2011年全国大学生电子设计竞赛——基于自由摆的平板控制系统

2011年全国大学生电子设计竞赛——基于自由摆的平板控制系统
2011年全国大学生电子设计竞赛——基于自由摆的平板控制系统

全国大学生电子设计竞赛培训系列教程

全国大学生电子设计竞赛培训系列教程 《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计》 内容简介 本书是全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之一——《基本技能训练与单元电路设计》分册。全书共7章,主要介绍了“全国大学生电子设计竞赛”的基本情况、设计竞赛命题原则及要求、历届考题的类型、考题所涉及的知识面和知识点、竞赛培训流程,以及赛前、竞赛期间的注意事项等内容;并较详细地讲解了电子竞赛制作的基础训练、单片机最小系统和可编程逻辑器件系统设计制作;最后介绍了单元电路的工作原理、设计与制作。 本书内容丰富实用,叙述简洁清晰,工程性强,可作为高等学校电子信息科学与工程类专业、电气工程及自动控制类专业的大学生参加“全国大学生电子设计制作竞赛”的培训教材,也可作为各类电子制作、详程设计、毕业设计的教学参考书,以及电子工程技术工程师的参考书。 前言 全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动,目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革,引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风,加强学生工程实践能力的训练和培养,鼓励广大学生踊跃参加课外活动,把主要精力吸引到学习和能力培养上来,促进高等学校形成良好的学习风气,同时也为优秀人才脱颖而出创造条件。 全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。深受全国大学生的欢迎和喜爱,参赛学校、队和学生逐年递增。全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项竞赛事,编写了电子设计竞赛获奖作品选编,深受参赛队员的喜爱。有许多参赛队员和辅导教师反映,若能编写一部从基本技能训练、单元电路设计直至综合设计系列教程,那将是锦上添花。2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。并组织了几十名教员和曾经获得全国大学生电子设计竞赛大奖的在校研究生和博士生对历届的考题(约43题)重新设计制作一次。为这个系列教程编写奠定了理论和实践的基础。 本系列教程分为五个分册,共23章。第一分册为《基本技能训练与单元电路设计》;第二分册为《模拟电子线路设计》;第三分册为《高频电子线路设计》;第四分册为《电子仪器仪表设计》;第五分册为《数字电路与自控系统设计》。 第一分册《基本技能训练与单元电路设计》,又称基础分册,共有7章(第1~7章)。主要介绍了全国大学生电子设计竞赛基本情况,命题原则及要求,竞赛题所涉及的知识面与知识点;全国大学生电子设计竞赛流程;电子设计竞赛制作基本训练;单片机最小系统设计制作;可编程逻辑器件系统设计制作;电子系统设计的基本方法及步骤;常用中小规模集成电路的应用设计课题。 第二分册《模拟电子线路设计》,共有3章(第8~10章)。主要介绍了交直流、稳压电源设计、放大器设计及信号源设计。

一级倒立摆的建模与控制分析

控制工程与仿真课程设计报告 报告题目直线一级倒立摆建模、分析及控制器的设计 组员1专业、班级14自动化1 班姓名朱永远学号1405031009 组员1专业、班级14自动化1 班姓名王宪孺学号1405031011组员1专业、班级14自动化1 班姓名孙金红学号1405031013 报告评分标准 评分项目权重评价内容评价结果项目得分 内容70设计方案较合 理、正确,内容 较完整 70-50分 设计方案基本合 理、正确,内容 基本完整 50-30分 设计方案基本不 合理、正确,内 容不完整 0-30分 语言组织15语言较流顺,标 点符号较正确 10-15分语言基本通顺, 标点符号基本正 确 5-10分 语言不通顺,有 错别字,标点符 号混乱 5分以下 格式15 报告格式较正 确,排版较规范 美观 10-15分 报告格式基本正 确,排版不规范 5-10分 报告格式不正 确,排版混乱 5分以下总分

直线一级倒立摆建模、分析及控制器的设计 一状态空间模型的建立 1.1直线一级倒立摆的数学模型 图1.1 直线一级倒立摆系统 本文中倒立摆系统描述中涉及的符号、物理意义及相关数值如表1.1所示。

图1.2是系统中小车的受力分析图。其中,N 和P 为小车与摆杆相互作用力的水平和垂直方向的分量。 图1.2 系统中小车的受力分析图 图1.3是系统中摆杆的受力分析图。F s 是摆杆受到的水平方向的干扰力, F h 是摆杆受到的垂直方向的干扰力,合力是垂直方向夹角为α的干扰力F g 。

图1.3 摆杆受力分析图 分析小车水平方向所受的合力,可以得到以下方程: ()11- 设摆杆受到与垂直方向夹角为α 的干扰力Fg ,可分解为水平方向、垂直方向的干扰力,所产生的力矩可以等效为在摆杆顶端的水平干扰力FS 、垂直干扰力Fh 产生的力矩。 ()21- 对摆杆水平方向的受力进行分析可以得到下面等式: ()θsin 22 l x dt d m F N S +=- ()31- 即: αθθθθsin sin cos 2f F ml ml x m N +-+= ()41- 对图1.3摆杆垂直方向上的合力进行分析,可以得到下面方程: ()θcos 22 l l dt d m F mg P h -=++- ()51- 即 θθθθ αcos sin cos 2 ml ml F mg P g +=++- ()61- 力矩平衡方程如下: 0cos sin sin cos cos sin =++++θθθθαθα I Nl Pl l F l F g g ()71- 代入P 和N ,得到方程: () 0cos 2sin sin 2cos sin cos 2cos sin 2222=+-++++θθθθθθθαθαx ml ml mgl ml I l F l F g g ()81- 设φπθ+=,(φ是摆杆杆与垂直向上方向之间的夹角,单位是弧度),代入上式。假设φ<<1,则可进行近似处理: φφφφφφφ===?? ? ??==2sin ,12cos ,0,sin ,1cos 2 dt d N x f F x M --= α sin g S F F =α cos g h F F =

