【正文】 創(chuàng)新組創(chuàng)新0： 簡(jiǎn)易節(jié)能路燈的設(shè)計(jì) 根據(jù)光線的強(qiáng)度、有無路人、路人的行走速度等來調(diào)節(jié)路燈的開關(guān)以及亮度，從而實(shí)現(xiàn)路燈的無人監(jiān)控。創(chuàng)新1： 數(shù)字校園新媒體支撐系統(tǒng)本項(xiàng)目在當(dāng)前我國大學(xué)校園的主流信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)具有媒體內(nèi)容聚合能力、支持移動(dòng)通訊工具，并與Web技術(shù)相結(jié)合的“數(shù)字校園”新媒體系統(tǒng)，以拓展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度，提升校園的運(yùn)行效率。本項(xiàng)目首先實(shí)現(xiàn)的是利用RIA(Rich Internet Application)技術(shù)在觸摸屏中提供視頻、校園地圖等基礎(chǔ)服務(wù)，并通過內(nèi)容聚合技術(shù)，提供新聞公告、天氣等來自于不同信息源的資訊服務(wù)。系統(tǒng)的一項(xiàng)新穎功能是，通過架設(shè)自主實(shí)現(xiàn)的Fetion消息服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fetion消息抓取、分析及反饋的流程，提供了移動(dòng)通訊工具與Web結(jié)合的低成本接口方案，現(xiàn)已經(jīng)在中國傳媒大學(xué)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了“維穩(wěn)信息報(bào)送”與“通知短信發(fā)送”等業(yè)務(wù)形式在內(nèi)的功能。在手機(jī)WAP服務(wù)平臺(tái)的架設(shè)上也開展了具有成效的探索，實(shí)現(xiàn)了“電子技術(shù)類課程實(shí)驗(yàn)手機(jī)預(yù)約系統(tǒng)”，也已投入使用，方便同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約。通過本項(xiàng)目的開展，在關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了具體的創(chuàng)新，其中主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種不同于現(xiàn)行Ajax和Flex等技術(shù)的異步通訊與呈現(xiàn)模式，提高了后臺(tái)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男始鞍踩?，同時(shí)交付頁面無刷新動(dòng)態(tài)生成的良好用戶體驗(yàn)。
創(chuàng)新2： 低頻數(shù)字式相位測(cè)量?jī)x低頻數(shù)字相位測(cè)量?jī)x在工業(yè)領(lǐng)域中是經(jīng)常用到的一般測(cè)量工具，主要應(yīng)用于同頻率正弦信號(hào)間的相位差的測(cè)量顯示。本系統(tǒng)采用復(fù)雜可編程邏輯器件EP1K100QC2083作為數(shù)據(jù)處理及控制核心,由移相網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)處理電路，數(shù)據(jù)采集電路，數(shù)據(jù)運(yùn)算電路以及顯示電路組成。該系統(tǒng)硬件電路簡(jiǎn)單，整個(gè)設(shè)計(jì)采用VHDL(超高速硬件描述語言)語言作為系統(tǒng)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)的描述手段,在Altera的maxplusⅡ的軟件支持下完成。該系統(tǒng)可以對(duì)200Hz～20kHz頻率范圍內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行高頻采樣處理，并把收集到的數(shù)據(jù)送入FPGA進(jìn)行相位差測(cè)量運(yùn)算并送顯示電路顯示，測(cè)相絕對(duì)誤差不大于 177。176。本系統(tǒng)充分利用FPGA對(duì)數(shù)據(jù)的高速處理能力，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)高效，可靠。與傳統(tǒng)相位測(cè)量?jī)x相比, 該系統(tǒng)具有處理速度快、穩(wěn)定性高、性價(jià)比高，易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和良好的工程應(yīng)用前景。
