钢轨扣件是保障轨道车辆安全运行的基础,目前依靠人工检查钢轨扣件状态效率低且具有缺陷性.基于YOLOv5算法对钢轨弹条断裂、缺失、移位以及螺栓缺失四种状态扣件进行分类检测研究,文章选取706张含故障扣件的图片进行标注形成钢轨故障扣件数据集,讨论了YOLOv5s、YOLOv5m两种模型对数据集分别训练50、100次后的识别效果,结果显示:采用YOLOv5m模型训练100次的YOLOv5算法对各类别故障扣件的测试精度、召回率、mAP@.5、mAP@.5:.95分别为0.988、0.967、0.987、0.822.该方法对钢轨扣件分类检测具有很好的应用价值.
为满足电化学分析测量需求,基于三电极体系工作原理,提出一种技术指标高、成本低廉的电化学测试系统方案.该方案以STM32F373为控制核心,通过基于AD5541的DAC信号发生电路、高精密运算放大器为主要器件构成的恒电位仪电路、多个电流量程选择的电流检测电路、电流电压采集电路、无线通信电路等,实现了电化学测试系统的软硬件设计.实际测试表明:该系统具有精度高、成本低、可靠性高的特点,可以满足电化学测量的需求.
雷达整车配电系统用于整车能源转换、分配和控制,其应用场景、用户方与其他配电系统存在差异,其他配电系统的传统维护操作方式对于雷达整车并不适用.为了解决配电系统维护、软件更改受限的问题,本文提出一种雷达整车配电系统在线策略重构设计方法,通过对插件进行通用化设计,构建出策略重构的运行环境,利用配电系统的显控单元和管理单元进行人机交互操作,实现配电系统在线进行用电设备自启动策略重构和插件执行策略重构,提升配电系统的可靠性、便捷性和可维护性.
本文针对智能家居中的控制问题,提出了一种基于STM32的智能家居控制系统的设计研究方案.该方案采用了ARM处理器对智能家居实现了控制.系统设计包括硬件设计和软件设计两个部分.在硬件设计方面,采用STM32微处理器作为主控,结合OLED显示屏和各种传感器来实现对家居各项设备的控制.在软件设计方面,采用嵌入式操作系统RT-Thread以及ONENET平台来实现对智能家居的任务管理和调度.实际测试结果表明,该系统能够稳定地实现对智能家居设备的控制和监测,并且可以为智能家居提供更为智能化、人性化、便捷化的控制手段,提高家居生活的舒适度及用户体验.
针对现代轧制冲压装置加工的高效、精确和安全的要求,本文设计一种基于轧制冲压模拟装置的液压系统.通过对液压系统需求分析和元件选择,确定了适用于该装置的方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等元件,并采用先进的PID控制方式,实现精确控制和灵活调节.同时,设计中充分考虑了安全保护措施,如过载保护、液压油温度过高保护、液位低限检测等,以确保操作人员和设备的安全.经过验证,设计的液压系统在满足轧制冲压工艺要求的同时,提高了装置的生产效率和产品质量.
本文设计了一款基于单片机的智能水杯控制系统,能实现保温、喝水提醒和自动开关盖功能,主要由单片机最小系统、温度检测模块、按键模块、显示模块、语音模块、驱动模块和温度调控模块组成.此系统利用温度传感器采集水杯中水的温度,并通过单片机将获取的当前温度与设置的上下限温度进行对比,控制加热和制冷实现保温功能;利用按键设置定时,当倒计时结束,语言提醒用户喝水,并自动打开杯盖.最终通过液晶屏显示当前水温及水杯的状态.
本文运用Proteus仿真软件设计了一款由ICL8038集成芯片、LF353芯片及简单外围元器件构成的函数信号发生器,并进行仿真、分析,从而提高设计效率,运用"嘉立创EDA"软件进行PCB电路设计、制板,然后进行装配、调试,实现了一款精度高、频率可调、幅度可调的多波形信号发生器.为函数信号发生器的进一步研究及电子专业的实验实训教学案例提供了参考与借鉴.
