Arduino与Matlab相融合的自控实验平台 被引量：2

1

作者 吴葛 姚鸿泰 周妙言 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期102-106,151,共6页

为帮助学生构建分析实际控制系统的方法,开发基于Arduino与Matlab相融合的自动控制实验平台。以温度控制系统为例,建立温度控制系统的数学模型;搭建基于Arduino平台数据采集、Matlab软件数据分析仿真和Python求解器参数优化的系统模型... 为帮助学生构建分析实际控制系统的方法,开发基于Arduino与Matlab相融合的自动控制实验平台。以温度控制系统为例,建立温度控制系统的数学模型;搭建基于Arduino平台数据采集、Matlab软件数据分析仿真和Python求解器参数优化的系统模型辨识平台。设计了内模PID控制算法,利用Matlab软件对辨识的模型进行仿真测试,同时对温度控制系统进行测试;实现Arduino平台代码的自动生成、自动下载运行以及硬件在环调试等功能。实验结果表明:系统模型辨识较为准确,所提控制策略效果较好;系统模型搭建、算法设计、仿真分析和系统测试全流程的体验,有助于学生提升分析控制系统的能力。 展开更多

关键词 模型辨识 MATLAB软件 arduino平台 内模PID 硬件在环仿真

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基于Arduino和Qt的低成本开源实验机器人平台设计 被引量：7

2

作者 孙作雷 张波 曾连荪 《上海海事大学学报》 北大核心 2013年第2期80-83,94,共5页

针对现有实验移动机器人平台方案的不足,提出低成本的开源设计构架.分别基于开源硬件模块Arduino和开源跨平台软件包Qt搭建上位机和下位机;提出可靠、高效、功能扩展灵活的通信规约,并基于不同的软硬件环境分别在上位机和下位机实现规... 针对现有实验移动机器人平台方案的不足,提出低成本的开源设计构架.分别基于开源硬件模块Arduino和开源跨平台软件包Qt搭建上位机和下位机;提出可靠、高效、功能扩展灵活的通信规约,并基于不同的软硬件环境分别在上位机和下位机实现规约通信包的解析.该方法可帮助移动机器人研究团队快速搭建实验机器人平台并验证理论算法及研究成果;所使用的软硬件均开源,可免费用于科研. 展开更多

关键词 移动机器人平台 arduino QT 通信规约

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基于Arduino的开源3D打印平台系统设计与开发 被引量：6

3

作者 邱海飞 何晋威 +1 位作者 贾振南 欧龙 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第9期232-235,共4页

以当前主流电子原型平台Arduino为开发环境,针对开源3D打印机进行系统设计与开发。确定了一种开源3D打印设备的工作链、软硬件布局及电气控制系统构成,在Arduino平台上构建了该设备的机、电、热集成开发环境,并设计了数字化样机模型。... 以当前主流电子原型平台Arduino为开发环境,针对开源3D打印机进行系统设计与开发。确定了一种开源3D打印设备的工作链、软硬件布局及电气控制系统构成,在Arduino平台上构建了该设备的机、电、热集成开发环境,并设计了数字化样机模型。借助工业级3D打印机制造关键零部件和非标件,通过分部组装成功研制了等比例物理样机,在此基础上实现了Marlin固件的编译、烧刻以及样机校准与系统调试。探索并明确了开源3D打印平台的一体化开发流程和实现方法,为开源3D打印技术的应用、创新及推广提供了重要支持。 展开更多

关键词 3D打印 系统开发 开源 样机 平台 Marlin固件 arduino

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基于Arduino平台的智能硬件设计研究 被引量：46

4

作者 付久强 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期76-79,100,共5页

目的探索基于Arduino平台的智能硬件交互特征与设计方法。方法通过查阅相关文献,了解智能硬件开发的最新成果。通过观察、分析与比较多位智能硬件设计者的开发过程,研究在此过程中出现的共性行为,总结智能硬件设计过程中的相关影响因素... 目的探索基于Arduino平台的智能硬件交互特征与设计方法。方法通过查阅相关文献,了解智能硬件开发的最新成果。通过观察、分析与比较多位智能硬件设计者的开发过程,研究在此过程中出现的共性行为,总结智能硬件设计过程中的相关影响因素以及所具有的交互特征。通过参与智能硬件设计实践活动,开发低保真与高保真原型,同时解决设计中的技术难题。结论概括智能硬件设计的一般流程,总结智能硬件的交互特征以及设计原则,提出面向设计师的Arduino编程技术要求。 展开更多