創(chuàng)新3： 基于FPGA控制的頻率特性測(cè)試儀 頻率特性測(cè)量?jī)x用于測(cè)量一個(gè)未知的線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻率特性，是研究電路系統(tǒng)特性的常用工具之一。本系統(tǒng)采用復(fù)雜可編程邏輯器件EP1K100QC2083作為數(shù)據(jù)處理及控制核心，由鍵盤輸入部分、A/D轉(zhuǎn)換部分、D/A轉(zhuǎn)換部分、相位測(cè)量整形電路部分共同組成。整個(gè)設(shè)計(jì)采用VHDL(超高速硬件描述語言)語言作為系統(tǒng)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)的描述手段,在Altera的maxplusⅡ的軟件支持下完成。該系統(tǒng)可以在50Hz～25kHz頻率范圍內(nèi)對(duì)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻率特性測(cè)量，并把測(cè)得的數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管上。電壓放大倍數(shù)測(cè)量的誤差不大于177。5%，相移測(cè)量誤差不大于1176。本系統(tǒng)充分利用FPGA對(duì)數(shù)據(jù)的高速處理能力，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)高效、可靠。與市場(chǎng)上的頻率特性測(cè)量?jī)x相比, 該系統(tǒng)具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低廉、掃頻范圍利用率高等優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和發(fā)展前景。
創(chuàng)新4： 基于NIOS II的智能雙足機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本作品使用搭載了Altera Cyclone II 系列中的EP2C35 FPGA的教學(xué)與多媒體開發(fā)平臺(tái)，針對(duì)雙足仿生運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的控制要求以及17路PWM信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理，研究了具有17個(gè)自由度的雙足仿生運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與聯(lián)動(dòng)控制，通過充分體現(xiàn)FPGA的優(yōu)勢(shì)，采用上下位機(jī)完成對(duì)雙足仿生運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的控制，實(shí)現(xiàn)如招手、前進(jìn)、后退、下蹲、鞠躬、俯臥撐等動(dòng)作，并且通過傾角傳感器來感知機(jī)器人的狀態(tài)，是機(jī)器人在摔倒后可以自動(dòng)站立?；贜IOS II的智能雙足機(jī)器人所實(shí)現(xiàn)的具體功能如下所述：1) 制作一個(gè)具有17個(gè)自由度的仿人機(jī)器人，通過上位機(jī)和下位機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)作的調(diào)試，使雙足仿人機(jī)器人完成類人運(yùn)動(dòng)，如：前進(jìn)，后退，轉(zhuǎn)彎，下蹲，體操表演，前滾翻，后滾翻，做俯臥撐，伏地起身，鞠躬，踢球等多種動(dòng)作。對(duì)各個(gè)動(dòng)作編組，最后由下位機(jī)單獨(dú)完成各組動(dòng)作。2) 在機(jī)器人身上安裝傾角傳感器，能夠判斷機(jī)器人摔倒?fàn)顟B(tài)，使機(jī)器人在意外摔倒后自動(dòng)站立，包括向前摔倒后自動(dòng)站立和向后摔倒后自動(dòng)站立。
