基于STM32F103RCT6的多功能智能手杖的设计与应用

介绍了一种面向老年人的智能手杖,旨在解决老年人在行走过程中遇到的反应迟缓、视力衰退、行动不便和失去平衡等问题。智能手杖采用碳素材料制作手柄和底座,手杖主体采用铝合金不锈钢材质制造。主控芯片使用STM32F103RCT6,通过Wi-Fi芯片ESP8266连接心知天气服务器以获取实时天气信息。手杖配备MAX30102芯片以检测使用者的实时心跳和血氧水平,并通过六轴加速度传感器获取手杖的实时角度和加速度数据。主控芯片接收和处理相关数据,以获取手杖的实时姿态。一旦手杖检测到异常情况,通过GSM通信将相关数据发送给老年人的监护人。监护人可以及时获得老人的当前位置和其他信息,为老年人的出行安全提供可靠的保障。

基于STM32F103RCT6的电池管理系统设计

为精确估算锂电池的荷电状态(state of charge,SOC),设计了一种基于STM32F103RCT6电池管理系统,进行了主控芯片,电流、电压、温度采集传感器以及CAN(controller area network,CAN)总线通信芯片的选型及相应的电路设计。在处理器STM32F103RCT6的基础上设计了电流、电压、温度采集程序和CAN总线通信程序设计,并对测量系统进行了性能测试,测试结果显示,设计的估算系统对电流、电压和温度的采集数据的相对误差均控制在2%以内,采集效果较好,SOC的估算精度明显提高。

基于STM32F103RCT6的虚拟示波器硬件电路设计

针对传统示波器电路复杂、成本过高的问题,采用STM32F103RCT6设计了虚拟示波器硬件电路,实践表明该设计可以实现音频范围内信号的测量,具有较高的性价比与实用价值。

基于STM32F103RCT6单片机的户外多功能智能长椅设计

户外长椅已遍布在广场、公园等场所,本课题组采用STM32F103RCT6单片机为主控芯片,设计了一款多功能智能长椅。对该设计进行实物搭建,验证了其具有以下功能:当人们使用长椅时,通过光敏感应模块检测环境,若环境光线不足,则自动点亮LED灯,提供照明;具有充电和点歌娱乐等多种功能;提供了更加智能、舒适的休息环境。仿真结果表明:该设计具有结构简单、操作便捷、性能可靠、成本低等特点,具有广泛的社会应用前景和巨大的市场推广价值。

基于STM32F103RCT6的电动汽车交流充电桩的硬件系统设计

交流充电桩是电动汽车充电系统的必不可少的关键设备。本文基于STM32F103RCT6微处理器,完成交流充电桩的硬件系统设计,对系统各个硬件模块的原理和结构进行了详细的描述。采用模块化的设计思路,选用成熟的功能模块,基于该方案的硬件系统更加稳定,也有利于将来的维护升级。

基于STM32F103RCT6和ADS1298的脑电信号数据采集与波形显示

文章主要介绍了以STM32F103RCT6作为主控芯片跟高精度低功耗模数转换芯片ADS1298进行的实验测数原理及方案。文章具体讲解了主控芯片与这款采集芯片的硬件电路搭建与软件编程以及后期对程序的调试、修改,最后将微弱的脑电信号数据正确地测出,并以16进制的数据形式以SPI通信方式发送到串口进行记录,经过MATLAB的一系列处理,呈现出原始的脑电信号波形。实验结果良好,在疾病诊断和健康监护领域有非常高的应用前景。

基于Modbus RTU协议的多传感器数据采集系统设计

文中在现有的电解加工机床上研发一套数据采集系统。该系统由传感器、数据采集模块和上位机等组成。数据采集模块以STM32F103RCT6微控制器为核心,通过4个RS485接口采集多个传感器数据,并通过RS232将采集到的数据发送至上位机,使用Modbus RTU协议以报文格式进行数据传输。使用C#语言在Visual Studio开发环境下进行上位机的软件编写和界面设计,可以实时显示、保存传感器数据,对传感器数据具备限位报警、状态判断、故障监测等功能。测试结果表明:该系统运行稳定,数据采集效率高,数据传输正确。

