基于窄带物联网的医院应急设备调配系统的设计与应用

为避免医院应急设备闲置导致的资产浪费,该研究设计了一套基于窄带物联网(NBIoT)的应急设备(呼吸机、除颤仪等)调配系统。系统可通过监控终端自动采集科室调用应急设备的用电信息,并将相关数据通过物联网云平台上传至阿里云数据库进行数据分析,进而判断设备的开关机时间和使用状态。其中,系统的关键硬件为监控终端,系统其他部分均为成熟的物联网产品,如物联网云平台、阿里云数据库等。监控终端的设计思路是单片机系统负责协调终端各个组件的工作,电流采集芯片检测设备用电信号,NBIoT无线模块负责通信。实际应用结果显示,系统有效提高了医院应急设备的利用率,避免了设备闲置,减轻了设备调配人员的工作压力,有效保证了应急设备调配工作正常、有效进行。

基于单片机的沟槽式厕所节水控制器的设计

沟槽式厕所常采用水箱循环注水再放水的冲洗方式,极为浪费水资源。文章针对该现象设计了一种节水控制器,将AT89C52单片机作为主控核心,配合一对红外对射传感器对人员如厕情况进行探测。若有如厕人员,该控制器将发出信号触发注水机制。仿真验证证明,所提主控板电路及相关程序设计具有一定的正确性,可有效节约水资源。

基于巴特沃斯滤波器的特殊人群防睡眠窒息提醒装置设计

有一种特殊人群,他们在晚上处于睡眠状态时,易出现睡眠窒息现象。一旦出现睡眠窒息,将会对人体生命构成威胁。针对此问题,文章设计了一种可在睡眠窒息初期发出声、光、振动报警提示信号的系统。通过及时报警,系统能够唤醒睡眠人员,解决特殊人群面临的健康安全隐患。

运动目标控制与自动追踪系统的设计

为准确、稳定和高效地实现运动目标控制与自动追踪,本文提出以OPENMV摄像头为感知器件,并以STM32F103RET6作为主控芯片的二维舵机云台控制方案。实践的结果表明,本系统设计目标控制与追踪的精度较高,设计开发成本低。

小区收割机快速测产系统的设计与试验

设计了一种小区收割机快速测产系统,系统以STM32单片机作为主控模快,通过称重传感器获取小区产量信息,同时将数据进行显示与保存。从系统的硬件电路和软件算法两部分进行抗振动干扰设计,以降低收割机振动对快速测产系统测量精度的影响。试验验证表明:测产系统硬件电路可靠,软件算法合理,在动态情况下测量谷物质量的最大误差为1.34%,平均误差为0.43%,符合小区育种试验的测产需求。

基于舵机的穴盘苗移栽机取苗机械手的设计与试验

对采用舵机为运动构件的穴盘苗自动移栽取苗机械手的结构、原理及运动姿态进行了理论分析与试验验证。根据移栽机械手的具体要求,运用SolidWorks软件对取苗机械手进行简化建模,确定穴盘取苗机械手的运动轨迹,求得机械手4个舵机的相关工作参数,并运用MatLab软件求得移栽取苗机械手的运动轨迹方程。同时,通过对比辣椒苗的取苗试验参数与SolidWorks软件得到的仿真运动轨迹,验证得出:穴盘辣椒苗实际取苗过程值与理论计算值相接近,实际值偏大于理论值1%,试验取苗的成功率为98%,满足实际的移栽要求。研究结果确定了采用单片机作为控制系统、控制舵机作为取苗机械手运动部件的可行性,为穴盘苗自动移栽机的研发提供了新的理论和试验依据。

风力发电微型模拟装置设计

随着世界范围内能源短缺问题日趋严重,风电已逐步发展成热门研究领域之一。基于新能源发电理论,本文设计以STC12C5A60S2单片机为核心的微型风电模拟装置,从系统结构、硬件模块,软件程序三个方面进行了详细地阐述。本文所设计风力发电模拟装置可以模拟现场的实际操作环境,实现风力发电的智能化,节约实际风力发电操作环节中的成本,从而提高风力发电模拟有效利用效率。

