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路面情况自动分析的自行车智能变档避震及安全制动提醒系统
自行车骑行在夜间常常面临一系列问题，例如忘记为车灯充电，导致无法开灯；在没有路灯的偏僻路段看不清路面而撞上障碍物；以及没注意到因修补而凸起的地面而摔倒。为了解决这些问题，可以设想通过Arduino主板连接超声波传感器、图像识别模块、电子推杆等设备，实现智能辅助功能，并使用智能蓄电器在骑行时收集电量，为主板及各模块供电。在实验与测试阶段，进行了多项检验：首先，图像识别模块能够识别不同的地面情况；其次，从科学性角度在不同地面进行自行车刹车测试，以测算不同地面的摩擦系数；最后，通过实际使用测试综合评估项目原型的整体运行效果。最终，本课题设计并搭建了一套基于图像识别技术和多种传感器、执行器的智能自行车行车?
商场紧急如厕助手-基于IOT物联网的厕所实时可用隔间指引系统
在各类商场等公共场所，当人们急需上厕所时，往往遇到要去的厕所正在维修或全部占用的情况，使得是否继续等待还是寻找其它楼层厕所成为一个难以抉择的问题。出现这种困境的根本原因在于人们无法实时了解其它厕所的使用情况，不敢轻易冒险。 针对这一问题，本项目设计了一款适用于商场环境的联网厕所模型。该模型由两层商场厕所组成，每个厕所隔间配备人体红外传感器，用于检测隔间的使用状态。这些数据通过网络实时上传至云端，用户可以通过手机应用即时查看附近厕所的使用情况，从而做出是否前往某个厕所的决策。 经过模拟测试，该系统能够准确、实时地在手机端展示附近厕所的隔间使用和空闲状态。此解决方案不仅适用于商场，还可以扩展应用到公园、体育馆、地铁站等各种公共场所。
中风康复训练助手——智能步态训练系统
智能步态训练系统旨在利用视觉摄像头和Arduino主控器，结合多种传感器，打造一个高效的中风康复辅助工具。该系统通过视觉摄像头实时捕捉中风患者的步态训练过程，采用先进的计算机视觉算法进行步态识别与分析，从而准确评估患者的步态恢复情况。同时，系统整合了Arduino主控器及其他传感器模块，能够实时监测患者的身体状态和步态细节，如步幅、步频、压力分布等，通过数据反馈帮助医生和康复人员制定个性化的康复计划。该智能步态训练系统不仅提高了康复训练的科学性和效率，还能通过云端数据共享实现远程指导，有效提升患者的康复效果。
图书馆声源定位及座位可视化管理系统
本项目旨在开发一套图书馆内声源定位与座位管理系统，以提高图书馆内的阅读环境质量和座位利用率。系统以ESP32为主控制器，结合LED灯模块、声音传感器、薄膜压力传感器以及RFID技术，实现对图书馆座位使用状态的智能化管理以及噪音监控。每个座位配备声音传感器和LED灯提醒模块。当检测到特定座位上的声音超出设定阈值时，对应座位的LED灯将亮起，提示用户降低声音。同时，座位上安装的薄膜压力传感器能够检测并判断座位是否被占用。此外，每张桌子上安装远程无线射频装置，并在椅子上贴有RFID标签，以监控椅子是否在桌子的检测范围内。 系统通过Mind+软件的实时模式，开发了一个用户界面(UI)，该界面能够实时显示各个座位的占用情况与噪声源位置。人们可以通过这个显示端方便地找到空座位，同时了解图书馆内部哪些区域噪声较大，需要减少噪音。
基于颜色识别的色弱患者辅助及训练装置
本课题针对色盲与色弱患者在日常生活中的不便以及恢复困难，结合了激光切割和各类开源硬件，形成了一款可以协助色盲或色弱患者的一款辅助回复装置，结合机器视觉模块完成，精准度高、便携，可随意携带。本装置可以帮助色盲和色弱患者辅助识别，一方面能够便携地在日常生活中帮助患者们进行精准的色调判断；另一方面，具备训练模式，由于色盲和色弱无法根治，但此装置能帮助患者了解自身的恢复状况进行不断训练。结合计算机视觉，本作品辨别准确度高，外观较小，便携，识别训练有效，效率高，广泛实用性多，使用方便。