全动飞行模拟机作为高度模拟真实驾驶舱飞行环境的实时仿真控制系统,是飞行员模拟飞行培训的最接近真实飞机的重要载体,其系统内操纵信号的传输延迟是评估模拟机与真实航空器操纵感觉差异的重要指标,但目前缺少实用的延迟采集评估设备.针对此问题,本文设计了一种基于STM32F407MCU的全动飞行模拟机信号采集处理系统,通过采集模拟机的激励信号输入至响应输出的时间差,利用时间互相关函数计算出模拟机由激励输入到响应输出之间的传输延迟,并将所得信号通过图表曲线实现可视化.实验结果表明,该系统不仅可以对全动飞行模拟机主要系统的激励响应信号进行有效地采集及处理,并且系统的采集精度符合采集测试的相关延迟要求,整体采集评估流程简单,设备成本较低且具有实用性.
我国是人口大国,农业生产对我国的稳定发展尤为重要.但由于土地资源匮乏,为有效提高农业生产力,需要将有限的土地资源最大化利用起来.从PLC控制技术和计算机技术入手,以西门子 S7-1200 PLC控制器为核心,设计一套智能的监控系统,能有效调控大棚环境,从而达到提高产量的目的.该系统中还配备了手动控制模式,可直接人工操作上位机监视界面,并实现对环境参数的修正,同时对设备下达相应指令,可根据需要实时在监控系统界面进行手/自动模式切换.
电磁继电器为自动控制电器开关,其广泛应用于医疗设备等领域,可根据规定输入信号动作,实现如影像设备X射线机、CT扫描仪等的自动控制、性能保护及远程操作.其性能优劣一定程度上将直接影响医疗设备电气系统运行的可靠性和稳定性,故而对继电器实现性能检测显得尤为重要.本文论述了一种电磁继电器时间参数检测系统的设计实现方法,可完成对继电器吸合时间、释放时间和吸合回跳时间参数的测试.该检测系统以西门子S7-1200 PLC作为控制单元,以合信触摸屏TP07I进行继电器时间参数采集数据显示设计,重点通过检测继电器线圈和触点状态开定时器计时方式获取继电器相关时间参数.性能和功能测试结果显示该系统测量数据稳定可靠,并且具备数据读取直观等优点.
当今睡眠质量问题已是社会探讨的热点,据调查,世界上约30%的人口都不同程度地饱受失眠的困扰,睡眠质量差对身心影响较大.结合传统的睡眠检测仪器存在的操作繁杂、成本高、体积大的问题,设计了一款操作简便、成本低廉、易于携带的智慧助眠医疗系统.首先,该系统能够检测睡眠的环境,包括睡眠环境中的温湿度、二氧化碳浓度和噪声大小;其次,该系统能监测人体在睡眠状态下的温度、睡眠时间、血氧饱和度和心率、体动次数,并通过数据对睡眠质量进行分析,当睡眠质量较差时将会自动播放已经存储的白噪声来进行助眠,缓解失眠者的焦虑.最后,通过WiFi模块将检测到的数据传输至手机APP,可以实时掌握被监护者的睡眠情况,以便判断身体的健康情况,进行适当医疗救助.
发动机的温度采集需要满足高精度、快速实时显示、高可靠性等要求.本文提出一种发动机温度采集模拟电路的设计与实现,弃用常见的用微处理器处理温度采集和控制的方式,采用提倡的纯模拟电路进行设计与实现.本文提出的这种方式由于采用纯元器件搭建的方式进而保证了电路的稳定性,同时全部采用模拟元器件保证了自主可控,从而规避了元器件禁运以及后门安全性等风险,保证军用产品持续稳定发展.本文设计的电路目前已经装配应用在某机型的发动机温度采集系统中,功能和性能都达到要求,有很好的军事效益和经济效益.
针对服务机器人目标检测技术中目标类别较多、部分目标形变较大以及实时性差等问题,本文分别对YOLOv5的输入部分、骨干网络以及颈部(Neck)网络进行改进.经过仿真实验测试,改进后的YOLOv5++网络在保持识别精度的同时,检测速度达到232FPS,满足服务机器人在进行作业时对于实时性和准确性的要求.
