电子技术课程信息化教学实践探索

随着现代科技与电子技术的迅速发展,电子技术涉及的领域无所不及,在技术创新上发生着翻天覆地的变化。因此,电子技术作为工科非电类专业的重要基础课程,在教学过程中具有非常重要的地位。文章尝试探索利用现代信息化教学手段,通过收集线上数据,再配合线下相关数据,构建综合评估体系。笔者作为高等学校电子类专业的教师,对该门课程课前课中课后信息化教学进行探索,希望在此探索中能促进学生知识、能力和素质的一体化成长。

基于ARM的CAN总线井下瓦斯监控系统

根据井下瓦斯监控系统在实时性、可靠性方面的要求,文章提出了一种基于ARM的CAN总线井下瓦斯监控系统的设计方案,详细介绍了系统硬件、软件设计,以及CAN总线接口设计,并给出了瓦斯数据采集、CAN总线通信等部分的程序流程。实验表明,该系统结构简单,具有较强的实时性和可靠性。

煤矿安全监控网络中嵌入式网关的研究

设计了一个嵌入式异构网络互联网关,实现计算机网络与现场总线异种网络的互联。讨论了网关的硬件构架以及以太网接口、CAN总线接口的具体设计,介绍分析了嵌入式Linux操作系统下的设备驱动程序、嵌入式TCP/IP的实现过程。在实验室条件下模拟了网关的应用环境,对网关的接口和性能的可靠性和正确性进行了测试,实验结果表明,网关较好地实现了数据通信和协议转换功能。

一种RFID智能传感电子标签的设计

针对普通标签不能满足一些特定的场合应用需求的问题,提出一种低功耗单片智能传感标签的设计方案;详细阐述了智能无线传感标签的设计思想、硬件结构和软件的设计方法;智能传感标签基于MSP430系列超低功耗单片机进行控制,并结合nRF2401射频芯片以及温湿度传感器SHT21S,实现传感信号的调制解调;该智能传感标签可以定时采集和存储外部温度湿度数据,能够通过无线射频识别通信上传数据并对其进行相应的分析和处理;试验表明,该标签无线通信距离远,具有较高的实用性和可靠性,成本低,功耗低,具有良好的应用前景。

基于RFID的煤矿机车监控报警系统

针对煤矿机车运行报警的问题,提出了一种应用RFID的煤矿机车监控报警系统,以MSP430F147单片机作为控制器,nRF2401作为射频收发芯片,自动识别机车运行位置,采用声光报警。详细阐述了系统硬件设计原理,给出软件设计流程。该系统性能稳定,提高了煤矿机车运输的安全性和管理效率。

基于C8051F嵌入式以太网控制器的设计

提出了基于C8051F120和CP2200的嵌入式以太网接口设计方案,介绍了C8051F120和CP2200的功能,给出了以C8051F120和CP2200为核心的硬件电路设计方案,设计了适合CP2200的嵌入式TCP/IP协议及CP2200的驱动程序,并结合模拟有毒气体监测系统平台进行仿真试验。仿真结果表明,以太网监测系统运行正常,实时性较好,数据传输稳定。

微机原理课程教学改革与研究

针对微机原理课程教学实际状况,主要研究将计算机仿真技术、虚拟仪器技术等相关现代计算机技术引入微机原理教学问题。利用EMU8086编译软件进行8086汇编语言程序设计教学,利用Proteus进行8086系统接口电路仿真设计。实践表明,该方法能提升教学效率,改善教学效果。

基于竞赛平台的电气信息类大学生创新能力培养的探索

根据全国大学生电子设计竞赛、全国大学生智能汽车竞赛和全国大学生创业计划竞赛等的竞赛特点,本文针对电气信息类专业学生创新能力的培养,从教学理念的创新、赛事平台的构建方面,论述了学生实践能力和创新意识培养的具体措施。实践证明,学科竞赛有效促进了电气信息类学生创新能力的培养。

基于嵌入式Lunix的CAN总线与以太网互联网关的设计

设计了一种基于32位微控制器s3c2410的CAN-以太网互联网关。给出了ARM处理器s3c2410与CAN总线通信芯片MCP2510、以太网通信芯片RTL8019as的硬件接口方法及CAN总线到以太网的双向通信软件实现方法。

基于嵌入式Lunix的CAN总线节点的设计

提出了一种基干32位微控制器S3C2410的CAN总线的分布式控制系统方案,介绍了在ARM处理器S3C2410上扩展CAN总线设备的硬件接口设计,讨论了CAN设备驱动程序和CAN总线通信等的设计方法与实现。经实验证明,此结构简单,稳定性和可靠性强。

