电子创新设计

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1、创新组创新1:数字校园新媒体支撑系统中国传媒大学信息工程学院马立铭、梁恺韬本项目在当前我国大学校园的主流信息网络的基础上构建一个具有媒体内容聚合能力、支持移动通讯工具，并与Web技术相结合的“数字校园”新媒体系统，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升校园的运行效率。本项目首先实现的是利用 RIA(Rich In ternet Applicatio n)技术在触摸屏中提供视频、校园地图等基础服务， 并通过内容聚合技术， 提供新闻公告、天气等来自于不同信息源的资 讯服务。系统的一项新颖功能是， 通过架设自主实现的 Fetion消息服务器实现了对 Fetion消息 抓取、分析及反馈的流程，提供了移动

2、通讯工具与 Web结合的低成本接口方案，现已经在中 国传媒大学内部实现了“维稳信息报送”与“通知短信发送”等业务形式在内的功能。在手机 WAP服务平台的架设上也开展了具有成效的探索，实现了 “电子技术类课程实验手机预约系统”，也已投入使用，方便同学进行实验预约。通过本项目的开展，在关键技术上实现了具体的创新，其中主要创新点在于，独立设计实现了一种不同于现行 Ajax和Flex等技术的异步通讯与呈现模式，提高了后台的数据处理 和数据传输的效率及安全性，同时交付页面无刷新动态生成的良好用户体验。创新2:低频数字式相位测量仪北方工业大学信息工程学院李柯南张北南冯帅Uni 低频数字相位测量仪在工业领域

3、中是经常用到的一般测量工具，主要应用于同频率正弦信号间的相位差的测量显示。本系统采用复杂可编程逻辑器件EP1K100QC208-3作为数据处理及控制核心，由移相网络，信号处理电路，数据采集电路，数据运算电路以及显示电路组成。该系统硬件电路简单,整个设计采用VHDL超高速硬件描述语言)语言作为系统内部硬件结构的描述手段，在Altera的maxplus n的软件支持下完成。该系统可以对200Hz20kHz频率范围内的信号进行高频采样处理，并把收集到的数据送入FPGA进行相位差测量运算并送显示电路显示，测相绝对误差不大于土 0.5 。本系统充分利用 FPGA寸数据的高速处理能力，使得系统设计高效，可

4、靠。与传统相位 测量仪相比，该系统具有处理速度快、稳定性高、性价比高，易于实现的优点。该系统具有较强的实用价值和良好的工程应用前景。创新3：基于FPGA空制的频率特性测试仪北方工业大学信息工程学院齐林崔伯栋李萌频率特性测量仪用于测量一个未知的线性时不变系统的频率特性，是研究电路系统特性的常用工具之一。本系统采用复杂可编程逻辑器件EP1K100QC208-3作为数据处理及控制核心，由键盘输入部分、A/D转换部分、D/A转换部分、相位测量整形电路部分共同组成。整个设计采用VHDL超高速硬件描述语言)语言作为系统内部硬件结构的描述手段，在Altera的maxplus n的软件支持下完成。该系统可以在

5、50Hz25kHz频率范围内对被测网络进行频率特性测量，并把测得的数据显示在数码管上。电压放大倍数测量的误差不大于土5%相移测量误差不大于1。本系统充分利用 FPGA寸数据的高速处理能力，使得系统设计高效、可靠。与市场上的频率特性测量仪相比，该系统具有实现简单、成本低廉、扫频范围利用率高等优点，该系统 具有较强的实用价值和发展前景。创新4:基于NIOS II的智能双足机器人的设计与实现北京科技大学信息学院实验中心电工电子实验室尹长生毛亮于艳超 本作品使用搭载了 Altera Cyclone II 系列中的EP2C35 FPGA勺教学与多媒体开发平 台，针对双足仿生运动机器人的控制要求以及17路

