202201 文章進(jìn)入202201技術(shù)社區(qū)

水中管道智能巡檢機(jī)器人設(shè)計(jì)*

本系統(tǒng)主要利用單片機(jī)Arduino Mega2560完成了水中管道巡檢機(jī)器人設(shè)計(jì)，其中主要包括TAMEGA2560主控制單元、OpenMV機(jī)器視覺模塊、三色LED小燈、L298N直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及水壓傳感器和姿態(tài)傳感器。本系統(tǒng)主要通過OpenMV采集管道信息，通過姿態(tài)傳感器和水壓傳感器識(shí)別船身姿態(tài)和深度信息，并傳送給主控板，再通過PID算法控制電機(jī)，完成循跡功能和船身姿態(tài)控制；在將OpenMV識(shí)別信息傳送給主控板，完成標(biāo)志物識(shí)別以及報(bào)警功能。
關(guān)鍵字： 202201 ATMEGA2560 OpenMV視覺模塊 L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 PID算法

基于STM32單片機(jī)的智能書桌設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

為了讓使用者養(yǎng)成良好的讀寫習(xí)慣，減少近視、頸椎腰椎疾病的發(fā)生，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)智能書桌。該智能書桌用STM32作為主控芯片，通過超聲波測(cè)距判斷使用者身高，然后自動(dòng)調(diào)節(jié)合適的桌面高度，當(dāng)使用時(shí)間超過1小時(shí)后語音提醒使用者起身活動(dòng)。該智能書桌還可以根據(jù)環(huán)境光照自動(dòng)調(diào)節(jié)LED臺(tái)燈至適合人眼的光照強(qiáng)度；當(dāng)溫度較高時(shí)，風(fēng)扇會(huì)開啟降溫；配備密碼鎖的抽屜可供用戶保存私人物品。測(cè)試結(jié)果表明，該智能書桌可以按照不同使用者情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
關(guān)鍵字： 202201 智能書桌溫度測(cè)量光照度測(cè)量步進(jìn)電機(jī) 超聲波測(cè)距

基于Robei EDA工具的多功能可重構(gòu)機(jī)器人設(shè)計(jì)*

通過分析智能家居行業(yè)發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人可分為家務(wù)功能型、娛樂家用型和助理管家型等，種類繁多但功能較為單一。市面上基于單片機(jī)的智能搬運(yùn)機(jī)器人不具有可重構(gòu)性和良好的實(shí)時(shí)性，不能夠滿足靈活多變的機(jī)器人需求。本團(tuán)隊(duì)研究一款采用Robei EDA設(shè)計(jì)的基于FPGA的多功能可重構(gòu)機(jī)器人，具有人為遙控控制與語音控制、自動(dòng)搬運(yùn)物體、感測(cè)周圍環(huán)境、發(fā)射電磁炮等功能，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境檢測(cè)及火災(zāi)預(yù)警、智能搬運(yùn)及安保防御等作用，在提供便利服務(wù)的同時(shí)，有效保障居家安全。
關(guān)鍵字： 202201 Robei 機(jī)器人 EDA FPGA

電視機(jī)背板采用鋼化玻璃的可行性研究

鋼化玻璃由于其外觀現(xiàn)代、工期短、自重輕等特點(diǎn)，在國內(nèi)外引起廣泛的關(guān)注，并已在電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用，包括手機(jī)、PAD、筆記型電腦及可穿戴產(chǎn)品等。電視機(jī)后背板采用鋼化玻璃，迎合了工業(yè)造型設(shè)計(jì)潮流。但由于玻璃的特殊性及結(jié)構(gòu)裝配等技術(shù)問題，需要綜合評(píng)估其應(yīng)用可行性。本文就電視機(jī)背板采用鋼化玻璃的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行簡要分析，并提出關(guān)鍵技術(shù)針對(duì)性的改善措施。
關(guān)鍵字： 202201 鋼化玻璃絲印膠黏劑驗(yàn)證風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn) 改善措施

子單元長期存放對(duì)焊接質(zhì)量的影響*

長期進(jìn)行IGBT器件焊接封裝發(fā)現(xiàn)，IGBT器件封裝所用關(guān)鍵部件子單元的存放時(shí)間長短對(duì)焊接空洞影響較大，本文分別對(duì)兩批存放時(shí)間差別較大的子單元進(jìn)行封裝，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比兩批產(chǎn)品的空洞率，結(jié)果表明存放時(shí)間較短的子單元焊接的IGBT器件空洞率明顯偏小，從而提高了IGBT器件的可靠性。
關(guān)鍵字： IGBT 焊接封裝空洞率子單元 202201

