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电子产品世界

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2024年02期

电子产品世界月刊系中国科技术核心期刊。内容涵盖电子、电信、电脑三大领域，以产品为基础、技术为导向、专题为核心；实用与前瞻共存，技术与商情交融，专业与综合并重。它向中国电子业界的技术决策者、生产设计工程师提供国内外全面及时的电子技术、产品、市场等方面的信息。

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技术专题 | 基于AM623的磨床数控系统开发及应用

技术专题 | 基于AM623的磨床数控系统开发及应用

随着嵌入式微处理器和数控技术的快速发展，基于单片机的传统型数控系统需要提档升级，单任务的汇编语言程序需要移植到多任务的实时操作系统。根据用户数控磨床的研发需要，基于AM623 微处理器，辅以复杂可编程逻辑器件（complex programmable logic device，CPLD）构建了数控系统的硬件平台，在RT-Linux 实时操作系统中移植了数控磨削功能模块。实际应用表明，开发的磨床数控系统具有精度高、响应速度快、稳定性好等特点，可以满足磨削的生产需要。
技术专题 | 基于Cruise的纯电动汽车建模及仿真研究

技术专题 | 基于Cruise的纯电动汽车建模及仿真研究

为了缩短纯电动汽车设计开发周期，采用基于Cruise 与MATLAB/SIMULINK 联合仿真的方法，依据仿真试验结果对所选电机及所设计控制策略运行状态进行分析。首先，运用Cruise 软件搭建纯电动汽车仿真模型；其次，在MATLAB/SIMULINK 中建立纯电动汽车控制策略；最后，通过两者的联合仿真，在多个工况下分析车速跟随情况、电机转速及扭矩、电池荷电状态（state of charge，SOC）值变化情况，进而分析控制策略与所选电机运行状况是否匹配，缩短整车电机选型、控制策略设计及开发的周期。
技术专题 | 基于Smart Design的校园光伏电站仿真研究

技术专题 | 基于Smart Design的校园光伏电站仿真研究

基于智能光伏设计软件Smart Design，对株洲市某高校图书馆屋顶的工商业光伏电站进行了设计与仿真。通过评估当地太阳能资源和气象参数，确定了光伏电站的最佳选址和倾角。利用软件的3D 建模和电气设计功能，完成了光伏板排布和电气连接，采用隆基绿能双面光伏组件和华为光伏优化器及逆变器，提高了电站效率。仿真结果显示，该电站具有良好的发电量、经济效益和社会贡献。
技术专题 | 太阳能双轴追踪系统

技术专题 | 太阳能双轴追踪系统

太阳能是一种可再生能源，太阳能发电是当今一种普遍的发电方式，由于一天中太阳高度角不同，太阳能板的发电效率也随之改变，通过研究发现，太阳光线与太阳能光伏板的角度是影响太阳能发电效率的关键因素。介绍了一种基于STM32 开发板和双舵机控制的太阳能双轴追踪系统，该系统将逆向光源追踪算法和比例积分微分（proportional integral derivative，PID）控制算法相结合，具有提升太阳能发电效率、延长太阳能光伏板使用寿命以及提高土地利用率等优点。
学术论坛 | 基于亚阈值区的CMOS带隙基准电压源设计

学术论坛 | 基于亚阈值区的CMOS带隙基准电压源设计

基准源是芯片的重要组成模块之一，其性能优劣直接影响整个电子系统运行的稳定性。带隙基准源的核心思想是利用正温度和负温度系数电路叠加，以产生不随温度变化的电路结构。利用晶体管在亚阈值工作区间内的电压电流特性，提出一种互补金属氧化物半导体（complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS）带隙基准电压源结构，从而消除了传统经典电源中对双极结型晶体管（bipolar junction transistor，BJT）工艺的依赖。此外，在低温段和高温段分别增加二阶补偿电路。仿真结果表明，在Cadence 软件的台积电65 nm 工艺下，提出的基准源成功实现了温度补偿，并在较宽的温度范围内具有较低的温漂系数。
学术论坛 | 基于粒子群优化的长短期记忆神经网络电力负荷预测模型

