基于Arduino的家居环境物联网监测系统的设计与实现

为给居民提供一个相对适宜的生活与居住环境,通过引进Arduino,开发一种面向家居环境的物联网监测系统。以物联网作为支撑,设计系统友好登录、展示界面,集成开源电子硬件,设计监测系统架构。选择UNO R3 Arduino开源硬件、AITM1000S-CTAITM1100S-B温度传感器作为系统主要设备。在硬件设备的支撑下,采用HTTP技术设计系统通信;采集家居环境物联网监测数据,将数据传输到系统处理中心,清空中心环境变量数据,设计训练条件与家居环境的适宜度评价标准,实现家居环境物联网监测数据的评估与预警。设计对比实验,实验结果证明:该系统可以精准监测到家居环境各项指标的变化,实现环境状态的实时感知。

基于Arduino的智能交通管理系统设计

阐述基于Arduino的智能交通管理系统设计与实施,包括系统设计理念及原则、硬件和软件设计、系统集成与测试。结合现代计算技术和传统交通管理策略,系统可以实现实时交通监控等功能。

基于Arduino单片机的图书馆自助借还系统设计与实现

随着智慧图书馆理念深入人心,国内图书馆运用先进信息技术,建立图书馆自助借还系统实现图书借阅工作的电子化,成为实现图书流通工作现代化的重要标志。本文基于Arduino单片机和RFID识别技术设计实现图书馆自助借还系统,用户点击软件中的借阅图书按钮后会调用电脑的摄像头对图书条形码进行扫描,识别到图书条形码后,通过RFID识别模块识别用户的借阅卡读取用户信息,蜂鸣器发出“滴滴”声后表示身份识别成功。借书完成后,数据会被自动记录在后台的数据表格中。当用户还书时,在系统的软件端选择归还书籍,摄像头识别书籍条形码后,软件前端显示书籍已归还。该系统是通过对图书馆网络技术、数据技术、自动识别技术的共同运用,实现由读者自行办理借还手续的工作系统,具有快速借阅、还书、查询等多种功能,极大地提高了图书馆的工作效率,给读者带来了极大的方便。

基于Arduino的“现代传感器综合应用”课程教学模式探究

文章主要研究如何将“现代传感器综合应用”课程与Arduino单片机进行融合,采用项目化教学,将各种传感器的实际应用与Arduino单片机紧密结合,旨在有效缓解学生对枯燥传感器理论知识的学习压力,增强学习的趣味性,并培养学生的创新意识。

基于Arduino Mega2560单片机的智能物料运输车设计

为实现自动化物料运输能力,设计出一款以Arduino Mega2560单片机为控制核心,采用舵机控制模块、OpenMV摄像头模组、步进电机驱动模块等硬件的智能物料运输车。通过Arduino和OpenMV的上位机进行软件编程,实现物料运输车多功能全自动运行,包括利用3自由度机械臂与垂直升降滑块装置结合的抓取装置抓取与摆放物料;采用8路灰度传感器对地面标识线寻迹进行路径规划,同时运用微雪电子扫码模块获取物料信息和物料抓取顺序,并搭配OpenMV视觉识别模块对物料颜色和位置进行判断;通过麦克纳姆轮进行全向移动。在模拟智能制造工厂的物料加工场景下,进行了系统编程控制过程实验。结果表明:所设计的运输车能够在4 min内完成物料抓取区、粗加工区、成品区的全套流程,同时区域移动准确率达标,完全能满足现代智能制造工厂高效率、高精准率的设计需求。

基于Arduino与Processing的心率检测计设计研究

随着社会经济的高速发展,人们的物质生活也有了极大的提高,但同时也伴随着各种疾病的到来,身体健康已经成为人们普遍关注的焦点,因此,心率检测仪、血压计、血糖仪等各种家用医疗监测仪器已经逐渐融入日常生活。心脏病是人们难以预防的突发致命疾病之一,本文介绍的是一款基于Arduino【是基于易用硬件和软件的原型开源平台,包由可编程的电路板(简称微控制器),以及集成开发环境(称为Arduino IDE)的现成软件组成】Processing(开源编程语言,包括编辑器、编译器、展示器)的简易心率检测计系统,其功能实用、操作简单,可以测量心率,当超出正常心率范围时及时预警,是一款便携的实时心率测试仪。

