基于Arduino开源平台的电子创新实践教学研究

创新能力是当前我国高等教育人才培养的主要方向,也是本科院校电子类专业实践教学的必然趋势。针对电子类专业实践教学现状,提出了基于Arduino开源平台的电子创新实践教学模式,讨论了创新实践教学的具体实施过程,并给出了实践教学案例。以Arduino为实践开发平台,其易用性、趣味性和多元化特性可以使学生在兴趣的激发下成为实践教学的主导,自主的推动实践项目的开发过程,并在此过程中培养了创新意识。

Arduino与Matlab相融合的自控实验平台

为帮助学生构建分析实际控制系统的方法,开发基于Arduino与Matlab相融合的自动控制实验平台。以温度控制系统为例,建立温度控制系统的数学模型;搭建基于Arduino平台数据采集、Matlab软件数据分析仿真和Python求解器参数优化的系统模型辨识平台。设计了内模PID控制算法,利用Matlab软件对辨识的模型进行仿真测试,同时对温度控制系统进行测试;实现Arduino平台代码的自动生成、自动下载运行以及硬件在环调试等功能。实验结果表明:系统模型辨识较为准确,所提控制策略效果较好;系统模型搭建、算法设计、仿真分析和系统测试全流程的体验,有助于学生提升分析控制系统的能力。

基于Arduino与Blinker云平台的温室大棚环境监控及自动灌溉系统设计

通过物联网技术对农业大棚进行环境监控及自动灌溉,能够提升农业大棚的管理效率。本设计采用Arduino单片机作为主控单元,使用DHT11空气温湿度传感器、Moisture Sensor土壤湿度传感器和GY-30光照强度传感器进行环境监测,通过ESP8266模块将数据无线传输到Blinker云平台。通过设计手机APP端,用户可以随时查看温室大棚内的环境实时数据,并可手动控制灌溉或打开排气扇。根据湿度模块实时显示的土壤湿度情况,系统可以自动进行节水灌溉。实验表明,该系统可以很好地完成环境监测和调控功能,一定程度上提高温室大棚的自动化水平,进而提高大棚的经济效益。

开源软件供应链基础设施平台的演进及影响研究

在数字化的时代,开源软件供应链基础设施平台显著推动着信息产业中软件开发生态[1]系统的协同发展和代码质量的提升。深入研究了该类型平台的演进历程,从最早的版本控制系统演变至现代的协作和社区平台,涵盖了持续集成和交付工具、开源许可和法律工具以及软件包管理和其依赖关系管理[2]等方面。通过分析开源软件供应链基础设施平台的影响,阐述其提高软件开发效率和质量、促进知识共享和协作、推动创新和社会进步等方面[3]的作用。最后本文阐述了开源软件供应链基础设施平台的重要性,并展望了其在数字时代的发展前景。

农信基于开源大数据技术构建运维数据平台实践

随着金融行业的不断发展和数字化转型,农村信用合作社(农信)作为我国农村金融的重要组成部分,面临着更为复杂和多样化的运维挑战。为了应对这些挑战,可以引入基于ELKB开源大数据技术的运维数据平台,以提高IT系统的监控、管理和可视化能力。对ELKB开源大数据技术进行了一定论述,在此基础上,分别探讨了运维数据平台的需求分析、运维数据平台的架构设计以及运维数据采集和处理等内容,有助于推动运维数据平台的构建,进而为农信各项工作的安全高效进行提供可靠保障。

基于Arduino的开源3D打印平台系统设计与开发

以当前主流电子原型平台Arduino为开发环境,针对开源3D打印机进行系统设计与开发。确定了一种开源3D打印设备的工作链、软硬件布局及电气控制系统构成,在Arduino平台上构建了该设备的机、电、热集成开发环境,并设计了数字化样机模型。借助工业级3D打印机制造关键零部件和非标件,通过分部组装成功研制了等比例物理样机,在此基础上实现了Marlin固件的编译、烧刻以及样机校准与系统调试。探索并明确了开源3D打印平台的一体化开发流程和实现方法,为开源3D打印技术的应用、创新及推广提供了重要支持。

基于Arduino和Qt的低成本开源实验机器人平台设计

针对现有实验移动机器人平台方案的不足,提出低成本的开源设计构架.分别基于开源硬件模块Arduino和开源跨平台软件包Qt搭建上位机和下位机;提出可靠、高效、功能扩展灵活的通信规约,并基于不同的软硬件环境分别在上位机和下位机实现规约通信包的解析.该方法可帮助移动机器人研究团队快速搭建实验机器人平台并验证理论算法及研究成果;所使用的软硬件均开源,可免费用于科研.