学术论坛 | 基于粒子群优化的长短期记忆神经网络电力负荷预测模型

针对电力系统中的电力负荷预测问题，提出了一种基于粒子群优化（particle swarm optimization，PSO）的长短期记忆（long short-term memory，LSTM）神经网络模型，旨在提高电力负荷预测的准确性和稳定性。在实证研究中验证了该模型在电力负荷预测任务中的性能，实验结果表明：相较于传统方法，基于粒子群优化的长短期记忆神经网络模型表现出更高的准确性和稳定性，能够较为准确地预测电力负荷。这一研究为电力系统的运行与管理提供了新视角和新方法，并为未来电力负荷预测提供了有价值的参考思路。
学术论坛 | 考虑负载变化的电力线路线损动态分析与调整方法研究

学术论坛 | 考虑负载变化的电力线路线损动态分析与调整方法研究

随着电力系统的不断发展，电力线路的线损问题日益突出。负载变化是影响线损的重要因素之一。对考虑负载变化的电力线路线损动态分析与调整方法进行研究，提出了一种基于实时监测、数据处理、预测与决策的线损动态分析方法。针对负载变化情况，提出了相应的调整方法，旨在降低线损，提高电力系统的运行效率。
学术论坛 | 基于Kubernetes的私有云PaaS服务资源管理调度系统研究

学术论坛 | 基于Kubernetes的私有云PaaS服务资源管理调度系统研究

Kubernetes 因其优良的容器管理能力，已经被广泛应用于私有云平台服务。私有云平台服务存在多种应用类型，其中很多应用相互依赖，但Kubernetes 资源调度却没有考虑到这些应用之间相互依赖的关系。因此，当计算资源使用率高时，应用无法提供高质量的服务。经过系统需求分析后，设计了一个基于Kubernetes 的私有云PaaS 服务资源管理调度系统，该系统主要包括资源监测模块、资源调度模块以及资源预测模块等。通过对该系统的测试情况分析可知，该系统是可行且有效的。
设计应用 | 以人为中心的脑机接口智能家居系统设计

设计应用 | 以人为中心的脑机接口智能家居系统设计

智能家居经过十几年的发展与普及，其市场规模正在不断扩大，消费潜力巨大。脑机接口是一种变革性的人机交互方式，基于脑机接口的智能家居控制系统能够为残障人士和健康人群带来全新的智能家居操控方式，但其实用化仍面临挑战。通过结合人因工程，探讨以人为中心的脑机接口智能家居系统设计方法，使该系统能够符合人的需求、特点与能力，从而提高用户对系统的满意度，更加实用化，逐渐走向实际应用。
设计应用 | 智能电网中的自动化监控系统设计与实现

设计应用 | 智能电网中的自动化监控系统设计与实现

随着科技的进步和社会的发展，智能电网已成为现代电力系统发展的重要方向。自动化监控系统作为智能电网的重要组成部分，对于提高电力系统的运行效率、保障能源供应安全具有重要意义。首先介绍了自动化监控系统的总体设计；其次详细阐述了自动化监控系统的实施与运维；最后对系统的应用效果进行了评估，并指出未来的发展方向。
设计应用 | 基于ZYNQ的实时视频边缘检测系统设计

设计应用 | 基于ZYNQ的实时视频边缘检测系统设计

随着微型物体的机器视觉检测技术在市场上逐渐普及，传统现场可编程逻辑门阵列（fieldprogrammable gate array，FPGA）在实现图像算法时面临处理速度慢和资源消耗高等挑战。为了克服这些问题，设计了一款基于ZYNQ 平台的实时视频边缘检测系统。该系统能够对500 万像素摄像头捕获的图像数据进行边缘提取，通过高清多媒体接口（high definition multimedia interface，HDMI）显示屏实时显示处理结果。本系统在确保实时性的前提下，有效降低了资源消耗。这一新的系统架构为需要实时视频反馈的应用场景提供了一种高效的解决方案。
设计应用 | 基于RFID技术的电能表自动识别系统设计与应用

设计应用 | 基于RFID技术的电能表自动识别系统设计与应用

针对目前电能表出库与安装等流程采用人工识别而耗时长、准确率低和工作效率低的问题，研制了一种基于射频识别（radio frequency identification，RFID）技术的电能表自动识别系统，设计了系统的硬件电路和软件程序。通过在电能表仓库内的应用，实现了电能表信息的自动识别，有效避免了人工识别造成的误操作，极大提高了电能表识别的工作效率、准确性和经济性。
研究开发 | 基于目标检测与跟踪的配网带电作业安全检测