基于Arduino的自适应雾化器控制系统设计

为解决目前临床使用的雾化器因缺乏反馈控制功能,存在使用场景局限且易造成药物污染和浪费的问题,本研究设计了一种基于浓度阈值的自适应雾化器控制系统。通过加装浓度传感器,并基于Arduino平台编写控制程序,实现根据药物使用量控制雾化器产生符合需求的气溶胶浓度,并利用单向阀确保气流单向流动。结果显示,与传统雾化器相比,本研究设计的雾化器药物消耗量约减少75%,药物残留少。该装置能够减少药物浪费、节约雾化用药、改善雾化治疗环境。

基于Arduino的多功能循迹小车设计

【目的】针对传统循迹小车存在反应速度慢、判断不准确、定位精度低、扩展性差、灵活性不足等问题,设计了一款基于Arduino的多功能循迹小车。【方法】借助光电传感器实现移动检测,结合摄像头、物联网、触摸屏等模块,设计出基于Arduino的物联网模块多功能循迹小车,并对其相关性能进行实物测试。【结果】测试结果表明,该小车不仅能够与终端建立通信,完成对周围环境的实时监控和数据采集,而且能够通过传感器控制行驶方向,实现在预设路径上自动行驶;还能够通过摄像头对图像进行采集与处理,并检测后上传至物联网终端。【结论】成功设计了一款兼容性更强的多功能循迹小车,适用于仓库物流、环境检测、巡检维护等多个领域,具有广阔的市场应用前景。

基于Arduino的智能物料搬运机器人设计及样机试验

针对当前生产制造中物料分拣搬运任务的自动化需求,设计出的一款智能物料搬运机器人,分别从机械结构设计、硬件设计、程序设计3个方面对机器人进行研究分析。基于Arduino Mega2560芯片的主控制系统,通过二维码扫描模块获取待搬运物料信息,信息通过串口通信传入主控制器后将搬运信息显示在液晶屏上,机器人通过寻迹到达所需物料区域,通过OpenMV识别搬运物料,将所需物料位置发送给主控制器,控制舵机控制板使机械臂完成对应物料的抓取,运送到物料放置区,识别放置位置并进行物料放置。底盘采用4个麦克纳姆轮,通过灰度传感器,实现机器人的自主运动。根据结构设计,搭建智能物料搬运机器人物理样机,用物理样机进行实验室物料搬运试验,验证了物料搬运过程的稳定性和有效性。

基于Arduino的智慧农场监控系统设计

随着全球人口激增和食品供应链对可持续性的需求日益增长,农业领域面临巨大压力。智慧农业系统通过农业环境感知系统,结合物联网技术、自动控制技术实现对农业生产的实时监控和管理,为应对这一挑战提供新机遇。本研究设计了以Arduino控制板为核心的智慧农场系统,结合温度、光照、土壤湿度传感器及氮磷钾检测模块,实现环境智能控制。系统能自动调节农场内的温度、光照、湿度等条件,以适应农作物生长需求,并支持远程监控与数据传输。经过调试,该系统显示出高精确度、稳定性和成本效益,适用于不同农作物的自动化、智能化种植,具有良好的应用潜力。

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。

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Arduino的智能仓储物流配送小车

随着现代智能技术的不断发展,工业自动化与智能化的水平也在不断提升,物流行业也在朝着智能化与无人化的方向发展与完善。在物流配送行业中,人工配送一直占领着行业的主导地位,但配送效率较为低下、配送成本较高、人力资源较为紧缺等问题逐渐显露出来。为此设计了一种基于Arduino为核心控制器的智能仓储物流配送小车系统,该系统能够实现快速且稳定的移动功能,实现自主识别障碍物、路径规划并完成物料配送等多种实用性功能。通过对此系统的实验测试,该智能小车结构简单稳定,不仅提高了仓储物流行业的运输效率,也降低了其配送成本,运行系统具备可行性与实用性,满足了智能仓储物流配送的功能需求,在行业内具有一定的应用前景。

