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关键词： 煤矿空压机站   自动监控系统   硬件设计   软件设计  

摘要： 煤炭是我国的主要能源之一，关系着国计民生。矿用空气压缩机的主要用途是产生压缩气体，将它做为动力来驱动生产过程中的一些风动机械和工具，它是煤矿安全生产中最主要的“四大件”之一（通风机、空压机、提升机、排水泵），它在煤矿生产中起着不可或缺的重要的作用。\n 本论文介绍了原九龙矿空压机站存在着监测、控制装置老化、易出现故障，以及复杂的操作方式不利于生产作业，也威胁着操作工人的人身安全等问题。随着矿井的延深和各种复杂条件的变化，人工手动监测、控制空压机的运转台数和运转时间，已无法保障正常生产用风，严重影响着生产工序的正常进行，甚者还影响着矿井的安全生产。本文以该煤矿空压机站更换自动监控系统为项目的设计背景，阐述了自动监控系统的设计思路及其进行的现场实地应用。设计中结合了现场的实际工作环境，重点从系统设计方案的选择；系统硬件、软件的设计；组态软件的设计等方面进行了论证。明确了空压机自动监控系统采用分层式控制策略的优缺点；论述了PLC、组态软件、变频器、传感器等的设计与选型；阐述了PLC、组态软件、触摸屏之间是怎样实现简化系统操作，怎样兼顾自治与全面协调，怎样增加了整个监控系统操作灵活性和可靠性的。\n 在上述技术设计的基础上，论文最后，论述了上位机如何通过工业以太网实现对空压机站实时检测与远程控制，并通过通信技术实现各组态软件的有效运行和各项参数的显示与存储。通过现场一年来的实施和应用，大大降低了人工成本，提升了监控的质量和效果，提高了工作效率，实现了安全生产。而且也预留了与矿井的其它控制系统的对接端口，为将来实现全矿井“大数据”统计分析、综合管理等奠定了技术基础。

关键词： 电信企业   智能语音导航   拨测系统   硬件设计   软件开发  

摘要： 在最近几年中,随着智能化的飞速成长,人工智能被应用在各大行业领域。其中,智能语音技术已经逐步被国内三大运营商及其他大型企业应用在客户服务系统中。用户的满意度和感知对一个企业来说相当关键。因此,各大运营商对于智能语音的客服系统均需要进行业务服务质量检查。通过传统人工的方式拨测一套拥有上千种业务且不断扩展系统,虽然能够起到一定作用,发现一些问题,但是整个测试投入的人力及检测的效率低下,也与人工智能解放人力的初衷相悖。\n 本文的主要目的就是设计和建设一套测试系统,拥有模拟语音呼叫、音频录制与分析能力,能够完成联通公司智能语音导航系统业务测试与分析的任务。同时,实现拨测任务的规范化、自动化以及流程化,能够有效地提升拨测效率及拨测质量。[1]主要工作内容如下:\n (1)简单叙述了语音导航拨测系统的应用背景及当前拨测系统的研究情况,分析了人工测试和当前存在的拨测系统的优劣势,提出了建设语音导航拨测系统的意义。\n (2)阐述了语音导航拨测系统开发过程中所使用的技术平台和关键技术。\n (3)详细分析了业务需求。在现有拨测方案的基础上,采用硬件终端模拟呼叫的方式构建了模拟呼叫的架构。基于模拟呼叫架构,附加了对话录音和语音识别能力,实现了拨测过程中音频录制以及音频转文本功能。开发了独立的文本分析系统,分析拨测结果与预设结果的匹配程度。对于系统间数据传输、音频录制以及文本分析等关键环节,均制定了解决方案。\n (4)围绕系统的整体设计架构,分别在功能模块、软件接口、数据库等部分进行了详细设计与实现的阐述。最终实现系统的功能测试与模拟语音拨测结果分析,系统已达到建设预期,能够实现所有需求功能。

关键词： STM32   人体红外感应模块   GSM800   无线数据传输  

摘要： 针对人体红外感应系统的实际问题,考虑到实时性与用户体验,通过人体红外感应模块作为入侵信息的检测,SIM800为通信系统,利用无线通信进行无距离限制的数据传输,以Cortex.M3内核结构的STM32的微控制器设计了基于STM32单片机的人体红外感应系统。