自动避光可旋转的古画文物保护性展示柜
本课题针对的是环境光线和温湿度会对古画造成一些不可逆的损伤问题，以商品展示柜为原型制作出一款能够自动旋转检测环境的古画文物展示柜，以解决光照，温湿度对文物的损伤以及方便游客参观。其中包括Arduino uno控制器，蜂鸣器，二哈视觉传感器，环境温湿度传感器，LED灯，数码管，舵机。利用二哈传感器的物体识别功能检测是否有人在参观文物。在无人参观文物时能够实时检测周围的光照强度当检测到某一方向的光照强度大于阈值时会旋转至背对光源方向，有人参观时，仅有一人的情况下可以跟随目标旋转，当多人参观时会360°旋转使参观者们可以多角度的观看，能够使观看者全方位的观看到。同时还可以实时监测展示柜内的温湿度并显示在数码管上，如果当温度大于30度，湿度超过65%会发出警示信息。经过大量的实验，论证了本课题装置拥有很强的可行性和科学性，因此，本课题针对的环境对古画造成不可逆损伤的可旋转保护性展示柜能够解决问题。
妙手控镇纸——基于多种手势识别的多功能毛笔书写镇纸
本课题针对在毛笔书写时，需要频繁移动纸张的问题，进行了深入的研究和调研。毛笔书写作为一种传统文化形式，越来越多的收到人们的喜爱。但在书写是，有时候会面临纸张太长桌子放不下的时候，这个时候就需要人们手动去移动纸张。这样会对书写的连贯性和节奏感造成一定的影响。本次课题就是基于此类问题，设计一款可以根据手势自动控制纸张移动的装置。设计是依靠SEN0315手势识别传感器来设计的。通过手势识别传感器检测手势类型，从而控制电机驱动L298N控制直流电机正转反转，从而实现纸张的自动移动。同时通过电磁铁吸附墨盒，防止墨盒打翻的问题。并且在墨盒上装有振动传感器，可以帮助辅助对墨盒的清洗。
结合艾宾浩斯遗忘曲线原理的自动记录的错题本
“温故而知新”，在日常学习的过程中，为了更好的总结知识点，我们经常会需要总结错题，时常复习就会有利于我们进行对知识的温故知新。但是在总结错的题的时候往往要耗费大量的时间，同时也会出现错题记录下来不经常复习。这就导致既浪费了时间又没有使错题本起到实际的用处。 根据以上问题分析，本项目应具有以下功能： 1.自动记录错题：利用OCR技术，通过拍照或扫描题目，将错题内容自动识别并录入系统。 2.错题分类：根据题目的关键字分析，将错题根据知识点分类，便于学生进行针对性复习。 3.科学复习：根据艾宾浩斯遗忘曲线原理，系统会根据错题的重要性和遗忘曲线制定复习计划，提醒学生复习。 4.数据库存储：将录入的错题保存在数据库中，方便学生随时查阅和复习。同时在复习时能够根据错题的种类选出相同知识点的让学生加深对知识点的理解。
“智取中药”——中医高效取药架的开发与优化
随着社会发展,中医药在人们医疗过程中发挥着越来越重要的作用。但是传统的中医取药过程中存在效率不高的问题。为实现中医药领域的智能化,本研究利用各类硬件和器件，如ESP32、重量传感器、TCA9548A IIC拓展模块、0.96寸OLED、2.8寸LCD、舵机、中文语音合成模块、二维码识别模块，设计了一种集成药品二维码识别、抽屉自动开盖、药品自动称重和药品信息显示的智能中医药架。该智能药架通过扫描药品上的二维码快速识别药品信息,抽屉会闪起LED灯进行提醒并且自动开盖方便取药,内置重量传感器实时显示药品重量,屏幕可显示药品详细信息。通过实验验证了该智能药架的可行性、科学性和实用性。
结合电磁阻尼的公园漫步机保护装置
在公园等公共场所，常见的公共运动器材之一——漫步机，虽然为市民提供了便利的健身方式，但在使用过程中存在安全隐患。特别是对于儿童来说，由于漫步机在使用后会因惯性继续摆动，容易造成意外磕碰和伤害。针对这一问题，本项目设计并开发了一款集成电磁阻尼技术、传感技术的智能漫步机，旨在提高公共运动器材的安全性和用户体验。在硬件方面，智能漫步机采用了薄膜压力传感器和电磁铁，通过Arduino控制器实现对摆管运动的精确控制。软件方面，通过C语言编写了控制程序，实现了用户离开后自动停止摆动、一键急停等功能。外观设计上，利用3D打印技术制作了设备模型，使得整体设计美观且符合人体发明作品学。
