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【芯希望】“中科芯杯”大学生电子设计创新创业邀请赛项目简介

2018-12-10

我们,为他们独特的创意打call

我们,为大家辛勤的付出点赞

我们,因“中科芯杯”而相聚无锡

现在,决赛已结束

不妨一起来回顾下进入“中科芯杯”决赛的队伍

给我们带来的精彩创意

下面让我们一起

走近这20支优秀团队吧!

 

特等奖



>>作品名称:基于激光雷达的扫地管家机器人

>>选择赛题:电机控制与变频技术

>>团队名称:来包辣条压压惊

>>学    校:南京航空航天大学金城学院

作品特色:本机器人以中科芯32位的MCU开发板作为主控板,采用无线通信图像传输技术,SLAM定位与避障技术、自主建图与路径规划技术。本作品基于扫地机器人模型,并在扫地机器人的功能上增加语音控制、烟雾报警、温湿度测量、实时监控等一系列管家系统功能。同时系统易于升级、可扩展性强,具有较高的推广和应用潜力。

主要功能简单的人机交互、吸尘扫地清洁、异常纠正功能(断崖检测、行驶速度异常)、路径规划功能、安全管家功能(温湿度预警、烟雾报警、实时图传)

 

一等奖



>>作品名称:无线智能测控系统

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称ZLPC

>>学    校:江苏大学

SIM800C使用GPRS网络可以实现室内定位及发送短信等功能。SIM800C与中科芯cs32f103通过事口进行数据传输,使用AT命令将定位到的信息发送给使用者,实现无线远程的数据传输功能。

 

小型人体感应模块,其灵敏度高,可靠性,功耗低。主要检测人是否进入房间以便对室内的灯光等进行控制,节约电能。

 

采用温湿度传感器SHT10对室外和室内的温湿度进行采集并将采集到的数据传送中科芯cs32f103

 

SHT10使用IIC数字数据传输模式,可以及时地将室内外的温湿度信号传送给使用者。

 

血氧心率检测传感器,与cs32f103之间通过IIC协议及

 

数据处理得到的人体心率、血氧等数据传输显示至触摸屏,时刻对人体健康进行评估, 是未来家居健康重要的发展方向。

 

光照强度传感器,能监测房间内的光照强度,输出模拟电压信号通过中科芯cs32f103可以对房间内的灯光亮度进行智能调节。

 

蜂鸣器,主要实现风速过大和空气环境恶劣时的报警,以便快速通知使用者。

 

空气质量监测传感器,可以对室内外的空气质量进行评测供使用者参考,其输出模拟信号经过控制器处理对应不同的空气质量等级。

 

三杯式风速传感器可对室外风速进行监测,其具有良好的防届、防浸蚀、防水性,可以长期放于室外。

 

本设计主要利用中科芯cs32f103将风速传感器的风速信号进行处理,计算出风力等级,以便遇大风等恶劣环境时可以及时通知使用者。

 

触摸屏显示及控制部分,使用者可以通过触屏检测室内室外湿度、温度、风速等数据,并可控制室内的灯光亮度变化。

 

手机控制界面,主要使用JAVA语言进行编写,主要实现对经纬度和温湿度的数据显示并对室内灯光等进行控制,与控制器之间通过WIFI进行数据通信。

 

中科芯CS32F103C8_ Eval Board开发板是中科芯集成电路股份有限公司设计的物联网开发板,使用中科芯自主设计的MCU芯片: 中科芯CS32F103C8T6, 芯片内部使用ARM M3内核。其是整个系统最重要的主要控制器,完成了数据的采集、处理、传输及对智能设备的控制。

 

WIFI无线传输模块,主要实现无线数据传输。使用WIFI可以建立一个局域网,在局域网内可以实现数据的传输并对室内外的智能设备进行远程控制。本系统中主要将中科芯cs32f103采集到的温湿度、经纬度效据发送至手机,并控制室内灯光。

>>作品名称基于边缘计算及深入学习的智能辅助机器人

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称:信创联队

>>学    校:东南大学  厦门大学

本方案是基于中科芯CS32F103C8芯片开发的一套融合了人工智能和边缘计算这两个概念的智能辅助机器人,主要有两大功能:

