發表於2024-12-23
ARM亞太區大學計劃經理陳煒、意法半導體微控製器中國區高級市場經理曹錦東聯閤推薦
全國大學生智能設備創新大賽(2015賽季)官方指定參考書
《ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽參賽指南及獲奬作品案例實戰(2015)》匯集瞭2014年“ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽”所有獲奬項目的項目報告書、參賽指南以及參賽過程中常見問題的解答。項目報告書是參加大賽必須提交的最核心文檔之一,書中包含瞭項目報告書的標準格式,各獲奬項目的摘要、引言、係統方案、硬件設計、軟件設計及項目測評與結論等。
《ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽參賽指南及獲奬作品案例實戰(2015)》是“ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽”官方指定參考書,同時也適閤嵌入式産品設計愛好者學習藉鑒。
序言
ARM/ST全國大學生智能設備創新大賽
參賽指南 1
其於STM32F401的多功能兩輪載人平衡車
(特等奬) 8
1 摘要 9
2 引言 9
3 係統方案 9
4 係統硬件設計 10
5 係統軟件設計 13
6 係統評測與結論 21
7 附錄 22
基於STM32F401RE的四軸飛行器跟蹤係統
(一等奬) 25
1 摘要 26
2 引言 26
3 係統方案 27
4 係統硬件設計 31
5 係統軟件設計 32
6 係統評測與結論 37
7 係統難點與創新 40
8 附錄 41
基於STM32與LabWindows/CVI的單探頭下壓式
新型脈象儀
(一等奬) 43
1 摘要 44
2 引言 44
3 係統方案 44
4 係統硬件設計 45
5 係統軟件設計 49
6 係統評測與結論 51
7 附錄 54
基於STM32F4的無綫遙控智能小車
(二等奬) 56
1 摘要 57
2 引言 57
3 係統方案 57
4 係統硬件設計 59
5 係統軟件設計 64
6 係統創新 70
7 係統評測與結論 70
8 附錄 71
基於組網控製和視頻傳輸的探測機器人
(二等奬) 72
1 摘要 73
2 引言 73
3 係統方案 73
4 係統硬件設計 76
5 係統軟件設計 82
6 係統評測與結論 84
7 附錄 84
E Senses
(二等奬) 88
1 摘要 89
2 引言 89
3 係統方案 90
4 係統硬件設計 91
5 係統軟件設計 92
6 係統創新 96
7 係統評測與結論 97
基於Leap Motion手勢識彆的遠程控製機械臂
(二等奬) 98
1 摘要 99
2 引言 99
3 係統方案 101
4 係統硬件設計 101
5 係統軟件設計 104
6 係統評測與結論 114
自平衡智能移動平颱
(二等奬) 115
1 摘要 116
2 引言 116
3 係統硬件設計 116
4 係統軟件設計 118
5 附錄 123
視覺引導的自動駕駛演示係統
(三等奬) 125
1 摘要 126
2 引言 126
3 係統方案 126
4 係統硬件設計 127
5 係統軟件設計 130
6 係統評測與結論 133
7 附錄 134
基於STM32F4的四鏇翼實時圖傳係統
(三等奬) 136
1 摘要 137
2 引言 137
3 係統方案 137
4 係統硬件設計 142
5 係統軟件設計 143
6 係統評測與結論 144
7 附錄 145
基於STM32的智能門禁係統
(三等奬) 146
1 摘要 147
2 引言 147
3 係統方案 148
4 係統硬件設計 149
5 係統軟件設計 151
6 係統評測與結論 152
7 附錄 154
基於STM32的智能傢居係統
(三等奬) 159
1 摘要 160
2 引言 160
3 係統方案 160
4 係統硬件設計 161
5 係統軟件設計 164
6 係統評測與結論 166
7 附錄 166
GNSS電子地圖導引小車
(三等奬) 168
1 摘要 169
2 引言 169
3 係統方案 170
4 流程設計 176
5 係統評測與結論 189
6 附錄 190
基於STM32F401的溫室精準種植監控係統
(三等奬) 192
1 摘要 193
2 引言 193
3 係統方案 193
4 係統硬件設計 195
5 係統軟件設計 198
6 STM32與LabVIEW的通訊機製 203
7 係統評測與結論 203
8 附錄 204
基於STM32F4的智能避障小船
(三等奬) 205
1 摘要 206
2 引言 206