关键词 arduino平台 智能硬件 交互特征 设计原则

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基于Arduino两轴激光雕刻机的研究与实现 被引量：4

5

作者 伍文进 徐中云 严帅 《机床与液压》 北大核心 2018年第8期15-18,共4页

介绍激光技术的发展与激光器种类,阐述Arduino平台的激光雕刻机控制电路中各模块的功能及其机械传动机构;简要说明GRBL Controller控制软件使用过程;并分析蓝紫光激光器雕刻木材和竹材的瞬间汽化与燃烧过程的机制,并得出加工时最佳的工... 介绍激光技术的发展与激光器种类,阐述Arduino平台的激光雕刻机控制电路中各模块的功能及其机械传动机构;简要说明GRBL Controller控制软件使用过程;并分析蓝紫光激光器雕刻木材和竹材的瞬间汽化与燃烧过程的机制,并得出加工时最佳的工艺方案。实践证明:基于Arduino平台的雕刻机体积小、携带方便、占地面积小、结构紧凑,在未来智能制造领域具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 arduino平台 激光雕刻机 GRBL Controller控制软件

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Arduino控制物联网平台微型花园系统设计 被引量：5

6

作者 张译 王霄 +2 位作者 胡娟 杨靖 龙道银 《现代电子技术》 2021年第4期43-48,共6页

为实现对花园植物生长环境的控制,保证植物正常生长,基于现实背景设计一种Arduino微型花园控制系统。在此选用Arduino Nano作为核心控制器,将传感器技术、WiFi技术、物联网平台、LabVIEW结合起来实现对花园环境的实时监控和及时控制,并... 为实现对花园植物生长环境的控制,保证植物正常生长,基于现实背景设计一种Arduino微型花园控制系统。在此选用Arduino Nano作为核心控制器,将传感器技术、WiFi技术、物联网平台、LabVIEW结合起来实现对花园环境的实时监控和及时控制,并具有检测环境温度、环境湿度、土壤湿度、光照度监控等功能。实现分别在串口显示屏、LabVIEW与机智云物联网平台分别显示。运行结果显示,以Arduino为核心设计的系统通过LabVIEW显示与调试之后,能够在一定精度内保证数据无线传输的实时性及达到远程控制的要求,具有功耗较小、成本低廉、扩展方便等优点,非常具有实用价值和商业推广价值。 展开更多

关键词 微型花园 物联网平台 arduino控制 LabVIEW显示 系统设计 运行测试

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基于Arduino和NB-IoT的棉田环境监测系统设计 被引量：14

7

作者 娄晓康 张立新 +2 位作者 张雪媛 李春志 范锦杰 《农机化研究》 北大核心 2022年第6期71-76,共6页

针对传统的棉田环境监测监测系统网络中传输距离短、功耗高、网络结构复杂、信号在传输过程中易受干扰等缺点,以Arduino开发板和NB-IoT无线传输技术为核心技术,设计了一种基于高度集成化、广覆盖、低功耗的棉田环境监测监测系统。系统以... 针对传统的棉田环境监测监测系统网络中传输距离短、功耗高、网络结构复杂、信号在传输过程中易受干扰等缺点,以Arduino开发板和NB-IoT无线传输技术为核心技术,设计了一种基于高度集成化、广覆盖、低功耗的棉田环境监测监测系统。系统以ATmega328P嵌入式芯片为主控制器,感知层通过终端节点采集温湿度及氮磷钾、电导率参数检测等环境数据,传输层使用移远通信的NB-IoT BC28模块将感知层数据输出到中国电信物联网云平台,应用层使用网页客户端和手机APP实时观看监测数据。测试结果表明:系统软硬件优化后,能够稳定运行,实时准确采集和上传相关数据,方便用户远程监测,为棉田环境监测系统监测提供了有力保障。 展开更多

