[物联网] 基于STM32的语音采集与分析系统设计

自从人类社会进入到由人工智能主导的第四次工业革命,世界进入了万物互联的物联网时代。人工智能的飞速发展对人类与智能产品的交互产生了深刻影响,人机交互不再局限于命令行代码或键盘鼠标输入,取而代之的是更为便捷和自然的语音交互,让我们的交互体验变得更加舒适与高效。而语音信号的采集与处理则是实现语音人机交互不可或缺的重要部分。 随着计算机技术和音频处理技术的发展,音频处理算法变得越来越复杂,采用传统的模拟信号处理方法实现这些算法不仅难度大、成本高,有的甚至无法实现。因此,使用微型计算机控制的数据采集与处理系统逐渐代替人力完成大量的重复性工作,由于处理速度快、精度高,已经成为现场采集语音数据的有效手段。 本设计主要是开发一种基于STM32微控制器的语音采集和分析系统。该系统的核心功能是能够实时采集并分析语音信号,通过快速傅里叶变换(FFT)技术对语音信号进行频谱分析,以提取语音中的特征信息,该系统能够根据这些特征信息有效地区分出男女声音。此外该系统还附加LU-ASR01语音识别模块,该模块使用了基于深度学习的语音识别算法,包含了语音指令转换为文本、语音指令识别等拓展功能,并提供给应用程序进一步处理,为后期多种功能的开发带来了更多选择。 经过全面的测试和评估,该系统表现出了良好的性能和稳定性,能够准确地区分出男女声音。这一设计为智能家居、智能安防、语音识别等领域提供了新的解决方案,具有广泛的应用前景和实际价值。

[物联网] 基于STM32单片机小车循迹避障跟随行驶系统设计与实现

随着科学的不断进步,人们对生活质量的要求也越来越高,进而市面上出现了很多智能产品,它们的 出现是必然的,智能产品的出现,很大程度上提高了人们的生活以及工作效率。此次设计采用超声波收发和 避障为设计基础并采用 STM32 单片机为内核芯片来对小车进行控制,小车系统由四个轮子的步进电动机组成。 并借助超声传送机的功能,顺利地将对应的超声讯号传送出去。另外,在小车中还安装了接收器,它将会顺 利地接收到来自发射器所发送的超声波信号,并通过声速、传递时间以及超声波接收器之间的距离,以超声 波探测为依据,可以通过超声波在空气中传播时碰见障碍物反射回来的时间计算出与障碍物的距离,实现转 弯、直行,因此,使得自动跟随小车可以 360 度转弯跟随。在本文中,先是简单地对目前主要的自动跟着方 案进行了描述,并进行了优劣的比较和分析。在此基础上,本文还对本设计所使用的超声定位跟着方案进行 了详细的描述,并将该方案的软硬件进行了设计。它由一个传感模组、一个无线模组、电机模块,循迹模块, 电源模块等,并对超声波定位识别算法,小车的控制算法进行了调试改进。最后,介绍小车的测试结果,分 析自动跟随小车的整体性能。结果表明,本课题采用的超声波识别定位方案可以高效、准确的得到目标的相 对位置并实现近距离跟随。

[物联网] 基于Arduino的智能道闸设计

智能道闸通过手机客户端可进行控制和缴纳费用,这一系统工程是确保收费问题得到妥善解决的重要保障。目前国内各大城市均已建成了较为完善的智能化道闸设施体系,但仍存在不少不足。在全光网的支持下,智能道闸系统以智能化为核心,实现了简单高效的收费服务。目前国内各大城市纷纷开始建设和完善智能化道闸系统,并取得了显着成效。本文以智能道闸系统为研究对象,并进行了总体结构设计,硬件选型和软件调试。智能闸道系统硬件包括Arduino开发板、HX711称重模块和红外遥控系统。 Arduino开发板控制整个电路的运行,通过HX711称重模块精准测量车辆重量,并将数据传输到开发板上。编程计算应付金额,传输到显示屏上展示,用户支付后红外遥控系统启动电机模块,打开道闸。 Arduino开发板记录并显示车辆实际重量与应付金额,并启动报警系统,蜂鸣器发出警告声,LED灯闪烁红灯。

