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基于Cortex-M3的皮带秤称重模块的设计与实现

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基于Cortex-M3的皮带秤称重模块的设计与实现

作者：单永明北方工业大学

学位级别：硕士

在各种工业生产过程中,都需要对某种物料,或多种物料进行定量给料,以保证稳定的生产过程或者精确的物料配比,这对于生产过程的顺利完成以及产品质量均有着重要的意义。皮带秤专用于水泥、化工、冶金等行业的连续称重配料系统,该仪表装... 详细信息

在各种工业生产过程中,都需要对某种物料,或多种物料进行定量给料,以保证稳定的生产过程或者精确的物料配比,这对于生产过程的顺利完成以及产品质量均有着重要的意义。皮带秤专用于水泥、化工、冶金等行业的连续称重配料系统,该仪表装有电子称重装置和速度检测装置,并配合变频调速装置在运行中对各种散状物料进行准确的称重及对减速机的变频调速,以精确控制给料量。与传统电子皮带秤相比,基于嵌入式系统实现的电子皮带秤的运算速度和精度、数据处理能力与信息交换能力等都将有很大的提升。嵌入式系统良好的稳定性,软件的可移植性,开发周期短等特点,将有利于提高电子皮带秤的集成性,可靠性和适应性,有利于皮带秤的升级换代。基于嵌入式系统的皮带秤设计在嵌入式行业、衡器业和工业生产中都有着深远意义。本文首先介绍国内外皮带秤的发展现状,重点分析了皮带秤的原理以及系统总体结构设计,对系统的硬件电路设计以及各重点模块的软件实现方法进行了详细的阐述,论文的最后分析了仪表的误差来源和常用校验方法的操作过程和算法实现,并对测试数据进行了详细的分析和总结。本设计中选用意法半导体公司的Cortex-M3核微处理器STM32F103作为处理器,加入了Flash存储器、RS-485总线等外围硬件设备,为了方便用户的操作,采用触摸屏接口电路,完成了皮带秤主控制系统的硬件电路设计。软件采用PID调节物料流量,输出4—20mA变频器标准输入信号调节变频器,控制减速电机速度,通过触摸屏控制器编程实现菜单制作,进行数据显示和用户参数设置以及产量等信息的查询,RS-485总线实现上位机仪表监控。此外,该仪表还提供实时时钟显示、停电信息查询等,能方便工业现场应用。最后,在上述研究成果的基础上,对本文的研究工作进行了总结。希望本文对理解皮带秤的工作原理和新型电子皮带秤的研制起到一定的作用。

关键词：皮带秤微处理器 PID调节变频器

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学生自制设备的实践与探索

实验技术与管理 2012年第10期29卷 28-32页

作者：单永明嘉兴学院数理与信息工程学院浙江嘉兴314001

为了提高实验教学水平和人才培养质量,积极进行实验教学改革。提出了将学生自制实验设备引入实验教学,从而达到训练学生综合技能、改善实验设备性能和节省日常维护经费的目的,并通过"直流数字电流表过载保护电路的研制"等学生自制设备... 详细信息

为了提高实验教学水平和人才培养质量,积极进行实验教学改革。提出了将学生自制实验设备引入实验教学,从而达到训练学生综合技能、改善实验设备性能和节省日常维护经费的目的,并通过"直流数字电流表过载保护电路的研制"等学生自制设备的具体实践案例,进一步探讨如何有效开展这一教学模式。

关键词：实验教学自制设备综合技能

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数学应用题外部表征的影响因素及启发

数学教育学报 2012年第5期21卷 19-22页

作者：邢强单永明广州大学教育学院

数学应用题表征类型中的外部表征的影响因素，主要包括文本表面特征、数学符号、文本内容熟悉程度、插图、问题与文本的呈现位置、不同的措辞、情境内容的现实性等．未来可以从以下几个方面进行进一步研究：对不同复杂程度情境背景的应... 详细信息

数学应用题表征类型中的外部表征的影响因素，主要包括文本表面特征、数学符号、文本内容熟悉程度、插图、问题与文本的呈现位置、不同的措辞、情境内容的现实性等．未来可以从以下几个方面进行进一步研究：对不同复杂程度情境背景的应用题而言，题材熟悉度对应用题表征的影响如何？动态呈现方式本身以及动画呈现中的颜色、形状等无关信息对问题解决的影响程度如何？在儿童理解和解决数学应用题过程中，强调情境模型构建的5个维度中的哪些维度更有利于学生理解应用题中的数学关系，以便构建合适的情境模型，进行正确的数学表征？

