基于Modbus/TCP的电容式扭矩传感器数据采集系统设计

扭矩传感器通常安装于机械设备的旋转关节处,用于扭矩的测量。电容式扭矩传感器需要配备专门的数据采集系统才能使用,且数据采集系统的性能直接影响传感器的精确测量。针对实验室自主研制的电容式扭矩传感器的应用需求,设计了一种基于Modbus/TCP协议的数据采集系统。系统以STM32为主控芯片,通过控制电容数字转换芯片AD7147实现电容信号采集与转换,然后由W5500以太网芯片将数据上传到自主开发的上位机软件中进行处理、显示与存储。实验测试表明:系统最大测量误差为1.47%,数据输出频率为1000 Hz。

基于STM32的辨音识别系统的设计与应用

声音识别技术能够用于多种环境参数检测,本文采用STM32的DSP技术,对全向拾音器采集到环境声音进行快速傅里叶变换(FFT),获取待测声音的主频率和次频率,通过液晶屏显示采集信号的强度和主要频率分量。该设备能够有效对环境声音的主要参赛进行检测,在噪声检测和一般设备运行故障检测具有较高的适用性。

基于嵌入式技术的运动目标控制与自动追踪系统设计

针对目前移动机器人运动目标定位不准确和追踪过程中容易丢失的问题,设计了一种基于嵌入式技术的运动目标控制与自动追踪系统。本系统以光斑模拟运动目标,通过算法编程不但可以实现目标的运动轨迹控制,还可对其运动轨迹进行自动追踪。本设计以嵌入式芯片STM32F103为核心,通过OpenMV进行图像数据处理,并由PID精确算法调节舵机,从而控制光斑在屏幕上按照设定程序进行移动和追踪。经测试,该系统能够准确地完成运动目标的控制和自动追踪任务,反应灵敏,性价比高,可广泛应用于运动目标追踪等智能控制设备中。

1p32缺失在初诊多发性骨髓瘤患者中的预后意义

目的:分析1p32缺失在初诊多发性骨髓瘤(MM)患者中的预后意义。方法:回顾性分析2017年4月至2022年12月在江苏省人民医院就诊的341例初诊MM患者的临床资料,结合遗传学特征,尤其是1号染色体遗传学异常中的1p32缺失,分析患者的生存及预后。结果:341例初诊MM患者中,1p32缺失阳性患者占7.0%(24/341),伴有1p32缺失的MM患者的无进展生存(PFS)显著短于不伴有1p32缺失患者(P<0.001),总生存(OS)同样更短(P<0.001)。COX风险回归分析显示,1p32缺失是影响MM患者生存的独立危险因素。同时伴有1q21扩增和1p32缺失,即“1号染色体双打击”MM患者的PFS及OS相较于仅有1q21扩增或仅有1p32缺失MM患者更差(PFS:P<0.001;OS:P<0.001)。结论:1p32缺失是影响MM患者PFS及OS的独立危险因素,1p32缺失应广泛应用于初诊MM的预后判断。

多发性骨髓瘤手术治疗患者外周血细胞积分和IL-32与预后的关系

目的探讨多发性骨髓瘤(MM)手术治疗患者外周血细胞积分和白细胞介素(IL)-32水平与预后的关系。方法选取2019年1月—2021年1月大连市第二人民医院行手术治疗的MM患者102例。检测所有患者术前1 d的单核细胞绝对数(MO#)、血小板(PLT)计数、红细胞平均体积(MCV)和IL-32水平,计算外周血细胞积分。收集所有患者的临床资料和实验室检测结果。对患者进行术后随访(1年),根据MM患者的生存情况分为存活组(76例)和死亡组(26例)。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析各项指标判断MM患者术后死亡的效能。采用Kaplan-Meier生存曲线分析MM患者的预后情况,采用Cox比例风险回归分析评估MM患者术后死亡的危险因素。结果死亡组外周血细胞积分2~3分、MO#>0.6×10^(9)·L^(-1)和MCV>100 fL所占比例,以及胱抑素C(Cys C)、IL-32水平均高于存活组(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,外周血细胞积分、IL-32单项检测和联合检测(串联)判断MM患者术后死亡的曲线下面积(AUC)分别为0.811、0.837、0.905。Kaplan-Meier生存曲线分析结果显示,外周血细胞积分2~3分组生存率显著低于0~1分组(P<0.05),高IL-32组(IL-32≥62.38 ng·L^(-1))生存率显著低于低IL-32组(IL-32<62.38 ng·L^(-1))(P<0.05)。Cox比例风险回归分析结果显示,外周血细胞积分、IL-32和Cys C均是MM患者术后1年死亡的危险因素[风险比(HR)分别为3.854、3.677、3.575,95%可信区间(CI)分别为1.394~10.650、1.330~10.161、1.294~9.880]。结论外周血细胞积分联合IL-32可作为判断MM患者术后1年死亡的敏感指标。