[物联网] 基于OneNet云平台物联网云平台的智能家居环境监测系统

在国内经济飞速发展的背景下,人民生活水平愈发提高,家居环境的适宜与否成了人们的重要需求。为了优化家居环境舒适度以及帮助用户随时随地掌握家居环境的状态,本文旨在设计一款基于物联网云平台的智能家居环境监测系统,硬件部分由树莓派、SHT31模块、MQ-2模块以及OLED组成。其中SHT31模块用于获取环境中的温湿度信息、MQ-2传感器用于监测烟雾浓度,OLED是一个用于显示传感器监测数据和系统信息的便携式、高效率的显示器,用于方便用户观察环境监测数据和系统运行状态,以树莓派作为设备网关接入OneNet云平台,将获取到的数据传至OneNet云平台。为方便用户获取家居环境数据,终端层采用安卓系统,具有欢迎界面、登录界面、注册界面、参数设置界面以及数据展示界面。用户只需登录APP完成参数设置,就可实现对家居环境状态的查看和管理。在本系统能够为人们提供智能化、个性化、精准化的家居环境管理服务,有效降低生活与健康风险,提高生活质量,同时为节省能源、减少污染等方面做出积极贡献,为可持续发展做出实质性贡献。

[物联网] 基于Arduino的病房呼叫系统设计

本论文提出了一种基于Arduino的病房呼叫系统设计。病房呼叫系统在医院病房中非常重要,因为它可以帮助病人及时获取医护人员的帮助。论文首先介绍了研究背景和意义、国内外研究现状以及相关理论和技术,如Arduino平台、微控制器原理、嵌入式系统以及传感器与执行器原理。论文对病房呼叫系统的需求进行了详细分析,包括功能需求和性能需求。功能需求包括病人呼叫功能、呼叫确认与取消功能以及系统状态显示功能。性能需求主要包括通信距离与可靠性、系统响应时间以及系统安全性与稳定性。在硬件设计部分,详细介绍了Arduino型号的选择,输入设备(呼叫按钮、确认与取消按钮)、输出设备(LED指示灯、蜂鸣器)以及通信模块的类型选择、连接与配置。通过对各个硬件组件的选择和设计,形成了一个完整的病房呼叫系统。在软件设计部分提出了系统架构与流程设计。为了实现系统功能,分别设计了输入设备状态读取、输出设备控制以及无线通信功能实现。无线通信功能实现包括数据发送和数据接收与处理,以确保病房呼叫系统在实际应用中能够正常运行。最后,对系统的实现和测试进行了详细描述。通过硬件搭建、软件编程与调试,成功实现了基于Arduino的病房呼叫系统。同时,对系统的通信距离与可靠性、响应时间以及安全性与稳定性进行了测试,验证了本设计的有效性。

[物联网] 基于STM32单片机四旋翼无人机控制系统设计

近年来无人机的发展迅速,四旋翼无人机飞行器被广泛运用于多种行业,军用、工业、农业、商业等。主要因为四旋翼无人机结构比较简单,操作起来比较方便,没接触过的群众也容易操纵其完成指定的任务,因此发展为现代社会最热门的行业是无人机发展的必然趋势。无人机的外观结构,能保证其稳定飞行的核心原理、硬件设施的选取和采用、飞行姿态算法的推导实现还有软件系统的实现,,都将在后文中详细讲解。STM32单片机被选用作为飞行器的控制系统主体,利用各式各样传感器的优势来达成系统下达的命令,以确保飞行器的多个传感器数据能够被准确地测量和处理,从而保证飞行姿态的精度。接着采用PID控制方法控制飞行器电机的运转,以实现飞行器多样的飞行姿态和飞行方式。无人机的研究探讨方式范围多种多样,本文就无人机研究与设计展开,为了下述不同板块:首当其冲的是,必须要对无人机在国内外的发展有一个大致了解,按其用途,又分为民用和军用。其二,了然无人机两种不同的结构,对无人机的飞行原理了然于心,且需要对无人机不同的飞行状态进行受力分析。购买前,一定要认真考察,保证所选购商品满足要求。通过反复筛选,确定了适合的姿态检测设备,并针对其特性设置了其原理图,然后将其转换为实物的电路板,从而顺利地构建了硬件平台,并且也成功地装配了飞行器的所有部分,如车架和驱动部分等。对这些飞行器的部分加以拼装,从而实现了对它们的组装。并且通过采用了PID控制算法,无人驾驶飞行器的操控性能也获得了明显提高,并且控制系统的基本原理也得到了简要阐述。而后进行的是对装配好的无人机进行调试,获得地面静态和空中动态的测试数据,不同的飞行模式就都可得到结果。要设计出稳定飞行的四旋翼无人机,必须不断进行程序调试和优化,直至达到最终目标。

