一种新型智能晾衣装置的设计与实现

针对天黑或突发下雨时能够自动收回衣服设计了一款智能晾衣装置。该装置以STC89C52RC单片机作为系统的控制核心,以温度传感电路、湿度传感器、光敏传感器、风速传感器和重力传感器作为系统的检测模块,辅以蓝牙模块,通过对环境光信号及湿度信号的检测和判断,控制电机进行缩回和升降功能,实现对晾衣装置的智能控制。该装置具有低成本、可装配性较好、操作简单等优点,具有较好的市场前景。

精密播种机实时监测系统的设计

精密播种机作业时多处于封闭状态,出现的漏播、重播等问题仅凭人的视听难以及时发现,对精密播种机播种过程进行实时监测具有重要意义。采用STM32F103单片机作为主控芯片,利用光电传感器作为检测元件,设计了一种精密播种机实时监测系统。试验结果表明,该监测装置播种监测精度可达到92%以上,可满足实际播种监测的需要,提高了精密播种机的播种效率。

新型电力系统设备状态监测与故障诊断传感芯片关键技术与展望

随着新型电力系统的建设与发展,电力关键设备运行环境发生改变,运行过程也面临更多风险。电力关键设备的状态监测和故障诊断技术是其正常运行的保障,但目前仍存在不足。集信号采集、数据分析、信息传输功能于一体的传感芯片将能够实现在线、实时、准确的关键设备状态监测和故障诊断。文中从面向新型电力系统的设备状态监测和故障诊断传感芯片的基本概念出发,综述了传感芯片的传感采集、信号处理、数据分析及信息传输4项关键技术的发展现状,指出关键技术面临的挑战。最后,展望了未来电力关键设备状态监测和故障诊断研究方向。

基于单片机的花生覆膜播种机监测系统研究

针对花生覆膜播种机在作业过程中薄膜和滴灌带容易发生断膜、断带及卡带等问题,而驾驶员无法及时获取对应的故障信息,导致花生覆膜播种机作业完成之后出现大面积的无效作业,这加大了后续人员的工作量。为此,提出一种花生覆膜播种机关键作业参数监测系统。该系统以单片机为监测系统的核心,通过角度传感器测量角度来反映滴灌带和薄膜的铺设距离和铺设速度;采用GPS-北斗模块测量花生覆膜播种机的经纬度数据,以反映播种机的速度和位置变化。通过实验建立相关的速度数学模型和距离数学模型,并且编写了相对应的上位机软件。实验结果表明,所提系统能对播种过程中薄膜和滴灌带断膜、断带及卡带等问题进行有效监测,准确率达到90%,可有效提升花生覆膜播种机的智能化水平。

基于STM32多传感器检测系统的设计与研究

为检测影响人们身体健康的生活环境状况,开发一种基于STM32单片机,以环境温度、湿度、可燃气体、有害气体等为检测对象,设计具有数据检测、显示及报警功能的设备。设备主要工作是通过多个传感器获取所在空间空气质量的参数信息,当参数浓度超过设定值时,单片机控制蜂鸣器报警,同时在OLED显示屏和手机用户端显示检测对象和当前浓度值,设计的目的是为人们的健康安全环境带来便利。

一种基于单片机控制的水位报警装置设计

基于单片机控制的水位报警装置,安装于路桥涵洞、城市地下道等合适位置,在道路积水严重的情况下,可实现声光报警,提示行人或各类型车辆谨慎通行。基本设计思路是:首先通过水位传感器采集模拟信号经模数转换器转换后形成数字信号,输入到单片机中进行分析判断,然后根据水位高度的不同输出不同的控制信号,控制信号经过光电耦合器后,驱动对应的报警模块进行声光报警。

