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Radiation-hardened Pipeline in Microcontroller Core 认领 引用
1
作者 XUE Haiwei LI Xinqiang +1 位作者 WANG Jinxiang FU Fangfa 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期733-744,共12页
With its growth in spacecraft control applications,the microcontroller(MCU)becomes increasingly sensitive to radiation and the risks of system failure.In a radiation environment,the MCU is vulnerable to impacts from h... With its growth in spacecraft control applications,the microcontroller(MCU)becomes increasingly sensitive to radiation and the risks of system failure.In a radiation environment,the MCU is vulnerable to impacts from high-energy particles,which can lead to single-event effect(SEE)that disrupt normal system operations.The pipeline of MCU,being the core structure of the system,is particularly susceptible to single-event upset(SEU)and potentially causes execution failures.However,existing radiation-hardening techniques offer limited effectiveness for pipelines.To enhance SEU resistance,this study focused on a 32-bit MCU core with eight pipeline stages,proposing a pipeline hardening approach that utilizes lockstep technology to improve fault tolerance.Signals from two processors were compared including register write data,register contents and pre-fetched instructions.Any discrepancies triggered error flags to indicate faults.When an error flag was raised,recovery was initiated through an interrupt.The interrupt handler then retrieved state information from the advanced peripheral bus(APB)slave module to restore the CPU's operational state and resume execution.By combining hardware-based state preservation with software-driven error recovery,the proposed solution demonstrated significant improvements in fault tolerance rates and performance compared to traditional checkpoint-based techniques.After completing the pipeline hardening design,a fault injection platform was utilized in this paper to simulate real-world error conditions on internal processor modules.The platform was developed based on the circuit's register-transfer-level(RTL)design and statistical results.The fault injection platform was performed by automatically finding all registers within the target design.The register values were