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 的大型超市自動收銀系統(tǒng) / 華南理工大學

該作品設計的系統(tǒng)是用于大型超市的全自動收銀系統(tǒng)。此系統(tǒng)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(qū)動器接口芯片，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)，通過以太網(wǎng)與主機進行通信，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。用軟硬件結(jié)合的方式，實現(xiàn)超市收銀系統(tǒng)自動化。在此設計基礎(chǔ)上，更有機會進一步實現(xiàn)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(jié)智能調(diào)節(jié)系統(tǒng) / 華南農(nóng)業(yè)大學

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

基于嵌入式的微型尿液分析儀的設計 / 重慶大學

該作品是一種針對家庭用戶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(nèi)部集成的USB控制器可用來供電和傳輸數(shù)據(jù)，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。儀器通過檢測尿液中的10項成分來診斷人體的健康狀況。在用戶把浸過了尿液的試紙條放入儀器后，通過LPC2148控制多波長LED進行分時發(fā)光，然后反射光通過光纖照射到CCD上，經(jīng)過信號的采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換，并在LCP2148中經(jīng)過歸一化的算法，將結(jié)果輸出至LCD進行顯示，或者根據(jù)需要傳輸至PC。本儀器的創(chuàng)新在于整個過程使用觸摸屏來進行操作，具有友好的人機交互接口。這種光電檢測系統(tǒng)能消除傳統(tǒng)尿液分析儀機械傳動引起的誤差，并減小體積和功耗。后續(xù)工作可以對以太網(wǎng)部分做進一步的研究，使得遠程醫(yī)療得到實現(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

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設備，采用μc/OS操作系統(tǒng)，能對頻率為13.56MHz的Mifare One S50高頻標簽進行讀寫，符合ISO14443A標準。以電子門票管理系統(tǒng)為應用背景，讀寫設備可方便操作人員隨身攜帶，可通過點擊觸摸屏完成比賽信息無線數(shù)據(jù)半雙工傳輸、電子門票的信息檢索顯示、快速售票驗票等操作，也可在安全性控制下對該區(qū)域內(nèi)指定電子標簽的數(shù)據(jù)寫入。通過構(gòu)建中央數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡和人工兩種售票模式以及多點實時驗票，極大提高票務管理效率。

高性能動力鋰聚合物電池平衡充電器 / 北京航空航天大學

該作品是以LPC2148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(diào)。提供完善的電池充電及放電管理，監(jiān)測每個單體的健康狀況、內(nèi)阻及充/放電容量，同時可以把信息上傳到PC端，便于分析和管理。

基于LPC2148的無線自動抄表系統(tǒng) / 南京航空航天大學

該作品在LPC2418的基礎(chǔ)上，采用無線方式實現(xiàn)水表的水量數(shù)據(jù)采集，方便系統(tǒng)的安裝和維護；同時借助嵌入式處理器的強大的計算能力和豐富的外圍接口，簡化系統(tǒng)設計，提高可靠性，為系統(tǒng)提供多種抄表方式（如：無線、RS-232、紅外等）, 方便系統(tǒng)的升級和擴展。

車載實時系統(tǒng) / 清華大學

該作品是一個具有定位和報警功能的車載實時系統(tǒng)。車載終端安裝在車體內(nèi), 遠端用戶使用個人手機通過GSM網(wǎng)絡與車載終端實時通信。本系統(tǒng)具有自動報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)的報警功能，則當車體發(fā)生位置移動時（速度不為0）觸發(fā)報警，車體移動信息及當前位置（通過GPS模塊獲?。⒁远绦磐ㄖ脩?；②無論是否開啟報警功能，用戶均可以通過指定密鑰對車載終端發(fā)出控制命令，如獲取車體位置信息、車體移動速度、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。以一種自助服務的便捷方式實現(xiàn)了一些大型安防網(wǎng)絡的核心功能，適合于在個人用戶中的普及。

基于LPC2378的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn) / 南京航空航天大學

該作品采用LPC2378 微控制器作為無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡主站點的控制核心，結(jié)合無線模塊（nRF2401）、液晶顯示模塊、存儲模塊（SD卡）、以太網(wǎng)模塊、鍵盤模塊、傳感器模塊以及CAN 總線接口（預留接口）共同構(gòu)成了網(wǎng)絡的主站點； 系統(tǒng)采用STC89LE52RC 單片機作為無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡節(jié)點的微控制器，此外還包括無線模塊、傳感器模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊以及報警模塊等。通過與上位機軟件結(jié)合，本系統(tǒng)可以作為解決方案應用于區(qū)域性的實時無線數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理。

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

該作品是采用LPC2148作為主控器件控制功率電路中IPM不同橋臂的通斷來實現(xiàn)無刷直流電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速通過電位器進行給定，單片機的A/D口定期采集這個電位信號，根據(jù)電平的高低計算出電機不同相切換的時間和加在電機上的電壓的大小從而實現(xiàn)調(diào)速。電路板上的開關(guān)可以實時切換電機的轉(zhuǎn)向。該控制器可以使用在諸多場合：如電動自行車、電動工具和一些要求控制不同功率等級電機的地方如實驗室等。若經(jīng)進一步改進還可作為人工心臟血泵的電機驅(qū)動器。

生物阻抗分析儀的研制 / 南京大學

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(yī)學信息的一種無損傷檢測技術(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體LPC2148 MCU芯片為核心，通過I2C總線控制單片IDC（Impedance-Digital Converter）芯片AD5933完成對生物電阻抗的測量分析。整個測量系統(tǒng)由上下位機兩部分構(gòu)成，上位機（PC）提供人機交互界面，測量者設定測量參數(shù)，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，獲取多頻點復阻抗信息，同樣經(jīng)USB接口送至上位機進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。