6、PWMt号的产生机理，研究了具有17个自由度的双足仿生运动机器人的设计与联动控制，通过充分体现FPGA勺优势，采用上下位机完成对双足仿生运动机器人的控制，实现如招手、前进、后退、下蹲、鞠躬、俯卧撑等 动作，并且通过倾角传感器来感知机器人的状态，是机器人在摔倒后可以自动站立。基于NIOS II的智能双足机器人所实现的具体功能如下所述：1)制作一个具有17个自由度的仿人机器人，通过上位机和下位机协同实现机器人动作的调试，使双足仿人机器人完成类人运动，如：前进，后退，转弯，下蹲，体操表演，前 滚翻，后滚翻，做俯卧撑，伏地起身，鞠躬，踢球等多种动作。对各个动作编组，最后由下 位机单独完成各组动作。2)

7、 在机器人身上安装倾角传感器，能够判断机器人摔倒状态， 使机器人在意外摔倒后自动站立，包括向前摔倒后自动站立和向后摔倒后自动站立。【实现功能】招手机器人的动柞阔试鞠躬伸展运动拍掌蹬地机黠.人身上的惜号连接扳愜角楼蜜器Cyclone II双足机器人俯卧撑自动站立行走创新5: Easy_shopping超市自助导购结算系统北京邮电大学信息与通信工程学院创新实践基地赵一鸣，鲁顺珍，许德健现代超市的吞吐量随着规模日益上升，而大多数超市需要排队结算，费时费力。本项目 研制的Easy_shopping购物车终端能有效改善超市排队结算的问题，该装置具有扫描条码、 维护购物列表和远程射频通信能力，顾客购物过程

8、中可随时结算，提高效率，吸引顾客，更提供了新的广告模式。系统使用了嵌入式16位超低功耗处理器 MSP430将键盘，屏幕，扫描枪和其他外围设 备组合在一起仅普通 PDA大小的封装。软件方面，嵌入了作者自制的 ELPOS单任务系统内核， 具备高效的任务切换和管理功能，实现丰富功能的同时也优化了软件结构，方便扩展。系统充分考虑了超市针对普通消费者的使用环境。优化的图形化GUI界面，类windows菜单提供了良好的视觉体验。实时的RTC时钟，热门商品推荐，计算器都大大方便了顾客。而内嵌的游戏俄罗斯方块和五子棋更能提供更多的悠闲。具备超低功耗特性，可方便的进行充电。具备良好的升级拓展性。低成本，全套系统

9、仅 300元（含扫描枪）。可组建星型无线网络以方便交换信息，通信距离100m以上，可满足超市的一般要求。系统从软件到硬件都是作者自行设计的，具有原创性及良好的市场推广潜力。创新6:便携式信号时频域与逻辑分析笔北京邮电大学信息与通信工程学院创新实践基地吴琳邱寒张济朝数字示波器是任何设计、制造和维修电子设备的必备仪器，电子工程师利用快速 精准的数字示波器观察时域信号，面对当今各种测量挑战，以及成本要求，如何选用 性能优异、价格合理的仪器是每个工程师面对的问题。现在市场上主流的台式数字示波器费用高昂，一台的价格往往接近一万元人民币， 虽然性能往往很强，但是远远超出了在校大学生普通电路类实验的需求，而

10、受价格的限制，学校的购买数量有限。在户外测量中，往往没有交流电源， 且希望使用的仪器轻便； 而在本科生的电路类实验 中，对性能要求不高，但数量需求大。针对这些情况，以人手一台为愿景，经过研究实验， 我们用单片机为核心，制作出了一款便携式信号时频域与逻辑分析笔。它可以进行信号的时频域分析，以及四路逻辑分析。输入信号的电压幅度范围为013V,频率范围为4Hz1MHz可以涵盖所有的本科生数电、模电、大部分电子设计竞赛的实验要求。分析笔的探针为笔的形式，易于使用，只需用一节七号电池供电，体积小巧，携带方便，同时，分析笔的价格低 廉，功能齐全，性价比很高，与市场上具有相同功能的仪器相比更有优势。创新7:

