DESIGNOFMULTI┐SLOTANDUNEQUAL┐TEMPERATUREPIDCONTROLLERBASEDONSINGLECHIPMICROCOMPUTER

Taking a specific production process as an example, this paper introduces the design of multi slot and unequal temperature PID controller based on single chip microcomputer. The mathematical implementation method of PID algorithm and the design method of the hardware and software are discussed, The principle diagram of the hardware circuit implementing the control algorithm and the features of the software possessed are also presented.

基于1+X证书制度的单片机类课程改革探索

1+X证书制度作为我国职业教育改革发展的一项重大举措,是构建中国特色职业教育发展模式的制度创新,强化了职业教育类型特征,推进了职业教育产教融合,深化了职业教育教学改革。在1+X证书制度试点工作已经全面推进的背景下介绍了智能硬件应用开发1+X职业等级证书要求以及当前单片机类课程设计和实施的现状,并且根据1+X证书的不同层次要求对单片机类课程改革阐述了具体方法和实现路径,探究课证融通的策略与路径,通过整合多方资源,构建融合框架,以期为社会输出适应产业转型升级发展需要的复合技能型人才。

教研联动推进新工科研究生单片机教学改革的探索与实践

探讨基于理论教学和科研案例联动理念的研究生核心课程全过程教学改革实践,提出从课程链顶层设计到具体教学内容规划的革新思路,将思政元素、学科知识导向和学生能力培养相互融合,调动学生的主观能动性,提升学生的实践能力,让学生高效融入核心课程学习,为推进其他核心课程的教学改革提供了参考。

油耗测量设备控制系统设计

为实现某款工程机械用发动机油耗测量设备正常工作,对其控制系统进行了设计。该控制系统以STM32单片机为控制单元,分别对电源管理模块、单片机模块、电磁阀驱动模块、传感器选择与信号处理模块、数据存储模块和显示屏模块等硬件电路进行设计,并完成了对应的软件开发。测试实验结果表明:该控制系统能够控制电磁阀启停,使设备平稳供油连续测量,与高精度油耗仪器对比,该设备测量误差在1.5%以内,满足了预期的要求。

基于STM32单片机的音响品质测试仪

基于STM32F407VET6单片机,设计出一款能够测试音响设备失真度、频响范围等参数的音响品质测试仪。该装置采用锂电池,配合降压电路进行供电,利用拾音电路采集声音信号,借助外置16位A/D模块进行信号的ADC采样,通过FFT算法对声音信号进行分析,得到基波电压幅值和四次谐波幅值,计算出音响设备的失真度,进而得到音响设备的频响范围,最终将结果显示在屏幕上。该装置填补了市面上音响品质测试系统的空白,具有较好的测试精度和可靠度,且结构紧凑,显示直观,使用简单,能够满足实际使用需求。

智能盲人导航手杖设计

主要基于STM32 F103系列单片,集成GPS模块、超声波测距模块和语音播报模块等功能模块,采用单元模块化的设计方法,设计了一款集电子罗盘、超声波避障、 GPS定位、电子围栏和跌倒警报等功能于一体的智能盲人导航手杖设备和与其搭配的手机软件APP,用于辅助盲人独立安全出行。通过理论分析和实验验证,该智能盲杖的造价低,可复制性强,具有很强的实用性、商业价值和现实意义。

基于课程链的新工科单片机课程改革研究

新工科提出的主要原因是我国传统工程教育培养出的工程人才与当前社会经济发展新需求不相适应,迫切需要通过工程教育转型升级来培养新型工程人才,为我国从工程教育大国向工程教育强国转变提供支撑。为此,该文提出基于课程链的新工科单片机原理及应用课程改革。通过统筹课程链前端和后端的课程体系,设计出更符合社会企业要求的培养方案。研究结果表明,明确创新课程教学内容与教学手段,增加多维度的实践训练;加强校企合作,促进创新协同培养模式的形成,推动课程教学的创新改革与发展,以适应新工科教育的发展思路与总体目标。