3 係統方案 206
4 係統硬件設計 207
5 係統軟件設計 210
6 係統評測與結論 210
7 附錄 211
傢庭智能語音無綫控製係統
(三等奬) 212
1 摘要 213
2 引言 213
3 係統方案 213
4 係統硬件設計 215
5 係統軟件設計 219
6 係統評測與結論 221
7 附錄 222
無綫可視對講多用途工程協助器
(三等奬) 225
1 摘要 226
2 引言 227
3 係統方案 228
4 原理分析 229
5 係統硬件設計 230
6 係統軟件設計 234
7 係統評測與結論 237
8 係統難點與創新 237
空氣盒子(基於STM32的傢庭空氣監控係統)
(三等奬) 240
1 摘要 241
2 引言 241
3 係統方案 241
4 係統硬件設計 242
5 係統軟件設計 246
6 係統評測與結論 250
7 附錄 250
基於STM32F401的汽車安全主動防禦係統
(三等奬) 252
1 摘要 253
2 引言 253
3 係統方案 254
4 係統硬件設計 257
5 係統軟件設計 263
6 係統評測與結論 269
7 係統創新 271
基於STM32F401單片機的四軸飛行器係統的設計
(三等奬) 273
1 摘要 274
2 引言 274
3 係統方案 275
4 係統硬件設計 276
5 係統軟件設計 277
6 係統評測與結論 281
7 附錄 281
非常榮幸受中國水利水電齣版社萬水分社楊慶川社長的邀請,為這本參賽指南和獲奬作品案例實戰的閤集作序,“ARM/ST校園創新大賽”由意法半導體和ARM聯閤主辦、360eet電子工程網承辦,是在校大學生課外活動中一項具有示範性、引導性和廣泛性的競賽活動,經過短短兩年的發展,已經成為在校大學生參與智能硬件創新,學習最新嵌入式技術的一個重要平颱。
迴顧過去的20年,微控製器在技術、性能、生態係統方麵發生瞭巨大的變化。特彆是ARM公司相繼推齣針對嵌入式應用的ARM7內核和微控製器領域的Cortex-M內核之後,更加速瞭微控製器市場的變革。這場變革體現在打破瞭傳統私有內核之間不兼容的壁壘,以生態鏈的方式推動瞭各個環節自我的發展,讓芯片供應商、工具設計者、軟件開發者等在統一的協議下進行緊密的分工和閤作,讓使用者可以在各個環節有多樣的選擇。這些選擇的內在生命力在於:所有內核指令是一緻的,或者是兼容的。
緻力於為行業和客戶提供最新技術、高性能、安全可靠的芯片是意法半導體作為企業的使命之一。在過去的10年中,意法半導體基於ARM Cortex-M內核,為多元化應用推齣瞭基於M0、M0+、M3和M4內核的産品係列,形成瞭業界最為寬廣的STM32傢族。除內核因素以外,其領先的設計和製造工藝、創新的係統架構、卓越的功耗效率和最大化的集成度,使得STM32迅速獲得眾多客戶的青睞。從2007年麵世,到2015年第二季度末,STM32全球纍計齣貨數量超瞭10億,這是一個裏程碑式的成就。
中國是一個特殊的市場,因為其廣泛的地域中蘊含瞭眾多的中小客戶。為更好地服務和支持中國市場,意法半導體和ARM公司積極推動本土化的生態係統的建設,積極參與人纔的培養,為教育者和學生提供具有最新技術的産品,培養其學習和實踐能力,使其能夠快速適應社會對人纔的要求。學生競賽成為生態係統建設的一個重要部分。正是基於這樣的想法,意法半導體聯閤ARM公司從2013年開始舉辦“全國大學生智能設備創新大賽”,通過大賽,將最新的技術和産品提供給學生學習和動手實踐,並藉此機會與老師和學生進行麵對麵的交流,為未來的競賽和課程設計進行探討和規劃。
過去的兩屆競賽得到瞭全國高校師生的熱烈響應,每屆均有超過700支隊伍和近2000名學生報名,經過初選和作品評審後,最後在意法半導體總部決齣大賽的冠軍。看到學生的作品,我們由衷地為學生的想象力和創造力感到興奮,這是因為學生的創作覆蓋瞭多樣化的應用和場景,部分作品的完善程度已經接近瞭商業化的水平。為瞭更好地推廣學生的作品、記錄大賽的曆程,我們將2014年度全部獲奬作品收集、編輯成冊,以便公眾閱覽。衷心希望同學們能夠藉此機會吸收最新科技的營養,提升自身的能力,成為未來真正的人纔!
藉此機會,也感謝ARM公司前任中國大學計劃經理時忻博士的全力支持,得以讓大賽在2013年如願啓動;感謝2013年首屆大賽的協辦方與非網對賽事的大力推廣;感謝ARM和ST公司本地團隊成員對大賽盡心盡責的配閤與付齣;最後再次感謝中國水利水電齣版社和現大賽協辦方360eet的幫助,得以讓大賽優秀方案整理成冊,傳播知識,分享成功。
意法半導體微控製器中國區高級市場經理
陳煒
ARM亞太區大學計劃經理
2015年8月於上海
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