STC单片机应用竞赛

1．基于STC单片机元器件级的特殊功能数字化传感器单元设计（须提供处理精度、计算性能等技术指标）（面向研究生、本科、高职、中职学生）
 
1-1 组合导航定位传感单元
 
   所属领域：本题目属于智慧城市、智能交通、空间信息技术、物联网技术与定位技术领域，涉及卫星定位、传感器融合、精准信号处理及时空信息连续智能采集。尤可用于各种汽车电子、移动终端和智能交通领域。
 
   背景技术：目前随着现代技术的发展，对精准位置、时间功能越来越多，GPS、北斗等卫星定位正极大地改变了现代人的生活。毫无疑问，在信号遮挡、地下停车、隧道内的位置服务重要性越来越高，对异构传感器融合智能传感识别、时间空间运行状态分析和组合定位监控变得越来越重要。通过单片机、低成本对新导航定位单元设计，进行长期或短期采集、分析和处理，甚至兼容型设计直接替换原有定位模块，提供亚米级、车道级可用性、鲁棒性定位应用的高精度、低成本、低功耗等。
 
   基本要求：基于STC单片机、GNSS卫星导航定位模块（GPS、北斗等可选）、融合多传感器（惯性陀螺、磁场、角速度、加速度等可选）等，研究设计精准定位和组合导航定位处理单元，在有卫星信号时，更精准定位，在隧道、地下等无卫星信号时，能融合辅助定位，组合导航定位传感单元可提供串口或网口或蓝牙等接口进行高精度融合惯导定位信息交互。现场能够使用串口调试工具、网络调试工具、自行设计上位机软件等进行信息和数据采集。
 
    主要考核：可高精度地提供经度、纬度、高度、速度、方向、时间等信息，具体尺寸、功耗、精度、成本等性能和技术指标。其他拓展功能和创新特性各参赛队伍自行发挥。每队提交作品现场测试和演示，附使用说明文档（WORD或PDF格式，附部分核心源代码，所有参赛项目需提供）。提交5分钟左右PPT比赛现场答辩材料。此部分占总成绩70%。各参赛队需提供测试数据及分析（可在提交论文中详细阐述）。此部分占总成绩30%。
 
1-2 电器状态智能检测传感单元
 
    所属领域：本题目属于现代信号分析与处理技术、物联网技术与家电技术领域，涉及空调、冰箱、洗衣机、电热器具及电脑等家用电器的智能集总监控。尤可用于各种电家用电器的集总智能识别、运行状态分析监控及故障诊断预测。
 
    背景技术：目前随着现代技术的发展，家用电器的种类和功能越来越多，家用电器正极大地改变了现代人的生活。毫无疑问，家电对家庭的重要性越来越高，而技术复杂度也变得越来越高，造成普通百姓对家电的技术原理了解越来越少，由此对不同种类的家用电器的集总智能识别、运行状态分析监控以及故障诊断预测变得越来越重要。通过对家电设备长期或短期运行记录的分析和处理，准确掌握各种家电设备的运行状况，以便更早发现甚至预测各种家电设备潜伏风险和故障，确保家电设备更多时间处于最佳运行状态，并降低设备故障率和设备能耗。
 
   基本要求：基于STC单片机，融合多特征分析等研究设计电器状态智能检测传感单元，提供一种通过对用户进线电压电流分析实现不同种类家用电器的集总智能识别，分析冰箱、电视、洗衣机、空调、微波炉等典型电气的电参数特征，组合信号特征提取、处理传感单元可提供串口或网口或蓝牙等接口进行状态输出。通过交流电压互感器和电流互感器的对交流进线电压和电流进行隔离和比例变换后进入处理单元。处理单元主要对进线电压和电流进行时域和频域的分析处理，并根据不同设备的运行规律运行特征获得不同家用电器类别特征（如整流类设备、电机类设备以及电加热类设备等），数量，功率，以及启动、运行、停止以及部分典型故障的时频域特征。根据上述分析结果实时监控用户的所有在用家用电器的运行状态、运行规律、以及主要事件（如开机、关机事件），并定期将将监控结果通过物联网传递给数据存储与高级处理单元，现场能够使用串口调试工具、网络调试工具、自行设计上位机软件等进行信息和数据采集。
 
