全国大学生电子设计大赛获奖论文

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2012年山东省大学生电子设计竞赛

A题

低功耗数字多功能表的设计制作

低功耗数字多功能表的设计制作

摘要:用低功耗单片机为控制核心,设计了低功耗数字多功能表。本系统包括:直流电压、交流电压、电阻、电容、三极管放大倍数的测量和正弦波信号源电路。为了提高测量精度,在信号源、电阻、交流电压三个测量电路中,用OPA2111精密仪器放大器芯片,设计了自动较零型仪器放大器。交流电压信号处理电路中,采用了AD736交流变直流芯片,测量精度较高。按照题目要求完成了全部功能,并自由发挥增加了晶体管PN结电压的测量功能及温度测量功能。仿真结果和试验数据表明,本系统具有较高的测量精度,再加后期研发完善,可推广作为数字万用表使用。

关键词:数字多功能表,低功耗,高精度,单片机控制

Abstract: With low power consumption single-chip microcomputer as control core, design the low power consumption digital multi-function table. This system includes: dc volts, ac voltage, resistance, capacitance, triode magnification factor measurement and sine wave signal source circuit. In order to improve the measurement precision, the signal source, resistance, ac voltage three in the measurement circuit, with OPA2111 precision instrument amplifier chip, design the automatic a zero type instrument amplifier. In the ac voltage signal processing circuit, adopted AD736 ac variable dc chip, has high accuracy. According to the topic request completed all function, and free play to increase the diode and triode p-n junction voltage measurement function. The simulation results and test data show that this system has high measurement precision, add later research and perfect, can be generalized as digital multimeter use.

Keywords: digital multi-function table, low power consumption, high precision, single-chip microcomputer control

目录

1.方案选择及论证 (3)

1.1方案选择 (3)

1.2设计方案 (3)

2.硬件电路设计及理论分析计算 (3)

2.1低功耗供电系统电路 (3)

2.2直流电压测量电路 (4)

2.3交流电压测量电路 (4)

2.4电阻测量电路 (5)

2.5电容测量电路 (5)

2.6三极管放大倍数测量电路 (6)

2.7正弦波信号源电路 (6)

3系统软件设计 (7)

3.1主程序流程图 (7)

3.2系统自动休眠设计 (7)

4.测试方案和测试结果分析 (7)

4.1直流电压测量方法和测试结果 (7)

4.2交流电压测量方法和测试结果 (7)

4.3电阻测量方法和测试结果 (8)

4.4电容测量方法和测试结果 (8)

4.5三极管放大倍数测量方法和测试结果 (8)

4.6正弦波信号源测量方法和测试结果 (8)

4.7晶体管PN结电压测量方法和测试结果 (9)

5自由发挥部分 (9)

5.1测晶体管PN结电压电路 (9)

5.2温度测量电路 (9)

6结论 (9)

参考文献 (10)

附录1:系统电路原理总图 (11)

附录2:部分程序清单 (12)

1.方案选择及论证

1.1 方案选择

方案一:选用MSP430单片机为控制核心。MSP430是TI 公司的16位低功耗单片机,电源电压范围宽为 1.8~3.6V ,很适合做低功耗数字多功能表,但我们只有一块电路板,没有备用板。

方案二:选用ARM9作为控制核心。ARM9具有体积小、低功耗、高性能等优点,但价格较高。

方案三:选用STC12C5A16S2单片机为控制核心。单片机STC12C5A16S2,其特点是超低功耗,超低价格,有38个I/O 口,不需外加晶振和复位电路,高速10位8通道A/D ,电源范围宽为2.4V ~3.6V 。适合用于仪器仪表等电子产品。