forced to upset at the tens of nanoseconds scale in the RTL description of the circuit's design.After running the circuit's functional simulation,the statistics of the faults in registers were displayed on the platform,which evaluated the influence of SEU.The vulnerability of SEU in the circuit could be observed from the results of the soft error statistics.The post-hardening soft error rates were then measured and compared to pre-hardening data,providing a quantitative evaluation of the improvements.Using this method,the soft error rates of the modules in the MCU core such as PFU,DPU,and Cache AXIM are 40.07%,26.36%,and 27.29%respectively before hardening.The soft error rates of modules mentioned above are reduced to 0%,0.69%,and 1.11%after hardening.The hardened and non-hardened designs of the entire core were implemented in FPGA.The total resource utilization of the triple mode redundancy(TMR)is 111984,as indicated by the number of look-up tables(LUTs)and registers consumed in the FPGA.The total resource utilization of this work is 78034,and the ratio of resource utilization between this work and TMR is approximately 69.68%.The error recovery time for the hardened MCU processor was analyzed using the completion cycles of a bubble sort algorithm as a benchmark.In this paper,the average recovery cycle using the software checkpoint roll-back method is 36479.06,and the average recovery cycle using this work is 26922.5.The ratio of recovery cycles between this work and checkpoint roll-back is about 73.8%.Assessments through random fault injection and FPGA implementation indicate that this approach effectively reduces processor faults caused by soft errors while optimizing resource utilization and efficiency over triplemodular redundancy. 展开更多
关键词 radiation-hardened CPU microcontroller pipeline recovery fault injection
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Development of a microcontroller-based embedded system for position control of spray delivery pipe of tractor-operated air ballast sprayer 认领 引用
2
作者 Arjun Chouriya Rohit Singh Edathiparambil V.Thomas 《Technology in Agronomy》 2025年第1期79-84,共6页
