智能家居环境监测系统设计与实现

基于树莓派3B+设计了一款智能家居环境监测系统,包括生活环境和安全环境的监测,对家居生活环境的控制可满足人们生活舒适的要求,对家居安全环境的监测可保障人们的居住安全。该系统通过树莓派3B+搭载传感器对环境参数实时采集与处理,并上传至OneNET平台,实时监测环境参数并实现报警与控制,通过外接摄像头采集人脸信息,利用人脸识别控制门锁的开启。经测试,设计的样机系统表明实现了既定的环境监控和智能安防功能,可靠性高且成本低,可应用在普通大众家庭。

基于微信平台的智能浇花系统设计

基于微信平台,采用Arduino单片机、ESP8266⁃01模块、DHT11温湿度传感器以及YL⁃69土壤湿度传感器设计智能浇花系统,完成了微信小程序的开发以及硬件电路的搭建。该系统拥有自动浇水和远程浇水两种模式,自动浇水模式会根据预先设定的阈值自动调节植物的生长环境,远程浇水模式下,人们可以通过发送特定的消息进行远程控制,两种模式协调工作,为植物的正常生长保驾护航。用户可以通过微信小程序实时查看花卉的生长环境,增添了养花的乐趣。该设计简单、可靠,易于实施,大大提高了它的便利性。同时,微信平台用户的不断增加为本设计提供了广阔的市场。

太阳能电池板加DC-DC前后负载功率随负载电阻变化规律的实验研究

对由相同型号太阳能电池板、采取不同连接方式构成的电源,在加DC-DC直流电压变换电路前后负载获得功率随负载电阻变化的情况进行了测量。为了形象、直观、方便,利用Origin软件对测量数据进行了处理,得出了负载获得功率随负载电阻变化的曲线,进一步得到了太阳能电池板加DC-DC直流电压变换电路负载获得功率变化的规律。在此基础上,简要介绍了所得规律的一个应用场景。

光照强度对三种硅太阳能电池特性影响的实验研究

为了充分地利用太阳能,研究了光照强度对三种硅太阳能电池特性的影响。用实验方法对单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池特性与光照强度的关系进行了对比研究,系统分析、比较了三种硅太阳能电池输出功率、开路电压、短路电流、最佳负载电阻、填充因子、最大输出功率、光电转换效率与光照强度的关系。实验结果表明,光照强度对三种硅太阳能电池特性有显著影响且比较复杂。基于本文研究结果,在相关应用中就可以根据具体情况选用合适的硅太阳能电池。

基于SVM的智能夜灯设计

利用MSP430G2553作为主控芯片,通过心率传感器和三轴加速度传感器ADXL362进行数据采集,SMO算法实现SVM模型识别出用户的睡眠状态,利用蓝牙通信将识别出的用户睡眠状态发送给夜灯部分,夜灯处理器MSP430G2553接收数据并结合时钟芯片DS1302的时间数据,控制夜灯的颜色、亮暗以及辅助音乐播放。与传统夜灯相比,灯光的颜色能根据用户的睡眠状态发生改变,黄昏时采用黄绿色灯光使人放松、夜间采用红橙色助眠、早晨采用蓝色让人清醒,并增加了自然光唤醒与音乐唤醒相结合的闹钟模式。实践表明能有效提高用户的睡眠质量。

基于STM32F417IGT6的苹果灾害智能防护系统设计

为避免霜冻和冰雹天气对山地苹果生长的不利影响,文中设计了一种基于STM32F417IGT6的智能灾害防护系统。采用软硬件结合的方法,以STM32F417IGT6单片机为主控芯片,通过DHT11数字温湿度传感器获取天气信息。该系统以ESP8266进行无线通信,分别对霜冻、冰雹天气设计相应的防护措施,使得用户可以在霜冻、冰雹天气来临前及时采取应对措施,提高苹果产量。样机的实地测试和实验数据表明,系统可以提前20 min对用户发出预警,并在2 min内完全启动防护装置,具有成本低、响应速度快、防护功能强的特点,有较高的应用推广价值。

基于Arduino的现代网络智能化灌溉系统

近年来,人们逐渐形成了节水意识,针对灌溉技术的要求也越来越高。为了提高水资源利用率,设计一种基于Arduino的现代网络智能化灌溉系统。其基于Arduino单片机,操纵DHT11温湿度传感器收集温度、湿度等数据,经过处理,具有智能灌溉、实时检测温湿度等功能。

