Design of DC regulated power supply based on single chip microcomputer

A DC regulated power supply with numerical control based on single chip microcomputer （SCM） is designed. SCM is the main controller and output voltage o{ DC power supply can be set by keyboard. The analog voltage can be obtained through D/A converter （DAC0832） so that different voltages can be provided by operational amplifier. The output voltage varies from 0 V to 12 V with the incremental value of 0. 1 V. The actual output voltage is shown in the nixietube. This DC regulated power supply is characterized by simple structure and easy operation.

The Innovation of CNC Machine Interface Based on DNC System

This paper describes the innovation schemes of the interface of a CNC machine which cannot communicate with a computer by a Direct Numerical Control(DNC)interface and the functions of a DNC interface system.One architecture of hardware and software of a practi- cal single-chip computer based on DNC interface system developed by the authors is given. Without any change of the original hardware and software,this DNC interface system has been used to innovate the CNC machine's interface to implement the direct communication between a computer and a CNC machine and to achieve no tape transmission of a part program and ma- chine parameters.It has been demonstrated that this DNC interface system has certain practical values in improving the reliability,efficiency and production management of CNC/NC machine.

基于ETPP模式的单片机原理与接口技术课程实践教学改革探索

针对单片机原理与接口技术课程在传统实践教学过程中,学生受规定时间、固定地点、指定实验设备的限制,实践与创新热情不能充分发挥的问题,该文以学生发展为中心,以提高学生实践能力为核心,构建ETPP渐进式从理论到实践、从仿真到实操的新型实践教学模式,打造完整的实践教学生态和全过程综合考核评价体系。学生使用51系列、STC15系列、Arduino UNO R3和STM32四种单片机便携式实验装置和多种传感器及外设模块,随时随地学习并实践,激发主动学习和探索实践的热情。实践教学表明,ETPP模式能够更好地培养实践能力强、创新能力强、符合社会需求的复合型创新型新工科人才,具有良好的教学效果。

教育数字化背景下机电专业混合式教学模式研究——以“单片机原理与接口技术”课程为例

教育数字化战略方向的提出为高校的课程数字化转型带来了挑战和机遇,高校应乘时乘势,推动教育创新发展。为解决当前“单片机原理与接口技术”课程教学中存在的学习需求多样、实践内容不足、缺乏师生互动等问题,课题组结合学院处于粤港澳大湾区的优越地理环境,围绕“单片机原理与接口技术”课程理论与实践相结合的特点,以及嵌入式技术人才的培养需求,提出以线上线下混合式为路线的创新教学模式,教学改革包含了课程内容的改革、课程资源的建设和应用、教学模式的探索、实验实践设计等内容。混合式教学改革为“单片机原理与接口技术”课程建设了丰富齐全的线上数字教学资源,同时有力地支持高水平复合型人才的培养。实践证明,线上线下混合式教学有效地利用线上资源,突破时空的限制,充分调动学生学习热情,该教学模式得到了学院师生的充分肯定。

植保无人机实时变量喷洒控制系统设计与试验

针对目前植保无人机在手动作业时,需要人为控制农药流量大小和植保机飞行速度,无法实现农药流量和飞行速度的实时匹配,造成农药喷洒不均匀的问题,开发了一种实时变量农药喷洒的控制系统。系统以STM32F103ZET6单片机为核心,使用GPS北斗定位模块进行速度和位置信息采集,基于PWM技术控制离心喷头的转速和水泵的药液流量,通过流量计反馈实时流量,形成闭环系统,并使用PID算法对整个系统进行精准控制。工作时,基于USART HMI串口屏设计的上位机远程实时地控制离心喷头转速和农药流量,同时在上位机的液晶屏幕上显示飞行参数等信息。试验结果表明:植保无人机实时变量喷洒控制系统可行,系统开机初始化时间为3.5s;在地面站离主设备1m~1km之间,系统响应时间为10~45ms之间,且农药流量控制系统的实际流量和理论流量之间的平均误差为2.2%。

裹包式装盒机状态参数远程监测系统的开发

针对小包膨胀食品的裹包式装盒机在运行过程中设备参数无法远程访问、智能化程度低,以及后期设备维护困难等问题,开发一款用于远程实时监测裹包式装盒机状态参数的物联网系统。系统硬件采用AT89C52单片机作为主控,配置3种数据采集传感器,采集装盒机主轴转速、电控箱温度、当前装盒数量参数,配置ESP8266模块实现无线数据传输;系统软件采用OneNet平台接收数据,借助微信开发者工具设计手机移动端GUI界面,实时获取数据并显示,引入Echarts对3种状态参数绘制实时变化曲线图,实现数据可视化。结果表明,温度信息测量的平均相对误差为0.15%,转速信息测量的平均相对误差为3.7%,系统数据采集的准确性、精度满足要求。研究结果为装盒机的远程实时监测及设备状态评估提供参考。

