电计系2021级电子信息工程专业

《专业综合课程设计》课程作品展

本次作品展汇聚了来自2021级电子信息工程专业的众多优秀作品，同学们通过分组合作，完成了运动目标控制与自动追踪系统、基于FDC2214的手势识别、纸张计数、液位检测组合装置、滚球控制系统等共计8个课题任务。每个作品都凝聚了学生们的心血与智慧，不仅展示了他们在专业技术方面的扎实功底，更体现了他们出色的创造力、沟通能力、团队合作能力和问题解决能力。

此次作品展不仅是对学生们学习成果的一次全面检验，更是对他们创新思维和实践能力的一次集中展示。这些作品不仅体现了学生们扎实的专业知识，更展现了他们勇于探索、敢于创新的精神风貌。

本次作品展是课程教学改革的一次重要成果展示，它充分证明了我们在培养学生创新能力和实践能力方面所取得的显著成效。未来，我们将继续深化教育教学改革，推动理论与实践的深度融合，为国家和社会培养更多优秀的电子信息类应用型人才。

本课程以分组形式开展专业相关综合项目设计及制作，形成了13个课题组和13个课程作品，分别是：

第1组：无线运动传感器节点设计

简介：无线运动传感器节点设计使用stm32f407vet6作为主控，通过ADS1292 ECG模拟前端芯片设计心电检测电路，使用LMT70传感器检测人体体表温度，利用stp101传感器检测运动状态并远程显示动态的人体心电图和人体体表温度等信息。该装置功耗低，可穿戴在人体上实现各项监测功能，例如能够实时监护动态心电信号、采集体表温度、测量运动步数和运动距离；使用FFT算法进行心率计算，使用TFT显示屏并使用esp8266与QT上位机进行TCP通信，实现无线传输和指标显示，具有较强的抗干扰能力。最后，其可以测量人体的实时心率，心电波形，实时温度，步数和运动步数。测试结果，使用者的心率测量相对误差不大于5%，体表温度测量误差绝对值不大于2%，运动距离记录相对误差不大于10%，运动步数记录相对误差不大于5%以及传输到TCP服务器时延不大于1秒。

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第2组：运动目标控制与自动追踪系统

简介：运动目标控制与自动追踪系统是一种通过传感器和控制器来实现目标物体的连续追踪和定位的系统。其一般组成包括传感器模块、控制器、执行器和通信模块。该系统的工作原理是通过传感器模块实时监测目标物体的位置和运动状态，传输数据给控制器进行分析和处理。控制器会根据传感器数据的反馈实时调整执行器的动作，以保持目标物体在系统的视野范围内并实现追踪。其特点包括精确定位、高速追踪、实时响应，适用于各种环境条件和目标物体。该系统的应用领域广泛，包括工业生产线、机器人技术、安防监控、自动驾驶等领域。目前，运动目标控制与自动追踪系统在工业、科研领域得到广泛应用，随着人工智能和物联网技术的不断发展，其应用前景也将更加广阔。

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第3组：简易电路特性测试仪

简介：简易电路特性测试仪是一款专为电子爱好者和初学者设计的便携式测试工具。它能够快速准确地测量电路中的电阻、电压和电流，帮助用户了解和验证电路的基本特性。无论是学习电子基础知识，还是进行简单的电路实验，这款测试仪都是不可或缺的辅助工具。主要特点有多功能测量、操作简便、便携设计、高精度测量安全可靠。可应用于多种场景：教育学习、个人DIY、维修检测等。简易电路特性测试仪以其多功能、易操作和高精度的特点，成为电子学习和实验的理想选择。无论是课堂学习还是个人项目，它都能提供可靠的测量支持，帮助用户更好地理解和掌握电路知识。

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第4组：用电器分析识别装置

简介：主要采用STM32 F407单片机作为系统主控，通过串口同SUI-101A电能计量模块进行通讯，获取有功功率、电压、电流等电参数，并通过这些参数进行用电器识别功能。模块通过电流与电压互感器分别从负载线路上获取电流与电压信号，并送入24位高精度ADC中进行处理，再将波形数据送入STM8单片机中计算出电流、电压等参数值，最后通过串口传输至STM32 F407中进行数据的分析与用电器的识别。将获得的数据储存，后续识别时通过与储存的参数比对（在误差范围内），系统最终达到了识别用电器种类和数量的目标。

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第5组：基于FDC2214的手势识别、纸张计数、液位检测组合装置

简介：该装置由5V电源给STM32F407单片机和FDC2214电容传感器供电。STM32F407单片机外接矩阵按键，来控制工作模式。STM32F407 单片机外接FDC2214电容传感器进行IIC通信，读取电容值并存储，为提高测量精度，用多组实验数据拟合出分段曲线，再通过外部读取到的电容值与存储区间的进行比较从而判断出相应的手势、纸张和液位，并通过LCD液晶显示屏显示。该设计具有技术简单、操作方便等优势。

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第6组：无线充电电动小车

简介：无线充电电动小车一般由无线充电模块、驱动模块、循迹模块、控制模块组成。无线充电电动小车的原理类似于手机无线充电，也是通过电磁感应线圈来完成充电。电磁感应式无线充电是利用了变压器磁耦合的原理，由原线圈通入电流产生变化的磁通，然后在副线圈内激起感应电动势，实现供电电源与新能源汽车完全分离的电能传输技术，从而实现电能的无线化传输。按下按键进行无线充电60秒完成要求3小车直线行驶12米，或爬30度的斜坡1米。测量结果有0.3米左右的误差。

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第7组：滚球控制系统

简介：滚球控制系统的实现关键包含单片机主控制模块，openmv测量模块，舵机模块，上位机qt模块和wifi模块，系统通过openmv的摄像模块实现对小球在平板上的位置追踪并反馈坐标给单片机，由上位机通过wifi模块给单片机发送指令，使单片机执行相应功能，进行pid运算，发送pwm波给舵机，使舵机进行相应角度与转速的调整，最后使小球能够迅速.精准的实现相应功能，最后结果是完成基础部分与发挥部分相应要求。

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第8组：坡道行驶电动小车

简介：本设计坡道行驶小车采用STM32F407核心板作为主控选用TB6612作为电机驱动控制电机做出相应动作，通过五路红外寻迹模块进行寻迹，前进，停止判断，并采用差速算法做转弯操作，实现了最为省能的爬坡运动。在时间控制的算法上，我们通过霍尔编码器读取轮胎转速，以PID算法控制阈值速度，让小车在定时器规定时间内到达终点，实现时间控制。

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