综上所述,本设计选择方案三。 1.2 设计方案

如图1所示,是低功耗数字多功能表原理方框图。

信号源电路

信号源电路单片机

控制系统

单片机控制系统AD 采

AD 采样键盘输入

键盘输入电源变换电路

电源变换电路结果显示

结果显示信

号输出信号输出9

V 电池

+

-

直流电压测量电路

直流电压测量电路交流电压测量电路交流电压测量电路功能

转换自动切换电路

功能转换自动切换电路电阻测量电路电阻测量电路电容测量电路电容测量电路晶体三极管β参数测量电路晶体三极管β参数测量电路晶体管PN 结电压测量电路

晶体管PN 结电压测量电路温度测量电路

温度测量电路

图1 低功耗数字多功能表原理方框图

本系统以STC12C5A16S2单片机为控制核心,主要由电源变换电路、各种功能测量

电路(包括直流电压、交流电压、电阻、电容、三极管放大倍数、晶体管PN 结电压、温度测量)、正弦波信号源电路、测量功能自动转换电路、键盘和LCD1602显示器组成。

2.硬件电路设计及理论分析计算

2.1低功耗供电系统电路

各部分电路和芯片所需的电压,由直流供电系统电路提供。如图2所示,是直流供电系统电路原理图。

图2 直流供电系统电路原理图 图3 直流电压测量电路原理图

当开关S2闭合时,由LM7805、B0506、C1、R1构成DC-DC转换电路,从A点输出+5V电压,从B点输出-5V电压。当开关S1闭合时,用稳压管得到3.0V稳定电压,从C点输出+3.0V电压。

2.2直流电压测量电路

如图3所示,是直流电压测量电路原理图。

直流电压测量电路,由R1、R2、R3串联组成,可知此电路的输入阻抗≥10MΩ,满足题目要求。其原理是利用串联电阻的分压原理,分3个量程输出,分别是:0.2V量程从a点输出,2V量程从b点输出,20V量程从c点输出。分别将Ua、Ub、Uc加到A/D 采样电路,由单片机处理后,由LCD1602输出测量结果。

2.3交流电压测量电路

如图4所示,是交流电压测量电路原理图。

图4 交流电压测量电路原理图

交流电压测量电路由三级组成,第一级采用跟随器,可提高输入阻抗,满足输入阻抗大于10MΩ。第二级用由OPA2111精密仪器放大器及其外围器件构成自动较零型仪器放大器,以提高测量精度和减小测量误差。第三级由AD736组成交流变直流电路。再将输出的直流电压信号加到A/D采样电路,由单片机处理后,由LCD1602输出测量结果。

工作原理:(1)第二级电路中,当开关S4、S5均打在1位置时,完成自动校零功能;当开关S4、S5均打在3位置时,完成放大功能。

输出电压和输入电压的关系为:公式(1)

测量电路分3个量程,分别是:开关S1闭合时,R1=1kΩ,是0.2V量程;开关S2闭合时,R2=10kΩ,是2V量程;开关S3闭合时,R3=100kΩ,是20V量程。

(2)第二级电路用AD736完成交流变直流功能,是专用的单片精密真有效值A/D

转换器,功耗小,其测量误差小于±0.3%。

2.4 电阻测量电路

如图5所示,是电阻测量电路原理图。

图5 电阻测量电路原理图

电阻测量电路用OPA2111精密仪器放大器及其外围器件构成自动较零型仪器放大器,以提高测量精度和减小测量误差。再将输出的直流电压信号加到A/D采样电路,由单片机处理后,由LCD1602输出测量结果。

工作原理:当开关S4、S5均打在1位置时,完成自动校零功能;当开关S4、S5均打在3位置时,完成放大功能。

输出电压和输入电压的关系为:公式(2)

测出Uo后,由公式(2)计算出被测电阻Rx的值。

测量电路分3个量程,分别是:开关S1闭合时,R1=1kΩ,是200Ω量程;开关S2闭合时,R2=10kΩ,是2kΩ量程;开关S3闭合时,R3=100kΩ,是20kΩ量程。

2.5 电容测量电路

如图6所示,是电容测量电路原理图。

图6 电容测量电路原理图图7 三极管β测量电路原理图考虑到电容测量的准确性和简便性,采用555定时器构成的多谐振荡器来测量电容。电容测量分为两个量程,当量程为100uF时,将短接即,。量程为

