快科技8月27日消息,近日,龙芯中科支持的第七届(2024)全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛全国总决赛,在南京圆满落幕。本次大赛,共有640余支团队使用龙芯处理器报名参赛。经过初赛、分赛区复赛的激烈角逐,最终有50支代表队的龙芯作品脱颖而出,晋级全国总决赛。7支队伍荣获全国一等奖,15支队伍获全国二等奖,28支队伍获全国三等奖。
接下来,我们就欣赏一下获得全国一等奖的7件优秀作品:
1、基于龙芯教育派的国产3D打印系统
面向3D打印应用领域,利用龙芯教育派,实现对3D打印喷头的运动控制,搭建了一套完整的全国产化3D打印系统。
系统使用龙芯教育派作为3D打印系统的主控芯片,并充分利用龙芯教育派搭载的2K1000LA编译优化打印路径,提高打印效率。
利用串口进行通信,辅以1C102单片机控制电机,实现打印过程的精准控制。
配备相机部署视觉神经网络,实时监测打印过程,还有直观易用的操作界面,实现打印过程可视化。
2、十里飘香——智联速酿坊
该作品实现了对酿酒工厂的线上实时监测和控制。
它采用龙芯1C102和Wi-Fi通信技术进行数据无线传输。
应用气压监测和酒精监测技术,确保发酵罐始终在安全情况下运行,解决了人在酿酒厂外无法及时了解厂内环境和罐体运行情况的问题,实现酿酒厂智能化。
此外,通过温湿度监测和物联网等技术,实现了分布式多点的传感信息采集。
数据处理后传输至显示和控制终端,手机端可查看实时数据和历史数据。
上位机和手机端均可以进行升温、加湿、开灯等加热器和风扇设备的操作控制,以保证环境数值处于最佳范围。
当节点数值超过限定值时,处理器可报警提示,并将信息上传云端,多方面保障酿酒厂内部的安全和高效运作。
3、基于龙芯派二代的船体检修机器人
系统以龙芯2K1000LA为上位机处理核心,配置光学模组和激光传感系统,并采用计算机视觉和SLAM技术实现对船体表面的三维可视化巡检。
结合运动控制模块,实现检测的全自动覆盖和特殊病症精细化建模。
通过时空数据协同,实现船体巡检数据查询及病症发展轨迹追踪。
主要实现功能为:
运动控制利用电磁铁吸附船体,电机控制轮毂实现自动巡检和手动控制,自主地在船体上移动;
在移动过程中,利用摄像头和激光雷达实时检测船体是否有损伤,并判断其类型;
将损伤部位类型及其坐标显示在显示屏上,并将图像和建模数据回传至PC端,在损伤部位打上标记,便于后续维修。
4、龙芯工业智联分布式物联网传感系统
该项目针对工业4.0和智能制造的发展需求,设计了一款基于龙芯2K1000LA与1C102的分布式工业物联网传感系统。
系统由边缘计算工业物联网终端、多样化传感器节点、云端智能管理平台三大核心模块构成。
其中,龙芯边缘计算工业物联网终端部署于生产现场,对数据进行即时处理与分析,大幅降低数据传输时延,提升系统响应速度。
数据采集部分无需多协议转换,直接从设备附近测量关键参数并进行分析,实现判断设备电压电流稳定及温湿度均匀情况、火灾报警、历史数据查询、实时显示变化曲线等功能,实时监测现场仪器状态。
多样化传感器节点龙芯1C102与监控节点分布于目标附近,实时评估设备状态,利用LoRA无线扩频通信技术,实现与终端远距离、低功耗的无线通信。
终端通过4G-DTU将各节点数据上传至云端服务器,用户可通过云端智能管理平台查看数据,实时远程监控报警信息。
该作品创新点为分布式传感网络设计、低功耗多传感器数据融合、非侵入式安装、能源管理、用户界面创新。
通过实时性监测提供支撑设备,实现设施运维的增值服务和全生命周期的管理。
5、基于龙芯处理器双通道数字示波器
针对国内示波器依赖进口、进口示波器价格高昂、使用国外示波器学习成本较高等问题,该作品采用龙芯2K1000LA国产处理器,设计了一台拥有自主知识产权,且具有实时采样方式和等效采样方式的国产数字示波器。
该示波器采集电压通过探头输入,输入阻抗1MΩ,支持DC和AC耦合方式。
通过程控增益放大器,实现信号档位调节,并采用FPGA驱动高速AD转换暂时储存在SDRAM中。
数据处理和人机交互采用龙芯2K1000LA处理器,根据需求读取SDRAM中数据片段,通过相关算法实现频率、峰值、边沿时间等各种测量功能,并显示在屏幕上。
6、青少年居家智慧守护系统
该系统旨在实现儿童坐姿纠正和室内环境检测,家长可通过浏览器实时查看并管理孩子情况。
实现一种姿势识别算法,利用房间摄像头,结合计算机视觉技术,实时监测青少年坐姿,检测不良坐姿(如驼背、后仰等),并进行纠正。
摄像头实时采集青少年坐姿视频,将视频数据传输至龙芯教育派,教育派将视频上传至服务器,实现直播效果。
姿态识别算法结果上传至服务器,结果将以水印形式实时显示在直播画面上。
搭建一个Zigbee传感器网络,用于监测室内环境的各种参数,包括有害气体和火灾发生的检测传感器等,并通过教育派上传至服务器,结果将以水印形式实时显示在直播画面上。
用户可远程通过浏览器查看摄像头直播及设备采集到的历史数据。
当青少年坐姿出现问题或检测到有毒气体时,扬声器将播放相应的提示音频,以提示青少年纠正坐姿或保护口鼻。
打造一个智能护眼灯光,可根据当前环境的光照强度调节光照亮度,达到护眼效果。
7、龙芯物联网工业安全监测系统
该系统采用基于龙芯2K1000LA处理器的硬件平台作为显示和计算终端,1C102单片机和多种传感器的集成系统作为传感节点,通过Wi-Fi实时传输传感器数据至终端,并通过MQTT上传至云端。
终端设计了GUI界面显示所有节点数据和系统状态,可导出TXT文本格式数据。
异常情况下改变节点底色,通过SMTP通知用户。
传感节点采用14500锂电池供电,可通过USB充电,剩余电量低于20%时发出警报。
可采集多维环境信息监测工业生产环境安全。低功耗、成本低、全国产化、可集成、定制灵活。
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