嵌赛归来 | 基于STM32的一等奖嵌赛作品集锦（4）

只看该作者 · 2023-10-23 13:33

本帖最后由 STM新闻官于 2023-10-23 13:37 编辑

【导语】本期是第四篇文章，共展示10个作品，向大家介绍全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛全国总决赛中，基于STM32产品系列的一等奖作品。

本期文章的一等奖作品，均是IOT赛题方向。

1
太阳能无人水质监测船
参赛方向：IOT 团队名称：Magic_β

本作品是一款基于 NB-IoT 物联网技术的无人水质监测船，可应用于河湖水域治理、安全监管、流域“排污排查”、水产养殖区域的水质收集等各种水体的无人自动监测任务。具有自主巡航、不间断地高效性工作、省时省力、覆盖面广的特点和优势。

主要创新点：

整套船体系统采用低功耗设计并带有太阳能板，可长时间在水上待机；
系统采用 NB-IoT 模块上报数据至云端，实现水质参数的物联网以及无人监管的任务执行；
使用微信小程序和 2.4GHz 双模控制，可在多种终端设备多种方式控制小船，可确保行驶安全性；
自动驾驶中以 GPS/北斗结合电子罗盘进行引导，确保到达目标监测区域的准确性。

▲ 作品展示

2
融"会"贯通——基于智慧互联的电子会议徽章

参赛方向：IOT 团队名称：好想去南京队
本系统是一款极富创意的便携高效的会议助手——电子会议徽章，统筹了“会前-会中-会后”一体化设计，是面向会议的专用解决方案，将会议的多个繁复程序浓缩在一个小巧的徽章中，极大地提升了会议效率，减小会议程序的复杂度。
主要创新点：

应用场景创新：电子会议徽章的应用场景创新首先体现在“会议”这一领域的挖掘；本作品类似于一款智能穿戴产品，具有便携性特点；
WB55 网络协议的扩展：将 ESP32 作为拓展模块来扩展STM32WB55 的网络协议，将 Zigbee、Thread 等协议与 Wi-Fi 协议结合起来，为 STM32WB55带来了更广泛的通信能力和协议支持；
轻量化 LVGL 图形库：采用轻量级图形库进行界面显示是一种创新举措，LVGL 图形库占用内存小、运行效率高，能够最大程度地优化徽章的资源利用，确保在有限的硬件条件下实现出色的图形显示；
会议一体化设计：将分立的会议流程中，所需的多样复杂的各个环节集成化，方便会议管理，提高会议效率和参与度。

▲ 作品展示

3
基于STM32F4的智能垃圾分类箱

参赛方向：IOT 团队名称：没有这队
本系统通过集成传感器和人工智能技术，实现对不同类型的垃圾自动识别，并在投放时给予指导，以提高垃圾处理效率和资源利用率；此外，智能垃圾分类箱还具备管理功能，可记录投放的垃圾种类、数量等信息，用于优化管理。
主要创新点：

图像识别技术：通过图像识别算法对投放的垃圾进行分析和判断，实现了自动化的垃圾分类；
管理功能：通过内部集成数据采集模块，实时记录和存储投放的垃圾种类、数量等信息，并为后续处理提供参考依据；
物联网技术：与网络连接实现远程监控和管理，用户可通过手机 APP 或者电脑端进行实时查看垃圾箱的状态、数据统计和管理；
用户友好界面：用户界面设计简洁明了，操作方便。

▲ 作品展示

4
基于语音识别的智能杯垫

参赛方向：IOT 团队名称：有用就

本作品属于创意消费品，可记录使用者饮水数据并分析饮水状况，在每天使用者饮水量不足的时候会给予不同灯光闪烁提醒，从而促进使用者的饮水健康。本作品不仅可以记录饮水的数据，而且具有磁力搅拌的功能。

主要创新点：

磁力搅拌饮品，在杯中放入磁转子即可被下方电机风扇上装载的磁铁吸引，电机转动驱动杯中搅拌；
采用算法将重量的变化转化为饮水的数据；
搅拌液体无需考虑电机转动方向，将电机驱动模块简化为 NMOS 加上二极管，节约了设计成本；
采用四片半桥式电阻应变片传感器来获取重力的数据；
采用 RGB 灯光来提醒饮水不足，可自行设置灯光的样式。

