Q1. ¿Presentar brevemente su proyecto de graduación?
El título de mi proyecto de graduación es "Diseño de un contador de papel basado en sensores capacitivos". En general, se puede dividir aproximadamente en los siguientes pasos. El primer paso es consultar información relevante, elaborar varios planes de implementación y analizar la viabilidad y precisión del plan. El segundo paso es construir la estructura de hardware, incluidas las partes de control mecánico y eléctrico. Paso 3: Lleve a cabo el procesamiento del filtro de Kalman en los datos de capacitancia recopilados, recopile los datos sin procesar en la escena del sensor, seleccione la covarianza de ruido Kalman adecuada Q y R con la ayuda de herramientas matlab y realice análisis de regresión en los datos filtrados. El método de mínimos cuadrados se utiliza para ajustar los datos por partes. Y constantemente depurar y optimizar.
El cuarto paso es escribir una interfaz de usuario para una mejor interacción humano-computadora.
P2: ¿Por qué elegiste este tema, cuál es el significado de la investigación?
Hay dos razones:
primero, creo que este tema es de algún valor para la sociedad; los métodos actuales de conteo de papel incluyen principalmente el conteo manual y el conteo de equipos mecánicos, y también hay pesos para reflejar la cantidad de papel. Estos métodos tienen ciertas desventajas, como el recuento impreciso y el desgaste en papel. La investigación sobre este tema puede resolver bien estos problemas.
El segundo es que aprendí algo sobre este tema: hubo algunos problemas en el proceso de diseño anterior y los problemas existentes se resolvieron mediante este diseño. Al mismo tiempo, al hacer este tema, pensé en usar algunos métodos nuevos, como el uso del filtro de Kalman para tratar el ruido gaussiano, el método de mínimos cuadrados para resolver el problema de regresión de curvas y una mejor protección contra el ruido. Creo que puedo aprender mucho en este diseño.
Importancia : en primer lugar, es innovador medir la cantidad de papel midiendo la capacitancia. Actualmente, básicamente no existe tal producto en el mercado. En segundo lugar, medir la cantidad de papel midiendo la capacitancia puede resolver algunos problemas en la vida que no pueden resolverse por otros métodos. Por ejemplo, para medir la cantidad de papel en la impresora, algunos métodos basados en maquinaria o visión no pueden resolver este problema en absoluto, y el problema puede resolverse bien haciendo reaccionar el papel con la placa del electrodo capacitivo.
Y este método es simple y altamente factible.
P4: ¿Qué problemas encontraste? ¿Cómo solucionarlo?
1. Problema de interferencia de ruido, cuando el sensor está midiendo, los datos originales fluctuarán y la repetibilidad de múltiples mediciones es baja.
2. Selección de métodos de procesamiento de datos. .
Solución:
1. Teniendo en cuenta el problema del ruido del sensor, el filtro Kalman se utiliza para filtrar los datos, que pueden filtrar bien el ruido y también mejorar la repetibilidad hasta cierto punto. Al mismo tiempo, use otro canal para medir el grupo en blanco para reducir el entorno Impacto en la precisión de los datos.
2) Debido al poder de cómputo de punto flotante limitado del microcontrolador anterior, se reemplazó el chip de la serie STM32F4 con FPU y se mejoró significativamente la capacidad de punto flotante. El polinomio de quinto orden se utilizó para procesar el ajuste de datos y logró muy buenos resultados.
P6: ¿Cuáles son los resultados esperados?
No hay ningún error dentro de 100 hojas después de la calibración, y el error de papel dentro de 100 a 200 no excede el 2%.