A traditional air blast sprayer typically relies on an additional operator to manage the positioning of the spray delivery pipe.To eliminate the need for a second operator,a microcontroller-based embedded system was d... A traditional air blast sprayer typically relies on an additional operator to manage the positioning of the spray delivery pipe.To eliminate the need for a second operator,a microcontroller-based embedded system was developed and tested under laboratory conditions using a specialized setup.This system consisted of several components:a spray delivery pipe controller to regulate and rotate the spray delivery pipe based on signals received from the microcontroller,a signal generator to create signals by adjusting the lever via potentiometer R1 to specify the desired position of the spray delivery pipe,a mechanical position indicator to display the required or set location of the pipe and a microcontroller-based embedded system to process the signals generated by the signal generator and compare them with the current location signal.The embedded system then outputs a signal,which,when received by the motor,determines the angle and direction of rotation for the spray delivery pipe.This rotation is facilitated by the motor's command to rotate the ring gear through the rotation of the pinion gear,ultimately controlling the movement of the spray delivery pipe.The evaluation findings indicated that the developed system requires 36.48 s to execute a full rotation of the spray delivery pipe,with an angle error ranging from 0 to 2 degrees.Overall,the developed embedded system holds the potential to eliminate the need for a second operator,offering convenient management and control of the spray delivery pipe. 展开更多
关键词 create signals embedded system spray delivery pipe signal generator microcontroller based system position control air blast sprayer regulate rotate spray delivery pipe
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自研AI大模型赋能单片机课程智慧教学 认领 引用 被引量：1
3
作者 黄赞武 戴胜华 +2 位作者 李润梅 李正交 周兴 《电气电子教学学报》 2026年第1期24-28,共5页
AI大模型技术的快速迭代发展,对单片机课程“统一授课+固定实验”传统教学模式带来全方位冲击,以不可逆转之势推动着个性化学习、创新能力培养、教育数智化的深刻变革。为了适应AI对单片机教育提出的新要求,自研了“单片机大模型”,并... AI大模型技术的快速迭代发展,对单片机课程“统一授课+固定实验”传统教学模式带来全方位冲击,以不可逆转之势推动着个性化学习、创新能力培养、教育数智化的深刻变革。为了适应AI对单片机教育提出的新要求,自研了“单片机大模型”,并以自研的课程智能服务系统为辅助,提供全方位个性化指导和数智化管理。实践表明这些措施对解决精准个性化指导和创新能力培养问题具有借鉴意义。 展开更多
关键词 单片机大模型 教育数智化 智慧教学