創(chuàng)新5： Easy_shopping超市自助導(dǎo)購結(jié)算系統(tǒng)現(xiàn)代超市的吞吐量隨著規(guī)模日益上升，而大多數(shù)超市需要排隊(duì)結(jié)算，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本項(xiàng)目研制的Easy_shopping購物車終端能有效改善超市排隊(duì)結(jié)算的問題，該裝置具有掃描條碼、維護(hù)購物列表和遠(yuǎn)程射頻通信能力，顧客購物過程中可隨時(shí)結(jié)算，提高效率，吸引顧客，更提供了新的廣告模式。系統(tǒng)使用了嵌入式16位超低功耗處理器MSP430，將鍵盤，屏幕，掃描槍和其他外圍設(shè)備組合在一起僅普通PDA大小的封裝。軟件方面，嵌入了作者自制的ELPOS單任務(wù)系統(tǒng)內(nèi)核，具備高效的任務(wù)切換和管理功能，實(shí)現(xiàn)豐富功能的同時(shí)也優(yōu)化了軟件結(jié)構(gòu)，方便擴(kuò)展。系統(tǒng)充分考慮了超市針對(duì)普通消費(fèi)者的使用環(huán)境。優(yōu)化的圖形化GUI界面，類windows菜單提供了良好的視覺體驗(yàn)。實(shí)時(shí)的RTC時(shí)鐘，熱門商品推薦，計(jì)算器都大大方便了顧客。而內(nèi)嵌的游戲俄羅斯方塊和五子棋更能提供更多的悠閑。具備超低功耗特性，可方便的進(jìn)行充電。具備良好的升級(jí)拓展性。低成本，全套系統(tǒng)僅300元（含掃描槍）?？山M建星型無線網(wǎng)絡(luò)以方便交換信息，通信距離100m以上，可滿足超市的一般要求。系統(tǒng)從軟件到硬件都是作者自行設(shè)計(jì)的，具有原創(chuàng)性及良好的市場(chǎng)推廣潛力。
創(chuàng)新6： 便攜式信號(hào)時(shí)頻域與邏輯分析筆 數(shù)字示波器是任何設(shè)計(jì)、制造和維修電子設(shè)備的必備儀器，電子工程師利用快速精準(zhǔn)的數(shù)字示波器觀察時(shí)域信號(hào)，面對(duì)當(dāng)今各種測(cè)量挑戰(zhàn)，以及成本要求，如何選用性能優(yōu)異、價(jià)格合理的儀器是每個(gè)工程師面對(duì)的問題。現(xiàn)在市場(chǎng)上主流的臺(tái)式數(shù)字示波器費(fèi)用高昂，一臺(tái)的價(jià)格往往接近一萬元人民幣，雖然性能往往很強(qiáng)，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了在校大學(xué)生普通電路類實(shí)驗(yàn)的需求，而受價(jià)格的限制，學(xué)校的購買數(shù)量有限。在戶外測(cè)量中，往往沒有交流電源，且希望使用的儀器輕便；而在本科生的電路類實(shí)驗(yàn)中，對(duì)性能要求不高，但數(shù)量需求大。針對(duì)這些情況，以人手一臺(tái)為愿景，經(jīng)過研究實(shí)驗(yàn)，我們用單片機(jī)為核心，制作出了一款便攜式信號(hào)時(shí)頻域與邏輯分析筆。它可以進(jìn)行信號(hào)的時(shí)頻域分析，以及四路邏輯分析。輸入信號(hào)的電壓幅度范圍為0～13V，頻率范圍為4Hz～1MHz，可以涵蓋所有的本科生數(shù)電、模電、大部分電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的實(shí)驗(yàn)要求。分析筆的探針為筆的形式，易于使用，只需用一節(jié)七號(hào)電池供電，體積小巧，攜帶方便，同時(shí)，分析筆的價(jià)格低廉，功能齊全，性價(jià)比很高，與市場(chǎng)上具有相同功能的儀器相比更有優(yōu)勢(shì)。創(chuàng)新7： 多功能自航遙測(cè)系統(tǒng) 為了能在科學(xué)研究與綜合監(jiān)測(cè)領(lǐng)域內(nèi)利用小型無人飛行器作為設(shè)備搭載平臺(tái)和傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)達(dá)到降低操作難度、運(yùn)行成本，提高偵測(cè)效率和精度等因素，在綜合研究國內(nèi)外多種類型無人自航系統(tǒng)后，本小組確立“多功能自航遙測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目的研究方向，并此設(shè)計(jì)出一款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無人自航遙測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)依托小型飛艇作為移動(dòng)終端載體，通過搭載多種類型傳感器（GPS、電子羅盤、距離傳感器、環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器等），并結(jié)合目前廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)以及GSM網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，將所采集數(shù)據(jù)可靠地傳送到基于嵌入式技術(shù)的便攜式終端上，實(shí)現(xiàn)用戶跨地域、全球性的數(shù)據(jù)采集和任務(wù)處理。