基于CH32V303的微型四旋翼无人机控制系统设计

设计了一款基于RISC-V内核微控制器的微型四旋翼无人机,采用CH32V303单片机作为无人机控制系统的核心控制芯片。遥控器通过2.4G无线模块NRF24L01与无人机主控制器进行通信;主控制器利用MPU6050采集无人机的实时加速度和角速度信息,并通过MPU自带的DMP解算出姿态角度,结合串级PID算法控制PWM输出,实现对无人机四个电机的转速控制,最终完成了无人机的稳定飞行。

基于赤菟CH32V307的智能骑行头盔的设计与实现

随着全国各地“一盔一戴”政策的实施,头盔的佩戴率大幅提升,头盔市场供不应求,人们对头盔的要求也越来越高,头盔的现实功能越来越满足不了人们的实际需求[1]。为了解决头盔功能单一的问题,设计研发了一款以国产品牌CH32V307芯片为核心的智能骑行头盔模型,主要功能包括:摔倒自动报警、行车记录、语音导航、夜间骑行灯光警示、温湿度调节、头盔正确佩戴检测等。该智能头盔模型拓展了传统头盔的功能,在一定程度上能够满足人们的需求,对后续产品的研发具有一定借鉴意义。

基于CH32高精度称重数据采集系统的设计与实现

针对高精度称重数据采集的需求,开发了基于CH32的高精度称重数据采集系统,该系统包含称重信号采集、环境温度采集以及控制系统的设计,实现对称重数据、环境温度的实时采集,采用一阶RC滤波与滑动均值滤波相结合的数字滤波算法滤除称重数据干扰,利用串口通信方式,自定义数据传输格式高效率上传数据至Qt上位机软件系统,可实现对称重系统的系统标定、定时采集、数据存入Excel表等功能。测试结果表明,该系统在与校准温度相差不大且连续工作时间小于180分钟内最大误差为0.2g,称重系统的精度和稳定性较好,具有一定的推广价值。

基于CH32的多车编队小车的设计

为满足当前时代人们对无人驾驶的需求,并解决长途司机疲劳驾驶的问题,利用和实际汽车相仿的汽车模型作为研究对象,设计一种基于CH32V307单片机的多车编队系统;根据具体指定任务,利用电磁引导、蓝牙组网、超声波模块、霍尔编码器,以三辆车为例组建多车编队系统。实验结果表明,该系统可以将小车间距稳定控制在5 cm内,并可准确完成编队任务。

CH32V103微控制器的便携式橡胶老化检测系统

针对传统老化检测技术在工业现场橡胶老化检测中作业成本高、适应性差等问题,设计了一种适用于现场环境的便携式橡胶老化检测系统。系统以CH32V103微控制器为核心,采用叉指电极共面电容传感器检测材料老化状态,检测数据实时显示、本地存储,可导出CSV数据文件并通过蓝牙无线传输。测试结果表明,本系统可有效评估乙丙橡胶材料老化程度,具有良好的应用前景。

基于CH32V103的环境参数监测系统

为了弥补传统环境监测系统在监测性能上的不足,本文利用CH32V103设计了环境参数监测系统,并将该系统接入云平台,保证了数据监测的稳定性。该系统采用CH32V103作为主控制器,ESP8266作为WiFi通信模块,利用DHT11温度传感器和火警传感器获取温湿度数据和火警数据,通过MQTT通信协议将该数据上传到阿里云物联网平台。经验证,该系统通过WiFi方式传递数据,避免了传统系统布线的弊端,利用阿里云物联网平台可以及时有效地监测到温湿度的变化和火警告警,并且能够提供数据的变化趋势,实现了环境参数的有效监测。

仰卧起坐计数设备的无线组网设计

仰卧起坐作为大学生体测项目之一,实践中存在测试速度慢、监测工作量大、人为因素影响大等痛点,迫切需要便携式、智能化计数设备并能实现多点无线组网工作。采用国产CH32单片机结合nRF24L01通信模块,借助MPU6050角度传感器,设计实现了准确进行仰卧起坐计数的设备,包括用于仰卧起坐计数的手环设备和进行组网控制和数据统计的终端设备。通过无线组网技术,同时实现控制终端和多个手环之间的命令分发与信息收集,并实时交换测试数据,最后将数据经过蓝牙传送到手机APP,方便监考人员处理与统计。本设备计数准确,在突发网络中断时,恢复通信后可无损恢复测试数据,鲁棒性好,可有效减少仰卧起坐项目的考试工作量,消除人为干扰因素,提高体测效率。

基于电磁感应的自主循迹智能车设计

基于电磁感应原理,采用CH32V307核心控制单元,该文提出了一种电磁循迹智能车设计方案。循迹智能车利用LC电路及运放模块获取赛道信息,通过赛道电感特征值识别当前赛道类型。采用PD算法对S3010舵机进行准确转向控制,脉冲编码器与RS-380电机构成闭环系统,使用增量式PID对智能车速度进行精准控制,从而完成智能车运动与转向的闭环控制,实现智能循迹的功能。为提升智能车循迹效果,通过中值平均滤波的方法获取更准确的电感值,此外为提升智能车对赛道的适应性,采用归一化处理法对赛道信息进行限制从而使得智能车适应力更强,最终完成整个自主循迹过程。

