2007年恩智浦杯電子設計大賽參賽作品技術(shù)分析

基于局域網(wǎng)和RFID 的大型超市自動(dòng)收銀系統 / 華南理工大學(xué)

該作品設計的系統是用于大型超市的全自動(dòng)收銀系統。此系統利用外設豐富的高性能恩智浦半導體LPC2378 ARM微控制器和PCF8576 LCD驅動(dòng)器接口芯片，和uCOS-II+ZLG/GUI+uC/TCP/IP軟件平臺，采用遠距離RFID標簽讀取技術(shù)，通過(guò)以太網(wǎng)與主機進(jìn)行通信，并在大屏幕LCD上顯示商品數據，最終將商品信息打印出來(lái)。用軟硬件結合的方式，實(shí)現超市收銀系統自動(dòng)化。在此設計基礎上，更有機會(huì )進(jìn)一步實(shí)現成堆物品的一次性標簽讀取。

基于PWM技術(shù)的電梯輸出功率節智能調節系統 / 華南農業(yè)大學(xué)

該作品是基于恩智浦半導體LPC2148微控制器設計而成的一個(gè)節能變頻器，以設計小功率的變頻器控制小功率電機來(lái)模擬扶梯控制系統。其亮點(diǎn)是用軟件的方式，對現有的壓頻控制提出一種新的控制策略：電機減載時(shí)，降低其轉速，即根據負載的變化，通過(guò)事先確定的負載－頻率轉換表（由轉換算法實(shí)現，根據測量到的負載信號，通過(guò)反饋實(shí)現動(dòng)態(tài)調整）來(lái)選擇電機工作的頻率，從而確定其轉速，使電機處于效率較高的狀態(tài)。以可調電阻模擬電機負載，當阻值較小時(shí)，即模擬電機輕載運行時(shí)，電機以低速運行，以降低功耗；當阻值過(guò)高時(shí)，模擬電機超載運行，此時(shí)將由LED提示超載；當可調電阻阻值介于前兩者之間，電機將穩速運行。

基于嵌入式的微型尿液分析儀的設計 / 重慶大學(xué)

該作品是一種針對家庭用戶(hù)設計的基于嵌入式的微型尿液分析儀，采用了恩智浦半導體高集成度的LPC2148微處理器，芯片內部集成的USB控制器可用來(lái)供電和傳輸數據，ADC可以處理CCD采集到的模擬信號，SPI接口用于觸摸屏和以太網(wǎng)的通訊。復位部分采用了恩智浦半導體74HC125。儀器通過(guò)檢測尿液中的10項成分來(lái)診斷人體的健康狀況。在用戶(hù)把浸過(guò)了尿液的試紙條放入儀器后，通過(guò)LPC2148控制多波長(cháng)LED進(jìn)行分時(shí)發(fā)光，然后反射光通過(guò)光纖照射到CCD上，經(jīng)過(guò)信號的采集和模數轉換，并在LCP2148中經(jīng)過(guò)歸一化的算法，將結果輸出至LCD進(jìn)行顯示，或者根據需要傳輸至PC。本儀器的創(chuàng )新在于整個(gè)過(guò)程使用觸摸屏來(lái)進(jìn)行操作，具有友好的人機交互接口。這種光電檢測系統能消除傳統尿液分析儀機械傳動(dòng)引起的誤差，并減小體積和功耗。后續工作可以對以太網(wǎng)部分做進(jìn)一步的研究，使得遠程醫療得到實(shí)現，適合家庭用戶(hù)的使用。

基于RFID的電子門(mén)票管理系統 / 華中科技大學(xué)

該作品是基于LPC2148微處理器和MC RF500射頻收發(fā)芯片的電子標簽讀寫(xiě)設備，采用μc/OS操作系統，能對頻率為13.56MHz的Mifare One S50高頻標簽進(jìn)行讀寫(xiě)，符合ISO14443A標準。以電子門(mén)票管理系統為應用背景，讀寫(xiě)設備可方便操作人員隨身攜帶，可通過(guò)點(diǎn)擊觸摸屏完成比賽信息無(wú)線(xiàn)數據半雙工傳輸、電子門(mén)票的信息檢索顯示、快速售票驗票等操作，也可在安全性控制下對該區域內指定電子標簽的數據寫(xiě)入。通過(guò)構建中央數據庫，可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )和人工兩種售票模式以及多點(diǎn)實(shí)時(shí)驗票，極大提高票務(wù)管理效率。

高性能動(dòng)力鋰聚合物電池平衡充電器 / 北京航空航天大學(xué)

該作品是以L(fǎng)PC2148為核心設計一款功能強大的鋰聚合物電池平衡充電器，同時(shí)采用了恩智浦半導體LM75 溫度傳感器接口芯片，可支持六串(1S~6S)鋰電平衡充電, 任意單體(0~5)A充電及放電電流可調。提供完善的電池充電及放電管理，監測每個(gè)單體的健康狀況、內阻及充/放電容量，同時(shí)可以把信息上傳到PC端，便于分析和管理。

