基于ARM和nRF905组网的智能家居系统设计

针对家居中电器种类和数目繁多且分散于各室造成控制不便,提出了一种利用nRF905射频模块实现无线通信的智能家居控制系统。系统对射频数据传输协议进行了设计,给出了室内多个微控制器的组网方案。用户通过手机短信或万能遥控器把对家电的控制信号发送至基于ARM平台搭建的主控中心,再由主控中心发送至若干个通信节点或智能插座,万能遥控器通过射频信号实现对家电的近距离遥控,手机通过GSM通信实现对家电的远程遥控。通信节点基于STC89C52RC单片机设计,能够实现对多种红外家电的控制并具备安防报警功能,智能插座则用于控制非遥控家电。实验表明,该系统可使网络中各节点、插座得到有效的控制,数据传输稳定、功能丰富、可扩展性强,具备较高的应用价值。     

基于自动检测技术的金属线膨胀系数测量实验优化

在金属线膨胀系数实验过程中,发现被测金属棒进水口和出水口存在较大温差,并通过实际测量和理论分析找到了产生温差的原因.优化了系统测温方案,通过测温装置准确反馈金属棒各部位温度,来降低自动温控仪的仪器误差,同时测温装置将实验数据实时收集到云端服务器,通过可视化大屏全程展示,方便学生进行数据记录和分析.     

弹性碰撞的图示分析法

通过引入牵连动量和相对动量等物理量,用图示分析法研究了弹性碰撞.研究结果表明,该方法可以形象而直观地描述弹性碰撞的过程和结果,对弹性碰撞的理论研究和实际应用都有重要的意义.     

SnO2和TiO2薄膜在钙钛矿材料上的原子层沉积工艺

金属电极与卤素之间的扩散反应是造成钙钛矿太阳电池(PSC)衰退的重要因素,而利用原子层沉积(ALD)技术在金属电极和钙钛矿活性层之间沉积致密且电学性能良好的缓冲层,是解决上述问题的优选方案之一.本文主要研究了利用ALD技术在金属有机卤化物钙钛矿材料上沉积SnO₂和TiO₂薄膜的工艺兼容性问题.通过X线衍射和紫外-可见吸收光谱等技术,表征了分别作为钛源和锡源的四(二甲氨基)钛(TDMATi)和四(二甲氨基)锡(TDMASn)脉冲以及不同温度下水脉冲对钙钛矿薄膜结构的影响,分析了不同前驱体源的脉冲及吹扫时间对薄膜沉积模式的影响,获得了与钙钛矿材料相兼容的SnO₂和TiO₂薄膜的优化ALD工艺.将优化后的SnO₂和TiO₂薄膜ALD工艺应用于倒置PSC制备,对电池的J-V曲线和大气环境下的稳定性测试结果表明,基于ALD技术沉积的SnO₂和TiO₂缓冲层的引入,使得PSC的稳定性明显改善,而且其功率转换效率也有所提高.     

QuEChERS结合UPLC-MS/MS测定菠菜中5种氨基甲酸酯类农药残留

建立了基于QuEChERS技术的超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS),对菠菜中的5种氨基甲酸酯类农药残留量进行测定。样品均质后,以乙腈-水(体积比50∶50)提取后,盐析离心,乙腈层用N-丙基乙二胺净化后供UPLC-MS/MS测定。采用电喷雾离子源ESI正离子模式电离,质谱多反应监测模式对目标母离子和子离子进行扫描测定。5种氨基甲酸酯类农药在0.1~20.0μg/L的基质曲线范围内呈良好线性关系,相关系数r大于0.9991,3个水平的平均加标回收率为91.0%~101.0%,方法检出限和定量限分别为0.10~0.20μg/kg和0.25~0.50μg/kg,相对标准偏差为2.15%~5.57%。该方法具有操作简便、快速高效、回收率高、灵敏度高、重复性好等优点,可用于测定菠菜中的5种氨基甲酸酯类农药残留量。     

基于二次强度调制的激光测距系统

本文提出的二次强度调制测距系统可以实现绝对距离的测量,其利用马赫曾德尔强度调制器代替二次偏振调制测距中的电光相位调制器,通过对信号的光强进行二次调制来进行测距.相比于二次偏振调制测距,二次强度调制测距无需考虑测距系统中的偏振态问题,简化了系统结构,提高了系统的稳定性.经过相关理论推导以及实验验证:二次强度调制测距系统的输出光强与调制频率成余弦关系,并且可以直接测量调制器到目标物体之间的绝对距离,系统的频率稳定度、相对测距精度皆达到10^–7量级.本文提出的测距系统量程达到100 m,相对测距精度稳定在10^–7量级.采用摇摆法快速测距,避免了直接扫频寻找光强极小值点对应的频率,数据刷新率达到2 kHz.二次强度调制测距系统测距速度快,同时兼顾了较大的量程与较好的测距精度,系统结构简单,易于搭建,具有广阔的应用前景.     

利用蜡烛发电的实验探索及分析

基于塞贝克效应,利用蜡烛燃烧制造温差进行发电。并使用水作为介质计算蜡烛燃烧效率,再利用软件计算其发电效率与能量转换效率。     

面向新工科的物理实验人才培养模式的构建与实践

以西南科技大学物理实验示范中心为例,分析了普通高校物理实验面临的共同问题,研究了多种解决教学问题的可行方案,初步形成了一套面向新工科的物理实验人才培养有效模式,并对这些举措的创新点和应用推广情况进行了阐述。     

大直径煤层钻孔注水压裂防治冲击地压数值模拟

为消除冲击地压危险性,采用数值分析方法模拟大直径煤层钻孔注水压裂过程,分析单孔不同侧压系数和多孔不同布置方式下注水压裂效果.研究结果表明:注水使煤层大范围卸压,产生的大量裂隙削弱煤体应力,水的作用改变煤体的物理力学性质,有效防治冲击地压发生;裂缝扩展方向与侧压系数相关,随侧压系数增大,裂缝扩展方向由竖直方向转为水平方向;不同钻孔布置方式卸压效果不同,沿垂直方向四方布置卸压范围比单排布置和三花布置高出35.8%和31.3%,四方布置更适合于冲击地压矿井厚煤层开采,分析结果对冲击地压矿井安全开采具有重要指导意义.     

基于STC12C5A60S2多路温度监控系统设计

介绍了一种基于STC12C5A60S2的多路温度监控系统设计.以单片机STC12C5A60S2作为核心处理器,选用热电偶作为温度检测传感器,能够实现对炉体温度的精确测量与控制;另外,该系统增设了485接口,可以实现单片机同上位机之间的通信,便于远程控制.