壓力開關(guān)簧片斷裂失效分析與改進(jìn)

空調(diào)用壓力開關(guān)在安裝一定時(shí)間后，零星出現(xiàn)內(nèi)部簧片斷裂導(dǎo)致器件功能失效現(xiàn)象。對(duì)失效器件進(jìn)行案例統(tǒng)計(jì)、宏觀、微觀組織、化學(xué)成分及應(yīng)力、疲勞壽命分析。結(jié)果表明，不同品牌的壓力開關(guān)，存在失效概率、簧片及其加工工藝等控制差異，經(jīng)對(duì)比氨熏試驗(yàn)確認(rèn)了疲勞沖擊失效機(jī)理，并據(jù)此提出相應(yīng)有效改進(jìn)方案。
關(guān)鍵字：壓力開關(guān) 結(jié)構(gòu)應(yīng)力疲勞失效分析改進(jìn) 202201

封閉金屬吊頂室內(nèi)覆蓋解決方案

隨著5G滲透率的增加及業(yè)務(wù)場(chǎng)景的日益豐富，不斷增長的業(yè)務(wù)量對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)容量能力提出了更高的要求。由于低頻資源的稀缺，未來5G系統(tǒng)將會(huì)向更高頻段演進(jìn)。由于高頻電磁波波長短，其衍射能力變差，在空間傳播的過程中表現(xiàn)為損耗較大。對(duì)于5G室分覆蓋，受限于安裝空間和美觀要求，存在大量封閉金屬吊頂暗裝的情況，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)受到金屬吊頂較大的衰減，這為5G網(wǎng)絡(luò)部署帶來了較大的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合實(shí)地測(cè)試結(jié)果和理論推導(dǎo)，對(duì)封閉金屬吊頂場(chǎng)景下5G室分覆蓋問題進(jìn)行分析，并針對(duì)不同場(chǎng)景和系統(tǒng)提出針對(duì)性解決方案。
關(guān)鍵字：室內(nèi)分布系統(tǒng) 金屬吊頂路徑損耗穿透損耗倒置安裝 202201

一種基于腦電波檢測(cè)的兒童注意缺陷障礙（ADHD）輔助治療設(shè)備

本設(shè)備為一種基于腦電波檢測(cè)的兒童注意缺陷障礙（ADHD）輔助治療設(shè)備，利用腦電波分析儀采集信號(hào)，通過藍(lán)牙與主控之間進(jìn)行通信，主控為STM32單片機(jī)，在接收到信號(hào)后通過數(shù)據(jù)處理算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，通過I/O輸出為PWM方波，專注力的強(qiáng)度即為占空比，采集到的專注力信號(hào)越強(qiáng)占空比越高。
關(guān)鍵字： ADHD 腦電波提取算法 STM32 占空比專注度 202201

基于PGA900的薄膜微壓傳感器研究

本文基于濺射薄膜技術(shù)研制微壓傳感器，充分發(fā)揮濺射薄膜技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過改進(jìn)芯體結(jié)構(gòu)解決了輸出靈敏度低的難題。使用PGA900信號(hào)調(diào)理器對(duì)薄膜微壓傳感器進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，通過內(nèi)置算法實(shí)現(xiàn)傳感器溫度補(bǔ)償和性能優(yōu)化。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，傳感器的性能穩(wěn)定、輸出特性良好，達(dá)到了同類產(chǎn)品的較高水平。
關(guān)鍵字： PGA900 微壓傳感器濺射薄膜信號(hào)調(diào)理 202201

油中含硫分析儀的研究與實(shí)現(xiàn)

單波長色散X射線熒光油中含硫分析儀是為適應(yīng)油品中硫含量在線檢測(cè)需要而研發(fā)制造的專用X射線熒光分析儀。它采用能量色散原理，利用Zynq7000 SoC芯片機(jī)電一體微機(jī)化設(shè)計(jì)，分析快速、準(zhǔn)確。其重復(fù)性、再現(xiàn)性都符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17040—2019的相關(guān)要求，也完全符合更為嚴(yán)格的美國國家標(biāo)準(zhǔn)D4294—03的要求，為原油或石油化工生產(chǎn)過程中硫含量的檢測(cè)提供了重要手段。
關(guān)鍵字：單波長色散X射線熒光油品硫分析儀能量色散原理機(jī)電一體微機(jī)化設(shè)計(jì) Zynq7000 202201