11、多功能自航遥测系统北京邮电大学信息与通信工程学院创新实践基地王振旺 白友东 王一 为了能在科学研究与综合监测领域内利用小型无人飞行器作为设备搭载平台和传感器网络节点，同时达到降低操作难度、运行成本，提高侦测效率和精度等因素，在综合研究国内外多种类型无人自航系统后，本小组确立“多功能自航遥测系统”项目的研究方向，并此设计出一款拥有自主知识产权的无人自航遥测系统。该系统依托小型飞艇作为移动终端载 体，通过搭载多种类型传感器（ GPS电子罗盘、距离传感器、环境数据传感器等），并结 合目前广泛使用的互联网以及GSM网络通信平台，将所采集数据可靠地传送到基于嵌入式技术的便携式终端上，实现用户跨地域、全球

12、性的数据采集和任务处理。在整个系统中，基于多核芯（包括微控制器、CPU和嵌入式处理器）分布式处理技术的计算平台作为系统的数据交换与服务核心，借助互联网和GSM网络将移动终端载体和便携式终端联系起来，形成一条完整的双向数据传输链，用户可通过对便携终端进行操作来控制远方的移动终端载体及其上所搭载的设备，实现数据采集、实时监测等任务，之后所得有用数据会经由此双向数据传输链回传给便携终端，用户稍作选择即可在该终端上看到所需的侦测结果。创新& 仿生机器鱼平台研究北京邮电大学自动化学院杨广强、刘晋东、徐江平 经过数百万年的自然演化，鱼类持久的速度、迷一般的效率和大的推重比远高于人类现 有航海技术。长久以来

13、，人们总是在探寻着其中的秘密。与传统的螺旋桨推进方式相比较， 鱼类游动的推进效率更高、机动性更加灵活。而相较于螺旋桨高速旋转时伴随着大量的空泡噪音、扰动噪音，鱼类摆动频率低、柔性好的游动方式就更能突出其低噪音的优点。仿生机器鱼作为鱼类推进机理和机器人技术的结合点，为研制新型的水下航行器提供了一种新思路。本项目融合了机械设计、电子电路、微控制器、传感器、无线通信等多学科知识，并从 外形设计、推进原理、升潜机制等多角度综合运用仿生学原理，基于ATmega128单片机，研制了一款具有推进模块、升潜模块、避障模块、遥控模块的波动推进式仿生机器鱼。对于鱼体PID定深控制、图像传输、鱼群协同等问题还在进一

14、步研究中。本项目主要完成的模块包括： 、设计制作以ATmega128芯片为核心的贴片式控制电路板。 、应用改变重心的原理设计制作了仿生机器鱼升潜机构。 、运用仿生学原理，设计制作流线型鱼体外壳，并基于PWM技术实现鱼尾的仿生式波动推进。 、采用红外漫反射开关式测距传感器完成仿生机器鱼的避障功能。创新9 :掌控-基于动作捕捉技术的输入系统北京邮电大学信息与通信工程学院创新实践基地肖诗汉，郭安鸿，袁兆君，孙继燕搭建一个基于计算机视觉识别技术的人机交互平台。即通过摄像头采集手部图像，在电脑端利用In tel的开源计算机视觉库 Ope nCV和MFC完成全面自然的人机互动功能。前期采 用手指上佩戴的色

15、套进行颜色识别，经过指尖定位确定实际操作命令，可以精确地完成交互任务。后期去除色套采用更自然的直接交互方式，完成手部图像提取、 图像去噪、图像识别、动作分析等任务，最终实现手势识别。 将简单的手部动作应用于对计算机的操作中，将手势与计算机指令进行了一一匹配，并修改、开发、完善一系列可以应用于此平台上的软件，体现本平台良好的操作性、扩展性和移植性，给人一种更加真实、舒适的操作体验。成果一：通过颜色过滤、 识别技术对佩戴色套的手指进行指尖定位、手势组合匹配完成 操作控制；成果二：通过肤色检测技术，将摄像头拍摄的画面中的裸手图像提取出来；成果三：对图像进行去噪及模式识别等处理，实现裸手手势的快速识别；成果四：添加如鼠标控制、