关键词：数学应用题外部表征影响因素

情境模型与问题模型一致性对小学生数学应用题解决的影响

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情境模型与问题模型一致性对小学生数学应用题解决的影响

作者：单永明广州大学

学位级别：硕士

数学应用题的理解和解决需要构建情境模型和问题模型这两个水平的表征。情境模型是根据日常生活经验对问题情境做出的理解和表征,不涉及题目的具体数值,其包含的信息比较丰富。问题模型强调从数学图式出发对问题变量关系进行量化表征,... 详细信息

数学应用题的理解和解决需要构建情境模型和问题模型这两个水平的表征。情境模型是根据日常生活经验对问题情境做出的理解和表征,不涉及题目的具体数值,其包含的信息比较丰富。问题模型强调从数学图式出发对问题变量关系进行量化表征,包含精确的数值和解题必要的信息。在已有研究基础上,本文结合国外研究中的题目范式和人教版小学数学教材自编一套数学应用题,探讨了四个维度信息的情境模型与问题模型的一致性和问题位置对不同年级儿童解决不同难度数学应用题成绩的影响。本研究共包括四个实验,分别在因果维度、主人公维度、空间维度和目标维度上进行比较。每个维度上分别对三年级和五年级采用2(一致性：一致,不一致)×2(难度：难,易)×2(问题位置：文本之前,文本之后)三因素混合实验设计;其中一致性和问题位置为被试间变量,难度为被试内变量。对于每个实验中的三年级和五年级学生,都进行了情境模型与问题模型一致和不一致条件下的阅读时间比较。研究结论如下：1情境模型各维度信息对小学生理解数学应用题的重要性不同。因果维度、空间维度对三年级和五年级都很重要,主人公维度上都不重要。主人公维度上三年级和五年级学生并没有受到情境模型与问题模型不一致条件的影响。2情境模型与问题模型的一致性和问题位置对小学生理解和解决数学应用题有不同影响。在因果、空间和目标维度上,当问题位置在文本之后时,三年级学生在情境模型与问题模型一致条件下的成绩显著好于不一致条件。在因果和空间维度上,五年级学生在情境模型与问题模型一致条件下的成绩显著好于不一致条件。在主人公维度上,三年级和五年级小学生在情境模型与问题模型一致条件和不一致条件下的成绩没有显著差异。3在目标维度上,五年级学生比三年级学生受情境模型与问题模型一致性的影响相对较小。表现为目标维度上当问题位置在后时,三年级学生在情境模型与问题模型一致条件下成绩显著好于不一致条件,一致性主效应也显著。五年级学生在问题位置与一致性上的交互作用不显著,一致性的主效应也不显著。4在较难问题和容易问题中,三年级和五年级学生都受到情境模型与问题模型不一致的影响。5四个维度上,三年级和五年级学生在情境模型与问题模型不一致条件的阅读时间都显著长于一致条件。说明小学生在数学应用题理解过程中构建了情境模型,情境模型与问题模型的不一致破坏了整体情境的连续性,导致阅读时间延长。本研究的意义在于为教育工作者和研究者编制小学数学应用题提供有效参考,使得教育工作者能够更加全面的考虑应用题设计中的影响因素,编制更加有利于教育目的的应用题。对于培养儿童解决实际生活中数学问题的能力有深层次的借鉴作用。

关键词：情境模型问题模型数学应用题一致性阅读时间

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基于物理实验跨专业综合性技能训练的探讨

实验技术与管理 2011年第6期28卷 26-29,36页

作者：单永明孙红贵嘉兴学院机电工程学院浙江嘉兴314001

提出了一种实验教学改革新模式——跨专业综合性技能训练,并通过"迈克尔逊干涉仪的改装及应用"的实验教学实践,来验证基于物理实验跨专业综合性技能训练的可行性及成效性,最终实现学生综合应用能力和创新能力培养模式的创新。

关键词：物理实验跨专业综合技能迈克尔逊干涉