基于开源平台BPIP的采矿教学实践与学生科创探索

采矿工程是一门具有复杂性、整体性和系统性特点的学科。受制于开发平台等条件,采矿专业学生开展创新活动难度大、可持续性差,且与矿山现场应用存在较大距离。提出了一种基于开源程序的大学生科技创新实践平台(BPIP平台),该平台以Blender开源软件为载体,以Python为脚本语言,通过交互方式调用Blender自带内置引擎,构建一套支撑服务于矿山生产、灾害仿真等的三维可视化仿真平台。通过引入人工智能、数学建模等方法和思路,实现了矿山井巷自动生成、采矿参数优化、灾害动态仿真等内容。结合华北科技学院采矿专业学生的科技创新实践,BPIP平台已被成功应用于三维矿山模型快速构建、爆破设计三维可视化以及突水灾害避灾仿真等创新活动,取得了良好的效果。

Arduino开源硬件在产品设计类课程中的实践应用

针对产品设计专业人才培养中存在的一些问题,为提升人才培养质量,将Arduino开源硬件引入产品设计类课程。通过“体现河南非遗元素的智能灯具设计”“体现河洛文化元素的智能交互产品设计”“创新性解决生活中的实际问题”3个主题的实践探索,发现Arduino开源硬件的引入,锻炼了同学们的动手创作能力,增强了理论联系实践的能力,人才培养质量有了一定的提升,为培养适应新时代要求的创新创业型人才提供了新路径。

开源框架下在线编程平台建设与实践教学改革

以计算机类专业人才程序设计能力提升为目标,基于OBE教学模式基本思想,利用GitLab开源框架和相关技术,构建包括代码托管、开源编程、持续集成等功能的在线编程平台。近年来,该平台应用于云南大学不同层次的程序设计类课程实践教学,培养学生通过程序设计解决实际问题的能力和兴趣,较好地带动实践教学模式升级改造、教学内容丰富完善、线上线下教材和案例库建设,促进计算机类专业课程体系改革,优化学生学习模式和内容并取得显著成效,该平台建设和实践经验可供相关高校和专业参考。

基于开源平台Arduino的大学创客实践探索

Arduino是一个开放源码电子原型平台,拥有灵活、易用的硬件和软件,专为设计师、工艺美术人员、业余爱好者以及对开发互动装置或互动式开发环境感兴趣的人而设。Arduino可以独立运行,也可以与计算机上运行的软件通信。Arduino基于开放源代码开发IDE接口,适合在电子信息类专业中引入,可调动学生的创意,开发出令人惊艳的互动作品。

基于开源3DGIS引擎的铁路工程BIM建造数字化平台应用研究

为提高铁路工程建设过程中的信息化管理水平,对基于开源3DGIS引擎的BIM建造数字化平台进行研究,形成平台基础数据处理方案、开发总体架构,实现基于BIM技术的铁路工程建设项目三维进度展示、图纸管理、质量管理、安全管理等功能,满足铁路工程建设数据的综合可视化和分析应用,有效提高工程建设管理的质量和效率。

低代码开源平台在软件工程实践教学中的应用

针对当前软件工程实践教学中出现的问题,提出在经典瀑布式模型实践方案的基础上,结合低代码开发平台和敏捷开发模型设计软件工程实践的教学方案,并通过介绍连续的教学实践过程,证明方案能够对项目小组成员进行更合理的成绩评定,可以有效地提高学生的编程能力,达到更高的教学目标。