平板电脑产品介绍

市面上MID产品很多,不过硬件是一款产品的基础,其中主控SOC又是硬件的心脏,所以这里简单总结下各个芯片的规格,共大家选购产品的时候参考。 *3D部分三角形生产率仅供参考……因为跟内存带宽有关,芯片厂商往往公布的,有些是图形IP核的峰值(提供足够内存带宽的性能),而实际的芯片内存带宽往往有限,达不到理论值。即使同一款芯片,不同的方案采用不同的内存配置,比如DDR或者DDR2,造成的带宽区别也会显著的影响3D性能。 **有错请跟帖指正哈 ============================================= ARM9系列 经典的ARM9核心,较小的核心面积带来较低的成本,提供约1.1DMIPS/MHz的性能。 相对比较省电,但难以冲击更高的频率,因此整体效能有限。 威盛WM8505/WM8505+ 65nm工艺 ARM926E 300MHz/400MHz,Linpack 1-1.25MFlops(1.6系统) RAM: 128M DDR2,16bit 只有个JPEG硬解,视频支持很弱,无3D加速 代表机型:国美飞触1代,山寨VIA平板 个人观点: 价格低廉大概是这个方案的唯一优点了……也不知道国美是怎么忽悠把这个机器卖到999元的…… ARM9 300MHz,自然不用指望有多好的性能,上网都勉勉强强吧。超频的400MHz版本,发热又比较大,性能提升又实在有限。视频能力很弱,也不能当MP4用,最多只能当个Android入门机器玩玩。 淘宝售价低至500-600元,7寸屏。如果不是囊中羞涩到一定程度,实在不推荐这个芯片的机器。 真要入门的话,收个二手的智器Q5也比这个好。 性能★☆☆☆☆ 视频★☆☆☆☆ --------------------------------------------------- 瑞芯微RK2808 65nm工艺 ARM926E 600MHz,Linpack 2-2.5MFlops(1.5系统) RAM: 128M SDRAM,32bit 视频子系统:Ceva MM2000,基于550MHz的DSP 多格式,RV,H.264,VC-1,H.263,MPEG4最高720p,流畅576p

自由摆的控制系统

2011年全国电子设计大赛基于自由摆的平板控制系统(B题) 2011年9月4日 目录

1 方案的设计与论证 (2) 1.1控制芯片的选择 (3) 1.2电机的选择 (3) 1.3角度传感器的选择 (3) 2 实际电路设计 (3) 2.1最小系统 (4) 2.2系统组成原理 (4) 2.3角度移位传感器 (4) 2.4电机控制和驱动 (5) 2.5显示模块 (6) 2.6按键模块 (6) 2.7电源模块 (6) 3 实际软件设计 (5) 3.1软件程序功能描述 (6) 3.2程序流程图 (5) 4 实际系统的测试结果 (6) 4.1 测试仪器 (6) 4.2测试数据 (6) 4.3误差分析 (7) 5 创新部分 (7) 6 设计总结 (7) 7 附录 (8) 附1:部分元器件清单 (8) 附2:原理图 (8) 附3:部分程序清单 (8)

摘要:为了对自由摆的平板控制系统的要求,我们进行了各方面的精 细筛选最终我们选择了TI公司的MSP430F149单片机作为我们的系统控制核心,它具有16位的处理数据,处理数据快,内含8个12位高精度AD。在电机驱动方面应用了TA8435H来驱动双直流的步进电机来控制平板。系统的显示是采用了12864,,显示清晰可观,美观大方。在采集数据方面我们应用了高精度的角位移传感器WDD35D4。我们的系统的软硬件设计都是采用了模块化的设计思想。. 最终实验证明,系统完全可以达到设计的要求,完成了基本部分和发挥部分的要求。本系统在设计当中还力求了低功耗高性价比等。 关键字:MSP430F149 TA8435H 12864 WDD35D4

2019年全国大学生电子设计竞赛暨

年全国大学生电子设计竞赛(安徽赛区)暨 安徽省大学生电子设计竞赛赛项规程 一、赛项名称 赛项名称:年全国大学生电子设计竞赛(安徽赛区)暨安徽省大学生电子设计竞赛 英语翻译:' 赛项组别:本科组、高职组 二、竞赛组织机构 (一)主办和承办单位 主办单位:安徽省教育厅 承办单位:合肥学院 承办单位在组委会指导下负责竞赛组织和测试评审工作。承办单位成立由主管副校长为组长,教务部门和相关院系负责人为副组长的竞赛工作领导小组,全面负责竞赛工作。 各参赛高校在组委会和承办单位指导下参与竞赛工作,其竞赛组织工作由各校教务部门负责。各参赛高校应成立电子设计竞赛工作领导小组,并指定一名负责人,具体负责本校学生的参赛事宜。负责人联系方式应提前向组委会秘书处报备,以便工作联系。 (二)组织委员会 主任:储常连安徽省教育厅副厅长 执行主任: 张剑云解放军国防科技大学电子对抗学院教授