 

1、通过网络摄像头传输视频,以及基于深入学习架构TensorFlow的物体识别算法来辨认视频中的物体,并辅助控制机械臂抓取特定物体。

2、对物联网的感知节点的数据进行控制和采集,并通过单片机作为边缘设备加密采集到的数据,并存储在本地或者上传至服务器。

本方案具有完备的软件和硬件。软件上,有服务器上可以运行面向用户的终端和物体识别后台软件;硬件上,机器人驱动、遥控器、网络摄像头、感知节点采集均是采用自主排PCB板,可靠性强。

 

>>作品名称:基于中科芯CKS32的远程排爆机器人

>>选择赛题:电机控制与变频技术

>>团队名称:勇敢的“芯”

>>学    校:黑龙江科技大学

手提式地面站

环境检测系统

活体检测

无线图像传输

机械手装置

多种操作模式

 

二等奖



>>作品名称:轮足结合式检测机器人

>>选择赛题:电机控制与变频技术

>>团队名称:涵涛创新

>>学    校:黑龙江科技大学

轮足交替进行

实时图像传输

机械手夹持

适应全地形

 

>>作品名称:四足机器人的设计与实现

>>选择赛题:电机控制与变频技术

>>团队名称:小机灵鬼

>>学    校:南京工业大学

四足机器人本体设计

 

选取乌龟的骨架结构作为基础,其骨骼系统较为发达且分化明显,由头骨、脊椎及附肢骨构成,骨化程度高。为了简化结构,省略了其本身的颈椎部分,将其与背甲完全融合在一起,也就是四足机器人中底板的雏形。模型的所有结构件均为刚性材料,加之腿部并未与脊椎相连,故直接取消脊椎、肩胛骨等结构,将其原有的作用融在了底板之中。

 

控制系统设计

机器人控制系统,即控制机器人所有动作组的软硬件组合,通过处理传感器返回的数据,向四肢也发出运动指令。

 

控制系统通信方案设计

本项目控制系统涉及到的通信方案有舵机驱动单元与上层步态算法平台(中科芯CS32F103C8开发平台)的通信以及上层步态算法平台与PC端的通信两种,其中舵机驱动单元与上层步态算法平台之间的数据通过通用同步/异步收发器(USART)实时传送,上层步态算法平台与PC端可通过串口进行通信。

 

路况传达及步态规划

本项目所设计四足机器人采用静态稳定性作为稳定行走的判别标准,静态稳定性约束下的步态在任意时刻至少应有三条腿与地面接触以支撑机体,且机体的中心必须落在三足支撑点构成的三角形区域内,在此前提下4条腿才能按一定的顺序抬起和落地,实现行走。

 

>>作品名称:基于中科芯CS32F103C8的高效能电机控制器

>>选择赛题:电机控制与变频技术

>>团队名称:智驱

>>学    校:江苏大学

本作品针对于中科芯集成电路股份有限公司推出的中科芯CS32F103C8系列芯片,建立了以该芯片为主控制芯片的电机驱动系统,提出了该款芯片在永磁同步电机驱动控制方面的解决方案,拓宽了中科芯CS32F103C8系列芯片的应用领域。同时,在该款芯片的开发环境下,研究了永磁同步电机磁场定向控制算法,探索了CFPWMSVPWMPWM调制策略,最终获得了比较好的闭环控制效果。

 

>>作品名称:涡流调谐质量阻尼演示装

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称:开拓者先锋队

>>学    校:长江大学

数据可视化和移动式存储。其中数据可视化是可以将下位机采集到的数据上传到云端服务器,云端服务器再将数据推送到Web前端网页上,以视频,曲线图等方式展现给客户,给用户带来实时的数据反馈。

 

移动式存储是下位机采集到的数据能够上传到云端服务器,存储到数据库中,当用户有需要时,服务器能够将这些有用数据推送给用户。该作品的功能可以运用于远程实验教学,可以将电磁阻尼的理论和实际结合在一起,从而达到很好的教学效果。

 

>>作品名称:云上安家

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称ASGARD

>>学    校:东南大学

作品特色:基于云端、智能监测

主要功能:环境监测、电器控制、安防报警

方案展示:基于阿里云的云服务路&基于中科芯CS32F103C8T6单片机下位机群

 