基于LPC2148的無(wú)線(xiàn)自動(dòng)抄表系統 / 南京航空航天大學(xué)

該作品在LPC2418的基礎上，采用無(wú)線(xiàn)方式實(shí)現水表的水量數據采集，方便系統的安裝和維護；同時(shí)借助嵌入式處理器的強大的計算能力和豐富的外圍接口，簡(jiǎn)化系統設計，提高可靠性，為系統提供多種抄表方式（如：無(wú)線(xiàn)、RS-232、紅外等）, 方便系統的升級和擴展。

車(chē)載實(shí)時(shí)系統 / 清華大學(xué)

該作品是一個(gè)具有定位和報警功能的車(chē)載實(shí)時(shí)系統。車(chē)載終端安裝在車(chē)體內, 遠端用戶(hù)使用個(gè)人手機通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )與車(chē)載終端實(shí)時(shí)通信。本系統具有自動(dòng)報警和用戶(hù)操控兩種方式獲取車(chē)體數據。①若用戶(hù)開(kāi)啟系統的報警功能，則當車(chē)體發(fā)生位置移動(dòng)時(shí)（速度不為0）觸發(fā)報警，車(chē)體移動(dòng)信息及當前位置（通過(guò)GPS模塊獲?。⒁远绦磐ㄖ脩?hù)；②無(wú)論是否開(kāi)啟報警功能，用戶(hù)均可以通過(guò)指定密鑰對車(chē)載終端發(fā)出控制命令，如獲取車(chē)體位置信息、車(chē)體移動(dòng)速度、提供用于其他控制功能的邏輯電平（以L(fǎng)ED模擬顯示）。系統具有低成本、低功耗、高可靠性的特點(diǎn)。以一種自助服務(wù)的便捷方式實(shí)現了一些大型安防網(wǎng)絡(luò )的核心功能，適合于在個(gè)人用戶(hù)中的普及。

基于LPC2378的無(wú)線(xiàn)數據采集系統的實(shí)現 / 南京航空航天大學(xué)

該作品采用LPC2378 微控制器作為無(wú)線(xiàn)數據采集網(wǎng)絡(luò )主站點(diǎn)的控制核心，結合無(wú)線(xiàn)模塊（nRF2401）、液晶顯示模塊、存儲模塊（SD卡）、以太網(wǎng)模塊、鍵盤(pán)模塊、傳感器模塊以及CAN 總線(xiàn)接口（預留接口）共同構成了網(wǎng)絡(luò )的主站點(diǎn)； 系統采用STC89LE52RC 單片機作為無(wú)線(xiàn)數據采集網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的微控制器，此外還包括無(wú)線(xiàn)模塊、傳感器模塊、液晶顯示模塊、鍵盤(pán)模塊以及報警模塊等。通過(guò)與上位機軟件結合，本系統可以作為解決方案應用于區域性的實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)數據采集、監控和管理。

基于LPC2148的1~3相無(wú)位置傳感器無(wú)刷電機通用控制器設計 / 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)

該作品是采用LPC2148作為主控器件控制功率電路中IPM不同橋臂的通斷來(lái)實(shí)現無(wú)刷直流電機的轉速調節。轉速通過(guò)電位器進(jìn)行給定，單片機的A/D口定期采集這個(gè)電位信號，根據電平的高低計算出電機不同相切換的時(shí)間和加在電機上的電壓的大小從而實(shí)現調速。電路板上的開(kāi)關(guān)可以實(shí)時(shí)切換電機的轉向。該控制器可以使用在諸多場(chǎng)合：如電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)工具和一些要求控制不同功率等級電機的地方如實(shí)驗室等。若經(jīng)進(jìn)一步改進(jìn)還可作為人工心臟血泵的電機驅動(dòng)器。

生物阻抗分析儀的研制 / 南京大學(xué)

生物電阻抗（Bioimpedance）技術(shù)是利用生物組織的特性（阻抗、導納等）及其變化提取人體生理狀況相關(guān)的生物醫學(xué)信息的一種無(wú)損傷檢測技術(shù)。該作品是一種小型數字式生物電阻抗分析儀。該分析儀以恩智浦半導體LPC2148 MCU芯片為核心，通過(guò)I2C總線(xiàn)控制單片IDC（Impedance-Digital Converter）芯片AD5933完成對生物電阻抗的測量分析。整個(gè)測量系統由上下位機兩部分構成，上位機（PC）提供人機交互界面，測量者設定測量參數，經(jīng)USB接口送至下位機（分析儀），分析儀解析上位機的相關(guān)指令，控制AD5933芯片發(fā)出激勵信號，通過(guò)安置在體表的電極向檢測對象送入微弱的交流電，獲取多頻點(diǎn)復阻抗信息，同樣經(jīng)USB接口送至上位機進(jìn)行顯示和應用層分析。該分析儀可應用于人體成分的輔助分析，例如對體脂含量、去脂體重的間接測量。