1．基于STC單片機元器件級的特殊功能數(shù)字化傳感器單元設(shè)計（須提供處理精度、計算性能等技術(shù)指標(biāo)）（面向研究生、本科、高職、中職學(xué)生）
 
1-1 組合導(dǎo)航定位傳感單元
 
   所屬領(lǐng)域：本題目屬于智慧城市、智能交通、空間信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與定位技術(shù)領(lǐng)域，涉及衛(wèi)星定位、傳感器融合、精準(zhǔn)信號處理及時空信息連續(xù)智能采集。尤可用于各種汽車電子、移動終端和智能交通領(lǐng)域。
 
   背景技術(shù)：目前隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，對精準(zhǔn)位置、時間功能越來越多，GPS、北斗等衛(wèi)星定位正極大地改變了現(xiàn)代人的生活。毫無疑問，在信號遮擋、地下停車、隧道內(nèi)的位置服務(wù)重要性越來越高，對異構(gòu)傳感器融合智能傳感識別、時間空間運行狀態(tài)分析和組合定位監(jiān)控變得越來越重要。通過單片機、低成本對新導(dǎo)航定位單元設(shè)計，進行長期或短期采集、分析和處理，甚至兼容型設(shè)計直接替換原有定位模塊，提供亞米級、車道級可用性、魯棒性定位應(yīng)用的高精度、低成本、低功耗等。
 
   基本要求：基于STC單片機、GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊（GPS、北斗等可選）、融合多傳感器（慣性陀螺、磁場、角速度、加速度等可選）等，研究設(shè)計精準(zhǔn)定位和組合導(dǎo)航定位處理單元，在有衛(wèi)星信號時，更精準(zhǔn)定位，在隧道、地下等無衛(wèi)星信號時，能融合輔助定位，組合導(dǎo)航定位傳感單元可提供串口或網(wǎng)口或藍牙等接口進行高精度融合慣導(dǎo)定位信息交互?，F(xiàn)場能夠使用串口調(diào)試工具、網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具、自行設(shè)計上位機軟件等進行信息和數(shù)據(jù)采集。
 
    主要考核：可高精度地提供經(jīng)度、緯度、高度、速度、方向、時間等信息，具體尺寸、功耗、精度、成本等性能和技術(shù)指標(biāo)。其他拓展功能和創(chuàng)新特性各參賽隊伍自行發(fā)揮。每隊提交作品現(xiàn)場測試和演示，附使用說明文檔（WORD或PDF格式，附部分核心源代碼，所有參賽項目需提供）。提交5分鐘左右PPT比賽現(xiàn)場答辯材料。此部分占總成績70%。各參賽隊需提供測試數(shù)據(jù)及分析（可在提交論文中詳細闡述）。此部分占總成績30%。
 
1-2 電器狀態(tài)智能檢測傳感單元
 
    所屬領(lǐng)域：本題目屬于現(xiàn)代信號分析與處理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與家電技術(shù)領(lǐng)域，涉及空調(diào)、冰箱、洗衣機、電熱器具及電腦等家用電器的智能集總監(jiān)控。尤可用于各種電家用電器的集總智能識別、運行狀態(tài)分析監(jiān)控及故障診斷預(yù)測。
 
    背景技術(shù)：目前隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，家用電器的種類和功能越來越多，家用電器正極大地改變了現(xiàn)代人的生活。毫無疑問，家電對家庭的重要性越來越高，而技術(shù)復(fù)雜度也變得越來越高，造成普通百姓對家電的技術(shù)原理了解越來越少，由此對不同種類的家用電器的集總智能識別、運行狀態(tài)分析監(jiān)控以及故障診斷預(yù)測變得越來越重要。通過對家電設(shè)備長期或短期運行記錄的分析和處理，準(zhǔn)確掌握各種家電設(shè)備的運行狀況，以便更早發(fā)現(xiàn)甚至預(yù)測各種家電設(shè)備潛伏風(fēng)險和故障，確保家電設(shè)備更多時間處于最佳運行狀態(tài)，并降低設(shè)備故障率和設(shè)備能耗。
 
   基本要求：基于STC單片機，融合多特征分析等研究設(shè)計電器狀態(tài)智能檢測傳感單元，提供一種通過對用戶進線電壓電流分析實現(xiàn)不同種類家用電器的集總智能識別，分析冰箱、電視、洗衣機、空調(diào)、微波爐等典型電氣的電參數(shù)特征，組合信號特征提取、處理傳感單元可提供串口或網(wǎng)口或藍牙等接口進行狀態(tài)輸出。通過交流電壓互感器和電流互感器的對交流進線電壓和電流進行隔離和比例變換后進入處理單元。處理單元主要對進線電壓和電流進行時域和頻域的分析處理，并根據(jù)不同設(shè)備的運行規(guī)律運行特征獲得不同家用電器類別特征（如整流類設(shè)備、電機類設(shè)備以及電加熱類設(shè)備等），數(shù)量，功率，以及啟動、運行、停止以及部分典型故障的時頻域特征。根據(jù)上述分析結(jié)果實時監(jiān)控用戶的所有在用家用電器的運行狀態(tài)、運行規(guī)律、以及主要事件（如開機、關(guān)機事件），并定期將將監(jiān)控結(jié)果通過物聯(lián)網(wǎng)傳遞給數(shù)據(jù)存儲與高級處理單元，現(xiàn)場能夠使用串口調(diào)試工具、網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具、自行設(shè)計上位機軟件等進行信息和數(shù)據(jù)采集。
 