[物联网] 基于Arduino Nano智能标签式液位提醒装置设计

该项目研究的是一种基于单片机 Arduino Nano 检测液位的提醒装置。在输液监控领域,液位检测系统将会大 大提高输液监管的安全性和便捷性。为了避免对液体的污染,选择采用非接触式测量,利用平面电容的电容边缘效 应,准确的测量出液位的高度,针对不同种类的液体,例如纯净水,盐水,牛奶等,都可以进行小误差的测量。平面 电容测出的电容值可以通过电容数字转换器 FDC2214 转换为对应频率的数字量,再通过无线收发 nRF24L01 芯片, 发送到接收端,发送端通过单片机 Arduino Nano 的处理,可以在显示屏上显示液位的高低,并可以设定液位值,在 达到指定液位,发出声光警报。经过多次实验,该装置工作稳定,误差较小,对液位的测量和提醒有着很大的帮助。

[物联网] 基于STM32单片机主控与手机APP可远程监控宠物屋系统设计

宠物饲养家庭数量庞大,且在不断扩增,随之浮现出上班、出差、旅游等人群为无暇照管宠物而担忧的问题。本系统针对此问题而设计,实现可远程喂养和管理宠物的功能。 该设计结合最新的物联网设计理念,采用STM32单片机主控与手机APP相结合的方法来实现远程监控宠物屋的功能。系统主要包括环境监测模块、喂养模块、食物量检测模块、RGB灯光调控模块和音频播放模块。单片机系统实时采集宠物屋的相关数据,通过WIFI模块上传数据到云端服务器的同时,时刻等待云端下发命令,并根据指令执行投食等相应动作。APP的设计主要采用HTML5来完成页面布局和显示等工作。用户可以通过该APP远程查看宠物的温湿度和食物剩余量等相关信息,并根据需要选择手动投食或者设置定时投食;调控RGB灯光,挑逗宠物;播放录音,引导宠物活动;打开风扇,给环境抽风换气等功能。

[物联网] 基于CC2530控制器WIFI无线网络通讯手机智能节能照明PWM调试控制系统设计

近几年来,经济的快速发展,时代的不断进步,物联网也在逐渐的崛起中,伴随着人们进入大数据的时代。据中央对教育部门颁发的《教育信息行动计划》,该文件中强调了对高校基础设施改善,合理规划、设计对基础设计推行智能、节能化进程。推动智能、节能的使用,同时推动高校的教学与管理。借助智能化发展与应用,高校对照明系统的运用具有重要的发展意义。 在人们的生活与生产中都离不开对能源的使用,随着经济与时代在不断发展变革中,能源也在不断的减少,能源的使用远远不及能源的再生来的更快,使得人们更加重视对能源的损耗与合理利用。高校是巨多人口的聚集之处,同时高校在使用照明系统也是电能的消耗主力军。因此对于高校在照明系统的中进行合理设计。针对高校照明系统中所存在的问题进行设计:首先,设计实现功能如:能够感知教室是否存在人,设计红外传感器;对人体经过时人体体温变化检测是否存在人;对光的感应使用光照传感器,同时使用LED对光照进行PWM调试等等。硬件设计,硬件主要含CC2530控制器、WIFI无线网络通讯、、LED模块等等,对硬件设计并搭建。软件设计,对系统进行设计、嵌入式进行设计、对传感器软件部分进行流程图设计等等。最后,方便管理员对教室内环境更直观的监控与管理,同时实现降低能耗,智能化节能化的系统照明。