在整個(gè)系統(tǒng)中，基于多核芯（包括微控制器、CPU和嵌入式處理器）分布式處理技術(shù)的計(jì)算平臺(tái)作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與服務(wù)核心，借助互聯(lián)網(wǎng)和GSM網(wǎng)絡(luò)將移動(dòng)終端載體和便攜式終端聯(lián)系起來，形成一條完整的雙向數(shù)據(jù)傳輸鏈，用戶可通過對(duì)便攜終端進(jìn)行操作來控制遠(yuǎn)方的移動(dòng)終端載體及其上所搭載的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等任務(wù)，之后所得有用數(shù)據(jù)會(huì)經(jīng)由此雙向數(shù)據(jù)傳輸鏈回傳給便攜終端，用戶稍作選擇即可在該終端上看到所需的偵測(cè)結(jié)果。
創(chuàng)新8： 仿生機(jī)器魚平臺(tái)研究 經(jīng)過數(shù)百萬年的自然演化，魚類持久的速度、迷一般的效率和大的推重比遠(yuǎn)高于人類現(xiàn)有航海技術(shù)。長(zhǎng)久以來，人們總是在探尋著其中的秘密。與傳統(tǒng)的螺旋槳推進(jìn)方式相比較，魚類游動(dòng)的推進(jìn)效率更高、機(jī)動(dòng)性更加靈活。而相較于螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)時(shí)伴隨著大量的空泡噪音、擾動(dòng)噪音，魚類擺動(dòng)頻率低、柔性好的游動(dòng)方式就更能突出其低噪音的優(yōu)點(diǎn)。仿生機(jī)器魚作為魚類推進(jìn)機(jī)理和機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)，為研制新型的水下航行器提供了一種新思路。本項(xiàng)目融合了機(jī)械設(shè)計(jì)、電子電路、微控制器、傳感器、無線通信等多學(xué)科知識(shí)，并從外形設(shè)計(jì)、推進(jìn)原理、升潛機(jī)制等多角度綜合運(yùn)用仿生學(xué)原理，基于ATmega128單片機(jī)，研制了一款具有推進(jìn)模塊、升潛模塊、避障模塊、遙控模塊的波動(dòng)推進(jìn)式仿生機(jī)器魚。對(duì)于魚體PID定深控制、圖像傳輸、魚群協(xié)同等問題還在進(jìn)一步研究中。本項(xiàng)目主要完成的模塊包括：①、 設(shè)計(jì)制作以ATmega128芯片為核心的貼片式控制電路板。②、 應(yīng)用改變重心的原理設(shè)計(jì)制作了仿生機(jī)器魚升潛機(jī)構(gòu)。③、 運(yùn)用仿生學(xué)原理，設(shè)計(jì)制作流線型魚體外殼，并基于PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)魚尾的仿生式波動(dòng)推進(jìn)。④、采用紅外漫反射開關(guān)式測(cè)距傳感器完成仿生機(jī)器魚的避障功能。
創(chuàng)新9 ：掌控基于動(dòng)作捕捉技術(shù)的輸入系統(tǒng) 搭建一個(gè)基于計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別技術(shù)的人機(jī)交互平臺(tái)。即通過攝像頭采集手部圖像，在電腦端利用Intel的開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV和MFC完成全面自然的人機(jī)互動(dòng)功能。前期采用手指上佩戴的色套進(jìn)行顏色識(shí)別，經(jīng)過指尖定位確定實(shí)際操作命令，可以精確地完成交互任務(wù)。后期去除色套采用更自然的直接交互方式，完成手部圖像提取、圖像去噪、圖像識(shí)別、動(dòng)作分析等任務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別。