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关键词： 智能万用表   物联网技术   精度补偿算法   FS9721   嵌入式系统   数字化调试  

摘要： 在铁路列车进行生产调试时,电气系统的检测依赖于万用表。传统万用表在检测中存在数据录入易错误、易丢失,以及自动化水平低等问题。为此,设计一款面向铁路列车的智能物联网三位半万用表。设计包含硬件设计和软件设计。硬件设计采用四核64位ARM架构处理器RK3568与高精度FS9721芯片,结合安卓系统实现触屏交互。软件设计基于消息队列遥测传输(MQTT)协议构建通信框架,集成滑动窗口平均滤波与动态补偿算法,以提升测量精度。试验结果表明,该万用表的测量精度整体提升了30%,兼具智能化、自动化性能。该设计创新性地融合嵌入式系统与物联网技术,解决了传统仪表数据孤岛问题,可应用于工业、电网、“互联网+”、试验教学等领域,为实现全面数字化调试提供了有力的技术支持。

关键词： 高光谱图像   异常检测   窗口重构   协同表示   实验验证  

摘要： 为解决基于协同表示的异常检测算法在高光谱图像异常检测中,计算时间太高,无法广泛应用的问题。提出了一种基于窗口重构协同表示的高光谱图像异常检测算法。对包含多类地物混合、光谱特征重叠及噪声干扰场景的高光谱背景像素进行窗口重构,采用K-means聚类算法,将具有相似特征的异常像素分离出来,得到重构的背景字典矩阵;结合重构背景像素中,背景像素可以用其空间邻域像素近似表示而异常像素则不能被表示的协同表示思想,对聚类得到的背景字典矩阵进行异常检测。实验结果表明:该算法在时间和异常检测效果上都有较好的结果。

关键词： 嵌入式系统   需求规约   需求可解释性   大语言模型   需求补全  

摘要： 嵌入式系统需求规约是系统开发的基石,承担着将高层用户意图转化为明确且可执行的软件需求的重要职能。当前,该过程仍高度依赖领域专家的人工推导与撰写,存在效率低、可解释性不足等固有局限性。尽管自动化需求生成被视为潜在的解决方案,其发展仍面临双重核心挑战:如何有效嵌入领域特定的设备知识、如何严格遵循意图可满足和可追溯性标准,构建具备可解释性的需求体系。为解决上述问题,提出了一种基于大语言模型(LLM)的可解释需求规约方法。该方法通过构建融合领域知识与需求工程的提示链,在人机交互协作下,逐层将用户意图补全并细化为设备、系统及软件需求,确保需求可满足,并引入问题图-情景图模型以保障需求的可追溯。在4个嵌入式系统案例上的实验表明,所提方法较人工方法节约73%时间成本,需求规约文档质量提升82%,而可解释性相较人工方法和单步LLM方法分别提升约15%和21%,为复杂嵌入式系统提供了一种高效且可信的需求规约新途径。

关键词： STM32   FreeRTOS   多任务控制   舵机驱动   触摸屏   嵌入式系统  

摘要： 针对传统桌面娱乐机器人采用单线程轮询调度机制导致的响应延迟高、多外设易冲突、功能耦合度高等问题,本文设计并实现了一款基于STM32单片机与FreeRTOS实时操作系统的智能桌宠控制系统。系统采用“感知—决策—执行—交互”一体化嵌入式架构,集成FT6336触摸屏、ILI9341显示屏、4路舵机驱动、ESP8266 WiFi模块、SHT20温湿度传感器及RTC时钟模块。测试结果表明,系统指令响应时间小于50ms,舵机动作执行精度误差小于2°,在多任务并发场景下无冲突与死锁现象,运行稳定,为低成本嵌入式智能交互设备的开发提供了一种可行的工程参考方案。