副主任: 梁祥君安徽省教育厅高教处处长 委员: 李辉中国科学技术大学高级工程师 崔琛解放军国防科技大学电子对抗学院教授鲁昌华合肥工业大学软件学院院长 孙玉发安徽大学电子信息工程学院教授 刘晓东安徽工业大学电气信息学院院长 黄友锐安徽理工大学教务处处长 凌有铸安徽工程大学电气工程学院教授 崔执凤安徽师范大学物理与电子信息学院教授李淮江淮北师范大学后勤服务与管理处处长花海安安徽建筑大学高级工程师 高先和合肥学院智能感知技术研究所所长 胡继胜安徽职业技术学院教授 蔡骏安徽电子信息职业技术学院高级工程师钱峰芜湖职业技术学院信息工程学院院长(三)专家委员会 主任: 鲁昌华合肥工业大学软件学院院长 委员: 李辉中国科学技术大学高级工程师 崔琛解放军国防科技大学电子对抗学院教授鲁昌华合肥工业大学软件学院院长

平板电脑方案厂商

平板电脑方案厂商介绍 平板电脑最重要的就是方案了,下面介绍些深圳的厂商 1、卓尼斯 卓尼斯做为整机销售商可能更多人知道,但卓尼斯也是方案开发商,目前在做的产品主要以AMLogic平板为主,经历了之前ZT-180的辉煌以后,这个公司的名字已经在行业内无人不知。卓尼斯有别与其他的方案商,没有单独销售PCBA 主板,采取研发+集成相结合模式,自己开发方案,再装配成整机来销售。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 2、汇盈恒通 汇盈恒通目前开发的方案包括AMLogic 8726-M和全志A10,其中8726-M的产品已经在市场上经常见到,当初以399元的低价冲击市场,让汇盈恒通的名声在外。销售的模式以PCBA主板和整机,部分机型以PCBA主板为主,部分机型可以直接提供整机。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html, 3、永翔电子 目前主要研发AMLogic 8726-M和AMLogic 8726-M3,M3是M1的简化版本,成本会更低一些。永翔是深圳首家推出AMLogic平板,和AMLogic M4+Android4.0的方案商,工厂自己贴片,有销售PCBA主板和整机。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html, 4、芯悦电子 研发AMLogic 8726-M和M3,同时是AMLogic的芯片代理商,在市场上不常露面,销售PCBA主板为主。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 5、发掘科技 发掘科技目前主攻中星微A8方案,目前市场上几乎所有的中星微平板的方案都是来自这家公司。发掘在中星微方案之前,以销售盈方微PCBA板为主,产品涵盖7寸、8寸、10寸,电容、电阻屏各种级别,发掘主要供应白牌飞触里的盈方微PCBA主板,销售量位居市场第一。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 6、本亚电子 本亚电子目前涉及到的有三星PV210和Tegra 2方案,三星PV210的方案在市场上也比较常见,如爱硕的全系列三星机器。T2的首款机器会是9.7寸屏幕,预计在2月份开始试产。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 7、友坚恒天 大家应该比较熟知是三星PV210的方案,市场上很多的公模产品都是使用友坚的方案,目前友坚也着手开发中星微VC882的方案,友坚主要以销售PCBA主板为主,暂没有向市场上供应整机。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html, 8、品网科技 品网目前的主力有全志A10方案和TCC8902方案,是市场上最早出全志A10的方案商,销量不错。

2011年电子设计竞赛_基于自由摆的平板控制系统【龙哥,尧总,portia】

基于自由摆的平板控制系统 一、总体方案设计 1.主控系统选择 方案一:使用传统51单片机作为主控制器,价格低廉,但其运算速度慢,片内资源少,存储容量小,难以实现复杂的算法。 方案二:使用FPGA,CPLD等大规模可编程逻辑控制器件,其时钟频率很高,运算速度很快,但不适合于该题目。 方案三:使用基于ARM Cortex-M3内核的EasyARM1138单片机,它有8通道10位ADC,使用方便且低功耗。 方案比较:综合比较,选择方案三。 2.角度测量 方案一:使用双轴倾角传感器SCA103T-D04,测量范围为±15度,可适用于垂直方向的各种角度的测量。 方案二:使用电位器作为角度传感器,由于不同角度输出的电阻值不同,通过AD采样电阻两端电压,计算得到角度。 方案三:使用Angtron-RE-38-V-Lite旋转编码器,角度测量范围为0~360°,根据不同角度,可直接输出不同的电压值,线性度好。 方案比较:对于方案一,虽然SCA103T精度较高,但它是基于加速度原理进行测量,使用SCA103T进行倾角检测时,应保证被测设备匀速运动,否则会引进误差,而在自由摆系统中,平板不是匀速运动。虽然可以采用峰值滤波和一阶惯性滤波相结合的方式通过软件编程进行处理,但较繁琐。对于方案二,对于一般的电位器,线性度较差,而对于线性度较好的电位器,如22HP-10等,价格较高。对于方案三,使用该旋转编码器,可以直接对输出电压进行AD采样,计算得出角度值,使用方便。综合考虑,选择方案三测量自由摆运动过程中的摆角。 3.电机选择 方案一:使用伺服电机作为执行元件,运行精确,能高速制动,惯量小,适合闭环控制。 方案二:使用步进电机作为执行元件,由于步进电机是采用脉冲驱动,精度较高,适合开环控制。 方案比较:对于方案一,虽然伺服电机性能良好,但价格较高。对于方案二,步进电机可以通过16细分可以减弱低频振动,控制方便,开环性能良好,可以适用于该设计。综合考虑,选择方案二。 4.松手检测 方案一:软件检测,用手推动摆杆至一定角度θ,通过AD采样测得θ,若程序检测到θ开始减小,说明推动摆杆的手已经松开,步进电机可以开始调整平板角度。