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基于半导体制冷的植发毛囊保存制冷仪设计 认领 引用 被引量：1
4
作者 李运运 郝建侠 +5 位作者 刘畅 朱光阳 王早早 李强 魏韩笑 陈菲菲 《中国医学装备》 2026年第1期166-170,共5页
目的:设计一款基于半导体制冷的植发毛囊保存制冷仪,以解决毛发移植术中体外毛囊保存温度控制粗糙的问题,为植发毛囊提供稳定、可控的低温环境,提高毛囊成活率。方法:制冷仪以STM32F103RCT6型单片机为控制器,采用增量式比例、积分、微分... 目的:设计一款基于半导体制冷的植发毛囊保存制冷仪,以解决毛发移植术中体外毛囊保存温度控制粗糙的问题,为植发毛囊提供稳定、可控的低温环境,提高毛囊成活率。方法:制冷仪以STM32F103RCT6型单片机为控制器,采用增量式比例、积分、微分(PID)算法控制由CL-C067半导体制冷片级联而成的制冷模块,实现高效控温;采用DS18B20数字温度传感器监测温度;采用SKHT190608WBC显示屏显示设定温度和分选盘实时温度;由控制面板上的4个按键实现温度校准和设定温度功能;使用蜂鸣器实现故障声音提示。结果:根据制冷仪的软硬件设计制作出原型机,该仪器可通过按键设定温度,实时显示温度并在异常时发出声光报警,并具备校准功能。测试表明,在25、28和30℃的3种室温条件下,能够在20 min内达到设定温度,且温度波动仅为±0.5℃,控温效果良好。结论:基于半导体制冷的植发毛囊保存制冷仪的设计,可有效解决毛囊保存温度波动过大的问题,提高毛发移植手术效果。 展开更多
关键词 半导体制冷 毛发移植术 单片机 增量式比例、积分、微分(PID)算法 温度控制
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电控机械式自动变速器STM32单片机控制方法 认领 引用 被引量：1
5
作者 李谊萍 詹华群 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期139-144,共6页
频繁换挡时车辆车速变换频繁导致其变速器驱动输出转矩产生剧烈波动,使得换挡的平顺性不佳,为此提出一种电控机械式自动变速器STM32单片机控制方法。先设计STM32单片机实时控制框架,完成变速器驱动电机状态信号的实时采集,并借助RS232... 频繁换挡时车辆车速变换频繁导致其变速器驱动输出转矩产生剧烈波动,使得换挡的平顺性不佳,为此提出一种电控机械式自动变速器STM32单片机控制方法。先设计STM32单片机实时控制框架,完成变速器驱动电机状态信号的实时采集,并借助RS232串口通信传入PC端;然后设计变速器驱动电机控制电路,完成PWM脉冲信号占空比调整设计;最后基于动态滑模控制器构建动态滑模面,通过PWM脉冲信号占空比调节来维持系统的稳定滑模状态,实现电控机械式自动变速器稳定控制。实验结果显示,该方法在选换挡电机角位移控制、电机转矩跟踪控制及电机选换挡控制中响应速度较好,具备出色的抗负载扰动能力和动态恢复能力,应用效果较好。 展开更多
关键词 自动变速器 STM32单片机 动态滑模 选换挡电机 控制 电控机械式
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基于STM32的自主轻简灌溉控制器构建 认领 引用
6
作者 刘天翔 徐巍 +3 位作者 郭冬茹 韩晓蓓 张建华 李锋 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期349-356,共8页
针对农业生产中简易灌溉设备(文丘里管、注肥泵、施肥罐等)难以进行自主决策,灌溉量主要是通过人工经验或手动预设方式控制等问题,通过研究番茄的需水规律和智能控制技术,与简易配肥设备相结合,制定改进型时间灌溉策略与实时重量反馈灌... 针对农业生产中简易灌溉设备(文丘里管、注肥泵、施肥罐等)难以进行自主决策,灌溉量主要是通过人工经验或手动预设方式控制等问题,通过研究番茄的需水规律和智能控制技术,与简易配肥设备相结合,制定改进型时间灌溉策略与实时重量反馈灌溉策略,基于STM32单片机开发低成本、轻量化自主灌溉控制器。以植物生长量(株高、茎粗、单穗重)、灌溉量与回液量为试验指标,验证改进型时间灌溉策略与实时重量反馈灌溉策略的应用效果。结果表明,与手动预设灌溉相比,改进型时间灌溉策略在日均灌溉量减少9.3%、回液比降低9.4%条件下,番茄株高、茎粗、单穗重均无显著性差异(P>0.05);与手动预设灌溉相比,实时重量反馈灌溉策略在日均灌溉量减少20.3%、回液比降低17.4%条件下,番茄株高、茎粗、单穗重均无显著性差异(P>0.05);改进型时间灌溉策略与实时重量反馈灌溉策略相比于手动预设灌溉,农业产业园日光温室每年预计分别节约2.055万元/hm2、4.305万元/hm2。该控制器轻简高效,提高简易配肥设备水肥利用效率,减少资源消耗和浪费。 展开更多
关键词 灌溉控制器 灌溉策略 番茄 重量反馈 单片机
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新型气管导管气囊压力检测器的研发及临床应用效果 认领 引用
7
作者 王芳 哈思远 +5 位作者 苑广超 张维义 夏维 谭俊彦 黄麓燕 丁一娟 《中国医学装备》 2026年第1期74-79,共6页