关键词 棉田 环境监测系统 物联网云平台 arduino NB-IoT

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基于Arduino平台的交互原型设计研究 被引量：3

8

作者 王晓慧 覃京燕 +3 位作者 姜欣雨 路彦坤 李佶阳 王雨佳 《包装工程》 CAS 北大核心 2018年第6期133-138,共6页

目的探索基于Arduino平台的交互原型设计和实现方法。方法首先简要介绍交互原型设计和Arduino平台。然后总结基于Arduino平台的交互原型设计和实现的一般流程,是软硬件结合的全过程,依次为需求分析和用户分析、系统设计(包括设计原理分... 目的探索基于Arduino平台的交互原型设计和实现方法。方法首先简要介绍交互原型设计和Arduino平台。然后总结基于Arduino平台的交互原型设计和实现的一般流程,是软硬件结合的全过程,依次为需求分析和用户分析、系统设计(包括设计原理分析、硬件部分设计和软件部分设计)、系统实现(包括硬件连接、软件编程和包装设计与制作)、系统评价和迭代。最后通过两个案例详细阐述该流程,这两个案例不同于传统智能产品,更强调环境感知的创新设计。其中,VR交互手套采用低廉的硬件实现了三维空间鼠标,达到人与环境交互的目的;PM2.5感知器不仅将空气中的PM2.5可视化,而且还能与用户互动。结果总结了基于Arduino平台的交互原型设计的一般流程,通过两个案例将该流程细化实施。结论鉴于Arduino低成本、开放性、与传感器连接容易等特点,适合交互原型的设计,这里总结设计和开发的软硬件全过程,使读者可以初步掌握基于Arduino平台进行交互原型设计的基本能力。 展开更多

关键词 arduino平台 交互原型 虚拟现实 环境感知

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基于Arduino和机智云的实验室监测系统设计 被引量：3

9

作者 钱强 郑义 闫丽华 《电子测量技术》 2020年第23期35-39,共5页

实验室监测领域长期存在着耗费人力、环境数据监测查看不便及相关检测设备不易维护等问题,针对这些问题提出一种基于云平台的解决方法。使用Arduino板和多种传感器对实验室进行数据采集,通过WiFi无线网络上传到机智云服务平台,进一步发... 实验室监测领域长期存在着耗费人力、环境数据监测查看不便及相关检测设备不易维护等问题,针对这些问题提出一种基于云平台的解决方法。使用Arduino板和多种传感器对实验室进行数据采集,通过WiFi无线网络上传到机智云服务平台,进一步发送到本地Python服务器的MySQL数据库,并在手机安卓应用端显示。实验结果表明管理员和检查员可对实验室随时随地接收异常信息提醒,查看实验室每日及每周历史数据。该实验室监测系统可以减少实验室人力、远程管理、方便维护。 展开更多

关键词 实验室 arduino 云平台 ANDROID PYTHON ESP8266 机智云

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基于平台Arduino的防酒驾汽车安全启动系统 被引量：4

10

作者 程丽丽 刘志刚 毕明岩 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2018年第3期265-271,共7页

为了防止酒驾人员逃避检测,保证驾驶安全,设计了一种集酒精检测系统与汽车启动一体式安全启动系统。该系统必须先经过酒精检测,然后才能启动汽车。以开源电子原型平台Arduino为控制核心,加入基本安全驾驶检测功能,将酒精检测传感器模块... 为了防止酒驾人员逃避检测,保证驾驶安全,设计了一种集酒精检测系统与汽车启动一体式安全启动系统。该系统必须先经过酒精检测,然后才能启动汽车。以开源电子原型平台Arduino为控制核心,加入基本安全驾驶检测功能,将酒精检测传感器模块与语音传感器模块结合,采用语音启动汽车。系统模块分2地安装,两部分模块由2.4~2.5 GHz ISM频段的单片无线收发芯片NRF24L01实现通讯。经过实验检测,检测成功率至95%以上。结果表明:该系统从方法上提高酒精传感器的检测成功率。因而,该系统精简、安装便捷,可改善传统酒驾系统检测灵敏度,克服逃避检测问题。 展开更多