关键词： 智能泡茶机   硬件设计   软件开发   功能模块  

摘要： 中国是茶的故乡，是世界上最早发现茶树、利用茶叶和栽培茶树的国家，许多中国人都有喝茶的习惯。但随着人们现今生活节奏的加快，泡茶因其繁琐的步骤，在许多场合，速溶茶、冰茶、液体茶以及各类袋泡茶逐渐取代了传统茶叶。虽然这些现代茶方便快捷，但口感与茶叶现泡却有很大差别。为提高泡茶效率、提升泡茶质量，本文充分利用物联网技术，针对泡茶机系统开展了研究，旨在设计开发一款智能泡茶机系统，在提升泡茶效率和质量的同时，满足不同人群对茶叶口感的需求，同时方便个人和公共场合使用。\n 论文主要研究了智能泡茶机的系统结构，主要包括泡茶机信息采集子系统功能结构、控制系统结构、信息传输子系统功能结构，以及泡茶机的整体机械结构。采用两块STM32微处理器实现上位机通讯和下位机信息采集与温度调节和控制任务。上位机部分主要负责与下位机通讯、泡茶机人机交互显示屏控制以及后台监控终端的数据通讯;而下位机主要完成信息采集、系统整体控制，以及与上位机通信任务。上、下位机通过RS232通讯协议完成数据传输。本文硬件部分完成了上位机和下位机的电路设计和泡茶机的机械构造设计，软件部分完成了上位机ENWIN图形界面设计和GPRS无线数据传输程序，下位机完成了对泡茶、并完成了软硬件集成工作，实现了自动进水、自适应出水、泡茶温度任意调节，以及内部泡茶容器自动清洗等基本功能。\n 最后对这个泡茶机的研究设计进行了总结，并指出了其中的不足之处，并将在后续的设计中针对各分系统的不足之处逐渐完善。这款泡茶机能够满足大部分个人和公共场合的需求，通过将现代信息技术、物联网技术等应用于泡茶机的设计与实现，对于现有各种饮料机械设备的智能化推广有借鉴作用。

关键词： 智能轮滑   GPS模块   GPRS模块   SIM928  

摘要： 针对轮滑对运动场所的要求具有较高的标准,提出一种基于STM32的定位系统。通过集成GPS和GSM/GPRS的SIM928模块实现对轮滑滑行的定位,后台显示滑行轨迹,记录轮滑活动时间,获取轮滑速度,配合智能轮滑APP,分享轮滑轨迹,分享室外方便进行轮滑运动的场地,分享轮滑的质量、价格性价比等。经测试,系统较好地实现以上功能,且运行稳定。

关键词： 充电桩   电动汽车   硬件设计  

摘要： 随着充电桩技术的发展,以及人们对电动汽车快速充电的需求,很多厂商开始对智能充电桩进行研究。以电动汽车智能充电桩的发展现状为背景,进行了智能电动汽车充电桩系统硬件电路的研究。

关键词： 果蔬农药残留   检测前处理仪   控制系统   硬件设计   软件开发  

摘要： 目前国内外已有的农药残留检测前处理仪由于采用新技术前处理技术、通用性强，因此造价高昂，一般实验室无配备能力，仍存在大量人工操作。就此背景，本文研制一种以较传统的前处理技术震荡漂洗法为基础的、针对果蔬表面残留农药提取的、良好人机交互界面的、全自动化以及造价成本低的果蔬农药残留检测前处理仪。\n （1）分析前处理仪具体控制需求，提出了小型主从式控制系统的总体控制方案，完成主要执行元件电机选型以及其控制方案选择，并进行运动时序、通讯模块、人机交互模块和仪器小型化的方案设计；\n （2）根据总体设计方案，完成控制系统硬件部分设计，搭建控制系统的硬件基础。主要包括主控模块、电源模块、电机驱动模块、电磁铁控制模块、数据采集模块、人机交互模块和通讯模块；\n （3）基于搭建的硬件基础，实现软件部分设计，完成前处理仪复杂时序的动作流程和良好的人机交互界面实现。主要包括系统环境搭建与初始化、通讯系统软件、电机控制程序、数据采集软件和人机交互界面软件。