卡车刹车鼓温度及差速器油温监控预测系统设计

为防止卡车在长时间刹车后,刹车鼓温度过热或高负载情况下差速器油温过高而发生事故,文章设计一种基于STM32F429和STM32F103单片机协同工作的卡车刹车鼓温度、差速器油温监控与预测系统。该系统以STM32F429单片机为主处理器,利用控制器局域网(controller area network,CAN)总线和以STM32F103为核心的从处理器进行及时数据传输和存储,并融入STemWin系统设计人机交互界面,基于自回归求积移动平均理论建立温度预测模型。仿真结果表明:该系统稳定可靠、预测精准,能有效减少因刹车鼓温度或差速器油温过高而引起的事故。

SCM系统下的农业专家咨询系统设计

介绍了一种单片机农业种植专家咨询系统,它以配方施肥、盐碱地改良和微量元素与农作物生长关系等为设计基础,由知识库、数据库、推理机和接口组成,可以根据土壤养分的测试结果模拟农业专家的推理过程,实现对农作物施肥、盐碱地改良和种植作物种类等方面的咨询。

基于STM32的全自动动平衡机控制系统设计

针对传统动平衡机功能单一、转速与位置控制和显示不灵活,以及特定微控制器无法二次开发的问题,提出以STM32单片机为控制器,结合步进电机、霍尔传感器、AD采集电路、HMI人机界面实现全自动动平衡机控制系统的软硬件设计。由HMI人机界面设置及显示状态参数,控制动平衡机的启停、加减速、转向调节及位置;通过细分设置步进电机驱动器实现被测转子的精确定位;实时显示被测转子转速、转向、驱动脉冲频率。试验证明,该控制系统控制方便,显示直观,工作稳定,测量不同转子灵活准确。

纸卫女神自助售卖机的设计与实现

随着社会发展和人民生活水平的提高,卫生棉已然成为女性必备的生理用品。传统的线下销售模式存在诸多问题如时间限制、隐私问题等。文章提出了一种基于STC89C52RC单片机与云开发数据库结合的自动售卖模式,设计并实现了卫生棉自助售卖机。售卖机通过扫码支付实现卫生棉购买,打破常规销售模式,无需人工参与,方便快捷。此外,运用震动传感器压电敲击振动结合蜂鸣器为售货机进行保护。通过数据分析和实际测试,验证了自助售货机的可行性和有效性。文章最后提出未来研究方向如进一步改进自助售货机的功能和性能,旨在使其应用于更广泛的场景。

STM32单片机控制的多功能一体化农耕机

介绍了一种用于农业生产的由STM32单片机控制的多功能一体化农耕机,通过STM32单片机控制以及各农业生产机械结构的配合,将动力运转和播种、灌溉、覆膜、整地等一系列农业生产作业结合,实现机器的多功能一体化作业。多功能一体化农耕机适用于耕地面积小,耕地地形不平坦、不规则的地区。

便携式材料拉伸试验机结构及其控制系统的设计与研究

材料拉伸试验机是检测和测试材料力学性能的重要设备。然而,传统设备体积大、重量大,难以在工程现场搬运和使用。为此,文章设计了一种便携式材料拉伸试验仪。在机械结构设计过程中,根据试验机的参数选定电机、减速器、丝杠等标准件,并根据标准件尺寸使用三维设计软件进行建模;在设计两个重要的非标准零件支撑杆、支撑板过程中,先根据经验进行主体设计,然后用有限元分析软件对其结构强度进行校核,确保非标准零件的结构强度可靠性。

基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计

系统以STC89C51单片机为主控芯片,主要包含按键模块、水位检测模块、电机控制模块、进水/排水模块等。采用导电式水位传感器实现对洗衣机内部水位的实时检测。通过控制电机的正反转实现洗涤、漂洗、脱水等功能,并通过控制继电器吸合控制进水阀和出水阀的开启和关闭。

基于Proteus的单片机多中断源电路的设计

以单片机处理多中断源请求中断为例,对多中断源共同作用下的单片机处理过程进行了分析,在Proteus仿真平台下完成了电路的设计、程序编写和软硬件协同调试,采用按键模拟多中断源请求信号并进行控制,借助逻辑分析仪和CPU寄存器窗口对查询优先级和物理优先级设置下的中断过程进行了详细的分析。研究结果表明,使用Proteus软件可对单片机多中断源电路进行动态实时分析,将抽象的中断过程直观地展现出来,帮助发现多中断源调试过程中存在的隐蔽性、偶发性问题,提升解决问题的能力。