一阶倒立摆控制系统

一阶直线倒立摆系统 姓名: 班级: 学号:

目录 摘要 (3) 第一部分单阶倒立摆系统建模 (4) (一)对象模型 (4) (二)电动机、驱动器及机械传动装置的模型 (6) 第二部分单阶倒立摆系统分析 (7) 第三部分单阶倒立摆系统控制 (11) (一)内环控制器的设计 (11) (二)外环控制器的设计 (14) 第四部分单阶倒立摆系统仿真结果 (16) 系统的simulink仿真 (16)

摘要: 该问题源自对于娱乐型”独轮自行车机器人”的控制,实验中对该系统进行系统仿真,通过对该实物模型的理论分析与实物仿真实验研究,有助于实现对独轮自行车机器人的有效控制。 控制理论中把此问题归结为“一阶直线倒立摆控制问题”。另外,诸如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制、卫星飞行中的姿态控制、海上钻井平台的稳定控制、飞机安全着陆控制等均涉及到倒立摆的控制问题。 实验中通过检测小车位置与摆杆的摆动角,来适当控制驱动电动机拖动力的大小,控制器由一台工业控制计算机(IPC)完成。实验将借助于“Simulink封装技术——子系统”,在模型验证的基础上,采用双闭环PID控制方案,实现倒立摆位置伺服控制的数字仿真实验。实验过程涉及对系统的建模、对系统的分析以及对系统的控制等步骤,最终得出实验结果。仿真实验结果不仅证明了PID方案对系统平衡控制的有效性,同时也展示了它们的控制品质和特性。 第一部分单阶倒立摆系统建模

(一) 对象模型 由于此问题为”单一刚性铰链、两自由度动力学问题”,因此,依据经典力学的牛顿定律即可满足要求。 如图1.1所示,设小车的质量为0m ,倒立摆均匀杆的质量为m ,摆长为2l ,摆的偏角为θ,小车的位移为x ,作用在小车上的水平方向上的力为F ,1O 为摆杆的质心。 图1.1 一阶倒立摆的物理模型 根据刚体绕定轴转动的动力学微分方程,转动惯量与角加速度乘积等于作用于刚体主动力对该轴力矩的代数和,则 1)摆杆绕其重心的转动方程为 sin cos y x l F J F l θθθ=-&& (1-1) 2)摆杆重心的水平运动可描述为 2 2(sin )x d F m x l dt θ=+ (1-2) 3)摆杆重心在垂直方向上的运动可描述为 2 2(cos )y d F mg m l dt θ-= (1-3) 4)小车水平方向运动可描述为 202x d x F F m dt -= (1-4)

基于自由摆的平板控制系统(最终),2011年全国大学生电子设计竞赛

2011年全国大学生电子设计竞赛 基于自由摆的平板控制系统(B题) 【本科组】 2011年9月3日

摘要 采用ATmage16 avr单片机作为主控芯片的基于自由摆的平板控制系统。利用高精度的电位器和单片机的片内模数转换器测量自由摆的摆动角度。ULN2003N 达林顿阵列驱动,1/16倍速的减速步进电机控制平板的转动。能够实现根据摆杆角度平板转动相应角度、摆杆摆动一周期平板转动一圈、控制平板使得摆杆摆动时平板上的硬币不滑落、平板上的激光笔在摆杆摆动一定角度后照射到靶子中心线等要求。 关键词:自由摆 AVR单片机电位器减速步进电机

目录 1系统方案 (1) 1.1中央处理器的论证与选择 (1) 1.2电机驱动模块的论证与选择 (1) 1.3摆杆角度测量模块的论证与选择 (2) 2系统理论分析与计算 (2) 2.1系统理论的分析 (2) 2.1.1 摆杆旋转角度的获取 (2) 2.1.2 平板旋转角度的控制 (3) 2.1.3 步进电机转动控制 (4) 2.2摆杆斜角度的计算 (4) 2.3步进电机的计算 (4) 2.3.1 摆杆摆动三周电机的转动 (4) 2.3.2摆动摆杆通过电机控制平板使硬币不从平板上掉落 (4) 2.3.3摆杆固定时控制激光笔 (4) 2.3.4摆杆摆动时电机控制激光笔 (4) 3电路与程序设计 (5) 3.1电路的设计 (5) 3.1.1系统总体框图 (5) 3.1.2 摆杆角度检测子系统框图与电路原理图 (5) 3.1.3步进电机驱动子系统电路原理图 (6) 3.1.4电源 (6) 3.2程序的设计 (7) 3.2.1程序功能描述与设计思路 (7) 3.2.2程序流程图 (7) 4测试方案与测试结果 (9) 4.1测试方案 (9) 4.2测试方式与仪器 (9) 4.3测试结果及分析 (9) 4.3.1测试结果(数据) (9) 4.3.2测试分析与结论 (10) 附录1:电路原理图 (11) 附录2:完整测试数据 (12) 附录3:源程序 (13)