压阻式压力传感器芯片悬空型无引线封装结构的设计与实验

传感器的无引线封装技术取消了传统的引线键合连接,因而在极端环境下,具有耐高温、抗冲击能力强等特点,有广阔的发展前景。但在常规无引线封装结构中,芯片与玻璃基座烧结固连,会受到高温热固耦合下的热应力影响,进而降低测量精度。针对这一问题,以压阻式压力传感器芯片作为封装对象,提出了一种芯片悬空型无引线封装结构,对其封装材料的选择进行了研究并对整体热应力分布及大小进行了仿真分析;通过实验探究了封装结构中金属电极-导电银浆-金属插针电学互连通道在高温环境下的电学稳定性和力学强度;对采用该封装结构的压力传感器样品进行了输出和温度性能测试。结果表明,该封装结构整体所受热应力显著低于常规结构;电学互连通道的接触电阻远小于芯片压敏电阻,高低温循环条件下其阻值变化小于14Ω;高低温冲击后其拉伸破坏拉力在1.2 N以上;传感器样品输出电压线性度良好,在25~225℃内最大热零点漂移小于0.01%FS/℃,最大热满量程输出漂移小于0.20%FS/℃,相比于常规无引线封装结构显著减小了传感器热零点漂移,验证了该封装结构的可行性,为解决常规无引线封装结构中芯片热应力自释放问题提供了一个新的研究思路。

基于物联网的智能粮库监测系统研究与设计

针对传统粮库环境监测系统具有布线困难、不易扩展、控制方式单一等问题,该文设计一款基于物联网的粮库智能监测系统。系统分为上位机和下位机,上位机基于Qt和Sqlite3数据库为平台,设计显示和控制界面;下位机以CC2530为主控制器,结合各种传感器和外围设备设计协调器和终端节点,利用ZigBee技术实现自组网功能。系统具有2种控制模式调节粮库环境,即手动模式和自动模式;手动模式下,用户可自主控制外围设备;自动模式下,系统可以根据设置的阈值区间自动控制外围设备。测试结果表明,系统满足粮库监测要求,可以实时监测粮库环境信息,具有预警和调节粮库环境等功能。

基于电光聚合物薄膜的芯片式光学硅基电场传感器传感及温度特性研究

“双碳”背景下,新型电力系统的数字化转型对电力传感技术提出了更高的要求。文中针对光学电场传感器温度稳定性差的问题,提出了基于电光聚合物薄膜的芯片式光学硅基电场传感器。首先介绍了电光效应原理,电光聚合物的2阶非线性光学效应以及电光能量耦合方法,其次设计了传感器的加工流程并完成了制备,同时在敏感芯片上成功涂覆电光聚合物,最后通过搭建实验测试平台,完成了传感器的线性度、交流响应以及温度特性测试。实验结果表明,所制备的光学电场传感器在工频电场下拥有较好的线性度且灵敏度高达0.945 mV·(kV·m^(-1))^(-1),传感器在0~75℃温度范围内输出幅值及相位稳定,其幅值比最大波动为0.481 dB,相位差最大为3.82°。文中提出的传感结构切实可行地提升了光学硅基集成电场传感器的温度特性,为硅基集成光学电场传感器在电力系统中的使用提供参考方案。

基于STM32的智能盲盒识别装置设计与应用

为了解决目前盲盒识别装置内部结构复杂、成本高、识别率低等问题,以硬币探测为例,设计了一种基于STM32的智能盲盒识别装置。以STM32单片机为控制端,结合双电涡流式传感器检测模块、液晶显示模块、语音模块以及报警模块等部分组成系统。通过双电涡流传感器对多种硬币类型、组合进行识别,能够对多个硬币叠加类型、全方位硬币摆放类型识别,并具备硬币真伪判定功能,识别结果通过液晶显示屏显示、语音模块进行播报。经最终验证结果表明,设计的智能盲盒识别装置,具有识别率高、判断类型多样化等优点,具备很大的发展潜力与市场。

基于金属屑传感器密封性改进设计

金属屑传感器已成为机械设备健康状态监测和故障诊断的重要手段。结构式金属屑传感器具有结构简单、吸附磁性粒子强等优点。然而,受到环境压力和温度变化等因素影响,导致传感器连接器输出端容易出现泄漏现象。本文对传感器这类故障的原因进行了分析,并通过采用玻璃烧结的方法实现了外壳和插针材料的连接,对传感器进行了改进设计。经验证,方案可行,产品性能可靠,能够实现金属屑的监测功能。

基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计

针对市场上的部分太阳能热水器功能简单、运行繁琐、管理不方便等的问题,研制了一款比较智能的太阳能热水器,实现了温度、水位和时钟实时显示以及自动加热和上水功能。

基于APM飞控系统与单片机的巡逻车的设计与实现

针对大型工业园区人工巡逻工作量大、效率低下、危险性较高的问题,设计一款基于APM飞行控制系统与单片机的多功能巡逻车。该巡逻车装有报警系统和消防灭火系统,可以实现远程监控、自动巡逻、灭火等功能,在各种环境下,都可以很好地完成巡逻任务,具有很高的实用性。