R32热泵系统稳定性与变工况特性实验研究

实验研究了变热源进口温度工况和变热水进口温度工况下膨胀阀开度对R32热泵系统稳定性和系统性能的影响规律。结果表明:不同工况下系统存在不同的过热度振荡区间,且热源进口温度对起始振荡过热度的影响较显著,而热水进口温度对其影响则不明显;变热源进口温度(15~25℃)工况下,制热量随着过热度的变化呈现不同的变化规律,而其COP则呈现相同的变化规律,且系统均在过热度振荡区间内获得最大COP;变热水进口温度(30~40℃)工况下,制热量和COP均随着过热度的变化呈现相同的变化趋势,且两者均在过热度振荡区间内取得最大值;热源进口温度的升高和热水进口温度的降低均可使系统获得的最大制热量和最大COP增大,且两者在热源进口温度为25℃时分别为9.287 kW和4.646,而在热水进口温度为30℃时则分别为9.148 kW和5.665。

染料激光联合同位素32P贴敷治疗手术瘢痕的疗效

目的探讨染料激光联合同位素32P贴敷治疗手术瘢痕的疗效。方法选取2020年1月至2021年6月赣南医学院第一附属医院皮肤科收治的114例手术瘢痕患者作为研究对象,按照随机抽签法分为对照组与观察组,各57例。对照组给予染料激光治疗,观察组给予染料激光联合同位素32P贴敷治疗。比较两组临床疗效和治疗前后症状评分、血清学指标及治疗安全性。结果观察组治疗总有效率为92.98%,高于对照组的77.19%,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组瘙痒评分、视觉模拟评分法(VAS)、温哥华瘢痕量表(VSS)评分均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组血清转化生长因子-β1(TGF-β1)、血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组不良反应发生率比较差异无统计学意义。结论染料激光联合同位素32P贴敷治疗手术瘢痕的疗效显著,能改善患者的皮肤瘙痒、疼痛症状及瘢痕状态,抑制血清生长因子水平,治疗安全性较高。

锂离子电池自放电K值检测系统设计

锂离子电池自放电检测对评估单体锂离子电池或电池组的容量、循环特性和使用寿命具有重要作用。快速检测开路状态下锂离子电池存储电量自发消耗是目前该领域的研究热点。采用开路电压法,通过测量单位时间内锂离子电池的电压降,即自放电K值,表征其自放电程度,设计了锂离子电池自放电K值检测系统。该系统由上、下位机组成,两者之间采用Type-C方式连接,可对锂离子电池进行自放电率检测。以三元锂离子电池为测试对象,对其进行14 d的静置实验,检测静置过程中的自放电K值。测试结果表明该系统不仅缩短了锂离子电池自放电检测时间,而且可准确检测锂离子电池的自放电率。在锂离子电池20%、40%、60%、80%、100%5种荷电状态,20、50、-20、-40℃4种温度条件下对锂离子电池进行自放电K值检测。依据K值测试结果,可分析荷电状态和自放电环境温度对锂离子电池自放电率的影响。

基于STM32的微流控芯片离心进样机设计

针对某种微流控芯片在使用过程中需要保证微腔室全部充满样品液的要求,设计了基于STM32单片机的离心进样机。硬件方面,选用STM32F103ZET6型单片机作为控制器,选用ECMAC20602RS型伺服电机作为驱动电机,选用TK6051iP型触摸屏作为人机交互界面,设计了设备的整体硬件结构。软件方面,编写了基于Modbus协议的串口通信程序,设计了触摸屏人机交互界面,设计了设备的控制程序流程。通过实验对设备的功能进行了测试,实验结果表明,当转速和时间分别设置为1500 r/min和120 s时,微腔室全部充满样品,并且没有出现液体渗漏,满足了微流控芯片的进样要求。

肌电信号控制的智能小车实验平台设计

肌电信号是人体肌群在运动时产生的一种微弱信号,该信号蕴藏着与运动相关的控制信息源。提出了一种基于肌电信号的智能小车控制系统。该系统由肌电信号采集模块、无线传输模块、小车控制模块和显示模块等组成。整个系统分为主从两部分。主机采用STM32F103ZET6微处理器对肌电信号进行多通道采集,提取所采集信号的特征值。将特征值分为测试集和训练集,并对不同手势信号贴上对应的标签,使用K最近邻(KNN)算法对测试集进行准确度分析以实现对不同手势的识别。识别结果通过无线传输模块发送给从机小车,小车接收到主机发送的内容后进行相应的动作。测试结果表明,所提出的方法在不同时间段信号采集的平均准确率可达91.14%以上,系统具有很好的鲁棒性。