基于Arduino的智能水循环控制系统设计与实现

针对传统家居观赏鱼类养殖过程中智能化水平不足的问题,该研究提出了一种基于Arduino的物联网技术的智能水循环控制系统。该系统利用Arduino Due和Esp 8266开发板作为核心,集成多传感器设备,实时采集养殖水环境内的水位、浑浊度、水温、pH值及光照强度等关键养殖数据,并通过物联网技术实现远程数据传输和移动端Blinker组件的实时显示。通过物联网终端设备的接入,系统支持语音控制功能,允许养殖者通过智能音箱或手机应用进行远程操控。系统不仅具备自动补光、换水、滤水和增氧等自动化操作,还提供了基础按键的手动控制模式,以满足不同养殖场景下的需求。该研究的实施显著提升了鱼类养殖的智能化水平,为提升养殖效率、降低管理成本提供了有效的技术支撑。

基于Arduino的智能车电机驱动板设计

设计一种用于智能车的电机驱动板,实现智能车的驱动、控制和导航功能。该电机驱动板采用Arduino Mega2560作为核心控制单元,利用其丰富的IO管脚和强大的计算能力,对各个模块进行协调和控制。其他模块包块供电电路、电机驱动电路、电机测速电路、舵机控制电路、遥控信号接收电路、IMU电路等。该电机驱动板能够通过遥控信号接收电路让智能车实现远程控制和自动导航功能,通过电机测速电路和IMU电路实现智能车的速度闭环控制和姿态闭环控制,在智能车的应用中具有一定的应用价值。

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。

核心素养导向下的高中物理创新实验设计——以Arduino传感器教学设计为例

针对高中物理选择性必修2中“传感器”这一章节的教学地位始终处于弱势的教学现状,将低成本且简单开源的Arduino单片机引入传感器教学,设计以提高学生物理核心素养为目标的Arduino传感器实验教学案例,贯彻落实课程标准中的内容要求和目标要求。将教学过程设计为情境导入、新课教学、学以致用、多方评价四个阶段,教学内容和实验项目适合于高中学生;教学过程中注重物理知识和实验原理的介绍,通过该案例教学,学生运用物理知识分析解决实际问题的能力以及他们的物理核心素养均能得到提高。

基于Arduino的智慧农业大棚环境监控系统设计

【目的】为了提高农作物产量、生产效益及生产效率,同时实现大棚农业的自动化、智能化管理,以Arduino控制主板为核心,设计出智慧农业大棚环境监控系统。【方法】该系统通过温度传感器、光照检测传感器、土壤湿度传感器来采集大棚内的相关数据,并将采集到的数据上传到Arduino主芯片,通过对数据进行对比,实现自动化控制,调整大棚内的各项环境参数,使农作物达到生长最佳状态。【结果】当检测到温度不佳时,自动开启温度控制系统,进行散热或加热,调整大棚内温度,使大棚内的温度达到理想状态;当检测到光线不利于农作物生长时,自动开启光电控制系统来调整光照强度;当检测到土壤湿度不利于植物生长时,自动启动灌溉系统,直到土壤湿度达标才自动停止灌溉。【结论】经过试验测试,该系统对检测到的数据能快速处理,且控制模块的灵敏度高。智慧农业大棚可实现自动化、智能化管理,更符合现代农业大棚种植需求。

基于Arduino的机器人蓝牙控制系统设计

为满足通过应用程序无线控制机器人进行工作的实际需求,本文设计了一种基于Arduino(一款开源电子原型平台)的机器人蓝牙控制系统。该控制系统主要由Arduino uno R3(一种型号的Arduino开发板)和蓝牙模块两部分构成,开发板通过串口通信的方式接收应用程序向蓝牙模块发出的控制指令,并控制电机转动,从而带动整个机器人运动,达到通过蓝牙无线控制机器人的目的。

基于Arduino的智能药箱设计

为了解决临床药品管理困难的问题,利用Arduino开发板设计了一款智能药箱,本文将详细介绍智能药箱的整体设计方案、硬件构成以及系统软件设计。智能药箱的设计思路为,设置环境检测模块,温湿度传感器将采集到的温湿度数据传输给主控板,液晶显示模块进行串行通信后将数据显示,同时采用LED模块模拟照明系统,此外,系统通过蓝牙模块与手机端的UART进行通信,语音识别模块对语音信号进行处理,判断并做出相应的反馈处理。经过测试,设计的智能药箱能达到预期效果且运行稳定。该药箱通过对药品的智能化管理,力图解决药品存放困难的问题,可有效避免因药品储存不当而导致的药品失效等情况。