关键词： 嵌入式同塔三回直流系统   多重相模变换   电压突变量   极性组合重叠  

摘要： 嵌入式同塔三回直流系统是未来提升区域电网传输和消纳能力的有效方案。针对其耦合特性复杂和故障选线困难问题,首先,该文分析了嵌入式同塔三回直流系统的耦合特性,考虑层高和线路对称排布的影响构建阻抗矩阵,提出一种基于多重相模变换的解耦方法,该方案兼备故障回路准确识别与故障线路有效解耦,进一步瞄准故障电压突变特征,提取更为清晰、易于辨识且差异显著的极性特征;其次,提出基于模量极性组合的故障极识别方案,并考虑极性组合重叠、幅值瞬变特征进一步优化选极判据;最后,在PSCAD中搭建嵌入式同塔三回直流系统模型验证所提保护方案的性能。仿真结果表明,所提方案能够准确地识别该系统的全部故障类型,即使在高阻故障条件下仍有优良效果。

关键词： 循环稀疏表示   通信系统   同频干扰   定位  

摘要： 针对通信系统同频干扰定位存在的干扰抑制弱、精度低问题,提出一种基于循环稀疏表示的通信系统同频干扰智能定位算法。选取地理位置坐标的样本点,获得该位置接收到的信号特征,并集合为字典矩阵。运用稀疏信号重建的方式,通过字典矩阵和测量数据恢复出原始的稀疏信号。通过优化稀疏解,初步估计发射源位置。在每段数据处理完成后,根据重构结果更新目标位置估计。实验表明:信号在1.4 MHz和2.5 MHz循环频率处具有明显的可分离特性;该算法平均定位误差保持在0.0~0.1 m,具有良好的干扰抑制能力、定位精度和实时性。

关键词： 工控主板   小型化   静电防护   小尺寸主板  

摘要： 现今,工控主板一般尺寸较大,且接口类型比较单一,不满足在工业机器人、PLC/DCS等工业控制领域所需的小型化、多接口功能的要求。研究了一种多功能、高静电防护且兼容宽压电源和单电源输入的小尺寸主板(包含多个M.2接口),通过空间节省、高集成度和能效优化,显著提升了工控设备的部署灵活性、可靠性和响应能力,提升产品行业认可度。

关键词： 嵌入式系统   级联交换机   双冗余网卡切换   故障检测  

摘要： 针对工业控制系统中因级联交换机单点故障导致双冗余网卡无法正常切换进而引起通信中断的问题,提出一种基于链路状态强制通告的主动切换方法。该方法在交换机端引入双因素故障检测机制,通过心跳报文与物理链路状态协同判定对端交换机故障;故障确认后,存活交换机会向所有连接终端广播特定的故障通告报文;终端设备网卡驱动识别该报文后,模拟链路抖动事件,主动触发操作系统层的冗余切换机制。实验与分析表明,该方法能够有效解决非直连交换机故障导致的“不切换”问题,将故障收敛时间从传统协议的分钟级降低至秒级,显著提升了控制网络的可靠性。详细阐述了该方法的系统架构、工作流程及实现机制。

关键词： 高职院校   计算机应用技术专业   人工智能技术应用  

摘要： 高职院校计算机应用技术专业以技术应用能力培养为导向,在人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术驱动下正经历教学模式变革。随着人类进入智能时代,AI赋能职业教育逐渐成为发展趋势,但在实践过程中仍面临技术工具适配性不足、教学模式创新滞后及师生数字素养断层等结构性问题。

关键词： 太阳追踪   边缘计算   YOLOv11   亚像素定位   串级PID  

摘要： 传统光电追踪系统在复杂气象条件下易受干扰且精度不足。为此，本文设计了一种基于嵌入式边缘计算与深度学习视觉的高精度双轴太阳追踪系统。系统以NVIDIAJetsonOrinNXsuper 为核心计算单元，构建了两级视觉定位架构：首级采用经剪枝优化并经TensorRT加速的YOLOv11-GAM-Slim模型，在复杂云层背景下实现太阳感兴趣区域（ROI）的鲁棒识别；次级在ROI 内引入灰度加权重心法，提取亚像素级质心坐标。在此基础上，设计了位置-速度串级比例-积分-微分（PID）控制策略，有效抑制了机械非线性与风载扰动。外场实验表明，该系统实现了 200 Hz 的高频闭环控制，在强背景光及薄云干扰下表现出优异的适应性；视觉定位平均误差仅为 0.65 像素，方位角与俯仰角的物理指向偏差均控制在 0.05° 以内。该系统可显著提升地基遥测设备的直射光捕获效率，为大气痕量气体光谱反演提供高信噪比数据支撑。