>>作品名称:大气负离子检测装置

>>选择赛题:消费类电子

>>团队名称:大气负离子探测

>>学    校:南京信息工程大学

本作品是以中科芯CKS CS32F103C8为主控芯片,设计的空气负氧离子检测装置,具有离子收集,电荷放大,模数转换,温度检测,湿度检测,LCD显示,数据处理功能。

 

(1)离子收集功能和电荷放大功能构成了负氧离子传感器,可以将空气负氧离子浓度水平信号转换为电信号;

(2)模数转换功能可以将电信号转换为数字信号与单片机进行通信;

(3)数据处理功能运用递推平均数字滤波算法,对传输进单片机的信号进行处理计算,提高数据准确率,并利用并行通信的方式将计算后的数据显示在LCD上。

 

三等奖



>>作品名称:物联网温室大棚监测与控制系统

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称:航大新僧

>>学    校:南京航空航天大学

项目围绕现代设施农业温室大棚的发展需求,以智慧农业“感知~处理~应用”为主线,设计并实现了温室大棚综合监测与管理系统。

 

项目可有效减轻工作负担,高效可靠,成本可控,是对我国未来农业发展方向的积极探索。

 

>>作品名称:基于中科芯CS32F103C8的医疗垃圾分类系统

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称:图灵也喝卡布奇诺

>>学    校:南京航空航天大学金城学院

我们的作品是基于中科芯CS32F103C8的医疗垃圾分类系统,超声波模块判断分类区域是否有物体存在,若存在通过WiFi模块进行中科芯CS32F103C8开发板和服务器之间的数据传输,将判断存在的结果发送至基于Tensorflow的识别软件,识别软件读取摄像头画面,对画面预处理后,进行识别分类,并将识别结果传至服务器,识别结果存入数据库,并显示统计结果,与此同时,识别结果通过WIFI模块传至中科芯CS32F103C8开发板,开发板输出PWM波控制舵机旋转分类。其中所有与服务器传输的数据都由AES加密,提高了传输安全性。

 

创新与特色:

(1)与数据库,云服务器结合进行数据分析,方便与库房的存量进行比对,同时也可记录医疗垃圾的流向,防止医疗废物流向市场。

(2)目前城市中的垃圾回收站虽然多数使用机器自动回收,但是涉及到深度学习的比较少,精度比较低,我们通过使用深度学习很大程度上提高了精确度。

(3)在医疗垃圾分类方面,多为人工处理,存在较大的感染风险,本作品可以大大提高医疗垃圾分类的安全性。

 

>>作品名称:基于北斗定位的物联网车载终端设计

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称:夜色风满楼

>>学    校:太原理工大学  东南大学

智慧交通是智慧城市的重要组成部分,本设计致力于设计一种基于北斗定位的物联网车载终端。该终端以中科芯CS32F103C8作为控制核心,采用支持GPS卫星、北斗卫星、GLONASS卫星的Ublox NEO-M8N卫星导航模块实时采集终端位置,通过4G模块将数据实时,上传至服务器。同时使用HC-SR04和光电传感器作为外部感应传感器,这种外部事件感应传感器能够及时检测到障碍物,总体程序设计简洁,响应时间快,控制精度高。

 

创新突破:

(1)设计了一种将北斗定位导航和障碍物躲避相结合的物联网车载终端,不仅可以实现导航定位,还能应对外部紧急事件,为未来的无人车发展提供了一种可能。


(2)团队成员的研究方向是北斗卫星信号处理,可提出基于原始数据融合的高精度定位方法。

 

>>作品名称:无线充电循迹小车

>>选择赛题:电机控制与变频技术

>>团队名称:纵横家

>>学    校:江苏大学

利用中科芯32MCU内置的116位带死区控制和紧急刹车,用于电机控制的PWM高级控制定时器,用比较简单的代码便可实现输出两组频率可调的互补PWM波;利用中科芯32MCU的引脚电平读取功能,读取循迹模块传回的电平信号,根据读取的电平信号,按一定的逻辑规则来选择转向的优先级,确保遍历所有路线。得益于中科芯32MCU的优良性能,循迹效果很好,大多情况下均可实现精确循迹。

