基于Arduino平台的智能硬件设计研究

目的探索基于Arduino平台的智能硬件交互特征与设计方法。方法通过查阅相关文献,了解智能硬件开发的最新成果。通过观察、分析与比较多位智能硬件设计者的开发过程,研究在此过程中出现的共性行为,总结智能硬件设计过程中的相关影响因素以及所具有的交互特征。通过参与智能硬件设计实践活动,开发低保真与高保真原型,同时解决设计中的技术难题。结论概括智能硬件设计的一般流程,总结智能硬件的交互特征以及设计原则,提出面向设计师的Arduino编程技术要求。     

基于Arduino的智能楼宇无线多传感器监控系统设计

针对传统楼宇传感器监控系统布线复杂、功能单一等缺点,利用Arduino开源平台、无线模块Xbee、LEWEI50物联网开放平台搭建智能楼宇多传感器无线监控系统。系统以Arduino Uno为主控板,采用模块化设计,在局域网内部采用Xbee无线模块组网,实现对温湿度传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、电能能耗传感器的数据采集和开关控制命令的传输,在外部通过W5100以太网模块实现互联网数据传输与监控。该系统实现对室内温度、湿度、空气质量指数、烟雾及电能等数据的无线实时采集;通过互联网、微信实现对传感器数据的远程实时监测;通过物联网开放平台实现微信、微博、短信等多种方式的报警功能;实现对智能楼宇开关的远程控制。实验结果表明,该系统无线通信距离远、实时性好、运行稳定、扩展性强。     

基于Arduino的PLC无线控制系统设计与实现

为解决生产线可编程逻辑系统(PLC)接线数量多、维修复杂等问题,设计基于Arduino的无线PLC控制系统。系统核心部件为控制智能模块、分线智能模块,分别采用Arduino Mega 2560控制板与Arduino UNO控制板,利用该智能系统在PLC和生产线终端之间进行数据无线传输。测试结果表明:设计系统无线数据传输准确、可靠,可有效实现控制逻辑,且有效减小控制柜与分段接线盒间接线端子数量,有效降低系统安装、维护难度,提高系统可扩展性。     

一种基于Arduino的通用智能安全帽的研究

安全帽是针对头部的个体防护设备,可以应用于许多工作场合。常规的安全帽只能通过减震以及材料优化起到对头部的保护作用。但由于工作场合的多样性、工种的多样性以及工作人员的疏忽,常规的安全帽做不到对工人万全的保护,因此工伤事故屡屡发生。鉴于此,设计了一种多用途,多场合适用的智能安全帽,能对工作场合的多种不安全行为发出预警并做出反应,利用自带的定位系统实现人员的动态监管,利用蓝牙设备实现通信功能,对于保障工人的生命安全及提高工作效率具有重要意义。     

基于Arduino和yeelink平台在智能花盆上的应用

本系统是基于Arduino和yeelink平台,运用相关温湿度传感器、光照传感器、雨滴传感器和水位传感器等实现花盆智能化管理的一套装置,并可以在移动互联网终端手机上显示相关检测数据和控制该花盆日常工作。     

基于Arduino平台的交互原型设计研究

目的探索基于Arduino平台的交互原型设计和实现方法。方法首先简要介绍交互原型设计和Arduino平台。然后总结基于Arduino平台的交互原型设计和实现的一般流程,是软硬件结合的全过程,依次为需求分析和用户分析、系统设计(包括设计原理分析、硬件部分设计和软件部分设计)、系统实现(包括硬件连接、软件编程和包装设计与制作)、系统评价和迭代。最后通过两个案例详细阐述该流程,这两个案例不同于传统智能产品,更强调环境感知的创新设计。其中,VR交互手套采用低廉的硬件实现了三维空间鼠标,达到人与环境交互的目的;PM2.5感知器不仅将空气中的PM2.5可视化,而且还能与用户互动。结果总结了基于Arduino平台的交互原型设计的一般流程,通过两个案例将该流程细化实施。结论鉴于Arduino低成本、开放性、与传感器连接容易等特点,适合交互原型的设计,这里总结设计和开发的软硬件全过程,使读者可以初步掌握基于Arduino平台进行交互原型设计的基本能力。     

基于办公大楼下智能垃圾桶的设计

本项目是基于单片机控制而实现相应功能的智能垃圾桶的设计,主要由光电传感器采集信号,单片机处理信号,GMS模块发送信号,手机接收信号等环节组成。本设计弥补了在办公楼中对垃圾清洁的传统工作方式所带来的缺点,能够从某种程度上节省人力,提高工作效率。     

智能数字压力表设计

本文主要介绍了智能数字压力表的设计,改设计采用压阻式压力传感器,总体上分为压力模块和主机部分的设计。前者具体说包括压力信号的采集、温度补偿的处理、电源管理、中央控制模块几部分的设计,后者中最重要的则是电源管理电路和与压力模块及微机问的数字通讯的设计。     

基于DSP的无刷直流电动机控制系统设计

介绍了无刷直流电动机的控制原理,给出了系统设计的整体方案,并详述了硬件电路和软件程序设计。系统的测试结果表明,基于DSP的无刷直流电动机控制系统,可以实现对电动机的全数字化双闭环控制。     

人体红外线智能插板控制系统设计

人体红外线智能控制插板系统利用红外线传感器将获取信息,集成电路LM324和其他的放大电路将所得的信息经过适当的处理来控制电路继电器,通过控制继电器的工作,控制电源的通与断。为了符合实际需求特意安装了一个TAA865A延时电路。     