高速动车组进出隧道前照灯自动开关装置研究

本文针对山区高速铁路昼间行驶隧道多,高速动车组进出隧道需要司机频繁开关前照灯而造成很大的负担和一定的劳动强度等问题,研制出高速动车组进出隧道前照灯自动开关装置,光敏电阻传感器根据隧道内外光照强度不同,单片机自动控制高速动车组前照灯开启或关闭,减轻动车组驾驶员的工作强度,达到高铁运输安全的目的。

PCF8591工作原理及与单片机通信代码设计

该文以STC15W1K24S单片机为核心控制器,分析PCF8591的工作原理,并以单片机采集气敏传感器的气体浓度为例,设计一个气体浓度监测自动控制系统,给出单片机和PCF8591之间通信的代码。设计代码在实际设备上经过验证,可以正确采集到气敏传感器的气体浓度。

强约束环境中高精度微型集成式压力传感芯片设计

针对强约束环境中多路集成压力测量传感器的应用需求,设计了一种可适应有限空间、宽温区、高精度的微型压力传感器芯片。首先,分析了强约束环境对压力传感芯片设计的性能影响因素,从硅材料晶体结构选择、掺杂浓度控制和硅薄膜厚度3个方面针对性研究改善方法;然后,仿真确定了单晶硅式压力敏感芯片的最优设计参数,并基于SOI工艺对设计版图进行流片;最后,在模拟的强约束环境中进行性能试验验证。试验结果表明:在所需全温区间-20~60℃,压力满量程为±2.5 psi的指标下,所设计的芯片测量灵敏度可达4 mV/V,线性度为0.08%FS,重复性为0.05%FS,压力迟滞为0.04%FS,在强约束环境中表现出优良的性能。

基于STM32的柔性传感器信号检测系统研究

针对柔性传感器的信号采集检测需求,基于STM32单片机和4×4阵列型柔性压力传感器,研究一种以单片机为核心单元、面向柔性传感器压力定位、压力变化、压力定量的实时数据采集检测系统。该检测系统采用单片机嵌入式程序结合快速行列扫描技术对采集的电信号数据进行分析、转换及分类显示,实现了精准的压力感知定位、分辨与测定,研究结果将会极大地推进融合计算机扫描技术和柔性阵列传感器新应用的推出。

基于Zigbee技术的小车勘测系统设计

为应对各类管道勘测的需要,设计了一种具有勘测技术的小车以解决具体需求。该小车以STM32作为核心控制器,配备红外气体传感器来检测管道内二氧化碳等气体浓度、温湿度传感器来检测管道内的温湿度以及激光扫描技术提供管道内表面的三维图像。最后,将所检测的数据通过Zigbee技术无线传输到PC端或手机上。

桥式起重机智能安全监测系统研究与应用

文中针对某重型特机基地部分在用桥式起重机存在的作业人员工作量大、人员需求多、工作效率低等问题,对该基地2号厂区总装车间的4台通用桥式起重机进行了智能安全监测。该系统通过传感器获取各类监测信息,利用STM32F103VET6系列单片机对信息进行采集分析;基于HC12系列无线通信技术构建无线通信网络平台,实现了监测数据的无线传输。通过物联网模块与工业云进行数据交互,以WEB网页端、手机APP端为远程监测平台,实现了通用桥式起重机的实时运行状态监测、故障报警提醒、历史数据记录和存储等功能。该系统具有界面友好、安全可靠、应用广泛、稳定性强等特点,适用于各种类型桥门式起重机的安全监测,具有较强的通用性和实用性。

基于STM32的环境监测报警系统设计

本设计是以STM32芯片为核心,具有实时检测环境气体温湿度、有害气体含量等多项数据的功能。通过LCD实时显示当前环境数据,当超过阈值时通过蜂鸣器进行报警提醒,实现了对环境的实时监测。在对系统需求进行详细分析后,设计了系统的软硬件,并通过仿真验证了设计的可行性。本设计具有成本低、精度高、操作简单的特点,在家居生活、农业和工业生产等场所具有广泛的需求,具有较强的使用价值。