基于OBE理念的单片机原理及接口技术线上线下混合式教学模式实践

以满足工程教育认证标准中对单片机原理及接口技术课程的需求为出发点,分析传统单片机教学模式中存在的问题。基于OBE理念对传统教学模式进行重构,通过引入项目案例、SPOC资源、口袋实验室等来构建基于OBE理念的单片机原理及接口技术线上线下混合式教学模式,以此来提升学生的主体地位、加强学生自学能力的培养、探索更加适合农业院校电子信息类专业学生特点的教学方法、提升学生解决工程实际问题的能力。

用于温室植物补光的LED组合光源的设计与优化

选择合适的红、蓝光LED组合,能够形成与植物光合作用和形态建成的光谱吸收峰值基本吻合的光源,而保证光源在照射面内辐照度均匀分布是非常重要的。文章采用点光源模型,设计了两种红、蓝光LED组合阵列:阵列1,红、蓝光LED个数比为1∶1,LED间隔均匀排列;阵列2,红、蓝光LED个数比为4∶1,4个红光LED分别位于正四边形的顶点,蓝光LED位于4个红光LED的中心位置。通过数值计算和光学软件Trace Pro仿真表明:阵列2在辐照度分布均匀性上优于阵列1。在阵列二的基础上进行如下优化和改进:增大阵列组合的LED间距。改进后的LED提高了照射面内R/B比的均匀化程度;由于其阵列相邻LED间距较大,有利于电路板的焊接和LED阵列整体散热。通过工作电流的改变来控制光源光强和得到植物补光所需的R/B比。模块化的设计可以实现快速安装、更换和拓展的目的,并保持照射区域内辐照度分布均匀。

基于μC/OS-Ⅱ系统的无线手持数据监控系统的设计

针对传统温室数据监控系统费用高、传感器布线复杂、部署不灵活、功耗大等特点,设计了一套基于μC/OS-Ⅱ系统的手持嵌入式监控系统。系统以STM3 2 F1 0 3 ZET6为核心控制器件,移植了具有多任务、实时性特点的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,并添加了与Windows操作界面类似的图形界面软件μC/GUI,方便用户操作。系统使用了遵从Zig Bee协议的Z-Stack协议栈,实现数据无线传输。实验表明:该系统完全适用于农业温室大棚等高湿环境,且无线通信功能安全可靠。

间谐波检测中长范围频谱泄漏抑制方法研究

针对间谐波检测中的长范围频谱泄漏问题,提出准确估计和滤出谐波分量的方法减少频谱泄漏的影响,基于时域平均算法设计了梳状滤波器滤除谐波分量,滤波器设计中对TDA中单周期信号平均估计算法进行改进,避免原方法必须同步采样的限制,并结合频率波动-M曲线确定平均次数,设计性能良好的梳状滤波器,实现间谐波的准确检测。算例分析结果表明:数据间谐波检测频率平均误差为1.55%,幅度平均误差为3.1%,谐波分量的长范围频谱泄漏均低于-34d B。说明本研究方法可有效抑制间谐波检测中长范围频谱泄漏的影响,为间谐波的准确检测提供了参考方法。

基于叶绿素荧光参数的LED动态补光方法的研究

通过分析现有的自动调光方式,研究一种新的补光方法—双线间接调光法,并以完成此方法为基础设计了动态补光系统。该系统分上下两个控制系统:下级以单片机为核心,PWM为控制方法,通过传感器测量光照强度直接调节LED输出光强;上级以上位机为控制核心,通过MINI-PAM测量植物的叶绿素荧光参数来调节下级单片机中的光照阈值,从而间接控制LED输出光强。应用该系统对番茄苗期的生长状态进行测试和对照实验,取得了良好的效果。

基于GPS/GPRS的电力智能巡检系统的设计与研究

本文主要介绍了一种基于S3C2410X平台的电力智能巡检系统,实现了电力线路设施的实时数据的采集、发送与接收。通过GPRS无线传输方式将GPS模块采集到的定位数据以及线路设施的相关数据实时传送到后台监测中心,从而使巡检人员摆脱繁重的工作模式,使现场巡检管理和缺陷管理信息化、精准化。