数据流图的一种形式化描述与检测方法

数据流图是一种常用的表示软件模型的图示方法。在建模的过程中,由于系统的复杂性等原因,经常会出现一些设计上的缺陷、错误和不一致。目前数据流图的检测主要通过建模者人工来完成,降低了工作效率。为此,提出了一种基于Petri网的数据流图形式化描述方法,以实现数据流图的自动检测。通过对数据流图基本符号的功能的分析,找出形式化描述规则,然后给出了一个订货系统描述实例,并讨论了数据流图自动检测算法。实验结果表明,该方法可以形式化描述数据流图,并自动检测出数据流图中存在的设计错误。在此基础上,可以进一步实现数据流图描述与自动检测软件工具。

WiFi 6技术介绍及在能源互联网中的应用

首先回顾了WiFi技术标准化的发展过程,重点阐述了WiFi 6在正交频分多址接入、多用户多输入多输出、休眠机制、安全机制等6个技术特性;然后对WiFi 6与5G技术的异同进行了分析,指出各自的适应场景;最后以变电站应用为案例,说明了WiFi 6是可高效利用国网公司光纤传输资源、投入产出比很高的通信方式。

一种智能药膏涂抹器的设计

为了解决皮肤病患者在使用手或棉签等涂药时存在的问题,设计了一种智能药膏涂抹器。该涂抹器采用MSP430f5529单片机控制,机械部分由伸缩手柄、摄像头、滚珠、药膏存放盒等部分组成,通过电机带动滚轮挤压出药膏。样机测试表明,该涂抹器能准确地控制出药量,可以有效避免药膏的浪费,并且可通过按摩促进药物的吸收,同时患者能够在涂药过程中实时观察患处,从而将药膏精准均匀地涂抹于患病部位。同时,该涂抹器具有操作简单、方便实用、成本低廉等特点。

混合现实技术在大数据可视化中的应用

本项目通过混合现实技术的研发,HoloLens的应用,实现了大数据的3D模型展示,让数据的展示突破了空间的限制,实现了用户与数据之间丰富的交互,同时,有着前所未有的展示效果,实现了第三方视角功能。

基于Linux的疫情期间宿舍门禁系统的设计与实现

近年来,由于深度学习以及嵌入式技术的快速发展,人脸识别技术得到了极大的提高以及广泛的应用。不管是国内还是国外,多个高校、研究所以及大型公司都投入了大量人力物力进行研究,人脸识别方式也层出不穷。该文以基于Linux操作系统下的树莓派4B为硬件,以Opencv、face_recognition库为核心,采用级联分类器以及C++开源库Dlib中的深度学习模型设计了疫情期间宿舍门禁系统,运用Python语言和命令行对人脸进行动态检测并识别身份。测试结果表明,该系统具有较高的识别率,可以满足疫情期间学生宿舍门禁的要求。

计算机仿真技术与信息处理结合的研究

计算机仿真技术是利用计算机技术构造三维可视化模型,并在某一特定实验条件下对模型进行动态试验的综合技术,是一种对于信息处理依赖性较高的科技。实现计算机仿真技术与信息处理的结合应用,可有效推动计算机仿真技术的发展,在此过程中,为了保证技术应用效果,应该注重关键信息,进行合理模拟,优化信息计算。

基于Netflow的网络安全大数据可视化浅析

自21世纪以来,社会经济稳步发展的背景下,网络行业呈现快速发展趋势,同时,随着网络行业的兴起,网络安全备受关注。以网络安全日志数据为例,其表现出爆炸式的增长趋势,但目前的可视化技术很难对高纬度、多粒度的Netflow日志进行完全可视化分析。因此,需要根据实际情况,实现基于Netflow的网络安全大数据可视化设计,从而确保网络信息的安全。笔者以Netflow网络安全大数据可视化研究现状作为切入点,进一步分析基于Netflow的网络安全大数据可视化优化设计思路,以期为相关从业者提供具备价值的参考依据。

一种基于LoRa的防冰雹无线通信模块设计

冰雹天气是造成苹果减产的主要原因,而传统防冰雹技术落后,因此,文中设计了一款防冰雹无线通信模块系统。系统以STC89C51为主控器,通过温湿度传感器DHT11对果园内的温湿度进行采集,然后通过LoRa无线通信技术,为避免同一信道干扰以点对点的模式对采集到的数据进行远距离无线传输,通过GPRS模块将采集到的气象数据传送到云服务器终端,以实现远程检测的目的。模块整体测试在果树基地进行,实地测试表明,温湿度采集数据相对误差在5%左右,网络稳定延迟0.05~0.08 s,传输数据误码率几乎为0,信号服务质量满足精准传输要求。数据传输时间平均为487 ms,系统收发模式下最大功率为100 mW,结果表明,该模块具有精度高、稳定性好、功耗低等特点。模块应用于防冰雹系统有利于果园的智能化管理,对果业生产具有很大的促进作用。

