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共创芯未来 | 基于STM32的一等奖嵌赛作品集锦(5-1)

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STM新闻官|  楼主 | 2024-10-12 15:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 STM新闻官 于 2024-10-12 15:14 编辑

【导语】本期是嵌赛作品锦集第五篇文章,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。

本期文章共展示10个作品,均是IoT应用赛题方向。

1、面向青少年的IoT开发套件设计
参赛方向:IoT   团队名称:玛卡巴卡西部建设队

本作品以 STM32F4 和 ESP32-C3 系列芯片为基础,自主开发设计了一套面向 STEAM 教育的青少年物联网(IoT)开发套件。该套件包含一个可编程主控开发板、一个 ESP32-C3 物联网开发板以及一系列外设模块。可编程主控开发板配备了丰富的硬件资源。液晶屏幕可以用于显示各种信息,按键和 RGB 灯则可以进行交互式编程,陀螺仪和光线传感器提供了丰富的数据源,蜂鸣器则可以用于声音提示和简单的音乐编程。
主要创新点
  • 使用了 STM32F4 和面向 STEAM 教育的设计理念,结合了硬件开发和编程学习,为青少年提供了一站式的 IoT 开发解决方案;
  • 采用图形化编程界面和 UF2 引导程序降低学习和下载门槛,增强学习趣味性;
  • 提供了丰富的 IIC、UART、SPI 拓展接口,支持各种传感器外设连接,满足了不同项目的需求,增强了作品的灵活性和扩展性;
  • 物联网外设使用 ESP32C3 和 MIXIO 开源物联网平台,支持数据可视化分析,实现远程监控控制。


作品展示


2、图形化编程口琴吹奏机器人
参赛方向:IoT   团队名称:策马扬鞭队

本作品是一款面向音乐与编程教育的半音阶口琴吹奏机器人,包括机器人实物配套控制系统及上位机软件。机器人可以自动或半自动地吹奏口琴,发出悦耳的音乐。使用者可直接从机器人本体上的键盘控制机器人的吹奏,也可以方便的通过上位机的可视化、模块化编程,通过编程控制机器人的演奏。机器人下位机电控部分使用 STM32F407ZGT6 微控制器,采用 STM32CubeMX配置芯片引脚、系统时钟以及外设时钟、外设参数、中间件参数等,并于 HAL 库的初始化 C 语言代码。机器人嵌入式软件采用 ARM Keil v5 作为 IDE 进行开发与调试。
主要创新点
  • 设计了基于口琴的机器人,能够自动地使用电磁阀和真空泵组合来演奏口琴,使得口琴能发出任意声调,吹奏各类曲目;
  • 设计了用于可视化编程的上位机软件,其可以通过拖动模块的方式编程,使上位机与下位机通信,控制机器人的演奏。
▲ 作品展示


3、STM32WB55无线MCU应用开发
参赛方向:IoT   团队名称:Hello_Bluetooth

本作品是基于 STM32WB55 芯片的高性价比无线蓝牙应用模块,旨在解决开发者在无线应用开发过程中PCB 天线、RF 电路的设计和布线等设计难点该模块集成了 2.4 GHz PCB 天线和 RF 电路,邮票封形式的封装从 3 个侧边引出了所有可用的 IO 引脚,可手工 DIY焊接,适用于开发各种需要使用 STM32WB55 的硬件项目,用户无需自己设计 PCB 天线和 RF 电路,极大地降低了硬件电路设计难度。

基于该STM32WB55 模块和STM32WB55 最小系统板,团队还进一步拓展开发了3款两轮平衡车:Model-A采用STM32WB55模块作为处理器和无线通信单元,MPU6050进行姿态检测;Model-B 和Model-C集成度更高,Model-B采用STM32WB55芯片和MPU6050 芯片,Model-C采用STM32WB55芯片和六轴传感器芯片 LSM6DS3TR。三款平衡车均可以通过手机端 APP与STM32WB55进行蓝牙通信。Model-B 和Model-C集成了电池充电电路,使用USB 5V 电源就可以为 12V 锂电池充电;还可以插接超声波测距模块、红外寻迹模块等,实现平衡车的常用功能。
主要创新点
  • 所开发的 STM32WB55 模块集成了 2.4 GHz PCB 天线和 RF 电路,设计成邮票封形式的封装,从 3 个侧边引出了所有可用的 IO 引脚,便于 DIY 手工焊接;
  • 平衡车 Model-C 具有很高的硬件集成度,在一个电路板上集成了 STM32WB55系统的所有外围电路,包括 PCB 天线和 RF 电路,还集成了电池充电电路、电机驱动电路、LSM6DS3TR 六轴传感器电路等,还扩展了接口可以插接 OLED 显示器、超声波测距模块、光电寻迹模块、ESP8266 WiFi 模块等。高集成度使得硬件系统更稳定、功耗更低、成本更低;
  • STM32WB55 单片机支持 BLE 5.3、ZigBee 3.0、Thread 等多种 2.4 GHz无线通信协议,ST 提供了各种无线通信协议栈二进制文件,还可以自定义通信协议。使用我们设计的 STM32WB55 模块和平衡车可以开发各种各样的无线应用,如BLE 一对一控制、一对多控制、BLE Mesh 组网控制、BLE 定位、ZigBee 组网等。

▲ 作品展示

4、矢联智网:矢量网络分析仪
参赛方向:IoT   团队名称:天堂之门队

本作品是一款便携式矢量网络分析仪,具有高性能、便携式、低成本的特性,可随身携带,因高性价比适于普及应用。

  • 主控芯片:选择了 STM32G431 作为主控芯片,负责处理所有的信号生成和测量任务。
  • 频率合成器:选择了 Si5351作为频率合成器,生成需要的不同频率的信号
  • 模数转换模块:实现模拟量到数字量的转换,此 ADC 可达 24bit精度,并且自带可编程前置放大器。
  • LCD 屏:提供了用户操作功能和显示功能。

主要创新点
小巧便携:体积小,重量轻;
成本效益:相比于普通网络分析仪,作品成本要低得多;
易于上手:完善的  界面降低了使用门槛。
▲ 作品展示


5、Ultra_Lamp
参赛方向:IoT   团队名称:二二幺九

本作品是一套部署在边缘设备上的视觉AI算法应用模块,可实时监测工作环境及状态,并基于此为工作者进行提供个性化的工作环境评估与行动建议。算法部署在办公环境常见的台灯上,主控采用 STM32F407VET6,用于部署基于 LSTM 和 FCNN 的环境检测 AI 算法、驱动外设并用基于 LVGL 的图形界面与用户交互;提供守卫模式用于实时维护工作区域安全,接入大模型 ChatGLM4V 为用户提供更智能的语音互动。
主要创新点
  • 聚焦于智能家居的桌面场景,充分利用桌面紧凑空间进行功能整合,不仅创新性的实现了工作状态检测功能,并且也集成了传统智能家居语音助手和智能监控的功能;
  • 整理过滤了十几个桌面场景数据集,最后得到了桌面手部品识数据集和桌面物品识别数据集,并使用这两个数据集来进行模型的训练,这两个数据集可用于更多人工智能桌面应用。

作品展示

*免责声明:本文所有视频及作品简介均来自2024第七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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沙发
STM新闻官|  楼主 | 2024-10-12 16:05 | 只看该作者

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