2007年恩智浦杯電子設(shè)計(jì)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(tǒng) / 華南理工大學(xué)

該作品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是用于大型超市的全自動(dòng)收銀系統(tǒng)。此系統(tǒng)利用外設(shè)豐富的高性能恩智浦半導(dǎo)體LPC2378 ARM微控制器和PCF8576 LCD驅(qū)動(dòng)器接口芯片，和uCOS-II+ZLG/GUI+uC/TCP/IP軟件平臺(tái)，采用遠(yuǎn)距離RFID標(biāo)簽讀取技術(shù)，通過(guò)以太網(wǎng)與主機(jī)進(jìn)行通信，并在大屏幕LCD上顯示商品數(shù)據(jù)，最終將商品信息打印出來(lái)。用軟硬件結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)超市收銀系統(tǒng)自動(dòng)化。在此設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，更有機(jī)會(huì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)成堆物品的一次性標(biāo)簽讀取。

基于PWM技術(shù)的電梯輸出功率節(jié)智能調(diào)節(jié)系統(tǒng) / 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)

該作品是基于恩智浦半導(dǎo)體LPC2148微控制器設(shè)計(jì)而成的一個(gè)節(jié)能變頻器，以設(shè)計(jì)小功率的變頻器控制小功率電機(jī)來(lái)模擬扶梯控制系統(tǒng)。其亮點(diǎn)是用軟件的方式，對(duì)現(xiàn)有的壓頻控制提出一種新的控制策略：電機(jī)減載時(shí)，降低其轉(zhuǎn)速，即根據(jù)負(fù)載的變化，通過(guò)事先確定的負(fù)載－頻率轉(zhuǎn)換表（由轉(zhuǎn)換算法實(shí)現(xiàn)，根據(jù)測(cè)量到的負(fù)載信號(hào)，通過(guò)反饋實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整）來(lái)選擇電機(jī)工作的頻率，從而確定其轉(zhuǎn)速，使電機(jī)處于效率較高的狀態(tài)。以可調(diào)電阻模擬電機(jī)負(fù)載，當(dāng)阻值較小時(shí)，即模擬電機(jī)輕載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)以低速運(yùn)行，以降低功耗；當(dāng)阻值過(guò)高時(shí)，模擬電機(jī)超載運(yùn)行，此時(shí)將由LED提示超載；當(dāng)可調(diào)電阻阻值介于前兩者之間，電機(jī)將穩(wěn)速運(yùn)行。

基于嵌入式的微型尿液分析儀的設(shè)計(jì) / 重慶大學(xué)

該作品是一種針對(duì)家庭用戶設(shè)計(jì)的基于嵌入式的微型尿液分析儀，采用了恩智浦半導(dǎo)體高集成度的LPC2148微處理器，芯片內(nèi)部集成的USB控制器可用來(lái)供電和傳輸數(shù)據(jù)，ADC可以處理CCD采集到的模擬信號(hào)，SPI接口用于觸摸屏和以太網(wǎng)的通訊。復(fù)位部分采用了恩智浦半導(dǎo)體74HC125。儀器通過(guò)檢測(cè)尿液中的10項(xiàng)成分來(lái)診斷人體的健康狀況。在用戶把浸過(guò)了尿液的試紙條放入儀器后，通過(guò)LPC2148控制多波長(zhǎng)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(hào)的采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換，并在LCP2148中經(jīng)過(guò)歸一化的算法，將結(jié)果輸出至LCD進(jìn)行顯示，或者根據(jù)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(jī)交互接口。這種光電檢測(cè)系統(tǒng)能消除傳統(tǒng)尿液分析儀機(jī)械傳動(dòng)引起的誤差，并減小體積和功耗。后續(xù)工作可以對(duì)以太網(wǎng)部分做進(jìn)一步的研究，使得遠(yuǎn)程醫(yī)療得到實(shí)現(xiàn)，適合家庭用戶的使用。

基于RFID的電子門票管理系統(tǒng) / 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(biāo)簽讀寫設(shè)備，采用μc/OS操作系統(tǒng)，能對(duì)頻率為13.56MHz的Mifare One S50高頻標(biāo)簽進(jìn)行讀寫，符合ISO14443A標(biāo)準(zhǔn)。以電子門票管理系統(tǒng)為應(yīng)用背景，讀寫設(shè)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)線數(shù)據(jù)半雙工傳輸、電子門票的信息檢索顯示、快速售票驗(yàn)票等操作，也可在安全性控制下對(duì)該區(qū)域內(nèi)指定電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入。通過(guò)構(gòu)建中央數(shù)據(jù)庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和人工兩種售票模式以及多點(diǎn)實(shí)時(shí)驗(yàn)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LPC2148為核心設(shè)計(jì)一款功能強(qiáng)大的鋰聚合物電池平衡充電器，同時(shí)采用了恩智浦半導(dǎo)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(diào)。提供完善的電池充電及放電管理，監(jiān)測(cè)每個(gè)單體的健康狀況、內(nèi)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)線自動(dòng)抄表系統(tǒng) / 南京航空航天大學(xué)