[物联网] 基于ABB机器人的虚拟示教与编程

本文旨了解并简单研究一下关于ABB机器人在虚拟示教编程这一方面的内容。由于近年来工业机器人使用愈来愈广泛与受欢迎,那么寻求更加高效与可操作性的编程技术成为了发展工业机器人的重中之重,所以本文打算基于Robot studio这一软件,就ABB工业机器人的虚拟示教编程技术为例,详细论述其示教与编程。 Robot studio 6.08 这款软件会被用来辅助展示基于ABB机器人的虚拟示教和编程。其中包括讲解关于示教器的各项重要菜单以及功能键,说明虚拟示教器中手动模式下的三种至关重要的动作模式和应用特点,(这里说明下本篇文章将详细讲述的是虚拟示教器中手动模式下的各种操作)然后详细说明手动模式下使用程序编辑器对任务的编程指令。附带解决示教中常见的问题。通过夹爪机器人的工作站,在站内的离线编程和虚拟示教来实现该夹爪机器人的仿真示教。

[物联网] 基于LabVIEW设计人机交互界面船舶航向自适应反步控制系统设计与实现(PID)

本文考虑船舶航向控制系统模型中的非线性、不确定性以及外界海洋环境干扰因素,基于船舶二阶非线性操舵响应模型,提出了航向自适应反步控制方法。该方法采用自适应策略对不确定水动力系数和未知环境变化形成的有界干扰进行补偿,并基于反步法给出了舵角指令和自适应律,然后基于Lyapunov理论证明了所设计控制系统的稳定性,并借助仿真平台验证所设计控制器的有效性,最后通过缩比模型试验,与常规PID控制进行对比分析,验证所设计控制器性能,结果表明,在不同初始条件、航速和随机干扰等情况下,所设计的自适应反步控制器具有较好的自适应性和较强的鲁棒性。 本文船舶航向控制系统设计,突破了常规船舶航向控制器设计对海况及浪向自适应差的局限性,且通过数值仿真和试验得到了有效性验证,研究成果更具有实际应用价值,为工程应用提供了重要技术支撑,亦可为智能船舶航迹控制提供理论借鉴。

[物联网] 基于 Arduino 单片机物联网智能避障小车的设计与实现

本文研究设计了一种基于 Arduino 单片机的物联网智能避障小车,以 Arduino 单片机为主控模块,并由 HC-SR04 组成的避障模块,由 HC-05 组成的无线通信模块,由 TB6612FNG 组成的电机驱动模块,N20 电机和能够 12V 转 5V 的电源模块构成物联网智能避障小车的整个系统。其中利用避障模块检测小车行进路线上的障碍物,然后经过小车 系统的判别处理,调节小车在行驶过程中的运行方向,使小车避开行进路线上的障碍物。利用无线通信模块将采集 到的传感器数据无线上传到手机 APP 端进行显示,还利用该模块将手机 APP 上发送的指令无线传输到主控模块,然 后主控模块通过无线通信模块接收到控制指令,实现控制小车的运动。在小车的电机驱动部分,使用两个电机驱动 四个减速电机的方案,搭建小车运动部分的硬件结构。

[物联网] Docker容器技术与应用 (物联网云计算毕业设计)

容器和虚拟机技术它们还是有很大区别的,虚拟机技术它所用的方法是:我在一个操作系统上面让一套虚拟的硬件在上面保持运行的状态,然后运行我所需要的应用进程。容器就与之有很大的不同,容器最大的优势那就是轻量化,它可以共享一个操作系统内核,这样就可以将应用的进程与系统的其他部分分割开来,如此可操作性强,不仅占用资源小而且方便管理以及编排,对于docker容器来说,它是一个开源的容器引擎,它的系统架构运用的也是C/S架构,它由应用程序本身和依赖两部分组成。