基于Arduino的互联电路一体化增材制造系统

目的 针对金属电路尤其是易氧化的金属电路,设计并实现一种基于Arduino的互联电路一体化增材制造系统,完成系统软硬件的设计开发。方法 该系统集成了原位成形、原位烧结、原位加热、原位辐照还原和原位气体保护装置,可以使互联电路的成形、烧结和改性一步完成,实现互联电路的一体化制造。通过搭建样机,并根据被打印金属材料的特性调试相应的打印参数,最终制备出实际互联电路。结果 互连电路的最小线宽约为1 mm,线宽均匀性好,无桥连;直角位置垂直度较好且没有发生变形;所得电路结构致密,未出现空洞等缺陷。结论 经测试,采用自制纳米铜导电墨水制备、未经管式炉烧结的电路,其电阻率小于200 μΩ?cm,导电性良好,表面有金属光泽;采用市售纳米银浆制备的导电线路在膜厚小于30 μm时,方块电阻小于5 mΩ/□。     

基于Arduino的小型膨化食品3D打印机开发

3D打印技术的问世改变了传统生产的模式,成为当今的热门技术之一。该文设计了一种小型食品3D打印机,主要由原材料挤出装置、输送装置、运动驱动装置及控制系统等部分组成,步进电机的驱动使3个联动控制更加灵活,通过电机直驱单螺杆挤出装置挤出原材料,采用Arduino控制软件实现食品打印运动与挤出动作的精确控制;配备锥形料斗可以储存更多的面糊或米糊原料,所打印的食品直接通过烘烤箱熟化,并具有保鲜保温作用。所开发的样机产品具有良好的工作效果。     

基于Arduino和LabVIEW的叼纸牙压力检测系统研究

本研究旨在解决衡量胶印机叼纸牙工作性能的关键技术难题——咬力的准确检测问题。为此,设计基于LabVIEW与Arduino平台的无线压力检测系统。在方法上,系统采用上位机的LabVIEW软件进行数据处理,Arduino控制单元作为核心,压力传感器进行数据采集,最后通过ESP8266通信模块实现数据的无线传输。研究结果表明,该系统能够有效提高咬力检测的准确度,且具有成本低廉、便携性好的优点,对于印刷设备的数字化升级具有实际应用价值。结论是,本系统成功实现了研究目的,为叼纸牙压力检测提供了一种新的解决方案,并推动了传统印刷设备向数字化转型的进程。     

基于51单片机的汽车智能语音避障系统

以高速行驶的汽车与路面突然出现障碍物为基点进行研究与开发,主要采用以AT89C52单片机为核心、以小车为载体,利用超声波技术来探测路面上的障碍,加入显示器件来实时监控距障碍物距离,采用语音模块来提示前方有危险物存在并进行报警告知驾驶员谨慎操作,并利用PWM对来对电机进行减速,实现汽车智能语音避障系统,使系统达到一个理想的运行状态。     

基于PLC的超声波检测信号灯控制系统

通过超声波传感器LM1812的外围连接NE555时基电路构成的多谐振荡发生器,产生接收和发射超声波的控制信号,使其感应路口行驶车辆的数量。通过外围连接PLC硬件输入接口,结合PLC程序中软计数器,进行计数并按车辆通行数量,来控制交通信号灯的变化。实现实时监控,避免空等时间浪费。     

智能楼宇控制系统中锁门断水装置的设计

本文设计的锁门断水装置,采用3V至6V电源、锁门控制模块、水管总电磁阀及常开继电器组成控制电路。在锁门的同时,继电器的触点闭合,水管总电磁阀通电工作,切断室内水源,同时蜂鸣器发出蜂鸣声表明室内水源已经关闭。该装置可以防止漏水,避免水资源浪费以及由于漏水造成财产的损失,结构简单,反应灵活,成本较低。     

智能家庭防盗报警设计原理与应用

本文设计的智能家庭防盗报警器由单片机和GSM短信模块组成,借助GSM移动网络,以中文短消息或电话方式,迅速高效将报警地点的盗情发送到手机。本系统采用主动式对射红外传感器进行检测,成本较低,防盗性能比较稳定,安全,配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器,为火灾的逃生提供方便。实现防火、防燃气泄漏的作用,综合功能强大,易于扩展成多用途的智能家居系统。     

基于太阳能的智能自行车灯系统

该文介绍的基于太阳能的智能自行车灯系统主要分为3个部分,前车灯系统、后车灯系统以及电源储蓄模块,2个车灯系统均以89S51作为主控芯片。前车灯系统主要利用自行车车速以及上下坡时倾角的变化,来控制车灯的亮度,而后车灯系统则是通过超声波传感器感应与车后方障碍物距离,当小于安全距离时,蜂鸣器报警,车尾灯闪烁,从而提醒后车注意跟车距离,保证行车安全。     

基于Proteus智能小车的仿真设计

以AT89C52单片机为核心设计无线遥控小车控制系统。本系统主要包括单片机最小系统模块、按键模块、无线收发模块、直流电机驱动模块和舵机转向模块。按键输入舵机、直流电机控制指令,单片机处理后产生PWM脉冲控制小车的转向和直流电机驱动脉冲,经L298电流放大后驱动直流电机,数码管实时显示直流电机的运行状况。并通过Proteus仿真小车的启动/停止、加速、减速、反向及转向等功能。