基于霍尔器件的微型分时计费电能表的研制

为了缓解峰谷电能供应的压力,设计了基于霍尔器件的微型分时计费电能表,包括霍尔传感器测量电路、取样电路及信号处理单元电路以及分时电能计量、显示,功率显示的软件设计.该电能表采用89S52单片机作为控制核心,DS1302为外围时钟电路芯片,通过max232串口电路完成与PC机通信,实现分时计费参数设置.理论计算及实际测量结果表明,该电能表符合设计指标,检测精度达到2%,能满足实际民用要求.     

基于MSP430的可存储式人体皮温测量仪

为准确掌握临床医疗与医学研究中的人体皮温并进一步进行数据分析, 利用热敏电阻测温, 通过单片机与上位机之间的串口通信, 设计了以MSP430F149单片机为核心处理器、 热敏电阻与放大器为测量电路、 SMC1602为LCD(Liquid Crystal Display)显示器、 单片机内部Flash为存储器的可存储式人体皮温测量仪。数据通过串口通信电路传输到上位机, 完成数据的分析与处理。实验结果表明, 该测量仪测量精度为0.1 ℃, 存储器空间支持持续测量4天以上的皮温数据, 能为临床医疗及医学研究提供更可靠的依据。     

具有检测电池容量功能的充电器设计

为解决市场主流充电器缺少电池容量检测功能以及电池充满电量后不能自动断电等问题,设计了一种以MSP430单片机为控制核心、 DS1302为外围时钟电路芯片、具有检测电池容量功能的充电器,并给出了单元模块设计电路和配套的软件流程图。实验表明,该充电器可对锂电池、镍镉电池进行充电和放电,并提供两种电池容量检测方式,在采用传统电池容量检测方式测量时误差不超过5%;快速检测方式因节省时间,误差稍大。     

黏度计数据采集系统设计

随着微控制器技术的飞速发展,各种微电子器件性能不断提升,功耗却不断降低。技术的进步使得高速度、低功耗的数据采集系统得以实现。本文就以此为设计思想,介绍基于MSP430F14X芯片制作的黏度计的工作原理及软硬件的设计方法。系统不仅实现了对液体黏度的高精度测量,而且实现了整个测量过程的智能化和自动化。     

基于STM32的红外光通信装置的设计

针对目前蓝牙技术高功耗, 不适合实验室等多人研发应用的问题, 设计了基于STM32的红外光通信装置。该系统运用处理器STM32的Speex语音编码与解码算法技术实现中短距离的红外光无线通信。通过语音发送模块, 中继转发节点模块和语音接收模块增强装置通信功能。测试结果表明, 接收装置输出噪声电压小于0.1 V, 中继转发站可将传输方向改变任意角度, 语音信号安全、 稳定, 传输距离为8 m。     

基于蓝牙技术的无导联线动态心电仪设计

为满足亚健康人群在居家情况下实时方便的监测心电情况,将传统方式下电极贴与心电图机间的导联线去除,由心电采集集成芯片ads1191 采集两路心电信号( ＲA 和LA) ,通过SPI( Serial Peripheral Interface) 方式传输至MSP430F2132,经蓝牙模块配对后将信号传至上位机,实现心电信号的采集与分析处理。通过低通滤波滤除工频干扰及二阶差分方法实现对心电波形中Ｒ 波位置监测,从而求得所需心率值。在实现心电仪基本功能前提下,避免了导联线对采集结果干扰,保证数据准确传输。实验表明,该仪器所选芯片体积小、功耗低,在1 000 mA·h的电池供电下,系统可连续工作48 h,可保证佩戴者在3 ～ 4 m 范围内正常数据传输,满足日常佩戴需要。     

便携式无创血糖检测方法

为快速方便检测糖尿病人的血糖值,弥补使用有创血糖仪带来的污染和疼痛等不足,研究了一种无创血糖测量方法.该方法用波长为1 650 nm的红外光源透射人体指尖,接收光信号并进行光电信号转换,通过A/D(Analogue to-Digital)采集、串口通讯、数字滤波和傅立叶变换完成数据处理,并将血糖值存储和输出.经实验验证,该方法可实现对血糖浓度的基本测量,同时具有测量速度快、无污染和实用性强等优点,通过无创方式即可检测出血糖值,避免了有创检测带来的疼痛感.     

基于RFID的考勤系统的设计与实现

为弥补传统课堂考勤机制占用上课时间,无法避免替点名现象的发生,研制了一套基于无线射频识别(RFID:Radio Frequency Identification)技术的校园课堂考勤系统.该系统结合校园中已普及的“一卡通”等学生IC卡,采用两对对射式红外传感器和FM1702SL无线射频读卡器相结合方式,获取上课学生的姓名、学号和进出教室状态等信息,并通过nRF24L01无线传输模块和FI232RL电平转换电路,将信息传输到上位机.上位机通过由Visual Basic语言编写的软件程序,自动统计和整理信息,并生成学生平时成绩,免去了教师手动统计的负担.对101名学生代刷卡的违规操作及82名学生正常刷卡操作进行测试,结果显示,违规进出学生人数为98人,正常刷卡人数为81人,相对误差均小于3％.     

并行支持向量机算法及其应用

针对当前支持向量机计算效率的不足,提出了改进的并行支持向量机技术.该算法能有效使内积运算、向量数据更新、矩阵向量实现并行计算,并且数据之间的通信时间能和向量更新时间重叠,从而提高了计算效率,并能保证泛化能力.数据仿真结果表明,与改进前的算法相比,2 500个样本下能节省时间30%左右,样本量增大时,效果更为明显.     

基于WIFI技术的远程示波器实验设备研制

为满足电子类实验教学对示波器功能及性能指标的要求,设计了参数可灵活设定、应用场所不受空间限制的无线示波器设备。系统以FPGA( Field Programmable Gata Array) 作为主控制器用于信号的处理,硬件部分主要由信号调理模块、A/D( Analog-to-Digital) 转换模块、无线传输模块、电源模块组成,上位机基于Labview 可视化编程软件设计。硬件采集处理部分与软件客户端通过WIFI 技术进行参数与信号传输,使观测效果不受被测点空间位置的限制。系统可同时实现4 路信号的采集与无线观测。经测试,该系统最高可分辨700 kHz 的波形特征,可准确测试2 MHz 的信号频率与幅值。该系统与实验室现有传统示波器互为补充,可满足本科实验教学及课外实践的设备要求。