研究开发 | 基于目标检测与跟踪的配网带电作业安全检测

电力配网是电力系统的重要组成部分，而带电作业的安全性一直是电力行业关注的焦点。为提升安全作业水平，提出基于目标检测与跟踪的配网带电作业安全检测方法。通过采集实际配网场景的图像和视频数据建立数据集，利用YOLOv3 模型进行训练和推理。实验结果表明，使用该模型监测现场作业人员的行为有较高准确率，能够识别是否佩戴安全帽、是否危险作业和作业人员跟踪，并在出现违规情况时及时发出报警信息。该检测方法为电力系统安全管理提供了一种创新的解决方案，为智能化电力配网的发展提供了有益的参考。
研究开发 | 基于RK3568开发板和卷积神经网络算法的电力系统智能化思路设计

研究开发 | 基于RK3568开发板和卷积神经网络算法的电力系统智能化思路设计

RK3568 开发板作为电力系统智能化的硬件支撑，卷积神经网络算法作为电力系统智能化的软件算法支撑，二者协同配合，可以提升电力系统智能化的水平。面对电力系统智能化的应用场景多元化、客户需求高级化的要求，基于RK3568 开发板和卷积神经网络算法的电力系统可以节约人力成本、提升管理效率。
研究开发 | 基于STM32单片机的智能防疫消杀车设计

研究开发 | 基于STM32单片机的智能防疫消杀车设计

针对流行性疾病及单片机技术在智能硬件产品设计开发中的应用，设计了一款基于STM32 单片机的智能防疫消杀车。该消杀车系统包括主控芯片、循迹功能模块、全球定位系统（global positioning system，GPS）模块及传感器模块、避障功能模块、电机驱动模块等。其中，主控芯片选择STM32F103C8T6 单片机作为核心控制芯片。该智能防疫消杀车采用比例积分微分（proportion integration differentiation，PID）算法作为变量喷洒系统控制算法，可达到系统、快速、准确进行反馈与响应的目标。结果表明，该智能防疫消杀车能够实现自动循迹、超声波测距、无人消杀等功能。
研究开发 | 周期测频传感器电子系统的设计及性能测试

研究开发 | 周期测频传感器电子系统的设计及性能测试

为对传感器输出频率进行精准测试，设计了一种周期测频传感器电子系统。该系统采取周期测频方法，以频率自适应方法为基础，结合了测周法与计数法的优势。研究结果表明：该系统响应时间在测量误差小于0.05 Hz 的条件下大大缩短，符合测试要求。频率改变后采样获取的测量误差相对稳定，该系统可有效采集谐振式压力传感器的数据。采样时刻为50 ms 时，应用周期测频传感器电子系统将压力输出波动控制在±0.1 MPa 内，与传感器的测试要求相符。该研究有助于提高传感器的工作稳定性，对保证网络信号的传输效率具有一定意义。
研究开发 | 中药材光环境的自动控制系统设计

研究开发 | 中药材光环境的自动控制系统设计

设计并实现了自动调控光质、光照强度、光照时间等因素的中药材光环境自动控制系统。该系统采用 STM32F1 系列开发板，以STM32F103C8T6 单片机作为核心控制单元，使用光质智能变换模块、光环境监测与自动调控模块和定时模块来控制不同颜色的发光二极管（light emitting diode，LED）；通过显示模块（液晶显示器LCD1602）显示数据；通过脉冲宽度调制（pulse width modulation，PWM）技术和太阳能充电板实现精准控制和节能，最终实现远距离的实时监测与智能调控。
研究开发 | 审计机器人“大白”的研发与设计

研究开发 | 审计机器人“大白”的研发与设计

传统环境下，审计工作是比较繁重、重复的。随着信息技术的进步，如何将审计与大数据技术结合从而提高审计效率成为研究热点，大数据技术与审计工作的高适配度使审计信息化成为必然趋势。以机器人流程自动化（robotic process automation，RPA）技术为支撑，对自动化审计机器人“大白”的研发思路和框架进行设计，从而代替人工完成重复、标准化的审计作业流程，同时结合审计流程对专门事项进行具体场景设计分析，以期降本增效，促进审计工作高质量发展。

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