目的:研发自制新型气管导管气囊压力检测器并评价其在降低术后并发症的临床应用效果。方法:以430系统单片机为控制核心与高性能压力传感器MPX5010以及国产低能耗微型气泵等构建气管导管气囊压力检测器;检测新型气管导管气囊压力,通过单... 目的:研发自制新型气管导管气囊压力检测器并评价其在降低术后并发症的临床应用效果。方法:以430系统单片机为控制核心与高性能压力传感器MPX5010以及国产低能耗微型气泵等构建气管导管气囊压力检测器;检测新型气管导管气囊压力,通过单片机连接测压模块,连续检测气管导管气囊压力。选取2023年2月至2024年2月武汉市中医医院及华中科技大学同济医学院附属同济医院收治的244例胃肠外科手术患者,采用随机数表法将其分为对照组和观察组,每组122例。两组均接受常规手术治疗,术中对照组由具有5年以上工作经验的麻醉医生根据临床经验(手指触感法)判断并维持导管气囊压力,观察组采用新型气管导管气囊压力检测器检测气囊压力。两组均使用标准气囊压力(20~30 cmH2O)计进行气囊压力验证,对不同时间段(即插管后即刻、术中定时、拔管前)的气管导管相关并发症、气管导管气囊压力以及预后各项指标进行对比。结果:术后24 h观察组出现咳嗽38例、咽喉疼痛26例,其发生率显著低于对照组,两组比较差异有统计学意义(x2=11.388、12.739,P<0.05);术后1个月,观察组均未出现声音嘶哑,对照组声音嘶哑4例,观察组发生率显著低于对照组,两组比较差异有统计学意义(x2=4.067,P<0.05);观察组插管后即刻、术中定时及拔管前的气管导管气囊压力正常率分别是90.16%、90.98%和91.80%,两组比较差异均有统计学意义(x2=11.091、10.583、11.017,P<0.05);观察组插管后即刻、术中定时及拔管前气囊压力分别是(38.36±4.25)、(28.36±5.54)和(24.55±2.55)cmH2O,显著低于对照组,差异均有统计学意义(t=10.366、12.366、11.544,P<0.05)。观察组患者治疗满意度为91.80%,对照组患者治疗满意度为75.41%,观察组患者治疗满意度显著高于对照组,差异有统计学意义(x2=11.167,P<0.05);40名医务人员对观察组气道压力测量方法满意度为90.00%,对照组满意率为67.50%,差异有统计学意义(x2=6.050,P<0.05)。结论:新型气管导管气囊压力检测器的研究符合临床实际要求,其自动监测和调控功能可准确检测气囊压力,患者不同时间段的气管导管相关并发症显著减少,气囊压力值趋于正常,减少患者住院时间,提升患者和医护人员满意度。 展开更多
关键词 气管导管 气囊压力检测器 430单片机 临床应用评价
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履带式自动化微喷带铺设回收装置设计 认领 引用
8
作者 孙超祥 袁刘正 +6 位作者 刘海林 赵斌 王德哲 朱晨辉 李连豪 杨绍旗 肖亚涛 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期327-336,共10页
【目的】设计一种自动化小型履带式微喷带铺设回收设备,解决现阶段微喷带铺设回收设备自动化程度低、人力投入大的问题。【方法】通过对实际作业需求的深入分析,设计小型履带式移动底盘和微喷带铺设回收机构。确定了接地比压、履带节距... 【目的】设计一种自动化小型履带式微喷带铺设回收设备,解决现阶段微喷带铺设回收设备自动化程度低、人力投入大的问题。【方法】通过对实际作业需求的深入分析,设计小型履带式移动底盘和微喷带铺设回收机构。确定了接地比压、履带节距,行驶及收卷所需功率等基本参数,使用3D打印以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS塑料)为原料制作了样机负重轮系、导向轮系和收卷辊系,使用ANSYS结合实际作业条件,对所设计零件进行强度校核,通过Solid Works motion分析探讨微喷带回收时的运动过程。以STM32单片机结合遥控模块、超声波模块、导航模块等开发集成远程遥控、自主导航、实时监测等功能的控制系统。【结果】零件强度满足需求,样机结构强度良好,在通过松软农田、田垄、低坡时均具有良好通过性,实际最大行驶速度5.334 km·h-1,坚实地面50 m平均行驶偏移率为2.984%,微喷带铺设回收过程顺畅,控制系统各部件工作稳定,导航最大误差为1.87 m。【结论】设备集成远程遥控、自主导航、实时监测功能于一体,能够满足农田环境中微喷带的自动化铺设回收需要。 展开更多
关键词 微喷带 铺设回收 橡胶履带 有限元仿真 单片机
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基于分形的双涡卷系统特性分析与电路实现 认领 引用
9
作者 杨志宏 屈双惠 +3 位作者 屈欣萌 马志春 吴海滨 徐振宇 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2026年第4期897-907,共11页