不同叶面肥对甘薯普薯32生长及产量的影响

以甘薯普薯32为试验材料,研究不同叶面肥对甘薯普薯32农艺性状、光合性状、产量和品质性状的影响,并对数据进行相关性分析和主成分综合评价。结果表明:不同叶面肥对普薯32的生长性状和光合性状影响不同,相关性分析表明产量与各性状呈正相关,其中产量与商品率和干物质率呈显著正相关;对不同叶面肥对普薯32的各性状进行主成分综合评价,希沃丰大量元素水溶肥和薯墩儿氨基酸水溶肥分别排名第1和第2,这两种叶面肥有利于甘薯普薯32生长,产量的提高和品质的提升,是适合普薯32的叶面肥。

基于FreeRTOS的桶装水搬运机器人控制系统研究

针对工业机器人运动控制装置二次开发难度大、专业应用性差,设计一款以STM32F4系列单片机为核心,基于FreeRTOS操作系统的桶装水搬运机器人的控制系统。根据现场总线、实时操作要求、伺服控制方式等要素,设计运动控制器硬件和控制系统软件的整体方案;根据最短任务时间调度设计优化FreeRTOS操作系统任务调度算法;根据机器人结构、桶装水搬运路径和码垛方式,通过分析常用行进轨迹算法,优化5次多项式的轨迹方程,并通过MATLAB进行仿真,验证轨迹算法的准确性,对于工业搬运机器人系统设计具有一定参考意义。

基于RT-Thread的液压支架监控分站的设计

为提高煤矿生产的安全性和效率,降低生产成本,设计了基于嵌入式实时操作系统RT-Thread的液压支架监控分站。该分站通过CAN总线将综采工作面液压支架的工作数据上传到主站并接收主站下达的指令;此外,通过支架控制器可以实现对液压支架的远程控制。软件设计利用信号量和事件集进行线程间通信同步;同时采用多线程优先级抢占调度机制,实现任务的并发运行。实验证明,该分站具有精度高、可靠性强和实时响应等特点,达到工程实际应用需求。

小型矿用智能型CO监测仪研制及应用

CO属于有毒有害和易燃易爆气体,很多矿山均有CO监测需求,市售的CO监测仪无法满足智能化监测需求。采用STM32单片机作为控制中心,利用嵌入式开发技术,研制一种集成温度、湿度和气压传感器的小型化CO监测仪。监测仪输出CAN总线信号以增强抗干扰性,设计CAN总线转换器以满足数据传输要求;针对离线监测需求,设计兼容CAN总线的插卡式数据记录仪;开发配套的测控软件。监测仪具有体积小、量程范围宽、可网络化集群布设的特点。测试结果表明,测量结果相对偏差小于±3.5%,可满足矿山和其他狭窄空间的CO监测需求。

新的犬ANP32A的克隆及其在流感病毒跨物种感染中的作用

物种特异的酸性核磷蛋白32A(acidic nuclear phosphoprotein 32A,ANP32A)调节不同宿主A型流感病毒RNA聚合酶活性。为分析犬ANP32A(canine ANP32A,caANP32A)的物种特异性及其在流感病毒跨物种感染中的作用,利用RT-PCR方法从MDCK细胞以及犬肺、脾、肠不同组织中扩增和克隆caANP32A;激光共聚焦试验分析caANP32A与A型流感病毒RNA聚合酶的相互作用;双荧光素酶报告基因试验检测过表达caANP32A对A型流感病毒RNA聚合酶活性的影响。结果显示,从MDCK细胞中扩增到新的caANP32A,比已报道的caANP32A多出4个氨基酸插入,从犬肺、脾和肠组织中均扩增到该新的caANP32A;对caANP32A的基因进行测序分析,发现该新的caANP32A不是由mRNA选择性剪接形成的;激光共聚焦试验发现,新caANP32A与H3N2 CIV的RNA聚合酶在细胞核中共定位;聚合酶活性试验显示,在哺乳动物细胞过表达新caANP32A不能促进H9N2禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)和H3N2犬流感病毒(canine influenza virus,CIV)的RNA聚合酶活性,而鸡ANP32A(chANP32A)能够促进。本研究克隆的新caANP32A较以往报道,在176至179位存在四个氨基酸LSLV的插入,但新caANP32A对AIV的RNA聚合酶活性仍然有物种限制性且该新的caANP32A也未增强CIV的RNA聚合酶活性。本研究为进一步解析犬在流感病毒跨物种感染中的作用提供依据。