基于Arduino+Blinker云平台的物联网大棚监控系统设计

目前市场上农用物联网产品大多开发难度较大、周期长,投入的成本高,缺少一款轻量化物联网的产品。为解决这一难题,本文设计了基于ESP32-WROVER模块的物联网大棚监控系统,硬件部分采用模块化的设计方法,采集大棚内空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、CO_(2)浓度等参数,软件部分基于Arduino+Blinker云平台通过ESP32_CAM进行数据的在线传输,实现了用户通过手机APP实时对系统参数进行远程监测与控制。

高中物理数字化实验研究——基于Arduino平台的应用例谈

近年来,将Arduino平台引入高中物理数字化实验之中,通过研发与实施一些结构简明且操作便捷的物理实验,在突出高中物理课程鲜明实用性与创新性的同时,激发学生的物理实验兴趣,强化学生对物理知识及实验技巧的掌握,培养学生物理学科的核心素养与创新能力.

开源云平台OpenStack的手动部署过程研究

传统的开源云平台采用单点部署的方式,无法实现多点同步部署操作,这种方式存在操作失误和部署效率低下的问题,给整个部署过程带来极大的困难。基于此,文章对传统部署方法与过程进行了优化设计。首先,手动安装部署云平台运行所需的组件,达到配置修改的目的。其次,部署开源云平台配置网络,实现云平台的交互目标。最后,虚拟化开源云平台OpenStack节点部署,适应平台多用户的需求。实验分析可知,提出的手动部署过程具有较高可行性,在平台用户数量规模逐渐增大的情况下,部署时间较短,工作效率较高。

基于Android平台和Arduino开源硬件的贴身保镖系统

进入21世纪以后,物联网及互联网技术迅速发展,传统硬件的开发也逐渐变得智能化,越来越多的硬件设备开始伴有软件服务,这极大的方便了用户对硬件设备的管理。针对近年来走失老人、走失儿童数量居高不下的严重问题,本文设计并实现了基于Android平台和Arduino开源硬件的贴身保镖系统,介绍了系统所使用的Android平台、Arduino开源硬件等关键技术,为用户提供心率监测、定位追踪、一键求救三大功能,为解决儿童走失、老人走失及避免其独处时受到意外伤害提供新方案。

基于开源平台Arduino的创业实践课程创新研究

借鉴国内兄弟院校Arduino程序设计课程教学改革的经验,在物联网工程等专业的创新创业实务课程教学中,融入Arduino的先进适用技术,开展课程教学创新改革研究。研究目标是在准确把握“新工科”教学特点的基础上,以尽可能有效的教学手段、尽可能低的实验成本和时间成本,提升专业教学质量。研究内容包括计算机类各专业涉及实验实训与创业实践课程的界定,课程可以融入Arduino平台技术,以及教学模式、教学方法和教学效果评价研究。课题重点是创业实践课程融入Arduino平台技术的教学内容优化及其有效性研究。研究已经取得的成果,包括物联网工程创新创业实践课程和专业核心课程融入了Arduino平台技术内容,创业竞赛和毕业设计融入了Arduino平台技术内容。重视教学质量和学习质量的单位和个人,都可以从Arduino的应用创新中获得显著的学术价值和经济效益。

基于Arduino的智能喷头研究和设计

针对当前园林中存在的喷灌设备位置固定导致喷洒面积不能完全满足不同地形喷灌需求的问题,提出一种可根据喷灌边界需求随意改变喷灌边界的方法并加以验证,再结合传感器对周围环境数据进行采集,并上传云平台,实现园林喷灌系统远程监控,进行可行性验证。试验结果表明,文中设计的无线传感网中的单个智能喷头可随着绿化边界不同而覆盖不同的喷灌面积。通过反复性实验验证,该系统可行、可控,对节水、节能和精确灌溉具有重要意义。

基于开源鸿蒙的IOT网络隧道智能化改造方案实施

本文对在贵州省余安高速公路香炉山隧道实施的基于开源鸿蒙的IOT网络隧道智能化改造解决方案进行了较为详尽的介绍。该方案在实施过程中,在高速公路机电系统的软硬件产品实现自主研发、自主可控、国产化改造方面进行了大胆有益的探索。