为获得形态复杂的涡卷混沌系统,将具有涡卷结构的Julia分形式应用到变形Liu系统中构建新系统,对其相图、平衡点、 Lyapunov指数谱和分岔图等主要特性进行分析,在Multisim平台设计系统的乘方和分式单元电路,并用单片机完成对新系统的数... 为获得形态复杂的涡卷混沌系统,将具有涡卷结构的Julia分形式应用到变形Liu系统中构建新系统,对其相图、平衡点、 Lyapunov指数谱和分岔图等主要特性进行分析,在Multisim平台设计系统的乘方和分式单元电路,并用单片机完成对新系统的数字电路实现.结果表明:新系统产生形态更丰富的四翼双涡卷吸引子;引入二次项系数k未改变吸引子形态,仅对吸引子的尺寸产生影响;对应同一参数a,改变系数k,最大Lyapunov指数值均保持不变,即系数k不影响系统的混沌状态;采用模块化设计可使电路更清晰、参数调节更方便.电路仿真和数字电路实现结果均与MATLAB数值计算结果相符,从而验证了分形和混沌相结合的可行性. 展开更多
关键词 Julia分形 双涡卷混沌系统 双参数 电路仿真 单片机
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基于STM32的变电站烟雾识别系统设计 认领 引用 被引量：1
10
作者 梁会军 龙刚成 +3 位作者 王龙 钟建伟 廖红华 杨永超 《电工电气》 2026年第2期13-17,共5页
变电站发生火灾时,会严重威胁变电站人员、设备安全。分析了变电站火灾监测需求,提出了一种基于STM32单片机的变电站烟雾识别系统。该系统的控制中心采用STM32单片机,机智云作为远程终端,结合多传感器、蜂鸣器、OLED显示屏等,可以采集... 变电站发生火灾时,会严重威胁变电站人员、设备安全。分析了变电站火灾监测需求,提出了一种基于STM32单片机的变电站烟雾识别系统。该系统的控制中心采用STM32单片机,机智云作为远程终端,结合多传感器、蜂鸣器、OLED显示屏等,可以采集变电站环境烟雾、温度、湿度等数据,采集的数据经STM32单片机处理后,通过WiFi模块上传至机智云平台或本地监控终端。当监测到可燃气体浓度、温度、湿度等数据超出预设安全范围时,系统将同步触发现场报警和云端预警。相比传统单一烟雾报警装置,该系统通过多传感器融合与机智云平台协同,便于及时发现和处理变电站内的火灾风险,显著提升了火灾监测的维度和可靠性,保证了变电站的安全稳定运行。 展开更多
关键词 STM32单片机 变电站 烟雾识别 火灾监测 烟雾传感器 温湿度传感器 云端预警
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提升单片机应用能力的教学改革与实践 认领 引用
11
作者 刘毅 潘玉恒 +1 位作者 鲁维佳 鲁宝春 《天津城建大学学报》 CAS 2026年第2期140-143,共4页
针对单片机课程特点,以培养学生应用开发能力为目标,探索教学改革,将项目研发经验与创新融入到教学当中,设计实验电路板并给出程序样例,提出地址分配设计新方法,实现与相关课程知识的有机融合,充实课堂教学内容,丰富实践教学环节.教学... 针对单片机课程特点,以培养学生应用开发能力为目标,探索教学改革,将项目研发经验与创新融入到教学当中,设计实验电路板并给出程序样例,提出地址分配设计新方法,实现与相关课程知识的有机融合,充实课堂教学内容,丰富实践教学环节.教学实践表明,对提升学生的单片机系统开发设计能力具有积极作用,取得了良好教学效果. 展开更多
关键词 单片机 实验电路板 地址分配 课程融合
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基于模块化架构的机载辅助总线实验系统设计 认领 引用
12
作者 江志东 张弟 +1 位作者 刘晓阳 周琪栋 《计算机测量与控制》 2026年第4期42-48,共7页
针对机载辅助总线通信原理及电气特性的教学需求,设计并实现了基于模块化架构的机载辅助总线实验系统;该系统采用核心处理板与总线接口底板的分层硬件架构,支持ARINC429、RS-422、RS-485、RS-232和CAN等多种总线协议;核心板以STM32微控... 针对机载辅助总线通信原理及电气特性的教学需求,设计并实现了基于模块化架构的机载辅助总线实验系统;该系统采用核心处理板与总线接口底板的分层硬件架构,支持ARINC429、RS-422、RS-485、RS-232和CAN等多种总线协议;核心板以STM32微控制器为核心,实现多总线通信控制、触摸屏人机交互、传感器时序驱动及数据解算等功能模块;总线接口底板配置总线协议芯片、电平转换电路、通用I/O扩展接口及测试接口端子,便于进行总线信号电气特性测试及接口扩展开发;软件采用分层设计,分别实现协议解析、功能管理和硬件资源管理,支持基础验证型、综合设计型和开放创新型等多层次实验项目,满足不同专业背景和基础水平的学生需求;应用表明:该实验系统具有可测试性好、成本低且直观等优点,可为学生提供开放的硬件平台和标准化软件接口,有效提升实践教学效果,增强学生的工程实践能力。 展开更多
关键词 机载总线 模块化架构 实验系统 STM32微控制器 软件分层
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从OBE到MBE:大语言模型支持下的课程教学范式重构 认领 引用
13
作者 周劲草 芮宏斌 +1 位作者 高翔 王琪龙 《军事高等教育研究》 2026年第1期106-113,共8页