    主要考核：智能識別用戶正在使用的典型電設(shè)備的類別、型號、數(shù)量、運行狀態(tài)等，具體尺寸、功耗、精度、成本等性能和技術(shù)指標(biāo)。其他拓展功能和創(chuàng)新特性各參賽隊伍自行發(fā)揮。每隊提交作品現(xiàn)場測試和演示，附使用說明文檔（WORD或PDF格式，附部分核心源代碼，所有參賽項目需提供）。提交5分鐘左右PPT比賽現(xiàn)場答辯材料。此部分占總成績70%。各參賽隊需提供測試數(shù)據(jù)及分析（可在提交論文中詳細闡述）。此部分占總成績30%。
 
1-3 智能數(shù)字化傳感單元設(shè)計，以下選擇其一即可。基于STC單片機元器件級的特殊功能數(shù)字化傳感器單元設(shè)計（須提供處理精度、計算性能等技術(shù)指標(biāo)）
 
    選題范圍：包括基于單片機和磁場傳感器及其陣列的車流量、車型檢測單元設(shè)計；基于單片機的空氣微塵顆粒物檢測分析處理與可靠傳輸單元設(shè)計；基于單片機的CAN總線模擬數(shù)字量采集處理雙向控制單元設(shè)計；基于單片機的WSN無線傳感網(wǎng)絡(luò)信號采集與路由傳輸單元設(shè)計；基于單片機的WIFI無線網(wǎng)絡(luò)信號采集與路由傳輸處理單元設(shè)計；基于單片機的Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信號采集與路由傳輸處理單元設(shè)計。
 
    主要考核：提交具體尺寸、功耗、精度、成本等性能和技術(shù)指標(biāo)。基本功能、拓展功能和創(chuàng)新特性各參賽隊伍自行發(fā)揮。每隊提交作品現(xiàn)場測試和演示，附使用說明文檔（WORD或PDF格式，附部分核心源代碼，所有參賽項目需提供）。提交5分鐘左右PPT比賽現(xiàn)場答辯材料。此部分占總成績70%。各參賽隊需提供測試數(shù)據(jù)及分析（可在提交論文中詳細闡述）。此部分占總成績30%。
 
2．基于STC單片機功能板級的專題應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計（須提供可靠性、處理速度等技術(shù)指標(biāo)）（須提供處理精度、計算性能等技術(shù)指標(biāo)）（面向研究生、本科、高職、中職學(xué)生）
 
2-1 智能實驗室門禁考勤巡檢控制裝置
 
基本要求：基于STC單片機設(shè)計結(jié)合門禁、考勤、巡檢控制遠程控制電器相結(jié)合的智能實驗室控制裝置，其中智能網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計可以集成包括鍵盤、密碼、RFID卡、手機驗證（指紋可選）等多種方式，支持門控的狀態(tài)監(jiān)測指示、電子鎖的接入、消防狀態(tài)下開門；人員考勤功能；巡檢控制多路電氣功能等。
 
    主要考核：提交具體尺寸、功耗、精度、成本等性能和技術(shù)指標(biāo)?；竟δ堋⑼卣构δ芎蛣?chuàng)新特性各參賽隊伍自行發(fā)揮。每隊提交作品現(xiàn)場測試和演示，附使用說明文檔（WORD或PDF格式，附部分核心源代碼，所有參賽項目需提供）。提交5分鐘左右PPT比賽現(xiàn)場答辯材料。此部分占總成績70%。各參賽隊需提供測試數(shù)據(jù)及分析（可在提交論文中詳細闡述）。此部分占總成績30%。
 
2-2 公交信號優(yōu)先聯(lián)動裝置
 
    基本要求：基于STC單片機設(shè)計基于單片機的智能公交報站器與交通信號燈信號優(yōu)先聯(lián)動系統(tǒng)裝置。一是含GPS或北斗模塊的公交智能報站器設(shè)計，二是含一個路口交通信號燈控制裝置設(shè)計，兩者之間通過WIFI或Zigbee無線連接，公交車行駛到路口，智能報站器向路口的信號燈控制器發(fā)送位置、方向和時間信息，交通信號燈控制裝置收到信息處理讓本方向的交通信號燈優(yōu)先變綠通行。其他可以增加相應(yīng)必要的拓展功能。
 
    主要考核：提交作品功能，具體尺寸、功耗、精度、成本等性能和技術(shù)指標(biāo)。實現(xiàn)的基本功能、拓展功能和創(chuàng)新特性各參賽隊伍自行發(fā)揮。每隊提交作品現(xiàn)場測試和演示，附使用說明文檔（WORD或PDF格式，附部分核心源代碼，所有參賽項目需提供）。提交5分鐘左右PPT比賽現(xiàn)場答辯材料。此部分占總成績70%。各參賽隊需提供測試數(shù)據(jù)及分析（可在提交論文中詳細闡述）。此部分占總成績30%。
 
2-3 非接觸式汽車盒子檢測裝置
 
基本要求：基于STC15系列單片機，結(jié)合多種傳感器，設(shè)計實現(xiàn)新型非接觸式汽車盒子檢測裝置?；趩纹瑱C設(shè)計汽車電子車盒子組合傳感裝置，具體實現(xiàn)非接觸式檢測智能雨刷、氣流傳感（檢測是否車窗關(guān)閉）、車燈是否關(guān)閉等狀態(tài)，結(jié)合形成串口或CAN總線智能傳感傳輸裝置。
 
    主要考核：提交具體尺寸、功耗、精度、成本等性能和技術(shù)指標(biāo)。基本功能、拓展功能和創(chuàng)新特性各參賽隊伍自行發(fā)揮。每隊提交作品現(xiàn)場測試和演示，附使用說明文檔（WORD或PDF格式，附部分核心源代碼，所有參賽項目需提供）。提交5分鐘左右PPT比賽現(xiàn)場答辯材料。此部分占總成績70%。各參賽隊需提供測試數(shù)據(jù)及分析（可在提交論文中詳細闡述）。此部分占總成績30%。