平板电脑OEM方案开发流程及合作过的厂商

国内平板电脑方案设计流程简介及合作过的平板方案公司 一直想写一些文章,记录自己从接触ARM到设计平板电脑的点点滴滴。一方面是板子投出去了,把这段时间的收获做个总结,另一方面也希望能通过这个帖子让更多想参与或正在参与平板设计工作的朋友们有个借鉴参考。 由于涉及保密协议,所以三星4412处理器方案,TI4430处理器方案原理图、源码就不公开了。IMX535、三星ARM116410、三星Cortex-a8210的资料有一些,这个都是可以完全提供给大家作参考的。稍后会陆陆续续发布上来。 现在先总结一下平板电脑方案设计的思路(以小公司为例): 1.找到要做的平板电脑市场方向。是做高端还是低端?是做整机产品、OEM/ODM还是PCBA。确定这个问题需要搞清楚三点:投资多少?市场空间多大?是否有成熟渠道? ①投资:一般办公司组建团队的话,做个高端平板项目大概需要50万-100万。如果只做渠道,找OEM方案商做的话30万以内可以搞定。 ②市场空间。建议不要做消费电子,价格已经非常低了,而且上有苹果三星,下有山寨白牌,不上不下的定位势必让销量很尴尬。 ③渠道:行业平板是现在平板的一条不错分销方式。前段时间给北京一家大商场做个平板方案,主要用在展示和结算方面。渠道还要靠自己发掘,这不不多谈了。 2.以高端为例,比如当下热门的四核处理器方案。高通、英伟达、TI、三星都有四核处理器。选择哪一款来做尤为重要。要从处理器性能、芯片价格、货源渠道、技术支持、市场认可等方面做好选择。 3.是自己做还是与平板电脑OEM厂家联合来做?现在小公司可以单干也可以引入外援或组建技术联盟。虽然现在平板电脑门槛越来越低,但并不意味着很容易。如果只是做个样子,那确实很简单,不比MP4难到哪里。但要做好稳定性、电源管理、外观、用户体验和价格,那就是大学问了。如果自己有技术团队,包括模具工艺设计、软件工程师、硬件工程师、采购人员,那可以自己做。如果没有这样的团队,就可以考虑和OEM厂商合作。这里提醒各位,做产品的话慎用兼职。不是说兼职人员技术水平不好,而是从后续改版和完善方面会有很多问题。比如:画图软件是否一致,软件习惯是否相同。包括命名规则及归档文件交接等都需要协调。当然,如果能找到负责任并可长期合作的兼职工程师,那兼职也是不错的选择。遗憾的是,一般兼职很难做到这两点。 4.如何获取芯片及资料。芯片资料包括CPU、外围电路的芯片手册,这个可不是随便搭配的。外围芯片的选择不能只看功能,还要看电路设计,比如电压电流这些是不是也符合。最简单的方法就是拿到CPU公司的DEMO板,参考他的评估板来做。一般评估板都会提供原理图、PCB参考文件、部分芯片datasheet以及操作系统源码。拿到这些资料,开发就简单多了。 但也会有问题,主要是三方面: ①DEMO板的元器件在国外很好买但在国内未必好买(三星、高通、英伟达、TI的DEMO 芯片都不是中国制造的),不要认为在市面上买到芯片就没问题了,很多假货,这样给第一版调试来带的问题不可估量!建议根据DEMO板提供的BOM直接联系厂家申请样片或从指定代理/经销商处购买! ②有些器件是需要更换的,比如大小不合适,拿不到资料或是价格太高等。我们之前做

基于自由摆的平板控制系统设计报告

基于自由摆的平板控制系统设计报告 摘要 基于自由摆的平板系统设计是设计基于STC12C5A6S2为核心的控制系统,采用电位器作为角度传感器采集自由摆倾角的信息,采用步进电机作为调整平板,当摆角变化时,电位器传给单片机内部AD一个电压值,单片机通过内部计算,得出角度值,通过角度值,计算出相应指令给传给L298N控制步进电机运转来调整平板,实现平板控制系统与摆杆的协调。

一、系统设计 1.1设计要求 a.控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转(3~5 周),摆杆摆一个周期,平板旋转一周(360o),偏差绝对值不大于45°。 b.在平板上粘贴一张画有一组间距为1cm 平行线的打印纸。用手推动摆 杆至一个角度θ(θ在30o~45o间),调整平板角度,在平板中心稳 定放置一枚1 元硬币(人民币);启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆 杆摆动过程中,要求控制平板状态,使硬币在5 个摆动周期中不从平 板上滑落,并尽量少滑离平板的中心位置。 c.用手推动摆杆至一个角度θ(θ在45o~60o间),调整平板角度,在 平板中心稳定叠放8 枚1 元硬币,见图2;启动后放开摆杆让其自由 摆动。在摆杆摆动过程中,要求控制平板状态使硬币在摆杆的5 个摆 动周期中不从平板上滑落,并保持叠放状态。根据平板上非保持叠放 状态及滑落的硬币数计算成绩。 d.如图3 所示,在平板上固定一激光笔,光斑照射在距摆杆150cm 距离 处垂直放置的靶子上。摆杆垂直静止且平板处于水平时,调节靶子高 度,使光斑照射在靶纸的某一条线上,标识此线为中心线。用手推动 摆杆至一个角度θ(θ在30o~60o间),启动后,系统应在15 秒钟内 控制平板尽量使激光笔照射在中心线上(偏差绝对值<1cm),完成时 以LED 指示。根据光斑偏离中心线的距离计算成绩,超时则视为失败。

