全國大學生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計競賽以“創(chuàng)意發(fā)揮、規(guī)范設(shè)計、突破自我、快樂大賽”為宗旨,自舉辦以來幾乎覆蓋了全國所有電子信息類高校,在促進在校大學生創(chuàng)新人才成長、提升工程實踐能力等方面發(fā)揮了積極作用,在廣大高校和行業(yè)產(chǎn)生了廣泛而良好的影響。
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飛凌嵌入式作為本屆大賽協(xié)辦單位之一,聯(lián)合瑞芯微在應(yīng)用賽道中設(shè)立專項賽題,并采用基于瑞芯微RK3588芯片設(shè)計的ELF 2開發(fā)板作為參賽平臺,共吸引500余支參賽隊伍報名,經(jīng)過線上初審和分賽區(qū)復賽的嚴格選拔,最終有64支隊伍成功晉級全國總決賽。
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該項目是一款基于【RK3588】ELF 2開發(fā)板設(shè)計的智能學習輔助系統(tǒng), 旨在通過多技術(shù)融合解決傳統(tǒng)學習場景中的效率與健康痛點。
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系統(tǒng)核心功能涵蓋五方面:
一是基于微表情訓練集與YOLO模型,檢測眨眼頻率、打瞌睡、玩手機等行為,超時則觸發(fā)語音提醒;
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二是通過AI視覺與超聲波傳感器(HC-SR04)實現(xiàn)桌面高度自適應(yīng)調(diào)節(jié),實時監(jiān)測坐姿并預(yù)警;
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三是依托TEMT6000傳感器與PWM調(diào)光技術(shù),實現(xiàn)光照無級調(diào)節(jié)以保持環(huán)境光穩(wěn)定;
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四是結(jié)合SHTC3溫濕度傳感器,通過加熱絲將溫度控制在舒適范圍(最高45℃,精度±0.2℃);
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五是通過Qt本地界面與微信小程序記錄專注度、玩手機次數(shù)等指標,提供個性化學習建議。?
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技術(shù)上采用多模態(tài)感知融合,以6TOPS算力的NPU部署輕量化YOLO模型(幀率≥30fps),協(xié)同超聲波、溫濕度等傳感器實現(xiàn)多維度數(shù)據(jù)采集;嵌入式優(yōu)化支持步進電機驅(qū)動桌面升降(范圍75-125cm)、PWM無級調(diào)光;跨平臺交互通過Qt本地GUI(實時顯示數(shù)據(jù)與控制)與MQTT協(xié)議云端同步,實現(xiàn)家長遠程監(jiān)控。?
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系統(tǒng)應(yīng)用場景廣泛,適用于K12教育(坐姿矯正、專注力管理)、高等教育(考研自習室效率提升)、在線教育(居家學習監(jiān)測),并可為ADHD群體、視障學習者提供輔助,亦適配圖書館等公共空間。?
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性能上,桌面升降范圍75-125cm,光照調(diào)節(jié)支持0-100%無極變化,溫度控制精度±0.2℃,視覺檢測依托NPU加速保障實時性。其創(chuàng)新在于多模態(tài)感知協(xié)同、嵌入式實時控制與跨平臺交互的深度融合,通過“感知-分析-控制-反饋”閉環(huán),推動學習場景向智能化升級。設(shè)計流程從需求出發(fā),經(jīng)硬件選型、算法開發(fā)、聯(lián)調(diào)測試至部署迭代,形成完整技術(shù)落地路徑。
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*免責聲明:本文所有作品介紹均來自2025第八屆全國大學生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計競賽應(yīng)用賽道學生提交的參賽作品展示,由學生自行制作。飛凌嵌入式展示獲獎作品內(nèi)容僅為展示參賽者作品,為開發(fā)者帶來更多創(chuàng)意啟發(fā),并已征得主辦方及參賽團隊同意。飛凌嵌入式不承擔作品展示內(nèi)容或視頻字體的相關(guān)法律責任。