基于J2EE的电力线路巡检后台管理信息系统

在电力行业,巡检过程是一个必不可少的关键环节。目前,传统电力巡检系统存在着效率低、技术落后等弊端,为了提高系统的及时性和可靠性,本文引入了基于J2EE结构的后台管理信息系统。系统采用了B/S多层架构实现,能够满足巡检工作快速、高效、安全的要求。

基于GPRS的电力巡检系统远程通信方案

电力巡检是配电网自动化系统实现的功能之一。文章针对电力巡检系统中无线通信方式存在的问题,分析了GPRS无线通信方式的特点,提出了4种基于GPRS的通信方案,比较了各方案的优缺点,介绍了公网动态IP+动态域名解析传输方式的实现过程。用户可以根据自己的需求与实际情况,选择适合的通信方案。

NI Multisim 10在通信电子电路课程学习中的应用

在传统的教学模式下引入Multisim仿真技术,使之能在通信电子电路的教学中发挥优势,并应用于实践之中,可以生动的将课程中的重要电路直观化,使学生可以通过电路参数的变化和相应的仿真结果加深对课程内容的理解,使抽象、难懂的问题变得简单,从而取得良好的教学效果。

基于无线传输的稻田灌溉监控系统

为实现稻田环境的监控和节水灌溉,该文设计了基于无线传输的稻田灌溉监控系统,其中包括1个主站和18个基站,采用日精ND250A数传电台进行无线数据通信。基站可按设定的时间间隔自动采集稻田水温、土壤湿度、稻田水位等参数,并当接到主站指令时通过无线传输将数据上传到主站;基站供电采用太阳能蓄电池,以满足传感器运行及无线通讯的能耗需求。PLC控制灌溉设备的运行,运用组态软件设计人机交互界面,可自动或手动进行灌溉操作;工控机可运行基于Web的信息管理系统,监控灌溉现场的运行情况并在显示器上动态显示各种实时操作。该系统运行稳定,能够实现准确的无线数据采集,适用于稻田灌溉的实时监控。

基于STM32的温室CO_2浓度自动调控系统设计

为使作物始终处于最佳的生长状态,针对作物生长各个阶段对CO2浓度的不同需求,结合温室大棚自身的特点,设计了一套以Cortex-M3内核的STM32芯片为核心,采用GPRS无线通信技术的日光温室CO2浓度自动控制系统,实现了温室内CO2浓度的自动监测与调控。试验结果表明,该系统运行可靠、使用方便,具有较强的可扩展性,应用前景良好。

基于嵌入式GIS的电力巡检系统的研究

介绍了一种基于嵌入式G IS技术的电力移动巡检系统的设计与开发。系统硬件由掌上电脑和CF卡式GPS接收机组成,软件平台为W INCE,嵌入式G IS开发工具采用eSuperM ap。所开发的系统支持配电网络电子地图导入和基本操作,可以基于GPS获取位置信息,实现杆塔快速定位,记录或查询缺陷信息。该系统利于提高农村配电网络的线路巡检效率,有实用性。

高等学校学生成绩分析方法的研究

学生的考试成绩一直是直接评价学生学业的重要标准,也是评价学生综合素质的一个主要指标。综合分析高等学校学生的学习成绩,掌握学生的学习动态,对培养学生成才至关重要。应用软件Microsoft Office Excel研究了综合分析普通高等学校学生成绩的方式,并将分析的结果应用到学生的培养。实践证明,该学习成绩的分析方法可以有效地提高学生的培养成效,在实际应用中可以作为培养学生成才的重要依据,为高等学校培养学生成才提供重要的分析工具。

基于ANFIS的温室小气候环境因子预测模型辨识

为了提高日光温室小气候环境因子的预测精度,达到对温室内环境因子综合控制的目的,提出一种基于Takagi-Sugeno模糊模型的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对温室小气候环境因子进行辨识,建立温室小气候环境因子预测模型,并用所建立的模型对温室内的温度、湿度、光照等小气候环境因子进行预测。结果表明:预测值和实测值的拟合关系较好,尤其在光照环境因子的模拟上,相关度甚至达到0.9976,说明基于ANFIS网络进行温室小气候非线性系统辨识是有效的,且该成果对温室小气候智能调控的发展具有一定的参考价值。

