附件通信學(xué)院-rigoro

1、科技發(fā)明制作類比賽【項(xiàng)目名稱】 RIGORO 電學(xué)工具 app（Android 作品）所在賽區(qū)：賽區(qū) 所在學(xué)校：信息科技大學(xué) 團(tuán)隊(duì)名稱： 嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的電學(xué) 團(tuán)隊(duì)成員：、 岫 參賽作品知識參賽作品名稱：RIGORO 電學(xué)工具app（下稱該作品）本小組全體成員，就該作品如下：1、該作品（含提交參賽的 App 應(yīng)用、相關(guān)文檔和介紹）是本小組成員的研究成果，不存在任何他人知識、涉及泄密或中民的情形，且未在 2018 年 10 月 9 日前公開發(fā)布。2、確認(rèn)：該作品知識歸本小組成員所有，且簽署本的能夠代表全體小組成員的意愿。3、承諾：將僅由本小組成員參加大賽答辯。4、大賽舉辦方為宣傳大賽、推廣參賽作品，以

2、及為未來各屆大賽的參賽選手提供參考等非目的，可能需要以下列形式使用參賽作品，就此確認(rèn)：（1） 同意（2） 同意）上傳和不同意：將參賽作品的相關(guān)文檔結(jié)集（含公開）；不同意：在相關(guān)（包括大賽官網(wǎng)及含優(yōu)酷等第介紹或幻燈片；（3） 同意不同意：在大賽提供 APP 應(yīng)用免費(fèi)第 1 款的要求。；（4） 作出上述，同樣不本作品小組全體成員目錄一、作品概述1二、作品可行性分析和目標(biāo)群體1可行性分析1目標(biāo)群體1三、作品功能與原型設(shè)計(jì)2功能概述：2原型設(shè)計(jì)3四、作品實(shí)現(xiàn)、難點(diǎn)及特色分析12作品實(shí)現(xiàn)及難點(diǎn)錯誤!未定義書簽。特色分析12五、團(tuán)隊(duì)介紹和分工14六、其他14七、致謝14一、作品概述“RIGORO”項(xiàng)目從最

3、初想法的萌生，到真正開始付諸實(shí)際行動的時間其實(shí)并不長。原因在于作為一個工科生，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)仿真與電路組裝時，尋找對應(yīng)的電路器件，計(jì)算需要匹配的元件數(shù)據(jù)，辨別微型元件的具體數(shù)值等都要耗費(fèi)大量的時間，甚至于在零件收納柜中找到它們所處的位置都要耗費(fèi)時間。基于此， 設(shè)計(jì)了一款電學(xué) APP，將這些需要大量重復(fù)的耗時操作原理化，總結(jié)規(guī)律，提煉公式，將復(fù)雜的電學(xué)實(shí)踐知識以交互模式展現(xiàn)，盡最大可能降低時間以及電路計(jì)算中可能出現(xiàn)的錯誤。有關(guān)電路的所有數(shù)據(jù)都是 0 容錯率，一點(diǎn)微小的人為誤差對結(jié)果的影響是不可預(yù)料的，的名稱由此得來“RIGORO”嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模╮igorous）。二、作品可行性分析和目標(biāo)群體（1）可行

4、性分析從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有三大問題，電阻阻值，的輸入輸出，以及各類元件的收納，這使得在開發(fā)初期主要解決的也是這三個問題。但時俱進(jìn)。也希望有的反饋，這樣才能使的項(xiàng)目得以發(fā)展并與從技術(shù)可行性分析：1.對于器件的管理方面，使用了微型數(shù)據(jù)庫技術(shù)用來數(shù)據(jù)，同時使用哈希表對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。2.還調(diào)用了語音識別引擎，能夠在搜索元器件的時侯，使用語音輸入找到要尋找的元器件位置。3.的尋找元器件功能，不僅可以給出的行列和數(shù)量，還能夠在示意圖中對目標(biāo)位置做出標(biāo)記，使從操作可行性分析：的便利性得到最大化。界面設(shè)計(jì)的簡潔大方，力圖用極簡的操作界面呈現(xiàn)最舒適的使用體驗(yàn)。考慮到長時間面對屏幕所造

5、成的眼部疲勞與視力損耗，的整體顏色設(shè)計(jì)采用色彩飽和度較低的淺色調(diào)，以圖緩解用眼疲勞，并讓使用者在操作過程中放松心情同時可以通過各個界面里的小百科進(jìn)一步了解電學(xué)知識。從經(jīng)濟(jì)可行性分析：低成本，采用MIT 編程，經(jīng)濟(jì)消耗基本為零。（2）目標(biāo)群體這款定義在電學(xué)工具類，所以面向的是做電學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生、教師以及各類開發(fā)。希望自己的項(xiàng)目可以幫助的人解決在試驗(yàn)中在項(xiàng)目中出現(xiàn)，掃清因?yàn)榉抡鏇]有問題而在實(shí)際中出現(xiàn)問題的。同時希望通過用戶的反饋和更深入的，能做出更良好的改進(jìn)，達(dá)到更加成優(yōu)化。三、作品功能與原型設(shè)計(jì)（1）功能概述：功能名稱功能描述參數(shù)計(jì)算（1）RC 頻率計(jì)算橋式振蕩電路為最常見的RC 震蕩器，根據(jù)指標(biāo)

