节电控制系统的研究

以乐联网服务器和本地网关为基础,对TCP/IP数据双向通信进行了研究,提出了网络电量表和反向节电控制系统。通过传感器采集电气设备信息(电压、电流、有功、无功功率等),并传递给网关;网关和路由模块相连,将数据通过无线方式传送给乐联网服务器;用户可以通过PC机远程登录乐联网网站,观看电气设备信息实时数据变化。在乐联网网页上,设有的按键分别远程控制电气设备的开启和关闭,实现节能控制。用户还可以使用短息、微信等手段对系统进行反向控制。系统具有广泛的应用价值。

基于百度AI与STM32的人脸、语音与物体识别系统研究

文章依托百度开放人工智能技术,基于STM32F407芯片,开发了包括人脸、语音与物体识别在内的本地人工智能识别系统。该系统通过STM32F407驱动OV2640摄像头拍摄人脸或物体照片,调用百度REST API给予的标准HTTP端口,按照JSON数据格式,通过88w8782 Wi Fi模块将数据上传百度AI云平台进行识别,接收文字识别结果,并通过百度AI语音合成接口获得一段MP3进行语音播放,实现人工智能识别技术的实际应用。

彩色CVBS信号的成像仿真与液晶显示电路设计

在科研及生产过程中,人们经常会涉及到液晶电视成像显示技术的研究,其中,对彩色全电视信号的研究与液晶显示电路设计成了重要的问题之一,本文给出了一种方便、直观的手段体现彩色CVBS信号的组成,如何产生,如何接收该信号,并借助Matlab软件,对彩色CVBS信号的形成过程进行建模、仿真,然后通过实际的电路进一步进行研究,分析了具体的显示电路阻抗匹配等问题,能够为液晶电视显示科研及生产带来一定的借鉴作用。

100MHz数字频率计的设计

100MHz数字频率计用VHDL语言编程设计,主要由五个模块组成,分别是测频控制信号发生器、十进制计数器、32位锁存器、分频器、动态扫描译码驱动器模块五部分构成。选用分频器将工作时钟分频后,用测频器测频,将被测频率信号经脉冲整形电路后作为计数器的计数脉冲,加入计数器的输入端,测量一定闸门时间内被测信号的脉冲个数,并将其计数值锁存进锁存器中,最后通过动态扫描译码器读出数值,该频率计精度高,可用于频率测量、机械转速测量等领域。

嵌入式高精度数字频率计的设计

数字频率计主要由五个模块组成,用VHDL语言编程设计,用下载板来实现,可以精确测量100MHz范围内信号的频率,可用于频率测量、机械转速测量等领域。

嵌入式人工智能与物联网实验开发板教学应用

针对现有实验设备不支持开展人工智能实验、缺乏教学案例的问题,以“EAIoT、模块化”理念设计嵌入式人工智能与物联网实验开发板。开发板采用STM32H7系列ARM微控制器,依托STM32CubeMX.AI人工智能软件,开发人工智能在微控制器STM32H7上应用的实验案例,弥补现有实验内容缺少人工智能部分。实践证明,使用图形化方式初始化芯片,基于预编的HAL库,采用C、Python语言编程等方法,学生容易接受。

汉语方言自动辨识系统中的语言建模

研究了在汉语方言辨识系统中如何建立合适的语言模型用以提高系统的辨识率。采用了基于统计的语言建模方法,首先把各方言的语音材料转写成音素序列,然后让机器统计方言音素的组配规则,建立各方言的语言模型。结果表明,加入语言模型的辨识系统比仅仅依靠声学模型进行辨识的系统,辨识效果要好得多。

ZigBee或GSM模块在电力测控系统中的应用

电力系统的变电站温度测控系统,采用新兴ZigBee或GSM组网技术的无线测温系统,实现对电力系统的高压和超高压母线、高压开关接点的温度进行实时在线检测。

基于Modbus协议和ARM的电能监控系统设计

传统电能监控采用电力线载波通讯,存在低压电力线上的干扰,配电变压器对信号的阻隔,监控数据不易上传云平台等缺点,设计结合家庭、企业等WIFI热点,采用无线的方式,实现小范围的物联网智能电能监控系统,系统包含电能采集、智能网关、云平台三部分。多个级联的电表采集到的各个电气设备的电能参数,经由Modbus协议、RS-485通信方式传输给智能网关。智能网关采用STM32微处理器对电能数据处理并显示,WIFI模块将电能数据上传至Internet网络。电能数据可以在乐联网云平台上实时显示,并由网页界面对用电设备进行节电反向控制。

云端AI与本地相结合的嵌入式语音识别系统

综合利用了云端和本地语音识别算法,借助百度云端语音识别大数据库实现大量语音命令识别,和借助类似神经网络的深度学习算法使识别准确率提高,使语音特征数据库更新容易。结果表明,利用本地语音识别模组能准确响应特定词汇的语音识别,该方法方便快捷;并由STM32 MCU进行逻辑判断获取综合语音识别结果,提升了有效性和准确性。

嵌入式人工智能与物联网图形化编程项目教学应用

为缓解学生在学习嵌入式人工智能与物联网技术时缺乏教学项目、学习困难的问题,提出了“在线机器学习+图形模块编程”的教学理念。硬件方面采用ESP32开发板,结合一系列传感器模块和面包板,灵活搭建实验项目电路。软件方面采用Edge Impulse在线机器学习网站、Arduino IDE软件、Mixly图形化编程软件、MixIO物联网云平台相结合的方式,具有使用简单、功能强大、兼容性、延续性和生态性好的特色。开发了人工智能颜色检测与识别、温度检测与预测、风机故障预测等图形化编程教学项目并用于实验教学,旨在培养符合人工智能训练师、人工智能工程技术人员等职业要求的专业人才。

ZIGBEE、GSM模块在电力测控系统中的应用

电力系统的变电站温度测控系统，采用新兴ZIGBEE或GSM组网技术的无线测温系统，实现对电力系统的高压和超高压母线、高压开关接点的温度进行实时在线检测。

数控测量放大器研究

传感器送来的微弱直流电压信号经由对称OP07组成的放大器放大16倍,输出给AD7520;由单片机的按键来控制衰减的倍数,给AD7520提供数字量,使最终电压增益2～16手动可调,步距为2,4,6,…16可任意选择,LED显示;应用该设计可将微弱直流电压信号变大到我们所需要的范围。

一种液晶电视教学技术实现

本文介绍了一种液晶电视机的教学实例,该液晶电视机主要由接收解调、视/音频信号处理、液晶屏驱动显示、电源及MCU等电路组成。具体分析了各部分的结构,提出了相关的教学思路。在教学改革中,初步取得较好效果。

基于无线2.4G的井下彩色视频传输与显示装置设计与实现

无线2.4G井下彩色视频传输与显示装置包括两个部分,井下无线发送端和井上无线接收端。无线发送端主要包含摄像头、2.4G FM调制模块,可以将摄像头采集的模拟视频信号通过FM调制方式以2.4GHz的频率无线发射,无线接收端主要包含2.4GHz的FM解调模块、视频解码电路、液晶屏及驱动电路、单片机系统,可以将2.4G的模拟视频信号接收下来后经过FM解调,送入视频解码电路进行解码后经液晶屏驱动电路送液晶屏显示,单片机系统分别对视频解码芯片和液晶屏显示芯片寄存器进行配置。该系统拥有较好的微波抗干扰能力,能供选取的频道数多,各频道间不容易进行互相干扰,当信号功率为1W时,直线有效传输距离500米以上,能把深井图像清晰、稳定的传输到地面,该无线视频传输与显示装置具有稳定、可靠的特点。