基于改進(jìn)最小生成樹的配網(wǎng)線路優(yōu)化

針對(duì)配網(wǎng)規(guī)劃過程中難以考慮城市地理環(huán)境條件的快速變化等難題，提出了基于城市環(huán)境影響的配網(wǎng)線路優(yōu)化方法。首先，總結(jié)配電網(wǎng)可靠性規(guī)劃的步驟，分析城市配電網(wǎng)的環(huán)境約束對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的影響；然后，利用GIS提供的城市環(huán)境等信息，考慮線路網(wǎng)損以及配電網(wǎng)電壓降落的要求，確定主干線并形成初始線路集；最后，根據(jù)配電網(wǎng)輻射式網(wǎng)絡(luò)的基本特征，建立啟發(fā)式規(guī)則，利用改進(jìn)的最小生成樹方法對(duì)城市配電網(wǎng)的輻射網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高配電網(wǎng)供電可靠性水平。
關(guān)鍵字： ?配網(wǎng)優(yōu)化可靠性輻射式網(wǎng)絡(luò) 最小生成樹 202201

基于STM32H743的仿真轉(zhuǎn)臺(tái)控制器設(shè)計(jì)

為了達(dá)到更好的控制性能，高動(dòng)態(tài)仿真轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)伺服周期通常為100 μs甚至更短，因此對(duì)控制器硬件平臺(tái)的實(shí)時(shí)計(jì)算能力提出了更高的要求。本文通過高性能控制平臺(tái)設(shè)計(jì)，研制出了基于STM32H743的硬件平臺(tái)，運(yùn)行頻率可達(dá)480 MHz，支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算。通過移植轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制算法在三軸仿真轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行控制性能測(cè)試，結(jié)果表明，與基于TMS320F28335的轉(zhuǎn)臺(tái)控制器相比，在速率運(yùn)動(dòng)的速率精度、速率平穩(wěn)度以及正弦運(yùn)動(dòng)的跟隨誤差方面，控制性能均有較大的提升，在仿真轉(zhuǎn)臺(tái)領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵字： STM32 仿真轉(zhuǎn)臺(tái) 伺服控制 ARM 202201

調(diào)速電機(jī)AM輻射噪聲研究

本文針對(duì)調(diào)速電機(jī)AM頻段輻射超標(biāo)問題搭建電機(jī)系統(tǒng)的等效模型，借助仿真工具研究電機(jī)各參數(shù)對(duì)RE的影響；分析了該電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻譜分量，定位噪聲根源為PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過仿真計(jì)算得到最終優(yōu)化方案，對(duì)PWM驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的EMC設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵字：電機(jī) 輻射噪聲電磁兼容仿真 202201

半導(dǎo)體三極管的失效分析與可靠性研究

三極管在電路中主要起放大和開關(guān)作用，產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中失效多單，經(jīng)分析主要故障為短路與開路失效。通過X光、CT掃描、開封等方法分析研究，發(fā)現(xiàn)此故障為焊接不良、塌絲導(dǎo)致。對(duì)全流程包含設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行整改，并通過優(yōu)化檢測(cè)方法、增加顯微鏡檢查以及X光全檢等檢測(cè)設(shè)備，提高產(chǎn)品可靠性。
關(guān)鍵字：虛焊硅碎塌絲顯微鏡 X光透視測(cè)試方法 202201

一種基于語音交互應(yīng)用的全時(shí)AI電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

提出一種基于語音交互應(yīng)用的全時(shí)AI電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)工作原理及AI語音交互、AI待機(jī)交互、線性陣列麥克風(fēng)模塊和防反射收音管道設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)在開機(jī)和AI待機(jī)狀態(tài)時(shí)均可進(jìn)行AI語音交互，實(shí)現(xiàn)不間斷全時(shí)語音交互，同時(shí)AI待機(jī)語音交互功率低，系統(tǒng)語音交互準(zhǔn)確性和識(shí)別率高。該方案已應(yīng)用于創(chuàng)維全時(shí)AI電視產(chǎn)品，效果良好，產(chǎn)生了良好效益。
關(guān)鍵字：語音交互全時(shí)AI 電視 202201

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