一种自动施肥型智能花圃盆的设计与研究

为了实现科学精准养殖,对绿植进行高效管理,设计了一款智能花圃盆,中央控制系统采用MSP430单片机,利用环境温度传感器、土壤湿度传感器、离子浓度检测模块等获取土壤水分、温度情况,将信息经中央控制系统处理后实现自动浇水、自动加热、自动施肥,中央控制系统通过APP将这些信息反馈给手机终端,便于用户随时随地了解花株最新消息。采用的算法控制技术稳定可靠,结构功能协调统一,适合规模化生产,可满足人们对智能家电的需求,符合市场发展需要。

基于机器视觉的汽车辅助规避系统设计研究

研究了一种基于机器视觉及GPS处理的汽车辅助规避系统,系统以HC-SR04超声波传感器为数据采集模块,STC89C52单片机为处理模块,LCD1602液晶显示器为显示模块,LED和蜂鸣器等构成声光预警模块,以及GPS通信模块,能够有效检测车辆前方的障碍物,及时给驾乘人员预警提醒,同时还能给周围其他车辆传递避障信息,避免“鬼探头”式交通事故的发生,可以有效保障驾乘人员的安全。

基于倾角检测仪的水平井定向桥射联作技术

在定向桥射联作施工中,当射孔枪泵送至井下水平段射孔位置后,利用现有技术手段无法检测射孔弹发射口的朝向。通过研制倾角检测仪和全集成定向射孔装置,将选发控制芯片和三轴加速度传感器集成于一体,设计控制电路实现分簇射孔的起爆控制,实时测量射孔弹的方向并上传至地面选发控制系统;当检测到射孔弹方向不正确时,拖动枪串重新泵送使弹架旋转并重新定向,如果射孔弹方向仍不正确,则起出工具串整改后再施工。该技术使得接头与弹架触点连接无需接线,缩短了施工时间,方向测量角度偏差≤2.00°。在F196-XP34井现场应用11段,成功率100%。该技术可应用于所有水平井定向桥射联作,尤其适用于套管外避光纤的射孔工艺,具有较大的推广应用价值。

基于TC264的自动泊车系统设计

为了研究自动驾驶技术在自动泊车系统中的应用,提出了将倒车入库和侧方位泊车两大功能集于一身的,基于TC264单片机结合摄像头的自动泊车系统。系统硬件部分采用总钻风摄像头MT9V032结合多种传感器进行图像处理和多路信号检测,软件部分采用多种图像处理算法与PID控制算法结构。测试结果显示,小车具有良好的稳定性和精确性,能够在误差允许范围内到达规定的停车位,为自动驾驶技术的进步提供了帮助。

基于N76E003AT20型单片机的智能时间继电器设计

为解决目前市场上时间继电器无法实现多时间点的定时控制且无法使用上位机软件对定时参数进行快速配置,无法满足工业自动化设备实际需求的问题,研制了基于N76E003AT20型单片机的智能时间继电器。该时间继电器是以N76E003AT20型单片机为核心,由单片机电路、通信刷机电路、24 V转5 V转换电路、显示电路、时钟芯片电路和输出控制电路组成,实现对时间智能控制。该智能时间继电器具有体积小、集成度高等特点,值得推广应用。

基于STM32的智能风扇系统设计

为解决传统风扇无法自动调节风速的情况,提出一种基于智能风扇系统的设计方案。利用STM32单片机作为系统主控芯片,根据DS18B20检测的环境温度信息及LU-ASR01语音模块的输入指令,控制LCD1602液晶屏的显示和风扇电机的工作模式。系统提供按键调节、温控、语音控制多种人机交互场景。阐述了系统的工作原理、设计方案及软硬件实现手段。功能测试结果显示,设计方案可行,能满足人们对风扇智能化的需求。

电牵引采煤机自动控制系统的设计及其实现研究

电牵引采煤机自动控制系统采用模块化设计,其功能划分成为8大模块,其中以主控模块为核心。其他模块可通过CAN总线或RS-485通信串口与主控模块连接。系统使用的微处理器为STM 32单片机,模拟量转换模块型号为AD7739,语音模块型号为XFS5152CE。系统的软件程序在IAR软件平台上利用C语言编写。将系统应用到采煤机工程实践中,通过现场测试发现系统可以对设备的运行状态进行准确可靠的控制,达到了预期效果。