由候车厅强占座引发的思考——智能候车座椅
在我国火车站候车大厅中，座位紧张、占座行为和广播不易听到等问题严重阻碍了乘客的候车体验。针对这些问题，本项目设计并开发了智能候车座椅装置，拟解决上述问题。 本项目基于RFID技术和数据库技术，通过掌控宝、RFID模块、舵机、串口MP3等硬件设计并组装了智能候车座椅装置。最后，对智能候车座椅装置进行可行性、科学性和实用性测试，结果表明：该装置能够有效地识别乘客身份，自动放下和收回座椅，实时同步座位使用信息至候车大厅大屏幕，并在相应车次即将到达时通过灯光和声音提醒乘客。
"守护童行"——集成式儿童车内防窒息安全监测系统
儿童车内安全报警系统通过实时监测车内环境（如温度、湿度、空气质量），旨在提高儿童的安全性和舒适度。在制作过程中，我们首先进行了需求分析与功能设计，明确了系统所需实现的关键功能。然后，选用适当的硬件组件和传感器，搭建电路并进行硬件测试。编写程序代码，实现系统在不同环境条件下的实时监测与报警功能。本项目通过一体化设计集成了环境监测、自主报警按钮、外部报警提示和智能温度调节等多项功能。在测试阶段，我们设计了一系列实验来模拟实际场景，并分析系统在多种环境条件下的监测精度、报警功能触发时机以及自主报警按钮的可靠性。实验结果表明，系统能够在不同环境条件下准确监测数据并在预设条件下触发报警，为增强儿童乘车安全和?
针对中药药性不同的全自动分批投放煎药器
中药在我国应用迄今已有数千年的历史，为人类做出了巨大的贡献，经常出现在我们的日常就医中。由于各种中药的药性不同，因此熬制的时间不同，需要分批次的投放，这极大的耗费了人们的精力。我在想，是否有一种机器能够帮助人们针对此种复杂的煎中药情况也能够解放双手，做到自动化分批投放不同药性的草药。根据以上想法，我借助Arduino以及开源硬件，通过激光切割技术以及3D打印技术制作模型，制作了全自动煎药机。同时，我结合了物联网技术，制作APP，能够实现远程的吃药提醒。本装置能够针对煎中药的复杂情况实现煎药，极大的解放了人力，希望能够推动中药事业的发展。
让植物像宠物一样生动——基于决策树的智能植物自主生存装置
人们喜欢在室内养一些花花草草，但却也经常因为节奏快的生活和工作忘记及时照顾植物，为它们晒太阳浇水，导致植物枯萎死亡。本课题提出了一套植物自主生存装置系统，使植物可以像宠物一样自己寻找阳光和为自己浇水，并对多种设计方案进行了讨论。该方案采用了Arduino两个湿度传感器与电磁阀来实现植物土壤的湿度自动检测，创新性的运用决策树算法，根据土壤上下湿度的多种情况，实现了无人管理下的自动浇水；采用两个光敏传感器与移动平台来进行光照的寻找与跟随。实验结果表明，该装置能够正确检测土壤湿度以及光照情况，并完成正常的浇水与追光动作，大大提高植物存活率。相信该设计能够拯救数以万计因为遗忘而死亡的家庭植物，也可以小型化地
由旋转投篮引发的思考——基于伯努利原理的篮球抛物线轨道分析与人体关键点识别的训练辅助系统
篮球作为一项广受中学生喜爱的体育活动，其技术提升一直是运动训练领域的研究重点。近年来，数据分析在体育竞技训练中发挥着越来越重要的作用。通过对大量的比赛和训练数据进行深入分析，可以帮助提高运动员的竞技水平，正如英国足球队利物浦借助大数据分析取得英超冠军一样。 本研究聚焦于校园篮球运动中的一个具体技术点——投篮过程。投篮是篮球比赛中得分的基本方式，而投篮的准确性会受到诸多因素影响，其中包括篮球的旋转。本研究的核心目标是探究篮球旋转对其飞行轨迹（即抛物线）的影响。 为此，本研究从理论上采用伯努利原理和马格努斯效应对篮球旋转时的飞行轨迹影响进行了详细分析。伯努利原理涉及流体（如空气）速度与压强之间的关系，而马格努斯效应则解释了旋转球体周围流体速度的变化如何导致了垂直于旋转轴线的力的产生，这个力影响了篮球的飞行轨迹。