 

>>作品名称:板球平衡系统

>>选择赛题:电机控制与变频技术

>>团队名称:福州大学六妞牛柳队

>>学    校:福州大学

作品的主要功能与方案展示:

基于中科芯CS32F103C8开发平台设计的板球平衡系统。本系统在电阻屏下方X方向和Y方向各装有一个舵机,系统通过采集小球在电阻屏上的坐标数据并通过GPI0传送给主控MCUMCU运用PID算法进行平衡控制,然后通过舵机来实现小球滚动平衡。本系统还外接了-一块OLED液晶显示屏,方便实时查询系统的运行信息;连接了一个ps2手柄,实现小球遥控运动和PID参数快速整定。

 

作品特色与创新点:

本系统可以使运动的小球在控制系统的作用下稳定在电阻屏的中央位置,在外力干扰下舵机会做出反应控制小球迅速回到原点。同时可以通过手柄来控制小球做出任意方向的运动,也可以按照预先设定好的各种运行轨迹进行运动。本平衡系统具有反应灵敏,控制准确,可快速整定所需参数等优点。

 

>>作品名称:智能监控/安防

>>选择赛题:消费类电子

>>团队名称:预见客

>>学    校:西安交通大学

从中科芯32MCU的存储空间计算空间限制出发,自主设计了轻量级卷积神经网络MicroNet,并且在中科芯32MCU上,通过空间复用等技术实现了MicroNet 对智能监控/安防“有人无人”的推理判断。

 

创新点:

 

1MicroNet设计实现,基于MCU

2、空间复用。卷积核参数反复载入3*3空间中,同时将原始图像分成10*10部分传入神经网络中,计算结果反复存入特征图像空间,从而充分利用有限空间完成整个运算。

 

>>作品名称:植物智能照料

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称EDA-ONE

>>学    校:哈尔滨理工大学

实现的功能:环境的温湿度检测,土壤的湿度检测,环境的光照检测将检测到的数据通过OLED显示器来显示出来,主控通过WF将得到的数据传送给手机,用户可以在手机端上查看相应的内容,进而实现植物的智能照料的功能。

该系统的主要的应用:用于温室大棚种植检测环境,家庭植物养殖的环境的监测。

 

>>作品名称:无水蹲便式马桶

>>选择赛题:物联网终端与人工智能

>>团队名称:被抛弃的学长队

>>学    校:天津科技大学  天津天狮学院

该产品是通过改变便池本体结构达到冲水时有效节约用水的效果。

 

>>作品名称:基于GSMGPS定位收发系统

>>选择赛题:消费类电子

>>团队名称TPY

>>学    校:华中科技大学

整个基于GSMGPS定位收发系统主要由主控部分、通信部分、陀螺仪部分、显示部分以及终端等几部分构成。主控部分主要是由微控制芯片组成的主控模块。陀螺仪部分则是由监测状态的陀螺仪构成。通信部分包括GSM/GPS模块与蓝牙模块,即包括蓝牙与上位机间的通信,蓝牙与APP间的通信以及主控与定位芯片之间的通信。显示部分即由两块OLED屏幕组成的交互显示。终端即上位机。

 

在整个系统设计研究中,通过AT指令集与SIM808进行通信实现了对设备所处位置实时GPS定位,通过OLED 显示实时地图并传输到上位机显示,通过按键实现人机交互然后通过GSM网络对用户选择的任意手机号码发送实时定位信息,并通过IC协议与MPU6050通信从而对设备所处状态进行实时监测。

 

>>作品名称:智能灯控系统设计

>>选择赛题:消费类电子

>>团队名称:光明使者

>>学     校:南京工业大学

本项目可以通过手机来控制灯的亮度,还具有小夜灯的功能。OLED用来显示气压温度传感器检测到的温度、气压以及系统的模式、灯的亮度,使得操作可视化。

 

创新与特色:

1、智能感应:在夜灯模式下,当系统检测到周围有人或者有声音时LED灯亮起。

2、智能延迟:在夜灯模式下当检测到人时LED灯延迟关闭。

3、多控制方式:可以由按键、语音、手机和外接传感器控制。

 

 

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文章分类: 往期赛事
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