6、要求，輸入電阻電容的阻值計(jì)算公式f=1/2RC 直接得到輸出數(shù)據(jù)，省去手工計(jì)算的麻煩。（2）555 定時器調(diào)參555 定時器可以制作成任意波形的 發(fā)生器，輸出波形的頻率和占空比兩個最重要的參數(shù)是由 電路中的電阻和電容值決定的。通過該功能可以輸入電阻和電容的值來計(jì)算出所發(fā)生的 的兩個重要參數(shù)，從而使得電路設(shè)計(jì)過程大大簡化，起到了加快研發(fā)周期的作用。LC 頻率計(jì)算文氏橋振蕩電路作為高頻電路中最為基礎(chǔ)的一部分可以起到選頻和波形發(fā)生的作用，在窄帶信號濾波器和功率放大電路中有著較為廣泛的應(yīng)用。本功能通過電路中的阻容元器件的值來計(jì)算出該網(wǎng)絡(luò)的振蕩頻率。（4）LM317 計(jì)算器LM317 是一種應(yīng)用廣泛的三

7、端線性穩(wěn)壓器，能夠?qū)⑤^高的電壓降低至 5V 及以下并可調(diào)，是電路中常用的電源方案，那么設(shè)計(jì) 電路元件便可以決定電壓可調(diào)范圍。在某些應(yīng)用場合，電路輸出電壓是固定的，不需要可調(diào)元件來調(diào)整輸出，通過該計(jì)算器可以幫助計(jì)算 電路電阻的阻值，來設(shè)計(jì)輸出電壓。（2）原型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)：Android屏幕分辨率：2560*1440型號：支持android 4.0 以上機(jī)“RIGORO”作品截圖及展示如下所示。Logo 界面如圖 1 所示。圖 1Logo 界面本著簡潔的原則，的logo 設(shè)計(jì)靈感來自于蜂巢,三個穩(wěn)固的六邊形象征著擁有的三個大模塊，的 APP 擁有極高的準(zhǔn)確性，穩(wěn)定性同時兼顧美觀。閃電標(biāo)志則代表著的設(shè)計(jì)

8、將大幅使用者的時間利用率，方便他們的設(shè)計(jì)。進(jìn)入進(jìn)入界面如圖 2 所示。之后，可以清楚明顯的看到三個功能：參數(shù)計(jì)算、阻值識別、器件電阻識別通過勾選電阻色環(huán)顏色，判斷電阻阻值，并提供可能誤差存在范圍。在結(jié)果輸出界面下方介紹了電阻分類、四環(huán)五環(huán)電阻色環(huán)計(jì)算法器件管理使用了微型數(shù)據(jù)庫技術(shù)來數(shù)據(jù)，同時使用哈希表對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理通過預(yù)先錄入元器件位置數(shù)量，在使用時可快速查找到所在位置可通過語音輸入元器件數(shù)據(jù)進(jìn)行快速查找管理。清新的配色也可使用戶擁有良好的使用體驗(yàn)。還在提供網(wǎng)絡(luò)一些的電子資訊，內(nèi)容由自己的服務(wù)器來更新，體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，并具有實(shí)效性。圖 2 進(jìn)入界面功能界面給出了一些常見電路的計(jì)算，功

9、能隨著應(yīng)用不斷豐富，如圖 3 所示。圖 3 功能界面功能分為四種：（1）RC 頻率計(jì)算橋式振蕩電路為最常見的RC 震蕩器，根據(jù)指標(biāo)要求，輸入電阻電容的阻值，計(jì)算公式f=1/2RC 直接得到輸出數(shù)據(jù)，省去手工計(jì)算的麻煩。具體顯示如圖 3-1-1 所示具體計(jì)算過程如圖 3-1-2 所示圖 3-1-1圖 3-1-2（2）555 定時器調(diào)參555 定時器可以制作成任意波形的發(fā)生器，輸出波形的頻率和占空比兩個最重要的參數(shù)是由電路中的電阻和電容值決定的。通過該功能可以輸入電阻和電容的值來計(jì)算出所發(fā)生的的兩個重要參數(shù)，從而使得電路設(shè)計(jì)過程大大簡化，起到了加快研發(fā)周期的作用。具體顯示如圖 3-2-1 所示具體

10、計(jì)算過程如圖 3-2-2 所示（4）LM317 計(jì)算器LM317是一種應(yīng)用廣泛的三端線性穩(wěn)壓器，能夠?qū)⑤^高的電壓降低至 5V 及以下并可調(diào)，是電路中常用的電源方案，那么設(shè)計(jì)電路元件便可以決定電壓可調(diào)范圍。在某些應(yīng)用場合，電路輸出電壓是固定的，不需要可調(diào)元件來調(diào)整輸出，通過該計(jì)算器可以幫助計(jì)算具體顯示如圖 3-4-1 所示電路電阻的阻值，來設(shè)計(jì)輸出電壓。圖 3-3-1圖 3-3-2具體計(jì)算過程如圖 3-4-2 所示通過勾選電阻色環(huán)顏色，直接得出電阻阻值，并提供可能誤差存在范圍。省去了手動計(jì)算的繁瑣步驟，為電路設(shè)計(jì)節(jié)省出的時間。附加知識拓展：在結(jié)果輸出界面下方介紹了電阻分類、四環(huán)五環(huán)電阻色環(huán)計(jì)算法