电动摆盘覆土机激光走直系统设计与试验

随着农业机械化和智能化的发展,智能和精准成为现代农业机械发展的目标,以技术代替资源,实施精准农业,是农业机械发展的必然趋势。目前,水稻育秧摆盘覆土机在工作过程中,需耗费人力来维持准直线式的行走,不仅浪费劳动力且靠人力来维持机器方向往往不能实现精准的准直线行走,相对误差较大。为此,采用了机光电一体化技术,研发了一款适用于大棚水稻育秧电动摆盘覆土机的激光走直系统,以单片机控制器作为核心,将动力系统、传动系统、行走系统、摆盘覆土系统和激光导航系统等有机结合一起,具有激光导航走直、摆盘覆土速度快和节能环保等优点。试验验证表明:在达到育秧摆盘覆土农艺要求前提下,直线度误差可控制在±30mm/46m。激光走直系统可以精确控制摆盘覆土直线度,从而提高土地利用率,减少资源浪费并且极大地提高工作效率,市场前景十分可观。

基于工作过程的《单片机实训》教学设计改革研究

为了提高《单片机实训》教学过程的连贯性和学生主观能动性,依据职业工作情境,采用基于工作过程的“六步”法的设计思想,重构教学内容和教学过程。这种设计思想在教学目标设计、教学情境设计以及教学过程设计等方面符合工学结合的原则,可激发学生的学习兴趣。基于工作过程开发的单片机实训教学设计改革,对提高单片机教学质量、学生实践技能和综合素养具有重要意义。

智能跟随箱包单片机关键技术及设计研究

探讨了智能跟随箱包单片机的关键技术,并结合皮革工业制品的智能化发展趋势,详细介绍了单片机系统硬件和软件部分的设计和实现。同时,设计了一种基于STM32单片机核心控制的智能旅行箱,其超声波测距可以实现自动随行,从而提高出行的便利性。结合超声波测距模块,通过单片机的定时控制实时跟踪和检测跟踪物体,并运用机器学习算法预测控制箱包的各个参数。

基于透析器预冲量需求的自动闭式循环精准预冲装置设计与应用研究

目的:设计一款根据透析器预冲量不同选择不同模式而使预冲量达到后自动进行闭式循环的自动闭式循环精准预冲装置,用以辅助透析器在临床使用中快捷、精准及高效地进行预冲及闭式循环的操作。方法:以MS51FB9AE单片机为主控芯片,以非接触式液位传感器为触发信号,通过单片机控制夹管阀的开关,取代手动进行闭式循环的操作。选取120例临床透析患者,均使用金宝AK200S血液透析机进行治疗,其中将使用干膜透析器的患者纳入试验1组(30例),使用湿膜透析器的患者纳入试验2组(30例),均采用自动闭式控制循环装置方式进行预冲;另将采取人工操作预冲且使用干膜透析器的患者纳入对照1组(30例),使用湿膜透析器的患者纳入对照2组(30例)。对试验组和对照组的透析器预冲量和预冲人工干预时间数据进行采集和统计,对比分析其临床使用情况、预冲量达标率及平均操作时间。结果:试验1组和对照组1组在600 ml和500 ml的预冲量达标率均>90%,差异无统计学意义。试验1组、试验2组平均操作时间均少于对照1组、对照2组,差异有统计学意义(t=35.391,t=-13.334;P<0.05)。结论:自动闭式循环精准预冲装置可以代替人工手动进行精准有效的预冲闭式循环,节省了预冲液总量和临床人员的人工操作时间,提高工作效率降低医疗成本。

基于单片机的白光干涉多点传感系统设计

随着科学技术的不断创新,小型化、集成化、智能化已成为光电子器件的重要研究方向。基于白光干涉测量原理,使用STM32单片机设计了一款集控制步进位移台、输出振镜信号、检测光电探测器电压多种功能一体的控制系统,并针对输出方波信号、检测电压等需求在设计中加入了放大电路、检波电路,实现了集成化并通过以上功能简化了系统。根据检测到电压的信号,利用函数实现了自动找寻干涉区间的功能,完成了基于单片机的白光干涉测量操控系统,该系统经测试具有良好的测量稳定性与重复性,降低了实验仪器成本。

基于单片机的充填机机电一体化系统故障诊断

研究基于单片机的充填机机电一体化系统故障诊断方法,提升充填机机电一体化系统的故障诊断精度。选取TMS320C54X单片机作为充填机机电一体化系统的核心处理器,TMS320C54X单片机利用内置的智能处理模型预处理传感器采集的充填机机电一体化系统运行信号,滤波处理所采集的信号;选取EMD分解方法处理完成滤波处理后信号,提取充填机机电一体化系统的故障信号特征向量;选取GRNN神经网络依据所提取的故障特征向量实现故障诊断,利用CAN总线通信方式传送故障诊断结果至充填机机电一体化系统的远程控制中心,实现充填机机电一体化系统故障诊断。实验结果表明,该方法可以有效诊断充填机机电一体化系统不同类型故障,故障诊断精度高于98%,故障平均诊断时间均低于220 ms。