基于STM32的电网工控机房温湿度采集器设计

文章提出一种基于STM32对电网调度中心工控机房进行数据采集的系统,主要是实现对工控机房温湿度数据的采集与监测。使用STM32F103RBT6作为主控制器,设计和实现硬件系统。通过总线读取所测量的温湿度数据,STM32可以成功地将采集到的数据显示到OLED屏幕上并传送到上位机,同时通过蓝牙模块与手机相连,实现室内温湿度的实时采集和上传。当温湿度超过设定阈值时,采集器会通过蜂鸣器预警并将预警信息发送至手机端。实验结果表明,所设计的温湿度采集器可以准确测量工控机房内的温湿度并具备预警功能。

基于《单片机原理及应用》课程混合式改革

当前《单片机原理及应用》课程在高校多以课堂理论教学为主,对于学生来说纯课堂理论教学并不能培养学生解决实际问题的能力。所以提出混合式教学的方法,提高学生对于单片机课程兴趣,从而提高学生的创新能力和动手能力。基于混合式教学的方法,学生能自觉地去探索单片机丰富的应用资源,提高学生的综合素质、实践能力以及创新精神。所以,在教学过程应以学生为主,增强学生学习体验、提升教学质量并强化师生互动。

Application research of radio communication in mine alarm system

In this paper, the configuration characteristic of the safe parameter measurement and alarm system in new type mine was first simply introduced, which is made up of topological structure and combines wire communication with radio communication, then introduced respectively the hardware and software construction and the working principle and the method of design, which is composed of detecting instrument as the core of enhanced single chip microcomputer AT89S8252 and relay station and CPU which consists of IPC. The three class computer communication system that integrates with measurement and alarm and management works reliably and uses conveniently, especially to thesystem of parameter detecting and alarm in mine, which is adapted to measure dispersedly and manage intensively.

便携式高精度相位差测量系统设计及实现

为解决远距离同轴传输线长度的便携式精密测量问题,以STM32G4单片机为控制核心,利用快速傅里叶变换(FFT)算法,完成了便携式高精度相位差测量系统的软硬件设计。深入探究了误差产生原因及提高测量精度措施,实现了同轴传输线中同频正弦信号相位差的精密测量,通过计算获得了待测传输线的准确长度,测得的相位差及长度数据由OLED液晶屏显示。经多次系统调试测量,由所获得数据表明,相位差测量精度可达0.05°,且系统体积小、成本低、便携带。可用于远距离同轴传输线长度的准确测量和鉴定其品质,在精密测量领域前景良好,具有很好的借鉴价值。

基于单片机的视力保护器设计

以单片机为主控芯片,利用超声波测距原理,测出使用者下巴与桌面的距离,当距离小于设定值时启动声光报警。通过光敏电阻采集光线强度信息,根据等级区分光线,设定蜂鸣器和LED灯在光线不足时声光报警。通过定时器进行计时,当系统运行时间达到45分钟时开始报警,以提醒视力保护器的佩戴者注意休息。利用液晶显示模块直观显示距离、光强和学习时间,方便佩戴者使用。

单片机综合应用实验设计——低频信号幅频综合检测

针对单片机综合应用实验设计,该文设计了低实验成本的低频信号幅频综合检测实验。实验涉及了单片机定时器、外部中断、AD接口技术以及电子测量技术等知识综合应用,知识考查面广。该文提出的幅频检测方案利用放大和整形电路将待测信号转换成单片机可识别的二值信号,再通过单片机利用测频法测出信号频率;利用具有电压负反馈的峰值保持电路和AD转换器采集待测信号的幅值。实验结果表明设计方案可行。通过实验可提高学生的创新实践能力,培养学生查找问题、分析问题和解决问题的能力。

基于单片机技术的电气设备电源频率控制方法

电气设备的运行环境比较复杂,导致电源频率出现较大的波动。为了有效控制电气设备的电源频率,提出一种以单片机技术为基础的电源频率控制方法。利用误差传感器采集电气设备运行时的电源频率信号,最小化电源频率控制的辐射功率。通过计算电源频率的控制功率,分析电源频率控制过程的功率相关性。利用单片机技术的微控制原理,分析电源频率的传播量,实现电源频率的有效控制。实验结果表明,所提方法可以将电源频率的控制效率提高到90%以上,从而避免电源频率出现较大的波动。