基于51单片机定时器的直流电机PWM调速设计

脉宽调制(PWM)在直流电机调速中应用十分广泛。为了实现基于51单片机定时器功能的高精度脉宽调制直流调速,设计了硬件电路原理和程序流程,分析了单片机中断系统参数对PWM周期精度的影响,确定了定时器参数,用汇编语言实现脉宽调制占空比的计算。在每个PWM周期内,定时器参数要使定时器中断按照正确顺序产生,就可使系统正常运行,运用仿真软件验证了此设计方法的有效性和可行性。

基于ZigBee的可穿戴多元数据采集节点设计

肢体功能的临床评价通常依赖量表评估,然而量表评估具有主观性强、评估标准不统一、耗费时间等缺点。基于计算机视觉的评估方式虽然可以捕捉人体动作,但无法实时监控肌肉运动状态。为了解决自动化、高精度肢体功能评估问题,本文提出一种基于ZigBee的可穿戴多元数据采集节点设计。节点由一个CC2530主控芯片与表面肌电传感器、ADXL345传感器相连接组成,且多个传感器通过ZigBee协议将数据传输到汇聚节点,最终将数据传输至上位机。通过测试者手臂前屈、外展运动对其进行测试,实验结果表明:上位机串口调试能够成功地接收显示测试数据,包括三轴加速度值与肌电电压值。随着动作速度变化,三轴加速度与肌电电压值也随着呈现相应变化,符合预期要求。

基于单片机的智能晒衣架系统的设计与实现

以单片机为主体设计了一款智能晒衣架系统,由单片机实现对各类传感器的数据接收与控制作用,根据传感器数据合理调节步进电机,使衣架通过步进电机调节晒衣杆翻转,从而调节晒衣角度。晒衣和收衣方式均采用翻转式,衣架结构简单,解决了成本高、结构复杂、维护困难等问题,兼具智慧性,可广泛应用。

基于单片机的黄花菜杀青烘干自动化设备设计

针对黄花菜种植分散地区,设计适合农村家用的黄花菜杀青烘干自动化设备,采用蒸汽蒸制杀青工艺和热风干制与红外干制相结合的脱水工艺。测控系统实现自动杀青烘干功能,实时显示黄花菜温度和相对湿度参数。设备采用内胆、外壳分离设计,防止热量散失。内胆顶部排风扇将湿气通过内外夹层向下排气,冷凝除水,多余热风从底部开孔进入内胆循环利用,提高热量的利用率。设计的黄花菜杀青烘干自动化设备烘干速度是传统热风干制的6.75倍,自然晾晒的21倍。加工的干黄花菜色泽比自然晾晒鲜亮,但黄花菜花尖部和柄端有轻微焦化,红外灯功率不能太大,干制温度不能太高。该黄花菜杀青烘干自动化设备具有较高的生产加工速度和产品品质,对黄花菜加工生产行业发展具有一定推动作用。

基于单片机的智能车控制系统研究

在科学技术发展过程中,对智能车辆的研究逐渐深入。采取设置各种传感器与控制芯片的方式,可以让智能车实行自主巡航等功能,不需要人工干预就可以按照规定路径行驶。在智能车中配置传感器可以获取位置信息和外部环境引导信息,并具备自主巡航功能,需要对智能车控制系统与外部导航进行研究与开发。本文主要对基于单片机的智能车控制系统进行研究,以STC89C52为主芯片,通过软硬件等设计,让智能车具备前进、后退、转向和避障等功能。

基于嵌入式单片机的实训室智能监控系统设计、仿真与实现

基于嵌入式单片机的实训室智能监控系统,采用STM32F103嵌入式单片机作为主控制器,利用物联网技术,对实训室环境参数、设备状态等情况进行实时监控与智能管理。系统还集成了声光报警功能,以确保异常情况能被及时发现并作出响应。