▲ 作品展示

5
鱼儿快乐缸——智能鱼缸

参赛方向：IOT 团队名称：水族守护队

本作品是一款可进行自动化管理和维护的智能鱼缸，主要功能包括自动调节水质，监测鱼的活动并预测其健康状况，以及提供适合鱼类生存的光照、温度和营养等环境；可通过应用程序远程操控和监控，使得用户无论身处何地都能随时关注自己的鱼类宠物。

主要创新点：

实时远程监控和管理：允许用户通过手机应用进行远程监控和管理，随时查看鱼缸的状态，调整鱼缸的环境参数，甚至远程喂食，大大提高鱼缸管理的便利性；
语音人机交互：用户能够通过语音与智能鱼缸进行交互，通过语音指令控制智能鱼缸，消除了传统操作方式的限制；
自动化水质管理：智能鱼缸内置传感器可以实时监测水质参数，并自动调整；
自动喂食：根据设定的数量自动投放鱼食，用自动喂食装置推出鱼食，解决了传统鱼缸需要定时喂食的痛点；
智能管理：可实时根据鱼缸温度、光照强度来控制加热器，灯光；
声音和动画效果：通过装配声音系统和 LED 屏幕，使鱼缸在视觉和听觉上更有吸引力。

▲ 作品展示

只看该作者 · 2023-10-23 13:38

本帖最后由 STM新闻官于 2023-10-23 13:43 编辑

6
一种便捷化的坐姿矫正系统
参赛方向：IOT 团队名称：内卷不队
本作品是以STM32L476RG 单片机为主控的智能坐姿矫正系统，具有人机交互功能。通过利用眼镜的激光测距模块和姿态传感器判断用户坐姿是否符合规范，通过语音模块提醒用户矫正坐姿，并利用智能手表切换眼镜工作模式，通过云平台对采集数据进行分析。可应用于青少年学习阅读、使用电子产品，或坐姿不规范的矫正场景，预防青少年近视，辅助青少年养成良好坐姿的目的。
主要创新点：

首次将嵌入式相关技术应用到防近视领域，保障青少年视力健康；
多传感器融合技术：通过激光测距模块与姿态传感器采集包括视距、角速度、温度、磁场等数据，再对数据进行融合互补，实现数据的高精度采集；
集成化 PCB 设计：产品功能完备、性能提高的同时，大大减轻了其体积和质量，具有更为人性化的佩戴体验；
人机交互设计：利用按键可控、界面可视的外加拓展设备方式实现便捷、友好的人机交互方式，利于使用者对产品的工作模式进行实时控制；
物联网通信技术：搭建物联网系统平台，实现对采集数据的整理和分析、共享和交互，能够更好地满足用户的需求。

▲ 作品展示

7
基于stm32的智能中医按摩教学实验平台

参赛方向：IOT 团队名称：按摩之芯

本项目旨在利用 STM32H7B3I-DK 开发板设计一款智能中医按摩教学实验平台，向更多的人群普及和传播中医按摩的知识，并给提供学生和医学研究人员一个全面且直观的学习和实验环境。该系统结合物联网技术、传感器技术和实时数据处理，实现智能化的按摩教学实验，实时反馈和指导用户的操作，使用户可以深入了解中医按摩的原理、技法和应用，增加对中医文化的认知。可应用于医学教育、康复护理、个人健康管理及科研实验等领域。

主要创新点：

准确实现穴位识别和定位：针对寻找指定穴位难度大的问题，使用 STM32H7B3I-DK 开发板控制手眼一体的机械臂和深度摄像头，具有 6 个旋转运动关节的 JAKA 机械臂配合Realsense 摄像头，可实现 6 个自由度在一定范围内的精确移动与操作；
类专业医师按摩效果实现：针对按摩对手法的力度和速度要求高的问题，使用 STM32H7B3I-DK 开发板控制 3 个传感器监测被按压穴位的状态，加速度传感器 ADXL345 提供准确的手部姿势和运动信息；陀螺仪传感器 MPU-6050 测量角速度和角度变化，用于监测按摩运动的旋转和转动角度，并提供姿势稳定性的反馈；压力传感器 FSR400 测量按摩部分的压力变化，以了解按摩的力度和力量分布情况；本作品通过按摩过程中的生物反馈，不断改善按摩效果和个性化调整；
智能中医按摩教学：针对传统培训效率低，医学生错误操作问题易被忽略的情况，基于STM32H7B3I-DK 开发板的系统采用易于操作的触摸屏界面，设计多样性的按摩模式，包括按揉、敲击等模式，颈肩、腰背等个性化按摩方案供医学生或带教老师选择，并提供清晰的指令和操作流程，从而降低使用门槛，提升可操作性。