高精度风速检测方法的研究与应用

自动气象站在气象领域应用广泛,对其提供的气象数据精度要求越来越高。风作为重要的气象要素蕴含巨大的自然力量,是自动气象站检测的重要要素之一,对风速的高精度检测至关重要。如今,自动气象站对风速的检测常使用光电式传感器,其检测精度不够高。因此提出一种全角度无限旋转单电位器,并设计一种高精度风速检测算法,通过电位器单位时间的角度变化,计算三杯式风速传感器角速度,再计算出风速,提高检测精度。以全角度电位器为核心,基于STM32设计一套风速检测装置,经测试该装置能够高精度检测风速,并通过蓝牙通信在手机端显示。

一种低功耗电流/频率转换电路零偏补偿方法

电流/频率转换电路主要用于惯导领域中加速度计输出电流测量,目前典型电流/频率转换电路功耗较大,限制了其应用范围。通常采用分流电路进行低功耗电流/频率转换电路设计,但该方式会带来较大零偏误差,影响电路测量精度。对此分析了影响低功耗电流/频率转换电路零偏的原因,提出了一种利用单片机实现零偏补偿的方法,其只需多次烧录程序就可实现迭代补偿,通过对三个典型温度点粗补偿和全温度段精补偿,较便捷地实现了高精度零偏补偿。经过试验验证,设计的产品全温零偏小于0.15 Hz,功耗为典型电路的1/5,具有较高的工程应用价值和良好的市场前景。

数控装备设计理念融入单片机课程教学

“单片机原理及应用”是一门面向应用、具有很强实践性和综合性的课程,如何结合实际控制目标对“单片机原理及应用”课程教学进行创新改革值得深入思考。针对机械设计制造及其自动化、车辆工程等专业,可以结合机械设计相关专业基础知识,将数控装备的结构设计及运动控制融入单片机教学当中,让学生通过“单片机原理及应用”课程的学习,实现了与机械原理、机械设计等专业基础课程的紧密衔接,参与教改班级学生的知识体系得到了进一步完善,综合素质水平得到了进一步提高,为培养兼具数控装备结构设计、自动化检测及控制能力的复合型人才提供了有力的支撑。

基于项目任务驱动的单片机课程教学改革探索

针对当前单片机课程实验学时少、课堂教学方法单调、学生单片机应用能力差等问题,探索一种以项目任务驱动的单片机课程教学改革方法,指导学生以小组形式开展基于单片机的项目任务研究,将单片机课程的关键知识点融入项目任务中,并督促学生完成项目任务进而达到单片机课程理论知识与实践应用相结合的教学改革目标。实践表明,改进教学方法后,单片机课程的教学效果有了明显改善。

基于PID的液压机械电气设备电源频率自动控制

为改进现有液压机械电气设备电源频率控制方法控制时间长、效率低等问题,提出基于PID算法的电气设备电源频率自动控制方法。选取电动液压泵作为代表设备,首先研究其工作原理,利用单片机获取其电源频率信号,由误差传感器完成数据预处理后,通过通信网络传送至控制主站内;然后按照电气设备的不同供电方式将电源频率划分为多个类别,分别输入在与之相对应的存储空间内;最后分析电气设备电源频率控制的功率大小,利用反馈线性化法计算控制过程产生的频率,引入PID控制算法,通过不断调整比例系数、积分系数以及微分系数,找出最优参数,完成电气设备电源频率的自动控制。测试结果表明,所提方法对电动液压泵电源频率控制效果较好,控制过程较平稳、所需要的时间少且效率高,具有极高的应用价值。

基于ADF4106锁相环的频率源设计与实现

频率源普遍应用于日常生活中,生活中的各类电子设备都有频率源的参与,尤其是无线电技术与电子系统的各个领域应用最为广泛。该文采用锁相环芯片ADF4106构成锁相频率合成电路,该电路从ADF4106锁相环芯片引出,接入环路滤波器、压控振荡器,然后接回ADF4106锁相环芯片,最终形成回路。其中的环路滤波器通过ADIsimPLL软件进行设计,采用STC15W4K56S4单片机控制ADF4106内部的分频器参数,设计输出频率范围为515~805 MHz的频率源,该频率源具有输出信号频率范围宽、控制灵活等特点。