看看大学生设计的50套国产龙芯系统！酿酒监控、机器人实现创新

  快科技8月27日消息，近日，龙芯中科支持的第七届（2024）全国大学生嵌入式芯片与系统模块设计竞赛全国总决赛，在南京圆满落幕。

  经过初赛、分赛区复赛的激烈角逐，最终有50支代表队的龙芯作品脱颖而出，晋级全国总决赛。

  7支队伍荣获全国一等奖，15支队伍获全国二等奖，28支队伍获全国三等奖。

  面向3D打印应用领域，利用龙芯教育派，实现对3D打印喷头的运动控制，搭建了一套完整的全国产化3D打印系统。

  系统使用龙芯教育派作为3D打印系统的主控芯片，并充分的利用龙芯教育派搭载的2K1000LA编译优化打印路径，提高打印效率。

  利用串口进行通信，辅以1C102单片机控制电机，实现打印过程的精准控制。

  配备相机部署视觉神经网络，实时监测打印过程，还有直观易用的操作界面，实现打印过程可视化。

  应用气压监测和酒精监测技术，确保发酵罐始终在安全情况下运行，解决了人在酿酒厂外无法及时了解厂内环境和罐体运作情况的问题，实现酿酒厂智能化。

  上位机和手机端均能够直接进行升温、加湿、开灯等加热器和风扇设备的操作控制，以保证环境数值处于最佳范围。

  当节点数值超过限定值时，处理器可报警提示，并将信息上传云端，多方面保障酿酒厂内部的安全和高效运作。

  系统以龙芯2K1000LA为上位机处理核心，配置光学模组和激光传感系统，并采用计算机视觉和SLAM技术实现对船体表面的三维可视化巡检。

  运动控制利用电磁铁吸附船体，电机控制轮毂实现自动巡检和手动控制，自主地在船体上移动；

  在移动过程中，利用摄像头和激光雷达实时检测船体是否有损伤，并判断其类型；

  将损伤部位类型及其坐标显示在显示屏上，并将图像和建模数据回传至PC端，在损伤部位打上标记，便于后续维修。

  该项目针对工业4.0和人机一体化智能系统的发展需求，设计了一款基于龙芯2K1000LA与1C102的分布式工业物联网传感系统。

  系统由边缘计算工业物联网终端、多样化传感器节点、云端智能管理平台三大核心模块构成。

  其中，龙芯边缘计算工业物联网终端部署于生产现场，对数据来进行即时处理与分析，大幅度降低数据传输时延，提升系统响应速度。

  数据采集部分无需多协议转换，直接从设备附近测量关键参数并做多元化的分析，实现判断设备电压电流稳定及温湿度均匀情况、火灾报警、历史数据查询、实时显示变化曲线等功能，实时监测现场仪器状态。

  多样化传感器节点龙芯1C102与监控节点分布于目标附近，实时评估设备状态，利用LoRA无线扩频通信技术，实现与终端远距离、低功耗的无线G-DTU将各节点数据上传至云端服务器，用户可通过云端智能管理平台查看数据，实时远程监控报警信息。

  该作品创新点为分布式传感网络设计、低功耗多传感器数据融合、非侵入式安装、能源管理、用户界面创新。

  针对国内示波器依赖进口、进口示波器价格高昂、使用国外示波器学习成本比较高等问题，

  通过程控增益放大器，实现信号档位调节，并采用FPGA驱动高速AD转换暂时储存在SDRAM中。

  数据处理和人机交互采用龙芯2K1000LA处理器，依据需求读取SDRAM中数据片段，通过相关算法实现频率、峰值、边沿时间等各种测量功能，并显示在屏幕上。

  该系统旨在实现儿童坐姿纠正和室内环境检验测试，家长可通过浏览器实时查看并管理孩子情况。

  实现一种姿势识别算法，利用房间摄像头，结合计算机视觉技术，实时监测青少年坐姿，检测不良坐姿（如驼背、后仰等），并进行纠正。

  搭建一个Zigbee传感器网络，用于监测室内环境的各种参数，包括有害化学气体和火灾发生的检测传感器等，并通过教育派上传至服务器，结果将以水印形式实时显示在直播画面上。

  当青少年坐姿出现一些明显的异常问题或检测到有毒气体时，扬声器将播放相应的提示音频，以提示青少年纠正坐姿或保护口鼻。

  打造一个智能护眼灯光，可根据当前环境的光照强度调节光照亮度，达到护眼效果。

  终端设计了GUI界面显示所有节点数据和系统状态，可导出TXT文本格式数据。

  传感节点采用14500锂电池供电，可通过USB充电，剩余电量低于20%时发出警报。

  可采集多维环境信息监测工业生产环境安全。低功耗、成本低、全国产化、可集成、定制灵活。