基于物联网技术的智能家居系统设计

提出了一种基于物联网技术,以ZigBee无线传感器网络组织家庭子网,以数据传输单元作为家庭网关和家居控制中心,以GPRS技术结合Web技术作为支撑的智能家居系统设计方案.文章分别介绍了系统方案的原理和ZigBee无线通信模块的设计方案,并对ZigBee通信的设计过程进行了详细说明.     

基于ZigBee的WSN在矿井定位系统中的应用

本文研究了无线传感器网络的新兴技术——ZigBee。设计了基于ZigBee无线传感器网络的矿井定位系统,利用相关技术研究了无线传感器网络的覆盖问题,验证了用ZigBee网络进行井下室内短距离的实时定位和优化覆盖是具有一定的理论可行性。     

基于无线传感器网络的声音识别与定位

为了识别和定位移动机器人及军事系统中的声音信号,应用LPC2138和CC2420开发了一种基于无线传感器网络的智能化声音识别与定位系统.系统硬件部分主要由传感器模块、微处理器模块、无线收发模块等组成;软件部分则包括信号的采集处理、ZigBee无线通信协议、传感器节点的工作原理及设计流程.该系统克服了有线传感器网络的局限性,实现了声音信号的识别和定位,可用于多机器人之间的信息交互或军事战场中的实时监督.并具有节点成本低、网络容量大、生存周期长的特点.     

惯导系统辅助CSS的室内定位方法

提出一种惯性导航系统INS(Inertial Navigation System)辅助线性调频扩频CSS(Chirp Spread Spectrum)的高精度室内定位方法.首先设计了基于MPU9250多轴传感器的惯性测量单元IMU(Inertial Measurement Unit),利用数字运动处理(DMP)数据库经四元数解算可求得准确稳定的航向角,由于MPU9250自带的磁力计,规避了航向角的累积误差问题.随后在分析CSS非视距定位误差基础上,提出了基于三角形三边准则的选星方法,有效降低了室内复杂环境下非视距的影响;最后利用扩展卡尔曼滤波对惯导系统与CSS定位进行融合,以输出稳定、准确的定位结果.通过在50 m×20 m的地下车库实验分析比较,结果表明:惯导与CSS单独定位的平均误差分别为0.3456 m、0.3659 m,本文组合导航方法平均误差为0.158 l m,较前两种单一的定位方式性能提高了50%以上,该方法降低了定位的成本,系统实现复杂度降低,定位精度提高.     

基于ZigBee技术的无线传感器网络及其应用研究

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题,着重研究了基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的软硬件设计,实现了ZigBee无线传感器网络节点的设计,并运用该无线传感节点建立了基于ZigBee技术的无线结构健康监测系统,利用模式匹配的方法实现了基于无线传感器网络的载荷定位和结构紧固件失效的实时监测.     

基于WSN的直流屏蓄电池状态传感器节点设计与实现

研究了ZigBee技术及JN5139CPU混合信号控制器,从无线传感器网络的基本单元出发,设计了基于JN5139CPU模块的具有全功能设备(FFD)的灵活多变、性能优越的直流屏蓄电池状态传感器节点,该节点同时具有路由功能,可以构成树形或网状拓扑结构.为无线传感器网络的深入研究提供了一个良好的硬件平台.系统具有较高的精度,实用性强,成本低,功耗小,应用前景良好.     

基于无线传感器网络技术的工业监控系统

本文介绍了工业领域中无线传感器网络的优势,对无线网络技术ZigBee及英相关标准IEEE802.15.4进行了性能分析和研究,着重探讨了基于ZigBee的无线传感器网络构建和在工业自动化领域中的应用.     

农业试验田数据采集系统开发

系统以云服务为依托,以集成ZigBee协调器模块、GPS模块、GPRS模块、RFID读写模块的ARM-Linux嵌入式终端为媒介,以分布于试验田中的RFID电子标签和温、湿度传感器为基础.GPS和RFID电子标签组成组合定位模式,对实验田中的采样植株进行标定.ZigBee协调器模块用于管理试验田温、湿度传感器网络,通过此网络采集试验田温、湿度数据;GPRS模块用于与云服务器建立远程无限网络连接,并实现各种数据的传输.使用嵌入式QT开发了终端上的应用模块,实现了终端的人机交互和控制管理.借助对云服务器的模拟验证表明,系统达到了设计要求.     

基于无线传感器网络的管道检测精确定位

为了对大范围的工业管道检测装置进行精确定位,采用无线传感器网络,在工业管道外布置磁传感器模块来测量管道检测装置的磁信号.每个磁传感器模块由磁传感单元、处理单元、收发单元、电源单元等功能模块组成.磁传感器模块的测量数据由无线传感器网络传送到处理中心.处理中心依据无线传感器网络发回的磁信号数据,由磁定位算法计算得到管道检测装置所处的精确位置,从而实现管道检测位置的精确定位.     

基于51MPU的嵌入式无线传感器网络节点设计

无线传感器网络节点技术在无线传感器网络的发展中起着重要的作用,本文介绍了一种利用51内核的MPU和CC2420射频收发芯片构建的无线传感器网络节点,并开发出了基于此节点的协议栈.用户可以很容易地利用该节点扩展传感器模块,并利用协议栈编写应用程序来构建自身所需的应用系统.     

基于MEMS的可穿戴无线体域网设计与实现

针对高精度低成本可穿戴式人体动作捕捉,采用MEMS微惯性传感单元(IMU)设计实现无线体域网系统.系统由六轴微惯性单元MPU-6050、三轴地磁仪AK8975、微处理器及射频模块CC2530构成.首先,详细讨论系统硬件构架和基于Z-Stack的软件构架,然后通过上位机Matlab用户程序进行数据采集与实验验证.实验结果表明,与其他微惯性传感器系统相比,本设计采用高集成度的芯片和无线通信方式,在减小硬件体积的同时能够获得较高精度的数据(角度传感器零漂＜1.5°),对实现可穿戴无线惯性测量有着积极的作用.     