农作物秸秆丝化加工特点及机理分析

主要对农作物秸秆用作饲料的丝化加工特点进行分析,并与其他加工方法进行比较,提出了秸秆丝化加工的经济适用性;同时,对改进的秸秆丝化机样机通过侧壁开设观察窗,运用高速摄影仪对丝化过程进行观察,对秸秆丝化加工的机理进行分析。

基于PLC的水稻灌溉自动控制系统研究

通过对水稻灌溉技术的研究,提出了一种由PLC开发的自动控制灌溉系统的设计思想,介绍了该系统的工作原理并给出了软、硬件设计方法,将其应用于水稻灌溉领域中,取得了较好的效果。实践证明该系统具有节水降耗、提高水稻质量与产量的优点,具有较高的研究价值。

基于LED激发光源的叶绿素荧光强度检测与分析

采用了650nm红色发光二极管(LED)的矩阵(6×8)作为激发光源,构建了一种基于MINI-PAM荧光仪的调制脉冲式在线检测叶绿素荧光系统。利用该系统分别对番茄苗期、花期、果期活体叶片的荧光强度与激发光源(LED)光强关系进行试验研究。通过对可编程电源来调节LED光强(在0～1 700μmol/m2.s之间),以50mA为步进值依次增加,并利用Excel软件对测得的荧光值F进行分析。结果显示:电流值在3 700mA以下,每一时期植株叶片的荧光强度与恒流源输出电流强度具有显著的线性关系,决定系数R2>0.97。以此研究为基础,建立了荧光强度与激发光强度的关系模型,模型可靠性高,能够比较真切地反映出荧光强度与激发光强之间的关系。

基于ARM LM3S1138处理器便携式实验板的开发

随着信息技术的发展,以ARM(Advanced RISC Machines)为处理核心的产品已经广泛应用到人民日常工作和生活的各个方面,社会对熟练掌握嵌入式系统开发技术的人才需求也日益迫切,各高校对嵌入式系统教学更加重视.由于课程具有较强的实践性,为了使学生熟练的掌握ARM的开发技术,本文介绍了一种基于ARM LM3S1138的便携式实验板.该实验板制作精巧,体积小,可以在实验室以外的地方使用(如宿舍),为学生进行实验,及时掌握理论知识提供了方便,可以有效提高学生对ARM技术的应用水平.

基于LED激发光源的叶绿素荧光参数监测的植物生理分析

试验设计了一套叶绿素荧光在线检测系统,通过MINI-PAM荧光仪可以实时检测到植物叶绿素的荧光参数,并采用LED光源模拟不同的光照条件,测量了植物在不同条件下的荧光参数以及快速光响应曲线。检测系统通过232串口通信协议同上位机通信,利用Win Control软件实现数据的采集与保存。结果表明,适宜的光照可以大大促进植物PSⅡ的最大量子产量,从而提高农作物的产量,受环境胁迫的植物的光合作用受到明显的抑制。

基于MINIPAM的番茄生长补光控制系统的软件设计

设计了一种基于MINIPAM荧光仪调制脉冲式荧光检测技术的不同颜色、不同光强组合LED阵列动态控制番茄生长的监测系统,通过荧光参数在线检测技术闭环控制番茄生长过程。该系统下位机采用可编程电源进而对LED组合光源进行控制,使其产生连续光,并实时改变光源的光照强度,为番茄的生长提供适合的光源。上位机软件利用DELPHI语言实现,MINIPAM与可编程电源通过串口与上位机通信,实现对番茄荧光参数变化的实时在线调控,建立番茄在不同光谱及控制模式下的生长模型,使番茄达到最佳的生长状态。试验结果表明了该系统能使番茄处于较好的生长状态,为研究一种动态控制作物生长系统提供了思路和参考。