容器中液体蒸发冷却的研究
在我们的日常生活和工业生产中，冷却现象扮演着举足轻重的角色。如何快速有效地进行冷却是一个广泛关注的课题。例如，人们希望日常食物能快速降温，夏天期望室内温度迅速下降，工业生产上需求高效地冷却蒸汽和化学原料。液体的蒸发是一种关键的冷却方式，因为在蒸发过程中可以消耗大量的热量，从而达到冷却的效果。 本研究致力于探讨不同变量对液体蒸发冷却速率的影响。实验将采用不同形状的容器、调节风速和控制容器的蒸发条件，以此为基础来检测这些因素对蒸发速度的贡献程度。同时，实验过程及其结果将通过COMSOL多物理场仿真软件以有限元方法进行模拟分析，进而确认各变量对冷却速率的影响。
基于雨滴空气动力学的公交站气幕挡雨棚改造方案
公交站台的遮雨设施是其基础职能之一，但在实际情况下，很多时候这些遮雨设施并不能完全满足乘客的需要。在雨天中，等车的乘客常常会遭受雨水溅湿裤脚和鞋子的困扰。为了解决这个普遍存在的问题，我们针对现有遮雨措施进行了深入的研究，并从空气伞的概念出发，依据空气动力学的原理，设计出一种新型的挡雨系统。该系统通过在公交站台顶部前沿边缘形成一道气幕来阻挡雨水，适用于轻风（风速低于5.4m/s）和中到小雨（日降雨量不超过20mm）的气候条件。 项目组进行了详细的数据计算，包括通风管道的内阻、气体动能和风压等，并利用Arduino控制系统及其他材料，构建了一个可以调节舵机角度的公交站台缩模。通过使用花洒来模仿雨水，以及吹风机来生成气流，我们对模型进行了一系列实验，测试不同的风速和降雨量下挡雨效果。通过改变和控制出风口的宽度、吹风机的风速及出风口的倾斜角度，确定了最优的挡雨参数：吹风机功率为1600W，舵机角度设定为30度，出飨口宽度为2.8厘米。
多功能智能教室控制系统
在传统的教学环境中，缺乏有效的温湿度调控、出勤记录以及安全监控系统，导致教室环境舒适度、管理效率和安全保障水平不高。基于此，我们提出设计一种基于Arduino的智能教室解决方案，旨在通过科技手段提升教室的环境质量、管理效率和安全性。该解决方案应能够实时监测教室的温湿度，并对数据进行展示；通过自动化手段管理学生出勤；以及在火灾等紧急情况下发出及时警报。同时，利用语音控制技术简化日常教室内的设备操作过程，从而为教师和学生创造一个更加舒适、高效和安全的学习环境。
结合多传感器交互的智能医院
智能医院是一个集成烟雾传感器、光线传感器、火焰传感器和温湿度传感器等多个传感器的医疗设施。这些传感器的目标是确保医院内部的安全和舒适度。 烟雾传感器在各个房间内安装，及时检测烟雾。光线传感器自动调节室内光线，为患者和医护人员提供舒适的环境。火焰传感器监测是否有火灾发生，保障医院的安全。温湿度传感器实时监测室内温湿度，确保患者处于舒适环境。 传感器数据通过连接线路传输至监控室，监控室的OLED屏幕实时显示室内状况。当发生火灾或紧急情况时，警报灯和蜂鸣器发出相应警报，提醒医院内的人员。 智能医院的多传感器交互系统提升了医院的安全性和舒适度。通过监测环境并及时响应，智能医院保护患者和医护人员的安全。该系统为医院内置提供更安全、舒适的工作和治疗环境，同时也为管理人员提供有价值的数据，帮助他们更好地管理医院运营。
智能病床设计与实现：语音遥控与多功能集成的研究
本研究旨在设计和实现一种智能病床，通过语音遥控和多功能集成，提供便捷的医疗护理体验。我们使用激光切割木板和Arduino NANO主板构建了病床的基本结构，并实现了语音遥控病床靠背抬升、模拟心率测量、一键求助、语音遥控控制灯光和风扇、温湿度监测以及屏幕显示等功能。这些功能共同为患者和护理人员创造了一个更舒适、高效的护理环境，提高了护理质量。
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