基于ZigBee无线传感网络的矿井机车定位系统的研究

为了实现无线传感器网络自身定位的低成本和高精度,本文研究和分析了一种改进的DV-Hop定位算法,提出了一种将其与抗差最小二乘法相结合的新节点定位算法,并结合煤矿监测系统的应用前景,设计了一种基于ZigBee的无线传感器网络节点定位的煤矿井下机车监控系统。此系统将更加便于矿井机车的生产管理,提高安全性。

基于声源定位技术的智能视频监控系统

针对目前的大部分视频监控系统都是基于图像检测的静态或动态监控,提出了在智能视频监控系统中应用声源定位和摄像头动态采集进行联合判决的方案。系统采用麦克风阵列对声源进行定位,然后驱动摄像头转动到声源位置监控,通过图像分析给出报警动作。实验结果表明,该系统在低噪声干扰的实验环境下,能实现对声源的有效定位,并进行异常情况报警。

创新实践基地建设与人才能力培养的研究

按照高等教育培养创新人才的需要和创新活动的规律,提出了建设综合性的大学生创新实践基地,通过实践基地的创建方案,构建了创新实验室的模式,以此建立了教育教学改革的实践教学体系,进一步深化教育改革,并取得创新实践教学成果效果,从而培养了大学生的能力和增强了今后就业的竞争力。

应用声光联合定位技术的智能视频监控系统

针对传统的视频监控系统只能对某一固定区域监控,监控范围不能覆盖整个监控现场的问题,提出了一种应用声光联合定位技术的智能视频监控系统。在总体设计方案的基础上,以ADSP-BF533芯片为核心设计了系统硬件,并对声源定位算法和系统软件设计流程进行了描述。结果表明,系统的应用能较好地实现监控区域的有效覆盖和移动目标的追踪。

基于煤矿瓦斯浓度的窄带光源谐波检测技术研究

在对煤矿瓦斯气体浓度的检测中,由于噪声、气体的吸收峰很窄、光源波长随温度的漂移等原因将引起测量的不稳定,通过采用对激光器的中心波长和气体吸收峰中心波长对准,测量光经过气体时的损耗就可以检测气体的浓度,利用一次谐波作为误差信号,可将光源精确地锁定在气体吸收峰上,并给出了窄带光源谐波检测的理论依据。实验结果表明,该方法可应用于甲烷气体浓度的光谱测量,它具有高精度、强选择性、快速响应等特点。

无线远程传输的水质自动监测系统

针对传统的水质监测系统存在水质采样能力弱、数据处理不及时及缺乏水质变化预警机制等问题,提出了一种基于GPRS技术的无线远程传输的水质自动监测系统设计方案。该系统利用GPRS技术实现了现场监测终端与数据监控中心之间的无线连接,使系统成本降低,同时可以稳定地实现水质参数实时监测与传输。

一种低功耗智能传感主动式标签的设计

针对普通标签不能满足一些特定的场合应用需求的问题,提出一种低功耗单片智能传感标签的设计方案。详细阐述了主动式RFID标签的设计思想、硬件结构和软件的设计方法。智能传感标签基于MSP430系列超低功耗单片机进行控制,并结合nRF2401射频芯片以及温湿度传感器SHT21S,实现传感信号的调制解调。该智能传感标签可以定时采集和存储外部温度湿度数据,能够通过无线射频识别通信上传数据并对其进行相应的分析和处理。该标签具有较高的实用性和可靠性,成本低,功耗低,具有良好的应用前景。

数字电子技术课程的项目式教学实践

阐述数字电子技术课程的项目式翻转课堂教学实践,沿“知识点”子项目进行教学设计,通过模块化搭建设计,完成综合电路设计。实践表明,项目式翻转课堂能有效实现课程教学目标,全面提升大学生创新意识和团队意识。

煤矿救援生命探测仪信号处理机的设计

基于雷达的人体微动研究是近年发展起来的新技术。针对生命探测中多普勒频移信号提取,提出了采用小波变换对回波信号进行按频率分层,再对呼吸、心跳、体动等特征信号进行FFT分析的方法,给出了生命特征信号处理的算法流程。以ADSP-BF533、AD7723、FPGA为平台设计了信号处理机的硬件结构,并分析了系统的软件流程。实验结果表明,信号处理机能有效地剔除外界干扰信号,相对准确地给出生命特征信号。

煤矿救援机器人的无线传感定位和路径规划方法研究

针对煤矿发生事故后的环境状况,研究了煤矿救援机器人的无线传感定位和路径规划问题。并利用环境参数传感器以及超声波传感器对机器人周围环境进行探测,采用改进的DV-Hop算法实现救援机器人的实时定位。从而改进了传统人工势场斥力函数,确保目标点是救援机器人的势场全局最小点,使得机器人顺利到达目标点。