基于ARM的建筑能效数据采集机器人设计

设计了一种应用于建筑能效数据采集的室内履带机器人。该履带机器人在室内环境中通过无线传感器网络和惯性导航系统联合定位的策略,到达目标位置采集无线传感器结点信息,最终完成建筑物内部的建筑能效数据采集任务。采用ARM系统的设计方案,使用电子罗盘、加速度和转速等传感器,结合无线传感器网络的RSSI技术实现了机器人的行驶和定位功能。     

四旋翼无人机控制系统设计

目前无人机已广泛应用到各行各业,其中无人机的稳定控制一直是研究的核心。在飞控系统中各参数的选择对无人机的稳定控制有着至关重要的作用。以STM32微控制器为核心,利用MPU9250采集四旋翼无人机的姿态数据,配合卡尔曼滤波算法对传感器所采集的数据进行融合滤波,从而实现精准的姿态测量。根据飞行姿态结合PID控制算法,完成对四旋翼无人机飞行姿态的控制。     

基于多传感器融合的移动机器人定位

针对移动机器人定位系统中单一传感器定位精度低与环境地图的重要性问题, 提出了一种基于多传感器融合的移动机器人定位方法. 首先, 在未知环境下, 分别利用单一里程计, 扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法融合里程计、惯性测量单元(inertial measurement unit, ...     

基于5G通信技术的巡逻机器人定位误差自动补偿方法

以提升巡逻机器人执行巡逻任务能力为目的,提出基于5G通信技术的巡逻机器人定位误差自动补偿方法。该方法在巡逻机器人工作区域架设5G无线通信网络,并将AD7380型号位置传感器安装在巡逻机器人上,利用位置传感器获取巡逻机器人工作时的位置信息后,利用5G无线通信网络将其传输到用户PC端,得到巡逻机器人位置采样点数据；以该数据为基础,使用拉丁超立方采样方法描述巡逻机器人在其巡逻空间内的位置,得到巡逻机器人空间位置数据；再依据巡逻机器人空间位置数据,计算该机器人预设目标点误差矢量,并构建巡逻机器人定位误差补偿模型,利用该模型补偿巡逻机器人定位误差。实验结果表明：该方法可全面获取巡逻机器人在其巡逻空间内的位置信息,可有效且精准的对其定位误差进行自动补偿,使巡逻机器人定位误差保持在可允许范围内,应用效果较为显著。     

基于ARM的多自由度控制装置研究

为满足微小型车辆和机器人控制实时性及功能扩展性的需求,设计了一种控制装置,能实现某小型履带式车前后行进、转向和天线升降、旋转等多个自由度的控制。文中分析了被控对象,提出控制装置的软硬件设计方案,以ARM7为微处理器,以μC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统为软件平台。介绍了微处理器模块、传感器模块、执行模块和遥控模块,实现了系统的PID控制算法及基于MiniGUI的图形用户界面程序开发。控制装置可满足对控制实时性和智能化的要求,具有操作灵活、界面友好、功耗低、体积小等特点,为小型车辆和机器人的控制系统设计提供了一种新颖的方法。     

基于GIS的工程测绘机器人自动定位系统设计

根据传统定位系统在传递信息时采用惯性传感器,导致调试结果误差大的问题,设计了基于GIS的工程测绘机器人自动定位系统。根据工程测绘机器人自动定位系统总体结构,将系统分为硬件系统和软件系统两部分。通过s2c2440微处理器向ONPYHON480图像传感器中发送采集图像信号,经过135mm/F2.8全面幅远摄定焦光学镜头将图像信号转换为电子信号,通过直接内存存取系统传送到存储单元之中。设计电源电路为工程测绘机器人自动定位系统提供设备电力供应,避免电源本身所产生杂波对系统产生干扰。选择PDU模式收发短信息,利用GIS技术开发电子地图,实现工程测绘机器人自动定位。调试结果表明,该系统具有定位结果误差小的特点,静态测试点定位误差在3mm以内,动态测试点定位误差在6mm以内,辅助提升系统自动化程度。     

基于物联网的智能室内定位送水系统设计

随着物联网技术的发展,机器人已广泛应用于生产和生活之中。自动送水机器人作为一种智能饮水系统,可应用于办公区域、医院、家庭等多种场所,智能化地为人类提供饮水服务。本文设计了一款智能室内定位送水系统,可以实现水杯定位、转向前行、自动添注水等功能。系统以UP Squared处理器为设计平台,扩展了UWB定位、Zigbee无线传输、陀螺仪、机械臂等功能模块。采用MPU6050 模块进行旋转角度感知,PID算法控制机器人旋转；基于电流磁效应和电磁感应定律感知水杯位置；采用超声波模块对出水口上升的高度和水杯中水位进行检测。通过实验测试了系统的定位、方向调整、测距、功耗等多项参数以及送水全过程,结果表明,系统具有定位准确、转向快速平稳和功耗低等特点,达到实际应用于室内智能定位送水的技术要求。     

应用于远程图像监控的四轴飞行器

介绍一种基于5.8G图像传输技术,可以用于森林防火防盗巡逻、电力巡检等情况的四轴飞行器。该飞行器采 用Cortex-M4 架构的STM32 单片机作为主控芯片,以MPU6000 运动传感器、HMC5883L 磁力计来获取无人机姿态位置信 息。主控芯片将传感器所采集的值,利用惯性导航技术和数据融合技术通过四元数运算求出当前的飞机姿态,然后通过PID 算法实现稳定飞行。