該作品在LPC2418的基礎(chǔ)上，采用無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)水表的水量數(shù)據(jù)采集，方便系統(tǒng)的安裝和維護(hù)；同時(shí)借助嵌入式處理器的強(qiáng)大的計(jì)算能力和豐富的外圍接口，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高可靠性，為系統(tǒng)提供多種抄表方式（如：無(wú)線、RS-232、紅外等）, 方便系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)展。

車載實(shí)時(shí)系統(tǒng) / 清華大學(xué)

該作品是一個(gè)具有定位和報(bào)警功能的車載實(shí)時(shí)系統(tǒng)。車載終端安裝在車體內(nèi), 遠(yuǎn)端用戶使用個(gè)人手機(jī)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與車載終端實(shí)時(shí)通信。本系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警和用戶操控兩種方式獲取車體數(shù)據(jù)。①若用戶開啟系統(tǒng)的報(bào)警功能，則當(dāng)車體發(fā)生位置移動(dòng)時(shí)（速度不為0）觸發(fā)報(bào)警，車體移動(dòng)信息及當(dāng)前位置（通過(guò)GPS模塊獲?。⒁远绦磐ㄖ脩?；②無(wú)論是否開啟報(bào)警功能，用戶均可以通過(guò)指定密鑰對(duì)車載終端發(fā)出控制命令，如獲取車體位置信息、車體移動(dòng)速度、提供用于其他控制功能的邏輯電平（以LED模擬顯示）。系統(tǒng)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(xiàn)了一些大型安防網(wǎng)絡(luò)的核心功能，適合于在個(gè)人用戶中的普及。

基于LPC2378的無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) / 南京航空航天大學(xué)

該作品采用LPC2378 微控制器作為無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)主站點(diǎn)的控制核心，結(jié)合無(wú)線模塊（nRF2401）、液晶顯示模塊、存儲(chǔ)模塊（SD卡）、以太網(wǎng)模塊、鍵盤模塊、傳感器模塊以及CAN 總線接口（預(yù)留接口）共同構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的主站點(diǎn)； 系統(tǒng)采用STC89LE52RC 單片機(jī)作為無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的微控制器，此外還包括無(wú)線模塊、傳感器模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊以及報(bào)警模塊等。通過(guò)與上位機(jī)軟件結(jié)合，本系統(tǒng)可以作為解決方案應(yīng)用于區(qū)域性的實(shí)時(shí)無(wú)線數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理。

基于LPC2148的1~3相無(wú)位置傳感器無(wú)刷電機(jī)通用控制器設(shè)計(jì) / 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(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速通過(guò)電位器進(jìn)行給定，單片機(jī)的A/D口定期采集這個(gè)電位信號(hào)，根據(jù)電平的高低計(jì)算出電機(jī)不同相切換的時(shí)間和加在電機(jī)上的電壓的大小從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。電路板上的開關(guān)可以實(shí)時(shí)切換電機(jī)的轉(zhuǎn)向。該控制器可以使用在諸多場(chǎng)合：如電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具和一些要求控制不同功率等級(jí)電機(jī)的地方如實(shí)驗(yàn)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(jī)驅(qū)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(dǎo)納等）及其變化提取人體生理狀況相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)信息的一種無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)。該作品是一種小型數(shù)字式生物電阻抗分析儀。該分析儀以恩智浦半導(dǎo)體LPC2148 MCU芯片為核心，通過(guò)I2C總線控制單片IDC（Impedance-Digital Converter）芯片AD5933完成對(duì)生物電阻抗的測(cè)量分析。整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由上下位機(jī)兩部分構(gòu)成，上位機(jī)（PC）提供人機(jī)交互界面，測(cè)量者設(shè)定測(cè)量參數(shù)，經(jīng)USB接口送至下位機(jī)（分析儀），分析儀解析上位機(jī)的相關(guān)指令，控制AD5933芯片發(fā)出激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)安置在體表的電極向檢測(cè)對(duì)象送入微弱的交流電，獲取多頻點(diǎn)復(fù)阻抗信息，同樣經(jīng)USB接口送至上位機(jī)進(jìn)行顯示和應(yīng)用層分析。該分析儀可應(yīng)用于人體成分的輔助分析，例如對(duì)體脂含量、去脂體重的間接測(cè)量。