关键词 汽车主动安全 酒精检测 arduino平台 语音启动汽车 无线收发芯片NRF24L01

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基于Arduino的小型浅水作业ROV研制

11

作者 范涛 崔晓华 +3 位作者 任福深 王克宽 胡庆 杨雨潇 《石油机械》 北大核心 2018年第8期37-42,共6页

针对小型ROV在近海平台等浅水环境顶流作业能力差和运动控制难的问题,研制开发了基于Arduino的小型浅水作业ROV精灵号,提出以Arduino mega 2560作为核心控制器的控制系统架构,同时采用小体积大推力推进器,提高ROV本体顶流作业能力。以Ar... 针对小型ROV在近海平台等浅水环境顶流作业能力差和运动控制难的问题,研制开发了基于Arduino的小型浅水作业ROV精灵号,提出以Arduino mega 2560作为核心控制器的控制系统架构,同时采用小体积大推力推进器,提高ROV本体顶流作业能力。以Arduino为核心,进行上层指令系统和底层运动系统的搭建并通过串口通信方式建立上下系统通信。设计了浅水作业ROV的机械结构,建立了精灵号ROV的动力学模型,采用PID进行艏向运动控制,并进行了系统仿真。系统联调和水池试验结果表明了以Arduino为核心的精灵号浅水ROV控制系统设计的可行性,同时验证了推力矢量合成的实际效果。该ROV的研制对于其他微小便携式机器人,尤其是小型ROV的开发具有参考意义。 展开更多

关键词 浅水 近海平台 ROV 控制系统 arduino

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基于Arduino与树莓派平台的分布式数据采集处理系统设计 被引量：7

12

作者 杨梓谦 李彤 +1 位作者 彭智敏 段志刚 《农业技术与装备》 2019年第3期9-11,14,共4页

文章以Arduino与树莓派的平台结合云数据交互处理架构,开发了具有自动控制功能的分布式数据采集处理系统。该系统通过传感器网络采集前端田间温度、湿度、空气成分浓度、光强度等数据,通过网关设备连接云服务器,实现数据整合与控制前端... 文章以Arduino与树莓派的平台结合云数据交互处理架构,开发了具有自动控制功能的分布式数据采集处理系统。该系统通过传感器网络采集前端田间温度、湿度、空气成分浓度、光强度等数据,通过网关设备连接云服务器,实现数据整合与控制前端通风系统、浇灌系统、光照系统等设备。云端完成对数据的在线分析与智慧种植方案的生成与下发。通过该系统的开发实现了田间数据与云端种植方案的联通,并通过在线平台实现了农业自动化在大棚的运用。 展开更多

关键词 arduino 树莓派 分布式平台 云数据处理

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基于无线传感器网络的实时近海环境监测系统设计 被引量：17

13

作者 梅海彬 张明华 黄冬梅 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第1期110-113,共4页

针对传统近海环境监测手段实时性差、监测范围小、成本高、可扩展性差的不足,提出一种基于Arduino开放平台与XBee Pro增强通信距离的无线传感器网络对近海环境进行实时监测的系统。考虑到海洋特殊环境的需求,首先给出实时近海环境监测... 针对传统近海环境监测手段实时性差、监测范围小、成本高、可扩展性差的不足,提出一种基于Arduino开放平台与XBee Pro增强通信距离的无线传感器网络对近海环境进行实时监测的系统。考虑到海洋特殊环境的需求,首先给出实时近海环境监测系统的总体框架,然后对节点硬软件设计中涉及的长距离通信、多种通信机制的融合、节点供电优化等关键问题给出相应的解决方案。该系统设计能够实现全面、高效、低成本的海洋环境信息采集,较传统方法更具有科研和实践应用价值。 展开更多