將簡(jiǎn)單的手部動(dòng)作應(yīng)用于對(duì)計(jì)算機(jī)的操作中，將手勢(shì)與計(jì)算機(jī)指令進(jìn)行了一一匹配，并修改、開發(fā)、完善一系列可以應(yīng)用于此平臺(tái)上的軟件，體現(xiàn)本平臺(tái)良好的操作性、擴(kuò)展性和移植性，給人一種更加真實(shí)、舒適的操作體驗(yàn)。成果一：通過顏色過濾、識(shí)別技術(shù)對(duì)佩戴色套的手指進(jìn)行指尖定位、手勢(shì)組合匹配完成操作控制；成果二：通過膚色檢測(cè)技術(shù)，將攝像頭拍攝的畫面中的裸手圖像提取出來；成果三：對(duì)圖像進(jìn)行去噪及模式識(shí)別等處理，實(shí)現(xiàn)裸手手勢(shì)的快速識(shí)別；成果四：添加如鼠標(biāo)控制、照片拍攝、文字編輯、繪畫、游戲操控等基于手勢(shì)的應(yīng)用，擴(kuò)展平臺(tái)功能；預(yù)期成果五：進(jìn)一步增強(qiáng)功能，申請(qǐng)專利，聯(lián)系廠商生產(chǎn)。
創(chuàng)新10 ：基于加速度傳感器和陀螺儀的無線動(dòng)作感應(yīng)控制系統(tǒng)（XMOVE動(dòng)作感應(yīng)系統(tǒng)）Xmove動(dòng)作感應(yīng)系統(tǒng)，使您可以用動(dòng)作無線控制電腦，而電腦也可以對(duì)人的動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，使得人們對(duì)于人機(jī)交互，動(dòng)作監(jiān)控等領(lǐng)域有著越來越高的要求。加速度傳感器，陀螺儀等新興MEMS傳感器的出現(xiàn)，使得這種愿望成為可能。該項(xiàng)目正是基于這樣的考慮設(shè)計(jì)的。它擁有以下功能： 病人監(jiān)護(hù)：對(duì)病人尤其是有精神疾病的患者，必須保證對(duì)其行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控，本系統(tǒng)可采集病人動(dòng)作，實(shí)時(shí)反饋給電腦處理。 新型人機(jī)交互：但此傳感網(wǎng)絡(luò)可以將動(dòng)作數(shù)據(jù)處理并無線送入電腦。因此在電腦中可建立起對(duì)此人完善的模型和動(dòng)作。并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的指令來進(jìn)行操作。具體有以下幾條： (1) 無線空中鼠標(biāo)。 (2) 無線駕駛系統(tǒng)，可再現(xiàn)汽車駕駛動(dòng)作。 (3) 豐富的游戲運(yùn)用，使得你在電視機(jī)前揮動(dòng)雙手就能完成一系列操作。 人體定位：系統(tǒng)可將快速變化的動(dòng)作數(shù)據(jù)，如線加速度，角加速度進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成速度和位移信息發(fā)送給電腦，這特別適合運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練，內(nèi)置了GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，可將人體的速度，位置實(shí)時(shí)顯示出來。 超小封裝：方便的掛在人體四肢而不影響動(dòng)作 超低功耗：可充電一次使用80小時(shí)以上 無線組網(wǎng)：三個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)工作，測(cè)量人體關(guān)鍵動(dòng)作
創(chuàng)新11： 無線傳感網(wǎng)絡(luò)在感知校園中的綜合應(yīng)用研究 縱觀當(dāng)今社會(huì)，知識(shí)經(jīng)濟(jì)顯露端倪，信息技術(shù)日新月異，在各領(lǐng)域以各種各樣的形式影響著人們的工作、學(xué)習(xí)、生活。對(duì)于大學(xué)校園，如何去適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展的要求，更新觀念、勇于創(chuàng)新，就變成了時(shí)下新穎而且必要的課題。繼09年8月7日，溫家寶總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)發(fā)出 “要早一點(diǎn)謀劃未來，早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)，要依