看看大学生设计的50套国产龙芯系统！酿酒监控、机器人绝了

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设计竞赛全国总决赛，在南京圆满落幕。

本次大赛，共有640余支团队使用龙芯处理器报名参赛。

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。

接下来，我们就欣赏一下获得全国一等奖的7件优秀作品：

1、基于龙芯教育派的国产3D打印系统

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。

 

2、十里飘香 智联速酿坊

该作品实现了对酿酒工厂的线上实时监测和控制。

它采用龙芯1C102和Wi-Fi通信技术进行数据无线传输。

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行情况的问题，实现酿酒厂智能化。

此外，通过温湿度监测和物联网等技术，实现了分布式多点的传感信息采集。

数据处理后传输至显示和控制终端，手机端可查看实时数据和历史数据。

上位机和手机端均可以进行升温、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。

3、基于龙芯派二代的船体检修机器人

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。

结合运动控制模块，实现检测的全自动覆盖和特殊病症精细化建模。

通过时空数据协同，实现船体巡检数据查询及病症发展轨迹追踪。

主要实现功能为：

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。

4、龙芯工业智联分布式物联网传感系统

该项目针对工业4.0和智能制造的发展需求，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，对数据进行即时处理与分析，大幅降低数据传输时延，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进行分析，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、低功耗的无线通信。

终端通过4G-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。

通过实时性监测提供支撑设备，实现设施运维的增值服务和全生命周期的管理。

5、基于龙芯处理器双通道数字示波器   

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较高等问题，该作品采用龙芯2K1000LA国产处理器，设计了一台拥有自主知识产权，且具有实时采样方式和等效采样方式的国产数字示波器。

该示波器采集电压通过探头输入，输入阻抗1M ，支持DC和AC耦合方式。

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，根据需求读取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。

6、青少年居家智慧守护系统 

该系统旨在实现儿童坐姿纠正和室内环境检测，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。

摄像头实时采集青少年坐姿视频，将视频数据传输至龙芯教育派，教育派将视频上传至服务器，实现直播效果。

姿态识别算法结果上传至服务器，结果将以水印形式实时显示在直播画面上。

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。

用户可远程通过浏览器查看摄像头直播及设备采集到的历史数据。

当青少年坐姿出现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。

7、龙芯物联网工业安全监测系统

该系统采用基于龙芯2K1000LA处理器的硬件平台作为显示和计算终端，1C102单片机和多种传感器的集成系统作为传感节点，通过Wi-Fi实时传输传感器数据至终端，并通过MQTT上传至云端。

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。

异常情况下改变节点底色，通过SMTP通知用户。

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。