随着大语言模型在教育领域的广泛应用,基于成果导向教育理念的教学模式将面临新的挑战。特别是在模型强参与的课程场景中,学生可借助生成式技术快速完成任务,却往往弱化了对知识结构与思维路径的主动建构与主动梳理,导致教学评价失真、... 随着大语言模型在教育领域的广泛应用,基于成果导向教育理念的教学模式将面临新的挑战。特别是在模型强参与的课程场景中,学生可借助生成式技术快速完成任务,却往往弱化了对知识结构与思维路径的主动建构与主动梳理,导致教学评价失真、学生认知能力发展受限等问题。为解决上述问题,文章提出以元认知导向教育为核心的教学范式重构路径,旨在通过“认知表达—过程监测—策略修正—反思建构”四个阶段的教学结构,引导学生将自身的学习思维过程显性化,提升自身的自我调节与认知成长能力。文章以单片机课程为例,构建了涵盖任务重构、模型交互、过程记录与多元评价的教学实施体系。初步教学实践表明,该教学范式在提升学生知识理解深度、程序调试能力与学习主动性方面具有显著成效。研究结果为大语言模型深度嵌入背景下的工程类课程教学改革提供了理论支撑与实践参考。 展开更多
关键词 大语言模型 OBE 元认知 单片机 嵌入式系统
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基于OBE-CDIO理念的虚实协同51系列单片机实验装置研制 认领 引用
14
作者 王怀平 汪志成 +2 位作者 陈锐 马善农 邓文娟 《中国现代教育装备》 2026年第11期98-101,共4页
针对原有51系列单片机实验教学中存在的硬件扩展性差、虚实协同不足、工程创新能力培养薄弱等痛点,基于OBE-CDIO理念,研制了虚实协同的51系列单片机实验装置。通过构建“目标牵引—工程迭代—能力进阶”三维培养框架,形成“基础认知—... 针对原有51系列单片机实验教学中存在的硬件扩展性差、虚实协同不足、工程创新能力培养薄弱等痛点,基于OBE-CDIO理念,研制了虚实协同的51系列单片机实验装置。通过构建“目标牵引—工程迭代—能力进阶”三维培养框架,形成“基础认知—技术应用—系统设计—工程创新”四阶递进培养路径,采用Proteus+Keil集成开发环境深度耦合实现该实验装置的模拟仿真数字孪生映射,建立了8大类23个典型项目的实验项目库。本研究为新一代电子信息类应用型技能人才培育提供了思路。 展开更多
关键词 OBE-CDIO理念 单片机 实验装置 虚实协同
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单线多路温度测控系统的模块化程序设计探析 认领 引用
15
作者 杨宇 谭可 赵长梅 《昆明冶金高等专科学校学报》 CAS 2026年第1期62-66,共5页
单片机的编程方式分为线性编程和模块化编程。线性编程是一种较为传统的编程方式,程序结构简单、突出过程性,但主程序较为臃肿,程序的功能性比较混乱,程序的可读性和可维护性较差。模块化编程强调系统功能的独立和调用,程序结构清晰,代... 单片机的编程方式分为线性编程和模块化编程。线性编程是一种较为传统的编程方式,程序结构简单、突出过程性,但主程序较为臃肿,程序的功能性比较混乱,程序的可读性和可维护性较差。模块化编程强调系统功能的独立和调用,程序结构清晰,代码的可维护性及复用性较好。在基于单片机的单线多路温度测控系统中,可以将温度检测模块、温度显示模块和延时功能模块进行模块化程序设计,使每个功能模块既保持各自功能的独立性,又具备良好的对外连接能力,程序设计更加科学。 展开更多
关键词 单片机 模块化编程 单线多路温度测控
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基于FreeRTOS的定日镜控制实验系统开发 认领 引用
16
作者 冯涛 武雨田 《现代电子技术》 北大核心 2026年第4期1-7,共7页
塔式太阳能热发电系统需要对数量庞大的定日镜阵列实现双轴逐日追踪,这对系统成本、稳定性、组网性能均提出了较高的要求。为此,设计了一种基于FreeRTOS的定日镜控制实验系统。该系统包含电源转换电路、单片机及外围电路、温补实时时钟... 塔式太阳能热发电系统需要对数量庞大的定日镜阵列实现双轴逐日追踪,这对系统成本、稳定性、组网性能均提出了较高的要求。为此,设计了一种基于FreeRTOS的定日镜控制实验系统。该系统包含电源转换电路、单片机及外围电路、温补实时时钟电路、以太网传输电路等模块,并基于FreeRTOS嵌入式实时操作系统,实现了工业以太网实时通信、温补时钟芯片读写等功能。为满足无刷电机控制所需的频率和数量可控的双路脉冲信号输出的要求,系统利用STM32单片机内部的高级定时器同时实现脉冲输出和脉冲计数,只在需要改变脉冲频率时才由CPU短暂介入,从而大大降低了CPU运算量,提高了脉冲输出精度和可靠性。系统已经在太阳能热发电实验电站得到实际应用,测试结果表明,其具有成本较低、结构精简、跟踪精准、稳定可靠的特点,有较大的推广应用价值。 展开更多
关键词 塔式太阳能热发电 定日镜控制 FreeRTOS STM32单片机 高级定时器 脉冲输出
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基于PWM的高精度可调电流输出驱动电路 认领 引用 被引量：1