历年年全国大学生电子设计竞赛题目

历年年全国大学生电子设计竞赛题目 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

2015年全国大学生电子设计竞赛题目 【本科组】 双向DC-DC变换器(A题) 风力摆控制系统(B题) 多旋翼自主飞行器(C题) 增益可控射频放大器(D题) 80MHz-100MHz频谱分析仪(E题) 数字频率计(F题) 短距视频信号无线通信网络(G题) 第一届(1994年) 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛 A.简易数控直流电源 B.多路数据采集系统 第二届(1995年) 第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛 A.实用低频功率放大器 B.实用信号源的设计和制作 C.简易无线电遥控系统 D.简易电阻、电容和电感测试仪 第三届(1997年) 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛A.直流稳定电源

B.简易数字频率计 C.水温控制系统 D.调幅广播收音机 第四届(1999年) 第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛 A.测量放大器 B.数字式工频有效值多用表 C.频率特性测试仪 D.短波调频接收机 E.数字化语音存储与回放系统 第五届(2001年) 第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛 A.波形发生器 B.简易数字存储示波器 C.自动往返电动小汽车 D.高效率音频功率放大器 E.数据采集与传输系统 F.调频收音机 第六届(2003年) 第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛 A.电压控制LC振荡器 B.宽带放大器

C.低频数字式相位测量仪 D.简易逻辑分析仪 E.简易智能电动车 F.液体点滴速度监控装置 第七届(2005年) 第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛 A.正弦信号发生器 B.集成运放测试仪 C.简易频谱分析仪 D.单工无线呼叫系统 E.悬挂运动控制系统 F.数控恒流源 G.三相正弦波变频电源 第八届(2007年) 第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛 A.音频信号分析仪 B.无线识别 C.数字示波器 D.程控滤波器 E.开关稳压电源 F.电动车跷跷板 G.积分式直流数字电压表

深圳平板电脑方案商介绍

深圳平板电脑方案商介绍 方案商是做为芯片和整机生产之间的架接桥梁,方案商主要的工作是设计PCBA主板和软件系统,把主板和系统做好以后,然后卖给集成商(工厂),再由这些集成商购买其他配件,组装出来整机。方案商是其中最关键的一个环节,不过自从联发科引入TURN-KEY模式以后,很多手机和平板商都都开始效仿,就是这些芯片供应商,不单只做芯片,而且会把Android系统的大部分功能也做好,把直接做好的半成品交给方案商。这样就会避免由于方案商技术实力的参次不齐,导致同一芯片的平板在市场上出现良莠不齐的情况。这样方案商在其中发挥的功能就减弱了,所以很多方案商,除了提供PCBA 主板以外,自己也做整机的销售。虽然在消费类市场上,方案商的作用被挤压了,但在一些行业定制上,方案商却是必不可少的环节。 1、卓尼斯 卓尼斯做为整机销售商可能更多人知道,但卓尼斯也是方案开发商,目前在做的产品主要以AMLogic平板为主,经历了之前ZT-180的辉煌以后,这个公司的名字已经在行业内无人不知。卓尼斯有别与其他的方案商,没有单独销售PCBA 主板,采取研发+集成相结合模式,自己开发方案,再装配成整机来销售。 官网: 2、汇盈恒通 汇盈恒通目前开发的方案包括AMLogic 8726-M和全志A10,其中8726-M的产品已经在市场上经常见到,当初以399元的低价冲击市场,让汇盈恒通的名声在外。销售的模式以PCBA主板和整机,部分机型以PCBA主板为主,部分机型可以直接提供整机。 官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html, 3、永翔电子 目前主要研发AMLogic 8726-M和AMLogic 8726-M3,M3是M1的简化版本,成本会更低一些。永翔是深圳首家推出AMLogic平板,和AMLogic M4+Android4.0的方案商,工厂自己贴片,有销售PCBA主板和整机。 官网: 4、芯悦电子 研发AMLogic 8726-M和M3,同时是AMLogic的芯片代理商,在市场上不常露面,销售PCBA主板为主。 官网: 5、发掘科技 发掘科技目前主攻中星微A8方案,目前市场上几乎所有的中星微平板的方案都是来自这家公司。发掘在中星微方案之前,以销售盈方微PCBA板为主,产品涵盖7寸、8寸、10寸,电容、电阻屏各种级别,发掘主要供应白牌飞触里的盈方微PCBA主板,销售量位居市场第一。 官网: 6、本亚电子 本亚电子目前涉及到的有三星PV210和Tegra 2方案,三星PV210的方案在市场上也比较常见,如爱硕的全系列三星机器。T2的首款机器会是9.7寸屏幕,