基于相似度评分与二级子系统的设计模式识别

为寻找系统中的模式实例,现有设计模式识别方法多直接将原系统与设计模式进行匹配,从而引入大量的假阳性实例或假阴性实例,导致召回率和精确率降低。为此,在前期研究的基础上,进一步探索基于相似度评分与二级子系统的设计模式识别方法。根据从系统中提取的相关信息,将系统和设计模式表示为有向图/矩阵形式。将待识别系统划分为若干个子系统,并进一步拆解和重组为类个数与待识别模式中角色个数相等的二级子系统。利用相似度评分算法判断二级子系统是否为模式实例,同时对获取的实例做进一步处理,以得到最终的模式实例。在JHotDraw、JRefactory和JUnit三个开源项目上的实验结果表明,该方法的平均召回率分别达到96.7%、91.7%和100%,平均精确率分别达到94.9%、91.5%和92.5%,而CPU时间花费分别为5408 ms、22280 ms和3284 ms,在保持高召回率的前提下提升了精确率和时间效率。

电子元器件失效的化学成分检测分析及预防措施

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和硬度计等手段,对某电子元器件中的定位线夹断裂件进行了综合检测与分析,并提出了避免电子元器件定位线夹断裂失效的预防措施。结果表明,发生断裂的电子元器件定位线夹的化学成分符合标准对CuNi2Si材料的要求;电子元器件定位线夹的断裂失效方式为应力腐蚀开裂,裂纹源位于螺纹孔与线夹内表面交界的棱边;表面沉积含S、Cl的潮湿性腐蚀性介质以及一定的应力作用是导致断裂发生的主要原因。从发生应力腐蚀机理角度,提出了避免电子元器件等在外力作用下发生应力腐蚀的有效措施。

基于ZigBee的大棚环境监测系统设计

针对温室大棚内各种环境参数监测不方便、不准确的问题,该文设计了以ZigBee为核心的大棚环境监测系统,结合传感器技术实现了大棚内环境的实时监测。系统通过初始程序设置了大棚内环境参数的阈值,当大棚内环境参数超过阈值,利用蜂鸣器报警提醒管理者及时进行调整,从而尽可能地减少损失。实验表明,基于ZigBee的大棚环境监测系统确保了农作物的生长环境,有效监测了温室大棚环境状况,避免了灾害损失,提高了收入。

基于WiFi技术的火灾报警监测系统设计

火灾给人民的生命和财产安全带来极大的威胁,其造成的各方面损失无法估量,对生态平衡造成的破坏几乎不可逆转,因此,各个国家都投入大量的人力、财力,试图通过先进的技术方法防止大范围火灾的发生。文中设计了一种基于51单片机并结合手机APP实时监控的火灾报警监测系统,以51单片机为主控,利用温度传感器和烟雾传感器准确检测场所内的实时环境并将数据通过WiFi模块传输到终端进行监测;各环境参数值大于等于预先设定的报警数值时会进行声光报警,提醒场所人员和监测人员采取紧急应对措施。该系统注重在中小型生活场所中的可推广性,安装方便、操作简单且价格低廉,为中小型场所生活民众的安全提供了保障,并为相关火灾报警监测系统设计提供了参考。

一种基于云平台的温湿度监测系统设计

针对现代家庭婴儿监护用的体温测量计只能夹在腋下,等待时间长,晚上读数不方便,婴儿用的尿布达到蓄水量后舒适度会大大下降,何时更换只能根据人为判断的现状,设计了一款基于OneNET云平台的智能婴儿体温与尿布监测系统。该系统以STM32F103CBT6为微处理器,以温湿度传感器DHT11、SHT20为婴儿体温和尿布湿度的信号采集模块,以有机发光二极管(OLED)为显示模块,数据通过ESP8266 WiFi模块上传给云平台,并可在手机等终端实时获取婴儿体温和尿布湿度的信息,当测到的婴儿体温和尿布湿度的数值超出设定的阈值,则可远、近程报警,提示监护人做相应的处理。实验样机测试表明,该系统测量准确,工作稳定,操作简便,可为婴儿的生活监护提供辅助提醒,缓解家长的看护压力,也能提升婴儿的生活品质。