本文设计了可用于三部十层电梯的群控系统方案.在博途软件中使用LAD语言编写电梯初始化下行、开关门、上下行条件、运行方向控制及速度控制、楼层计数、内选、数码管显示等模块.在WinCC中进行电梯运行监控画面的布局,连接HMI变量和PLC变量,对画面中的元素进行动画设置.最后在EET Pro电梯仿真软件中对电梯程序进行仿真.电梯群控方案基于最短距离调度原则,根据当前电梯状态和乘客需求,计算最优的电梯运行路线并进行调度.客流模型仿真实验表明,本文所设计的电梯群控系统能提高电梯运行效率和促进节能减排,较好地完成了程序设计目标.
随着智能化时代的到来,人工智能技术、自动识别技术和机器人行业的迅猛发展,智能巡检机器人代替人工巡检已成为一项不可忽视的战略.高层建筑的增长引起的安全隐患,例如:高楼外墙瓷砖脱落、墙体渗水出现墙皮脱落问题、全球变暖引来极端天气造成鼓包问题.本设计是一款基于YOLO算法实现AI神经网络分析的外墙巡检机器人,旨在代替人工对高楼外墙瓷砖或墙皮脱落、鼓包和裂缝问题巡检.主要设计原理是以无人机为载体,搭配激光测距,调整无人机前端垂直于墙面;AI神经网络对墙面进行分析,识别墙面是否存在安全隐患以及隐患类型;控制器收集数据经数传模块传回地面;触杆触碰鼓包,防止维修前脱落造成的安全事故.相比人工巡检,本设计用于巡检,具备更高效率和更高精度.
随着医疗健康事业的发展,人们对健康检测的需求越来越高.传统的健康检测方法中,心率血氧费用过高、过程复杂,温度计测量体温耗时时间长、检测不方便,针对以上的问题,本设计采用STM32F103单片机、MAX30102心率血氧传感器、DS18B20温度传感器以及OLED液晶屏等模块,设计了一款体积小、携带方便、成本低且操作简单的健康检测仪器,可以广泛应用于日常健康检测中.
该多功能保温箱是基于STC89C52芯片的设计,在传统保温箱已有的功能上增加了加热功能、制冷功能和消毒功能,并且在箱体上设置了多功能充电口.此产品能够实现随时对箱内物品进行加热、制冷或消毒的功能,进而达到保持箱内物品温度的目的,同时也可以有效地降低病毒传播的概率.箱体的电源不仅可以为保温箱供电也可以充当移动电源为其他设备供电.
生命在于运动,体育运动对人们的身体健康来说至关重要,而篮球运动又是一项非常普及的体育运动,从NBA到学校的篮球场,篮球运动无处不在,篮球职业运动员和业余运动员数不胜数.其中,投篮是篮球运动中必不可少的一个项目,因为在很多篮球运动场合并不需要计分,只需要对进球个数计数就可以,所以如何对投篮进行全自动计数显得意义重大.本文提出一种篮球进球自动计数器,采用主从结构,利用STC89C52RC作为主控芯片,超声波传感器为测距传感器,NRF24L01无线通信模块作为无线通信模块,LCD1602作为显示模块设计了两个电路板,其中主板放在方便观察的地方用于显示进球的数量,从板安装在篮筐上用于检测篮球的进球.本文提出的篮球进球自动计数器不用人工操作,能够对篮球进球实现智能化自动计数.
本文主要介绍一种多通道高精度采集系统的设计,该系统可以实现采样频率可调以及实时数据处理采集功能.首先介绍了该采集系统的性能参数、工作原理以及软硬件电路设计原理;测试了该采集系统在不同温度下工作的误差,并对误差数据进行分析,经过测试验证,该系统采样精度在-25℃～55℃之间可达0.05%.该系统具有采样精度高,采样速率快,采样误差小等特点.
针对当前LED光源的光谱检测设备的便携化、低成本化的发展现状,该文设计了一款以树莓派4b作为主控的简易LED光源光谱检测系统.利用透射衍射光栅、狭缝制成分光附件,将光源辐射的可见光进行色散;由CMOS摄像头获取衍射光谱图,再通过基于Python语言的数字图像处理技术,获取光源的可见光波段的光谱分布曲线,可应用于日常LED光源光谱的简单检测、实验教学等场景.