一级倒立摆【控制专区】系统设计

基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计 一、设计目的 倒立摆是一个非线性、不稳定系统,经常作为研究比较不同控制方法的典型例子。设计一个倒立摆的控制系统,使倒立摆这样一个不稳定的被控对象通过引入适当的控制策略使之成为一个能够满足各种性能指标的稳定系统。 二、设计要求 倒立摆的设计要求是使摆杆尽快地达到一个平衡位置,并且使之没有大的振荡和过大的角度和速度。当摆杆到达期望的位置后,系统能克服随机扰动而保持稳定的位置。实验参数自己选定,但要合理符合实际情况,控制方式为双PID控制,并利用MATLAB进行仿真,并用simulink对相应的模块进行仿真。 三、设计原理 倒立摆控制系统的工作原理是:由轴角编码器测得小车的位置和摆杆相对垂直方向的角度,作为系统的两个输出量被反馈至控制计算机。计算机根据一定的控制算法,计算出空置量,并转化为相应的电压信号提供给驱动电路,以驱动直流力矩电机的运动,从而通过牵引机构带动小车的移动来控制摆杆和保持平衡。 四、设计步骤 首先画出一阶倒立摆控制系统的原理方框图 一阶倒立摆控制系统示意图如图所示: 分析工作原理,可以得出一阶倒立摆系统原理方框图:

一阶倒立摆控制系统动态结构图 下面的工作是根据结构框图,分析和解决各个环节的传递函数! 1.一阶倒立摆建模 在忽略了空气流动阻力,以及各种摩擦之后,可将倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统,如下图所示,其中: M :小车质量 m :为摆杆质量 J :为摆杆惯量 F :加在小车上的力 x :小车位置 θ:摆杆与垂直向上方向的夹角 l :摆杆转动轴心到杆质心的长度 根据牛顿运动定律以及刚体运动规律,可知: (1) 摆杆绕其重心的转动方程为 (2) 摆杆重心的运动方程为 得 sin cos ..........(1)y x J F l F l θθθ=-2 22 2(sin ) (2) (cos ) (3) x y d F m x l d t d F mg m l d t θθ=+=-

2015全国电子设计大赛B题风力摆

2015年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统(B题) 2015年8月15日

摘要 本系统以飞思卡尔K60单片机为控制核心,结合3轴加速度传感器+3轴陀螺仪MMA7361模拟陀螺仪传感器。BTN7971电路作为驱动轴流风机动力模块。根据三维角度传感器采集的角度值反馈到单片机输出PWM控制风机摆按照一定规律运动,得到相应的的轨迹。 关键词:K60;PWM控速;MMA7361;角度采集

目录 一、系统方案 (1) 1、单片机的论证与选择 (1) 2、传感器的论证与选择 (1) 3 驱动电路的论证与选择 (1) 二、系统理论分析与计算 (2) 1、系统理论分析与计算 (2) 三、电路与程序设计 (3) 1、电路的设计 (3) (1)系统板电路原理图 (3) (2)驱动模块电路原理图 (3) (3)传感器电路原理图 (4) (4)电源 (4) 2、程序的设计 (5) (1)程序功能描述与设计思路 (5) (2)程序流程图 (5) 四、测试方案与测试结果 (6) 1、测试方案 (6) 2、测试条件与仪器 (6) 3、测试结果及分析 (6) (1)测试结果(数据) (6) (2)测试分析与结论 (6) 五、结论与心得 (7) 六、参考文献 (7) 附录1:源程序 (8)

风力摆控制系统(B题) 【本科组】 一、系统方案 本设计采用了K60单片机为控制核心,采用BTS7971智能功率芯片驱动电机。MMA7361加速度计测量摆杆的角度,采用双电源供电,由航模电池直接供电驱动电路,电流大。由LM1117-5V等稳压组成的多路稳压模块供给单片机,陀螺仪等模块。 根据MMA7361加速度计采集摆杆运动的角速度,经过互补滤波,PD算法计算得到摆杆的角度,显示在液晶屏。角度作为条件判读依据,根据得到的角度,设定PWM 的输入大小。从而控制不同方向风机的做功,风机的不同倾角会引起风机的加减速使摆杆摆出不同姿势。 1、单片机的论证与选择 方案一:采用ATMEL公司的AT89C51作为控制器。51单片机运算能力强,软件编程灵活,自由度大。但是由于要处理的传感器数量较多,且图像数据较为庞大,51的IO口和运行能力不能达到要求。另外51单片机需要仿真器来实现软硬件调试,较为烦琐。 方案二:采用飞思卡尔半导体公司的kinetis微控制器作为控制核心。采用由Freescale半导体公司生产的Kinetis K60单片机作为主控系统系列微控制器飞思卡尔公司推出的基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器,具有强大的运算处理能力和丰富的片内资源。 由于组员对K60的使用较为熟悉,同时考虑到功能要求,我们选择方案二Kinesis K60芯片作为控制核心。 综合以上二种方案,选择方案二 2、传感器模块的论证与选择 方案一:采用SCA60C倾角传感器,-90o~+90o测量范围。0.5~4.5输出,只能测量单轴角度而且电压输出信号采集不便。 方案二:使用电位器作为角度传感器,由于不同角度输出的电阻值不同,通过AD采样电阻两端电压,计算得到角度对于一般的电位器,线性度较差. 方案三:采用3轴陀螺仪和三轴加速度计MMA7361模块。可以同时采集三个轴的模拟值,精度采集高,单片机可以直接读取,易于操作。 综合以上三种方案,选择方案三 3、驱动模块的论证与选择: 方案一:采用市面易购的电机驱动芯片L298控制风机,该芯片是利用TTL电平进行控制,通过改变芯片控制端的输入电平,,但是风机电流过大,L298耐电流过小,易烧驱动。方案二:采用BTS7971电路驱动电路,BTS7971驱动能力强,耐压值大,最大可通过