[物联网] 基于单片机智慧农贸物联网智能电子秤的设计

社会经济伴随这科技的发展,需求也越来越大。在农贸市场中使用的电子秤很多都只能简单的称重。使用单片 机采用测量电路 、按键、OLED 显示、以太网模块、嵌入式热敏打印机等设计一个智能电子秤,能够联网获取信息 减少用户的操作时间,具有很广的应用前景。

[物联网] 基于STM32F103单片机APP WIFI高校宿舍智能监控系统设计 (室内温湿度 烟雾 一氧化碳)

如今物联网出现在我们生活的方方面面,以至于人们对生活质量有更高的需求。而此项目是基于单片机为核心,数据存储在云平台的宿舍智能监控系统。整体架构主要由应用层,网络层,感知层构成。应用层基于编程语言开发APP,实现订阅云平台的主题以此来获取室内环境参数;网络层利用低功耗的WIFI芯片ESP8266实现数据的上传;感知层以STM32F103单片机作为核心控制器,选取MQ-2,MQ-4,DHT11和人体感知雷达传感器作为信息采集单元。并且应用层可以让用户随时随地检测室内环境,也可以在用户未能实时观察的情况下发出警报操作。 关键词:STM32F103;传感器;室内检测;APP;

[物联网] 基于Arduino的微型气象站原型设计与实现

本文研究和实现了一种基于Arduino的微型气象站的原型。与传统的气象站不同,微型气象站具备灵活性、低功耗、多应用、微型化等特点,在集成电路、传感器与物联网飞速发展的时代,微型气象站成为了一种发展趋势。本文研究的微型气象站原型采用Arduino微控制器作为主控制单元,配合OLED显示屏以及各传感器组成的气象环境采集模块共同完成,同时配合蓝牙模块进行数据传输至手机端,方便用户查看数据。

[物联网] 基于python机器视觉的水果店自动计价系统设计与实现

随着人们生活水平的不断提高与这几年互联网的飞速发展,人们已经逐步步入了智能化生活,人们越来越注重高品质的生活,依赖于互联网的产品层出不穷。在有些路口,电子摄像头已经代替了交警,在超市中,自助结算机器已经逐步开始替代人工,相信在不远的未来,机器会成为方便人们生活的主要工具,基于互联网美好前景,由此我们开发一款基于机器视觉的水果店自动计价系统。该系统是以机器学习为其运行的核心组成部分,通过制作数据集模型,并通过树莓派作为硬件的应用部署平台,编写python程序编写驱动摄像头进行图像识别,对采集到的数据进行商品进行自动计价,显示出商品的一般信息。

[物联网] 基于STM32单片机机器视觉的图像识别运动小车设计与实现

近些年以来随着私家车的发展和普及,如今我们已经对于车辆智能化程度有了更高水平的要求。由于此次项目中的小车机器人的机器视觉系统具有数据量丰富,智能化程度高等的特点,对周围的交通环境都进行了提取和辨认,所我们得到的实验结果可以直接应用在智能小车的辅助驾驶或者是车辆自动操纵中,该小车只需要按照一个给定的路线,就可以根据路线自动运转,同时还能够准确地识别出在运转过程中会出现的汽车车牌号,图形信息以及汽车方向指示标记。本文设计的小汽车就是一种基于图像传感器的智慧型小汽车识别系统。根据Open MV图像传感器采集得到的数字化图像信息,先进行数据采集与传输,接着再进行运动分析识别与输出控制,使小汽车可以根据线路规划进行运作并且对汽车牌号进行图像识别与显示。

[物联网] 基于STM32单片机百度人工智能平台的机器视觉系统设计与实现

本文是基于百度人工智能平台的一种机器视觉系统。该系统主要由Web服务器、后台管理系统、摄像头、门禁系统四个部分组成。Web服务器通过摄像头拍摄图像上传至百度AI平台进行人脸识别对比、再根据返回的数据结果向控制器发送指令控制门禁系统开关。后台管理系统是对人脸数据库进行更新以及对出入信息进行管理的系统、它是不可或缺的。本系统人脸识别的精度高、对硬件设备性能要求不高、本系统易于安装、成本相对较低。

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