▲ 作品展示

8
社区自助购物车

参赛方向：IOT 团队名称：铁蛋队
本系统以 STM32F7为主控，综合运用物联网、嵌入式、传感器等技术，实现了自助购物、自助称重打印、商品识别、助力推车、自助付款，以减轻顾客的购物等待时间，为商家减少人力成本、增加销售。可用于大型商超，改善消费者购物体验感，提高超市的结账效率。
主要创新点：

集成化：集成了人机交互、商品条码识别、蔬果识别、语音播报、自助扎口、自助称重等技术，实现自助扫码、自助称重、自助付款、自助打印小票，自助打印标签等功能；
便捷性：产品造型设计灵巧、重量小、操作简易，方便使用者进行移动、维护；
可靠性：购物车严格按照产品智能化进行设计，软硬件系统设计稳定、可靠，能够经受长时间运行和高负荷的工作条件，可保证续航能力强且充电方便；
实用性：功能全面，购物车的操作界面简单、直观、易于使用；
新颖性：增加了自动扫描识别技术、移动支付集成、自助称重，自助打印小票等功能。

▲ 作品展示

9
“芯农园区”——基于物联网技术的智慧农业大棚园区系统

参赛方向：IOT 团队名称：好运来队
本作品模拟出智慧农业大棚系统，系统以 STM32 单片机作为控制系统的核心，通过对影响农作物生长的空气温度、空气湿度、光照强度、土壤湿度等环境参数进行实时采集，并将采集到的数据通过MQTT 协议实时上传到云平台，用户可通过手机 APP 及 PC 端软件实时监测分析作物生长的环境数据，及时下发命令，改善农作物生长环境，实现智能化农业生产的目的。
主要创新点：

无线通信方式的智能融合：利用基于无线传输方式的通信系统，每个大棚节点的数据通过 Zigbee网络传输至智能网关，同时将摄像头捕获的视频流通过 WiFi 网络传输至服务器；关键节点加装 NB 模组将数据上传至云端服务器；通过多样化的无线通信方式数据传输方式，保证了大棚数据的安全可靠与稳定，实现大棚内农业生产的智能化、信息化；
物联网终端控制台的集成化管理设计：通过搭建及部署前端服务器与后端数据库，将智能大棚内各类数据通过无线传输结合 TCP/IP 协议，MQTT 协议上传至物联网终端控制台，完成对数据的存储与分析、对设备的管理与控制；
深度学习及大数据融合技术的应用：结合视觉技术的应用，进行图像采集，实现图像的实时监控。
新能源的有效利用：整套系统可利用清洁无污染的太阳能提供动力，既保证系统在突发断电时候的正常运行，又符合当代社会低碳生活及绿色环保的时代主题。

▲ 作品展示

10
基于RT-Thread的智慧云畜粪处理系统

参赛方向：IOT 团队名称：粪不顾身
本作品是基于 RT-Thread 的智慧云畜粪处理系统，可实现养殖场全流程、智能化的自动畜粪检测及收集，可为畜牧养殖业带来了极大的便利和经济效益。
主要创新点：

畜粪检测：由于养殖场环境恶劣，本作品采用非均匀质量分布的检测算法，识别场内是否出现粪便的堆积现象，而不受粪便等污渍影响；
粘连物清扫：借助清扫刮板多次清扫，粪便托盘托举等手段实现对“粪便”这种高粘性污垢的高效清理；
自适应功率分配：为保证清扫的高效性和完全性，本项目通过超声波传感器对清扫刮板的姿态进行捕获，以实时调节电机功率。

▲ 作品展示

*免责声明：本文所有视频及作品简介均来自2023第六届全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛应用赛道学生提交的参赛作品展示，由学生自行制作。意法半导体展示获奖作品内容仅为展示参赛者作品，为开发者带来更多创意启发，并已征得主办方同意。意法半导体不承担作品展示内容或视频字体的相关法律责任。如有异议，请联系STM32客服沟通（微信号：STM32_01）。

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