浅谈自适应焦炉机车定位系统的设计

焦化机车定位系统是焦化机车在焦炭生产过程中一种用于其与焦炉精准定位的控制系统。焦化厂的高效生产离不开推焦车、停焦车、熄焦车、装煤车、导烟车之间的协同工作,而自动化控制系统能起到避免人为误差、降低人为工作量、减少人为操作失误而引起的安全隐患。因此,本文设计开发了一种焦炉机车定位系统,该系统由码盘系统、对射式激光阅读器及信号处理模块组成,码盘信号读取模块以STM32F103RCT6为主控芯片,能够精准识别焦化机车的焦炉号、运行方向和机车位置。对于系统的硬件与软件,在焦化工厂内调试和测试下的实验结果表明,该系统具备上述三大功能且精度较高、工作系统稳定、持续性强,数据传输安全。根据现场实测,该系统各项指标均符合焦化生产的工业指标,满足焦化机车精准定位的工业需求。

基于MQTT协议的智能家居模块化拓展系统

为增强智能家居系统的便捷性,不破坏原有智能家居系统的结构便可增加新用户、新终端设备,设计了一种基于MQTT协议的智能家居模块化拓展系统。系统选用MQTT协议统一管理网关和用户,网关选用STM32F103RCT6作为微处理器统一管理终端设备。同时,云平台、微信小程序、网关通信选用MQTT协议实现远程传输,实现应用端微信小程序对家居设备状态可视化展示和控制管理的功能。实验结果表明,增加新用户、新终端设备操作简单,经济高效,为用户节省了大量资金。

智慧工厂智能监控系统设计

本文设计了一款以模块化方式搭建的智慧工厂智能监控系统。系统控制装置芯片采用STM32F103RCT6,通过串口将各类传感器、智能照明模块和智能打卡模块(NFC模块)、环境监测模块(MQ-135、MQ-2)、Wi Fi模块(ESP8266)连接,可移植性高。此系统适用于多种环境,可以满足各类工厂对于智能化控制的需求,实现智能一体化节能。为了紧密切合现代厂房的发展需求,通过WiFi模块的云服务器中转功能,使手机端与WiFi模块可进行远距离通信,由此实现对厂房内人数、光照、环境等的实时监控,以满足对厂房各厂间的多功能一体化管理,减少人力物力资源的浪费。

基于物联网的激光测距系统

文中提出了一种基于物联网的激光测距系统,该系统主要由STM32F103单片机、ATK-MS53L1M激光测距模块和ATK-HC05蓝牙通信模块构成。该系统利用ATK-MS53L1M模块对目标进行测距,数据传给单片机程序进行处理,最终通过ATK-HC05模块将目标距离信息传输到移动终端。该系统具有数据稳定性高、精度高、响应速度快等特点,在室内和室外的测距实验中,取得了较好的测距效果,为人们研究和开发更加智能化的物联网应用提供了一定的参考。

基于Maix-Ⅱ Dock摄像头的货运移动机器人的设计与实现

针对两地快速、高效地运输货物的问题,设计了一种货运移动机器人。货运移动机器人由STM32F103RCT6主控板、Maix-Ⅱ Dock(M2 dock)摄像头、OLED屏幕和XL4001可调降压模块等组成。货运移动机器人从地图“GO!”红色区域出发,到达红色“STOP!”区域停车,途中不得撞到路线外红色长方体障碍物。货运移动机器人主控板使用STM32F103RCT6,图像识别部分使用M2 dock摄像头。M2 dock摄像头可以稳定高效地识别红色区域。通过测试,货运移动机器人可以快速且稳定地行驶完全程,并能够处理复杂的路况。该货运移动机器人的理论研究与设计能够应用于多种路况。

基于STM32的物联网多体征参数监护系统

新冠疫情下,医院对于体征监护的要求越来越高,需要及时监测患者的体温、血氧饱和度等参数,从而进行治疗。然而,目前的监护仪普遍缺乏数据传输功能,医护人员需走到仪器面前才能读取体征数值,这极大地增加了医护人员的工作量。为此,文中提出一种基于STM32的物联网多体征参数监护系统。该系统结合物联网技术与监护仪,通过STM32控制各模块传感器采集体征参数,进行运算处理后在液晶屏上显示;通过蓝牙模块将各体征参数无线传输到上位机显示,实现远程监护和管理,为医护人员减轻负担。实验测试结果表明,MLX90614红外传感器测量精度可达到0.01℃,MAX30102传感器测得的血氧饱和度、脉率与专用医学监测仪误差在0.1%以内,说明所设计系统与医用设备有一致性,具有医用价值。

多通道便携式高精度程控电阻装置设计

针对某航天项目需要在功率组件自动测试系统中连续输出多路大小阻值不等的电阻,提出了一种以STM32F103RCT6芯片为核心的低成本、易实现的24通道程控电阻输出解决方案。在I/O口资源有限条件下,利用74HC595移位缓冲器的优势控制继电器电阻网络的通断,实现多通道电阻输出。通过MAX232芯片以及Modbus协议通信能够快速准确地输出24路期望阻值。测试结果表明,开发的程控电阻装置可提供1666.65 kΩ以内的电阻输出,分辨率为10Ω且精度可达0.1%以内,其体积小、方便携带,而且操作简便、显示直观。