关键词 近海环境监测 无线传感器网络 arduino平台 ATMega2560芯片 ZIGBEE技术

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图式理论视阈下儿童编程立体书设计研究 被引量：5

14

作者 付久强 张倩倩 孙远波 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第2期36-43,共8页

目的编程教育是信息时代儿童教育的重要方面,如何引导儿童把无形的逻辑思维转化成有形的存在,成为儿童编程教育亟待解决的课题。方法从儿童编程教育认知图式的角度出发,采用AEIOU框架和用户参与式方法,分析用户在典型编程学习场景下的... 目的编程教育是信息时代儿童教育的重要方面,如何引导儿童把无形的逻辑思维转化成有形的存在,成为儿童编程教育亟待解决的课题。方法从儿童编程教育认知图式的角度出发,采用AEIOU框架和用户参与式方法,分析用户在典型编程学习场景下的行为特性与潜在需求,结合儿童编程教育产品的市场现状,探究编程启蒙教育立体书的设计路径。结果设计案例以木板为表达载体,借助Arduino开源硬件和KRobot可视化编程教育软件,将"木板"、"电路"和"编程"相结合,开发出集趣味性、创造性和分享性于一体的编程启蒙教育立体书,并根据用户的主观满意度指标评测产品效果,完善产品的内容体系。结论立体书的设计可以降低编程启蒙教育的入门难度,建立由教育内容服务、用户内容共创与效果反馈机制融合的编程教育内容服务范式,为儿童编程教具的设计提供新思路。 展开更多

关键词 图式理论 儿童编程教育 arduino平台 立体书设计 设计评价

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猪舍轨道式自动送料系统设计与试验 被引量：3

15

作者 庞昌乐 程进 +1 位作者 张东旭 陈刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期122-129,共8页

针对现有绞龙和塞盘等管道式输送粉状饲料方式存在残留量不易清理、送料量计量困难等问题,设计了一种由称量平台、送料车、平移轨道、高架轨道和控制系统组成的饲料自动输送系统。通过研究在送料车遍巡舍内圈栏位的基础上舍内圈栏与目... 针对现有绞龙和塞盘等管道式输送粉状饲料方式存在残留量不易清理、送料量计量困难等问题,设计了一种由称量平台、送料车、平移轨道、高架轨道和控制系统组成的饲料自动输送系统。通过研究在送料车遍巡舍内圈栏位的基础上舍内圈栏与目标巡航时间的关系,确定送料车和轨道等硬件设计方案以及技术参数,结合称量传感器负反馈控制方法,设计WiFi无线控制系统,实现送料车装料和卸料的自动巡航控制,称量平台自动计量装料量,以及平移轨道机构对接称量平台与舍内双列圈栏轨道。以粉状饲料作为试验材料在中国农业大学上庄试验站进行了现场试验,结果表明:称量系统测量值与实际测量值的相对标准偏差平均值之差小于1%,系统测量值的最大相对标准偏差小于2.5%,满足精确供料要求;自动控制系统能够控制送料车按设计要求完成装料、巡航送料和卸料,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 猪舍 轨道式送料车 称量平台 在线监测 WiFi无线控制 arduino

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多功能辐射环境监测系统设计 被引量：1

16

作者 杨强 胡青云 +2 位作者 马晨翔 刘军 赖万昌 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第5期515-520,共6页

设计了基于Arduino平台的多功能辐射环境监测系统。该系统以Arduino为控制核心,集成了辐射剂量测量以及温度、湿度、压强、PM2.5等多种参数传感器,并通过无线网络与互联网云端平台对接。实验测试表明:该系统可通过云端平台对多种环境参... 设计了基于Arduino平台的多功能辐射环境监测系统。该系统以Arduino为控制核心,集成了辐射剂量测量以及温度、湿度、压强、PM2.5等多种参数传感器,并通过无线网络与互联网云端平台对接。实验测试表明:该系统可通过云端平台对多种环境参数进行远程监控,用户能够简单、快速地搭建满足需求的应用系统,可为远程监控系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 arduino 环境监测 辐射测量 云端

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齿轮-连杆组合机构多足机器人的设计与控制研究 被引量：2