运动目标控制与自动追踪系统设计

以单片机CH32V307VCT6和OpenMV为核心设计了两个系统,分别为运动目标控制系统与自动追踪系统。该系统主要包括OpenMV高清摄像头、二维舵机云台、红绿激光笔和单片机控制电路。运动目标控制系统主要由单片机和摄像头进行主控通信,将识别到的黑框矩形通过摄像头发送数据至单片机内,从而输出PWM波控制舵机,实现目标的运动控制。自动追踪系统由OpenMV与单片机进行通信,通过识别白屏内的红斑,控制舵机云台,移动绿色激光,在2s内自动对其进行精准追踪,追踪成功时发出声光提示,并且两光斑追踪距离始终小于等于3cm。系统各项指标均优于设计要求。

基于可穿戴设备与云平台的RISC-V智能看护系统

设计了一款病患智能看护系统,该系统连接病患、病房和护士站,实时采集病患信息,并将信息总结、处理、汇总到护士站,实现智能看护。该系统主要包括可穿戴设备、终端设备和云平台3大模块,实现采集病患的生理信息、组网传输信息、总结处理信息和汇总显示四大功能。硬件采用基于RISC-V架构的CH32V103作为主控芯片,搭载传感器、蓝牙、无线网络芯片,最后利用MQTT通信协议将数据上传到阿里云物联网平台。经验证,该系统可以有效检测病患生理信息,并且能够预警,帮助医护看护病患。

基于单片机和OpenMV的具有自动泊车功能小车的设计

为满足当前时代人们对无人驾驶的需求,并解决在狭小空间内停车不准确的问题,利用和实际汽车相仿的汽车模型作为研究对象,设计一种基于CH32V307单片机和OpenMV结合的自动泊车系统;根据车身大小以及所处环境,利用总钻风和OpenMV双路摄像头、霍尔编码器、ICM-20602陀螺仪,计算出最优泊车路线,通过编写程序代码对舵机和电机进行转向打角和后轮PID算法驱动控制。实验结果表明,该系统可以准确实现小车自动泊车功能,具有较高的稳定性。

基于RISC-V和云平台的智能低碳水族箱

为了拓展RISC-V架构系列MCU的应用,本文设计了一种基于CH32V103的智能低碳水族箱。该设计系统由ESP8266 WiFi模块、SHT35模块、电机驱动模块等组成。利用MQTT协议与阿里云物联网平台实现对接,同时设计Web网页端来进行远端控制。测试结果表明,系统可以实时检测鱼缸的水位、温湿度以及实现灯光、投食、换水的智能控制。

镁熔体在HFC-32/CO_2气氛中的高温氧化行为

用热重法测定镁熔体在HFC-32(二氟甲烷)/CO2气氛中的氧化动力学曲线,用XPS和XRD表征表面氧化膜中氧化产物的组成,讨论镁熔体在HFC-32/CO2气氛中的氧化机理。结果表明:镁熔体在HFC-32/CO2气氛中的氧化行为遵循抛物线规律,氧化膜的组成与HFC-32的浓度和温度有关;随着HFC-32浓度的增大,氧化膜中MgO的含量减小,MgF2的含量增大,氧化速率减小;随着温度的升高,氧化膜中MgO的含量增大,MgF2的含量减小,氧化速率增大。

一种物联网型的电能监控排插

针对传统排插无法让用户远程监测其电能数据以及控制等问题,设计了一种物联网型的电能监控排插。该排插以CH32V103为主控芯片、USR-TCP232-T2模块作为以太网模块,用IM1281B单相交流电能计量模块实时采集排插的电能数据以及继电器控制排插关断。单片机将电能数据通过ModbusRTU协议和透传云主动上报和接收指令,实现下位机设备与有人云物联网平台进行数据交互。用户可通过有人云平台或微信小程序对排插的电能数据以及温度进行实时查阅,同时可实现远程控制排插的关断,为排插的运行情况以及远程控制提供了一个有效解决方法。

汉沽电视台32CH 3 kW全固态电视发射系统及特点

主要叙述了天津市汉沽电视发射台 3 2CH 3kW全固态电视发射系统的组成、电视发射机的特点及该系统自建成以来的运行状况。

小井眼水平落鱼磨铣与MWD仪器打捞技术

欢32CH是辽河油田部署实施的一口Φ139.7mm套管侧钻水平井,在水平段下钻时发生卡钻,因卡钻钻具内装的MW D无线随钻测量仪器,必须进行仪器打捞。经过事故解卡及打捞技术的综合处理,因遗留的落鱼上部钻具内径小于仪器MW D仪器扶正器外径,常规的钻具应用电缆软打捞MW D仪器无法实现。为此应用了水平井裸眼磨铣、硬杆打捞MW D仪器技术,并首次在国内油田小井眼水平中打捞获得成功,取得的经验可为今后小井眼侧钻水平井的事故处理提供一定的借鉴作用。

基于国产微控制器节水灌溉首部枢纽控制系统设计

针对我国农业节水灌溉首部枢纽控制系统结构复杂,设备操作繁琐,采用国外控制器成本高,芯片遭国外垄断的问题,设计一套基于RISC-V开源指令集国产CH32V103微控制器的模块化控制系统。根据灌溉系统首部枢纽功能,控制系统包含多种模块,支持通信控制和端子控制2种控制方式,具有现场操作界面和网络操作界面2种用户操作界面。控制系统模块包括主控制器、灌溉管理控制模块、反冲洗过滤控制模块、施肥设备控制模块、土壤墒情采集处理装置模块等。对本控制系统各模块进行通信试验和模拟控制试验,对控制系统进行控制功能试验。结果表明:本控制系统各模块与主控制器通信正常,各模块可正常控制相应节水灌溉设备,控制系统可在2种操作界面分别通过2种控制方式完成灌溉首部系统的灌溉控制、反冲洗过滤控制、施肥控制、土壤墒情采集等多种功能。灌溉首部枢纽控制系统模块化设计有利于简化首部枢纽控制结构和操作。