基于作物生长模型的智能灌溉控制系统

【目的】鉴于水资源日益短缺,农田灌溉技术迫切需要进行自动化和智能化改革,开发高效的灌溉控制系统迫在眉睫。【方法】本研究利用主控芯片为STM32f103RCT6的单片机与传感器模块、LoRa模块、GPRS模块等外围电路设计了一款智能灌溉控制系统。该系统可以准确获取作物生长环境信息,包括水分、温度、光照等,而强大的STM32f103RCT6芯片可依据作物生长模型对采集的数据进行分析处理,对作物的需水需肥量做到针对性预判,形成科学的灌溉决策并指导灌溉系统工作,经过系统决策,自适应控制灌溉设备进行精准灌溉。【结果】该智能灌溉控制系统既能够促进作物生长发育,又能提高水肥利用率和作物产量,促进农业增产增收,改善土壤环境,并且控制方式灵活多样,通用性强,经济性好,符合国家绿色发展理念,实现了经济效益和社会效益的双丰收,对发展现代化设施农业具有重要的意义。【结论】此系统的研发,有利于解决农业灌溉水资源浪费严重、智能化水平低的痛点,满足现代农业飞速发展的需求。

基于STM32的焊接监测系统终端设计与实现

针对当前油气管道焊接施工在线监测与管理需求,设计了基于STM32的焊接监测系统终端,通过数据暂存与自动补传设计,确保了现场采集数据的可靠性。该终端抗干扰性强且数据采集精度高,适用于油气管道焊接施工现场。在简要介绍了焊接监测系统终端总体设计的基础上,详细地对硬件系统中主控与参数采集模块、人机交互模块与LTE Cat-1通信模组、RTC与数据暂存模块以及软件系统中Modbus-TCP通信协议、软件工作流程等内容进行了介绍。最后通过整机试验分析,指出焊接监测系统终端可正常工作,焊接参数采集、传输稳定可靠,试验过程数据完整并与实际相符。该终端现已应用于多个管道工程项目。

一种优化的PID算法在伺服跟踪系统中应用

伺服位置跟踪作为衡量伺服控制系统性能的重要指标,在伺服控制系统起着举足轻重的作用。但是由于常规PID算法与经典3环结构位置随动系统不能满足伺服系统快速性和准确性的要求,为此在PID的基础上,提出速度前馈加速度前馈PID算法,通过引入前馈控制加快系统响应速度,弥补系统的相位滞后。同时为了提高位置随动的快速性,摒弃速度环和电流环而只采用位置反馈的单环结构。为了验证系统的正确性,利用STM32F103RCT6作为主控芯片进行了正弦信号与不规则曲线的动态跟踪实验,结果表明伺服系统采用速度前馈加速度前馈PID算法可以很好地改善系统的动态响应特性,能够满足动态跟踪的性能要求。

基于STM32芯片的电能质量在线检测装置的设计与实现

为保证电能质量,需要对电能质量的各项指标进行全面的检测和分析,为改善电能质量提供决策依据。在参考电能质量国家标准的基础上,设计了一种以STM32芯片为核心的三相电能质量在线检测装置,给出了其硬件系统设计和基于小波变换算法的程序设计流程图,实现了对电能质量高精度的测量,比较于其他装置的设计方式更加简便但测量精度更高。在此将STM32芯片应用于电能质量检测装置中,降低了成本减小了功耗且测量精度提高。实验结果证明了该设计具有很好的的实用价值。

基于STM32的非接触照明线路探测仪设计

为了能准确定位家居中照明线路电缆的位置,设计一个简易的照明线路探测仪,该探测仪采用STM32F103RCT6作为系统的控制核心,结合电磁感应和超声波测距原理来实现照明线路的检测和定位,通过测试,该照明线路探测仪具有性能好,成本低,实用性好以及便捷等优点。

基于STM32的超低功耗手势识别非接触开关

设计了一种能够识别4种模式的非接触开关,可对应4种控制模式,完成对多种控制模式设备的控制要求。非接触控制开关采用APDS-9960环境亮度光学传感器,实现对人体动态手势的精准识别,同时通过低功耗微型人体感应PIR模块唤醒系统,实现系统整体设计的超低功耗,来提高系统整体的续航能力,并提供低电压监控报警,蜂鸣器报警提示用户及时充电或更换电池。