17

作者 王向玲 张林 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期499-503,共5页

基于蜘蛛、螃蟹节肢动物的爬行方式,采用作图法设计一种满足预定轨迹要求的齿轮-连杆组合机构:多足机器人。利用Solid Works软件对该机器人零件进行装配,并采用其中的Motion模块添加马达进行运动仿真分析,得出爪端速度曲线,验证了该机... 基于蜘蛛、螃蟹节肢动物的爬行方式,采用作图法设计一种满足预定轨迹要求的齿轮-连杆组合机构:多足机器人。利用Solid Works软件对该机器人零件进行装配,并采用其中的Motion模块添加马达进行运动仿真分析,得出爪端速度曲线,验证了该机构的可行性。另外,该机器人搭载了TGAM脑电模块采集脑电数据,通过蓝牙串口发送给PC机进行数据处理,最后将数据发送给Arduino平台控制多足机器人以不同速度前进,实现脑波控制机器人的目的。 展开更多

关键词 齿轮-连杆组合机构 多足机器人 SOLID WORKS Motion模块 TGAM脑电模块 arduino平台

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自航试验船模通用控制系统设计与实现 被引量：1

18

作者 孙宁 李丽娜 +1 位作者 郑茂 初秀民 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第9期132-139,145,共9页

该文在分析典型缩比船模实验需求的基础上,基于Arduino平台开发通用自航船模实验控制系统,设计多种航行模式以满足不同试验测试需求,通过制作两种典型缩比自航船模开展不同航行模式测试,获得翔实的试验数据,其中航向保持精度优于±2... 该文在分析典型缩比船模实验需求的基础上,基于Arduino平台开发通用自航船模实验控制系统,设计多种航行模式以满足不同试验测试需求,通过制作两种典型缩比自航船模开展不同航行模式测试,获得翔实的试验数据,其中航向保持精度优于±2°,路径跟随精度优于0.8 m,证明该系统测试精度良好,可支撑开展航向保持、路径跟随、Z形实验等典型试验科目,其他试验数据表明该实验控制系统可满足不同船型多种自航试验的测试需求,具备普适性与实用性。 展开更多

关键词 缩比船模 自航试验 arduino平台 路径跟随 操纵性试验

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无传感器测深技术研究 被引量：1

19

作者 张勃 武利生 +1 位作者 张保军 邢东东 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第4期15-18,共4页

针对现有的悬杆测深技术存在水面信号获取准确性差,水底信号触发装置机械结构复杂或受测流环境干扰明显等问题,对通过模拟量电压识别水面信号和通过电机输出扭矩的变化得到水底信号的无传感器测深技术进行了研究,设计了基于Arduino平台... 针对现有的悬杆测深技术存在水面信号获取准确性差,水底信号触发装置机械结构复杂或受测流环境干扰明显等问题,对通过模拟量电压识别水面信号和通过电机输出扭矩的变化得到水底信号的无传感器测深技术进行了研究,设计了基于Arduino平台的根据空气和水中电阻率不同获取水面信号的方案。利用ANSYS/LS-DYNA分析了碰撞过程并得出碰撞过程中悬杆加速度变化趋势和碰撞瞬间电机输出扭矩变化趋势,通过PLC监测伺服单元反馈模拟量变化值准确得到水底信号。实践证明,该技术能准确测深,已用于黄委中游水文水资源局各水文站的缆道吊箱测流系统。 展开更多

关键词 arduino平台 中值滤波 电机输出扭矩 水面信号 水底信号 悬杆测深

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自动灌溉系统设计与实现 被引量：2

20

作者 廖全林 邓桂骞 +3 位作者 王成峰 李仕军 薛阳 何元转 《农业技术与装备》 2023年第9期41-42,共2页

智慧农业灌溉系统将是解决我国农业水资源供需矛盾的主要手段之一,为了进一步提升农业上水的利用率,基于传感器和自动控制技术设计了自动灌溉系统。自动灌溉系统的应用,将实现灌溉过程的无人值守,减少人员的工作强度,提高灌溉效率,具有... 智慧农业灌溉系统将是解决我国农业水资源供需矛盾的主要手段之一,为了进一步提升农业上水的利用率,基于传感器和自动控制技术设计了自动灌溉系统。自动灌溉系统的应用,将实现灌溉过程的无人值守,减少人员的工作强度,提高灌溉效率,具有良好的适应性、易使用、高可靠性,有一定的推广价值。 展开更多

关键词 自动灌溉 arduino 云平台 实时监测

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