胃癌组织中IL-32与Apaf-1蛋白的表达及意义

目的 分析胃癌组织中白细胞介素-32(Interleukin-32,IL-32)与凋亡蛋白酶激活因子-1(Apoptotic Protease Activating Factor-1,Apaf-1)的表达及意义。方法 回顾性选取2019年1月—2022年12月南通市肿瘤医院收治的100例胃癌患者的临床资料,分别取其胃癌组织标本(胃癌组)和正常胃黏膜标本(癌旁组),通过免疫组化法(Streptavidin-perosidase,SP)检测胃癌标本与正常标本中IL-32、Apaf-1蛋白的阳性表达情况。结果胃癌组IL-32阳性表达率高于癌旁组,Apaf-1蛋白阳性表达率低于癌旁组,差异有统计学意义(P均<0.05);胃癌患者高中分化程度与低分化程度之间,浸润深度<肌层与≥肌层之间,TNM分期为Ⅰ、Ⅱ期与分期为Ⅲ、Ⅳ期之间以及有无淋巴结转移之间的IL-32、Apaf-1蛋白阳性表达率对比,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论 IL-32与Apaf-1蛋白的阳性表达可为胃癌患者的临床诊断和治疗提供重要的参考价值。

基于STM32的动态注塑信号调节器设计

文中设计了一种基于STM32芯片与UCOSIII操作系统的动态注塑信号调节器。采用DDS芯片AD9833与数字电位器MCP41010配合实现了P/Q信号的发生与调幅;采用运算放大器OP07组成的加法器实现P/Q振动信号与P/Q静态信号的合成;基于RS485接口与Modbus通讯协议实现动态注塑信号调节器与上位机的实时通讯;基于emWin图形库设计了人机交互界面,可以在触摸屏上设定选定注塑参数。试验测试表明:动态注塑信号调节器能够根据上位机反馈的通讯信息在不同工序下输出不同波形、频率与幅值的P/Q动态注塑信号,满足泵控液压激振系统与动态注塑的应用需求。

基于树莓派和OpenCV视觉技术的自动捡网球机器人

网球场地的网球收集依靠人力处理,耗时长、效率不高。针对此问题,设计了一种基于OpenCV视觉技术的自动捡网球机器人。该机器人配置树莓派4B主控板、STM32C8T6单片机、树莓派USB摄像头、L298N电机驱动板、37GB3530直流电机及超声波传感器。利用OpenCV视觉识别技术和树莓派Linux系统相结合以及场景内的网球识别和挤压滚筒式的拾捡机械结构功能特点,对网球进行拾取和储存,以满足对球场内的网球进行捡拾和搬运的需求。经过对相关机械结构设计和软件实现结果进行检验,所设计的自动捡网球机器人能有效识别地面的网球,并对网球场中的网球进行收集与储存,执行效果良好。该智能自动捡网球机器人可应用于网球场地,以提高拾捡效率、节约时间、节省人力资源。

一种基于NB-IoT的智能井盖监测系统设计

针对城市井盖保有量大、安全事故频发、人工巡检困难、管理组织混乱等问题,提出一种基于窄带物联网(NB-IoT)技术的窨井盖自动监测系统。该系统以STM32作为主控模块,包含倾角、水位等传感器,实现对井盖状态以及井内重点数据的采集,配合云端服务器和客户端完成井盖数据远程可视化显示。结果表明,所提系统可以实现故障井盖自动报警、精确定位,降低人工巡检的难度,让城市井盖管理更加智能化,让故障检修更加便捷化,提高城市管理的智能化水平。

基于STM32的厨房智能调料盒设计

针对种类繁多的食用调料品逐渐走进普通家庭,为了有效支持厨房精细化管理和标准化调制饮食,方便厨师及家庭掌厨人群使用食品调料,设计制作一款适合厨房使用的智能调料盒,系统采用STM32嵌入式控制核心,结合数据采集和称重装置,运用检测与转换技术、嵌入式技术、信息处理技术综合一体,解决日常厨房调料品取用方便及精确取料用量问题,分析及记录食用调料用量数据,为群众饮食健康服务。实践证明,智能调料盒能方便实现取料和用量精准,是现实生活中必不可少的厨房工具,是普通家庭、餐饮行业、健康食疗等地方厨房用品的小帮手,有助于保持整洁干净厨房环境,在食用调料领域具有十分广泛的应用前景。