    主要考核：智能识别用户正在使用的典型电设备的类别、型号、数量、运行状态等，具体尺寸、功耗、精度、成本等性能和技术指标。其他拓展功能和创新特性各参赛队伍自行发挥。每队提交作品现场测试和演示，附使用说明文档（WORD或PDF格式，附部分核心源代码，所有参赛项目需提供）。提交5分钟左右PPT比赛现场答辩材料。此部分占总成绩70%。各参赛队需提供测试数据及分析（可在提交论文中详细阐述）。此部分占总成绩30%。
 
1-3 智能数字化传感单元设计，以下选择其一即可。基于STC单片机元器件级的特殊功能数字化传感器单元设计（须提供处理精度、计算性能等技术指标）
 
    选题范围：包括基于单片机和磁场传感器及其阵列的车流量、车型检测单元设计；基于单片机的空气微尘颗粒物检测分析处理与可靠传输单元设计；基于单片机的CAN总线模拟数字量采集处理双向控制单元设计；基于单片机的WSN无线传感网络信号采集与路由传输单元设计；基于单片机的WIFI无线网络信号采集与路由传输处理单元设计；基于单片机的Zigbee无线传感器网络信号采集与路由传输处理单元设计。
 
    主要考核：提交具体尺寸、功耗、精度、成本等性能和技术指标。基本功能、拓展功能和创新特性各参赛队伍自行发挥。每队提交作品现场测试和演示，附使用说明文档（WORD或PDF格式，附部分核心源代码，所有参赛项目需提供）。提交5分钟左右PPT比赛现场答辩材料。此部分占总成绩70%。各参赛队需提供测试数据及分析（可在提交论文中详细阐述）。此部分占总成绩30%。
 
2．基于STC单片机功能板级的专题应用系统设计（须提供可靠性、处理速度等技术指标）（须提供处理精度、计算性能等技术指标）（面向研究生、本科、高职、中职学生）
 
2-1 智能实验室门禁考勤巡检控制装置
 
基本要求：基于STC单片机设计结合门禁、考勤、巡检控制远程控制电器相结合的智能实验室控制装置，其中智能网络控制器设计可以集成包括键盘、密码、RFID卡、手机验证（指纹可选）等多种方式，支持门控的状态监测指示、电子锁的接入、消防状态下开门；人员考勤功能；巡检控制多路电气功能等。
 
    主要考核：提交具体尺寸、功耗、精度、成本等性能和技术指标。基本功能、拓展功能和创新特性各参赛队伍自行发挥。每队提交作品现场测试和演示，附使用说明文档（WORD或PDF格式，附部分核心源代码，所有参赛项目需提供）。提交5分钟左右PPT比赛现场答辩材料。此部分占总成绩70%。各参赛队需提供测试数据及分析（可在提交论文中详细阐述）。此部分占总成绩30%。
 
2-2 公交信号优先联动装置
 
    基本要求：基于STC单片机设计基于单片机的智能公交报站器与交通信号灯信号优先联动系统装置。一是含GPS或北斗模块的公交智能报站器设计，二是含一个路口交通信号灯控制装置设计，两者之间通过WIFI或Zigbee无线连接，公交车行驶到路口，智能报站器向路口的信号灯控制器发送位置、方向和时间信息，交通信号灯控制装置收到信息处理让本方向的交通信号灯优先变绿通行。其他可以增加相应必要的拓展功能。
 
    主要考核：提交作品功能，具体尺寸、功耗、精度、成本等性能和技术指标。实现的基本功能、拓展功能和创新特性各参赛队伍自行发挥。每队提交作品现场测试和演示，附使用说明文档（WORD或PDF格式，附部分核心源代码，所有参赛项目需提供）。提交5分钟左右PPT比赛现场答辩材料。此部分占总成绩70%。各参赛队需提供测试数据及分析（可在提交论文中详细阐述）。此部分占总成绩30%。
 
2-3 非接触式汽车盒子检测装置
 
基本要求：基于STC15系列单片机，结合多种传感器，设计实现新型非接触式汽车盒子检测装置。基于单片机设计汽车电子车盒子组合传感装置，具体实现非接触式检测智能雨刷、气流传感（检测是否车窗关闭）、车灯是否关闭等状态，结合形成串口或CAN总线智能传感传输装置。
 
    主要考核：提交具体尺寸、功耗、精度、成本等性能和技术指标。基本功能、拓展功能和创新特性各参赛队伍自行发挥。每队提交作品现场测试和演示，附使用说明文档（WORD或PDF格式，附部分核心源代码，所有参赛项目需提供）。提交5分钟左右PPT比赛现场答辩材料。此部分占总成绩70%。各参赛队需提供测试数据及分析（可在提交论文中详细阐述）。此部分占总成绩30%。