11、。圖 3-4-1圖 3-4-2電阻計(jì)算功能界面如圖 5 所示。圖 5 電阻計(jì)算功能界面圖 5-1 電阻計(jì)算示意界面檢索界面如圖 6 所示。器件管理分為搜索及錄入兩個模塊。使用了微型數(shù)據(jù)庫技術(shù)來數(shù)據(jù)，同時使用哈希表對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。通過預(yù)先錄入元器件位置數(shù)量，在使用時可快速查找到所在位置，以節(jié)省查找時間。器件管理錄入界面如圖 6-1-1 所示錄入操作界面如圖 6-1-2 所示錄入成功界面如圖 6-1-3 所示器件管理搜索界面如圖 6-2-1 所示錄入操作界面如圖 6-2-2 所示錄入成功界面如圖 6-2-3 所示圖 6 器件管理檢索界面圖 6-1-1 器件管理錄入界面圖 6-1-2 錄入操作

12、界面圖 6-1-2 錄入成功界面圖 6-2-1器件管理搜索界面圖 6-2-2錄入操作界面圖 6-2-3 錄入成功界面四、作品實(shí)現(xiàn)、難點(diǎn)及特色分析（1）作品實(shí)現(xiàn)及難點(diǎn)阻值的計(jì)算與識別：由于光線以及周圍環(huán)境的影響，以及制造工藝問題，在識別阻值的過程中很容易出現(xiàn)誤差。有的時候色環(huán)的色差并沒有很大，就連人眼的識別都不會很精準(zhǔn)，在相機(jī)背后的反饋過程中同樣容易出現(xiàn)誤差，而且誤差范圍不可控。因此采用了另法來實(shí)現(xiàn)，即通過使用者主觀識別顏色進(jìn)行勾選從而進(jìn)行計(jì)算阻值。對于器件管理方面：界面分為錄入及搜索兩部分。通過預(yù)先對于元器件進(jìn)行整理歸納、并錄入數(shù)據(jù)方便在日后的使用中快速查詢到所需原件位置，從而降低時間成本，為

13、使用者提供方便。對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方面：采用了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫用戶的零件柜數(shù)據(jù)，還提供了網(wǎng)絡(luò)一些的電子資訊，內(nèi)容由自己的服務(wù)器來更新，體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢。（2）特色分析參數(shù)計(jì)算模塊：選取常用的電路與進(jìn)行的計(jì)算錄入，設(shè)計(jì)出簡潔易懂的計(jì)算系統(tǒng)，使用者可以通過直接鍵入相關(guān)數(shù)值點(diǎn)擊計(jì)算就可以得到所需數(shù)據(jù)，這樣就極大程度上化簡了設(shè)計(jì)電路的時間，將的時間花在完善電路設(shè)計(jì)上而不是繁瑣的計(jì)算。阻值計(jì)算：系統(tǒng)化的將色環(huán)計(jì)算電阻的方法錄入，錄入每種顏色所代表的阻值，當(dāng)使用者輸入電阻的色環(huán)時自動計(jì)算該電阻的阻值。與此同時考慮到了人眼識別相近色環(huán)會有誤差，例如：黑，棕紅不易分清會設(shè)置允許誤差范圍。這樣一來節(jié)省了用萬用表測量的時間

14、，也能提高對電阻阻值判斷的準(zhǔn)確性。器件管理:從緊密排列的元器件收納柜中快速尋找到所需元件是件比較的事，惠浪費(fèi)很多時間，基于這點(diǎn)打算設(shè)計(jì)一個可以快速提示元件所在位置的程序，將每種元件的位置事先錄入好，需要時輸入元件名稱或者語音錄入，系統(tǒng)會將該元件的位置在圖像中標(biāo)注出來。:使用自己的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，通過app 來獲取電子資訊，還能夠查詢一些元器件的datasheet 和元件封裝等資料(可持續(xù)更新)。語音輸入：在搜索器件的時候添加語音輸入功能，方便檢索。五、團(tuán)隊(duì)介紹和分工所在學(xué)校信息科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)名稱 嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的電學(xué)團(tuán)隊(duì)及分工隊(duì)長隊(duì)員指導(dǎo)教師文案編輯 責(zé)任編輯岫界面設(shè)計(jì) 代碼編寫六、其他對于器件的管理方面，使用了微型數(shù)據(jù)庫技術(shù)來數(shù)據(jù)，同時使用哈希表對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。還調(diào)用了語音識別引擎，能夠在搜索元器件的時候使用語音輸入找到要尋找的元器件