全国大学生电子设计竞赛训练教程

参考文献: 1.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.360docs.net/doc/369853916.html,.2003.12 2.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.360docs.net/doc/369853916.html,.2003.12 3.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.360docs.net/doc/369853916.html,.2003.12 4.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.360docs.net/doc/369853916.html,.2003.12 5.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.360docs.net/doc/369853916.html,.2003.12 6.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.360docs.net/doc/369853916.html,.2003.12 7.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(1994~1995) [M].北京:北京理工大学出版社,1997年第1版. 8.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(2001)[M]. 北京:北京理工大学出版社,2003年第1版. 9.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(1999)[M]. 北京:北京理工大学出版社,2000年第1版. 10.高吉祥,黄智伟,陈和.高频电子线路[M]. 北京:电子工业出版社,2003年第1版 11.黄智伟.无线数字收发电路设计[M]. 北京:电子工业出版社,2003年第1版 12.黄智伟.电子电路计算机仿真设计[M]. 北京:电子工业出版社,2004年第1版 13.黄智伟.射频集成电路原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2004年第1版 14.黄智伟.无线发射与接收电路设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2004年第1 版 15.黄智伟.单片无线数据通信IC原理与应用[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2004 年第1版 16.黄智伟.创新素质教育多媒体软件的制作[J]. 电化教育研究,2003年.4:104~105 17.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛EDA技术教学方法研究[J]. 南华教育2003年第2期: 64-65

一级直线倒立摆系统模糊控制器设计---实验指导书

一级直线倒立摆系统模糊控制器设计 实验指导书

目录 1 实验要求................................................................................. . (3) 1.1 实验准备................................................................................. . (3) 1.2 评分规则................................................................................. . (3) 1.3 实验报告容................................................................................. .. (3) 1.4 安全注意事项................................................................................. .. (3) 2 倒立摆实验平台介绍................................................................................. .. (4) 2.1 硬件组成................................................................................. . (4) 2.2 软件结构................................................................................. . (4) 3 倒立摆数学建模(预习 容) .............................................................................. (6) 4 模糊控制实验................................................................................. (8) 4.1 模糊控制器设计(预习容)............................................................................... (8) 4.2 模糊控制器仿真................................................................................. (12) 4.3 模糊控制器实时控制实验................................................................................. .. (12) 5 附录:控制理论中常用的MATLAB 函

平板电脑方案商介绍

平板电脑方案商介绍 平板电脑最重要的就是方案了,下面介绍些深圳的厂商 方案商是做为芯片和整机生产之间的架接桥梁,方案商主要的工作是设计PCBA主板和软件系统,把主板和系统做好以后,然后卖给集成商(工厂),再由这些集成商购买其他配件,组装出来整机。方案商是其中最关键的一个环节,不过自从联发科引入TURN-KEY模式以后,很多手机和平板商都都开始效仿,就是这些芯片供应商,不单只做芯片,而且会把Android系统的大部分功能也做好,把直接做好的半成品交给方案商。这样就会避免由于方案商技术实力的参次不齐,导致同一芯片的平板在市场上出现良莠不齐的情况。这样方案商在其中发挥的功能就减弱了,所以很多方案商,除了提供PCBA主板以外,自己也做整机的销售。虽然在消费类市场上,方案商的作用被挤压了,但在一些行业定制上,方案商却是必不可少的环节。 1、卓尼斯卓尼斯做为整机销售商可能更多人知道,但卓尼斯也是方案开发商,目前在做的产品主要以AMLogic平板为主,经历了之前ZT-180的辉煌以后,这个公司的名字已经在行业内无人不知。卓尼斯有别与其他的方案商,没有单独销售PCBA主板,采取研发+集成相结合模式,自己开发方案,再装配成整机来销售。官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 2、汇盈恒通汇盈恒通目前开发的方案包括AMLogic 8726-M和全志A10,其中8726-M的产品已经在市场上经常见到,当初以399元的低价冲击市场,让汇盈恒通的名声在外。销售的模式以PCBA主板和整机,部分机型以PCBA主板为主,部分机型可以直接提供整机。官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html, 3、永翔电子目前主要研发AMLogic 8726-M和AMLogic 8726-M3,M3是M1的简化版本,成本会更低一些。永翔是深圳首家推出AMLogic平板,和AMLogic M4+Android4.0的方案商,工厂自己贴片,有销售PCBA主板和整机。官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html, 4、芯悦电子研发AMLogic 8726-M和M3,同时是AMLogic的芯片代理商,在市场上不常露面,销售PCBA主板为主。官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 5、发掘科技发掘科技目前主攻中星微A8方案,目前市场上几乎所有的中星微平板的方案都是来自这家公司。发掘在中星微方案之前,以销售盈方微PCBA板为主,产品涵盖7寸、8寸、10寸,电容、电阻屏各种级别,发掘主要供应白牌飞触里的盈方微PCBA主板,销售量位居市场第一。官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 6、本亚电子本亚电子目前涉及到的有三星PV210和Tegra 2方案,三星PV210的方案在市场上也比较常见,如爱硕的全系列三星机器。T2的首款机器会是9.7寸屏幕,预计在2月份开始试产。官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,/ 7、友坚恒天大家应该比较熟知是三星PV210的方案,市场上很多的公模产品都是使用友坚的方案,目前友坚也着手开发中星微VC882的方案,友坚主要以销售PCBA主板为主,暂没有向市场上供应整机。官网:https://www.360docs.net/doc/369853916.html,

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