17
作者 张诚 刘志利 《电子与封装》 2026年第1期78-82,共5页
提出一种基于脉冲宽度调制(PWM)的高精度可调电流输出驱动电路。该电路由微控制单元(MCU)提供不同占空比的PWM信号,实现电流可调功能,通过由三极管构成的推挽电路与运算放大器构成的负反馈电路共同实现高精度电压-电流转换功能。测试结... 提出一种基于脉冲宽度调制(PWM)的高精度可调电流输出驱动电路。该电路由微控制单元(MCU)提供不同占空比的PWM信号,实现电流可调功能,通过由三极管构成的推挽电路与运算放大器构成的负反馈电路共同实现高精度电压-电流转换功能。测试结果表明,在环境温度为-55~125℃、负载为10Ω的条件下,该电路具有-50~50 mA驱动能力,输出精度为±0.3%。 展开更多
关键词 脉冲宽度调制 微控制单元 高精度 电流可调
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汽车白车身焊接定位装置精度监控与数据采集系统 认领 引用
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作者 陈文刚 孙有平 +3 位作者 黄丽梅 康仁杰 黄朝锦 朱挺 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2026年第3期66-71,共6页
针对汽车白车身焊接工装定位装置实时监测需求,开发了一套焊接工装定位装置精度监控与数据采集系统。系统由分布式测量模块、主控模块、服务器和显示模块组成。分布式测量模块包含多个线性CCD传感器,实现对定位装置的测量;主控模块基于... 针对汽车白车身焊接工装定位装置实时监测需求,开发了一套焊接工装定位装置精度监控与数据采集系统。系统由分布式测量模块、主控模块、服务器和显示模块组成。分布式测量模块包含多个线性CCD传感器,实现对定位装置的测量;主控模块基于单片机开发,采用RS485总线Modbus RTU协议接收和处理测量数据并上传至服务器;显示模块获取服务器上的测量数据进行显示。实验结果表明:该系统可实现对定位装置数据的有效采集,满足实时监测的要求。 展开更多
关键词 白车身 线性CCD 单片机 数据采集 RS485总线 Modbus RTU协议
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应用型本科一流课程建设路径研究——以“单片机原理及应用”课程为例 认领 引用 被引量：1
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作者 袁娜 王超 《唐山学院学报》 2026年第1期83-90,共8页
在高等教育改革背景下,应用型本科教育对培养高素质应用型人才至关重要,一流课程建设是提升其质量的关键。文章以“单片机原理及应用”课程为例,提出“智慧课堂+实践平台+企业生态”深度融合教学理念,构建“CDIO项目式教学+学科竞赛驱... 在高等教育改革背景下,应用型本科教育对培养高素质应用型人才至关重要,一流课程建设是提升其质量的关键。文章以“单片机原理及应用”课程为例,提出“智慧课堂+实践平台+企业生态”深度融合教学理念,构建“CDIO项目式教学+学科竞赛驱动”立体化教学体系、“工匠精神+双创能力+岗位胜任力”三位一体思政培养模式及“三维六层”思政效果评估体系、“基础模块+行业模块+创新模块”立体化内容体系、“单学科知识图谱-多课程知识网络-跨学科知识生态”三级架构知识图谱,以及采用“校企共评+多元化过程评价+环节淘汰与复活机制”立体化评价方式,即通过校企协同育人,从教学理念、课程思政、教学内容、教学方法及考核评价等方面进行建设,打造新型教学体系,提升学生理论与实践能力,培养其成为具有创新精神和社会责任感的高素质应用型人才。 展开更多
关键词 应用型本科 一流课程 校企共建 单片机原理与应用
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基于STM32的智能超声避障及安全监护导盲拐杖设计 认领 引用
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作者 殷凤梅 张天宇 +1 位作者 崔文婷 张成 《长春师范大学学报》 2026年第2期40-46,共7页
盲人出行的便利性与安全性备受社会关注,传统导盲方式难以有效监护使用者。基于此,本研究提出了一种基于STM32的智能超声避障及安全监护导盲拐杖的设计方案。该拐杖以STM32F103C8T6芯片为核心,集成超声波测距、盲道识别、积水检测、GPS... 盲人出行的便利性与安全性备受社会关注,传统导盲方式难以有效监护使用者。基于此,本研究提出了一种基于STM32的智能超声避障及安全监护导盲拐杖的设计方案。该拐杖以STM32F103C8T6芯片为核心,集成超声波测距、盲道识别、积水检测、GPS定位、语音播报、Wi-Fi和GSM信息提示等功能模块,能够帮助盲人用户利用听觉弥补视觉的不足,监护人可随时掌握用户周围环境状况。 展开更多
关键词 智能导盲杖 STM32单片机 传感器 Wi-Fi
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