关键词： 胶囊机器人   磁场定位系统   硬件设计   最小二乘拟合算法   磁传感器阵列  

摘要： 根据人体内胶囊机器人定位的设计需求，本课题设计并研制了一个基于数字式磁传感器阵列的定位系统。系统按功能分为磁信号检测系统、单片机控制系统和软件系统等几部分。本论文从磁场定位背景和原理、系统硬件平台搭建、系统校准和结果分析等方面介绍了这一系统。\n 首先，本论文介绍了国内外磁定位的研究现状，通过对比国内多所大学磁定位的传感器分布、类型、个数、平均定位精度等数据，提出了采用数字式传感器组成的磁场阵列测量系统，采用数目更多、布局更优化的传感器结构达到更好的效果。通过对磁偶极子模型公式的推导，介绍了磁定位的原理和适合磁定位的最小二乘拟合算法，以及MATLAB中基于最小二乘算法的Trust-Region-Reflective和Levenberg-Marquardt优化算法。通过定位误差的仿真，说明了传感器数目和间距对系统精度的影响。\n 其次，介绍了系统平台构建及其算法实现。由于使用的是数字式三轴磁场传感器QMC5883L，根据其数据通信协议I2C的特点，设计并实现了多传感器的布局阵列结构以及相关控制程序。通过USB串口，单片机将传感器阵列数据送至计算机处理。MATLAB通过串口中断方式接收磁定位数据，在回调函数中利用最小二乘拟合算法计算永磁体位置和方向参数，并实时显示。\n 最后，通过MATLAB三维界面实现了永磁体三维实时位置显示。通过位置实验，得到精准的系统误差。通过对实验数据的处理，掌握了数字式传感器的特点，并在此基础上对传感器增益、位置和方向等参数进行校准，提高了系统精度。通过对系统误差的进一步分析，得到了系统平均误差跟永磁体到传感器阵列面的距离的近似线性的关系。\n 本课题研制的胶囊机器人磁场定位系统，取得了较好的实验结果，为进一步开展胶囊机器人的实验研究奠定了基础。

关键词： 城市路灯照明   控制系统   ZIGBEE通信   硬件设计   软件开发  

摘要： 目前我国大多数城市路灯照明控制系统还只具有整体控制方式或者手动控制方式，缺乏对路灯的智能化控制和精细控制。这种控制方式无法实现对不同区域、不同时间段的照明进行控制，造成资源分配不合理，导致大量电能的浪费。\n 本文从城市路灯照明的智能化控制的具体要求出发，设计了一种能够既能实现路灯系统的整体控制又能实现对某个路段甚至某盏灯的精细化控制的智能照明控制系统。该控制系统主要分为三个部分：集中控制器、单灯控制器和上位机控制软件。集中控制器作为整个系统的大脑，采用了32位的TMS320F2812微处理器作为主控芯片，配合开关量输入输出接口来传递开关量信号，同时将上位机下发的控制策略及参数进行存储。同时采用了ATT7022E专用计量芯片来完成数据的采集，并通过GPRS模块将采集的模拟量信息传给上位机监控软件进行电压、电流、耗电量、亮灯率等信息的显示汇总。采用ZIGBEE无线模块与单灯控制器进行通信。单灯控制器作为路灯控制系统的终端，通过ZIGBEE模块接收命令控制单盏路灯的开和关，并将采集到的电压电流信号传送给集中控制器。上位机监控软件采用C/S架构，运行环境为windows操作系统，同时支持.net运行环境，能够显示路灯亮灯率、电压、电流、用电量和功率因数等信息，能够远程控制路灯的开关并可按需要配置不同的控制策略来实现精细化控制，可以实现时序调度事件、读取数据记录和报警应答等操作。\n 最后对整个控制系统做了相关实验，实验数据证明该系统单灯控制成功率高、节能效果明显、方便维护，达到了预期设计目的。

关键词： 嵌入式DMI操作屏   NFC技术   原理   设计  

摘要： 本文从NFC的含义和通信模式出发,进一步分析了嵌入式DMI操作屏NFC技术的应用原理,并提出相应的设计方案,希望为相关领域的研究提供现实性参考意见。