100nF 时,

。根据理论计算,多谢振荡器的振荡周期为

其中

、为已知电阻,通过单片机在某个下降沿触发,再到第n 个下降沿截止,通过

计数器计数m 个机器周期,根据

,计算出振荡周期T ,即可得出电容C 。

2.6 三极管放大倍数β测量电路

如图7所示,是三极管放大倍数β测量电路原理图。

“Test 1”为测试NPN 型三极管,通过测量电压U e,根据公式

,A I

b μ10≈,

由单片机处理后,计算出β值,由LCD1602输出测量结果。“Test 2”为测试PNP 型三极管,通过测量电压U c,

,A I

b μ10≈,可求得

β值。

2.7 正弦波信号源电路

如图8所示,是正弦波信号源电路原理图。

正弦信号由专用芯片AD9850设计制作,可由单片机控制输出频率连续可调的正弦

波及方波,后接集成运放芯片,降低输出电阻,提高带负载能力,并控制输出峰峰值调

节范围。AD9850内含可编程DDS 系统和高速比较器。系统核心是相位累加器,它由一

个加法器和一个N 位寄存器组成。每来一个外部参考时钟,相位寄存器便以步长M 增

加。相位寄存器没过2N/M 个外部参考时钟后,返回到初始状态一次,从而是整个DDS

系统输出一个正弦波。输出正弦波周期T 0=T c 2N/M ,频率f out =M f c /2N 。

2.8 AD 采样模块

如图9所示,是AD 采样模块电路图。为了进一步减小测量误差,采用16位AD7705转换器,实现了高精度测量。

3系统软件设计

3.1主程序流程图

系统软件采用C 语言编程。如图10所示,是主程序流程图。

开始各模块初始化

功能选择、键盘监听

有键按下

N Mode=1,2

Mode=3,4

Mode=5,6,7

Y

N

N

交流电压量程转换

直流电压量程转换

测量电阻量程转换

测量电容量程转换

三极管β参数测量

晶体管PN 结电压测量

各测量结果显示

电容值测量计算

直流电压值测量计算

交流电压值测量计算

电阻值测量计算

Mode=1

Mode=2

Mode=3

Mode=4

Mode=5

Mode=6

有键按下

各模块键盘监听

返回各测量功能

N

结束

Y

Mode=7

温度测量

图10 主程序流程框图 图11系统自动休眠框图

3.2系统自动休眠设计

如图11所示,是系统自动休眠框图。定时由单片机定时器完成,当1分钟没有按键按下时,则自动进入休眠,此时按任意键则有单片机中断唤醒,进入休眠期前状态。

4.测试方案和测试结果分析

4.1 直流电压测量方法和测试结果

1.测量仪器:(1)直流稳压电源:型号为MPS-3003L-3;(2) 4位半数字万用表:型号为MS8050

2.测量方法:用直流稳压电源输入直流电压,用4位半数字万用表测量输出电压。二者比较,求出误差。

3. 测试结果:测量数据如表1所示。

表1 直流电压测量数据

标准电压 U i (V ) 0.050 0.100 0.150 0.300 1.000 1.500 3.000 实测电压 U o (V ) 0.050 0.100 0.149 0.209 1.004 1.506 3.00 误差 δ (%)

0.6

0.3

0.4

0.4

4.2 交流电压测量方法和测试结果 1.测量仪器:(1)函数信号发生器:型号为F20;(2)数字示波器:型号为DS5152CA 。 2.测量方法:用函数信号发生器输入交流电压,用数字示波器测量输出电压,观察

按键按下

计时到达1分钟

N

Y

计时器清零

自动休眠

Y

N

中断唤醒监听

Y

N

返回休眠前状态

中断入口

波形,并读取数值。二者比较,求出误差。

3. 测试结果:测量数据如表2所示。

表2 交流电压测试数据

标准电压u i (V)0.050 0.100 0.150 0.300 1.000 1.500 3.000

标准频率f i(Hz)50 150 300 50 150 300 50

实测电压u o(V)0.050 0.100 0.151 0.208 1.007 1.509 3.01

误差δ(%)0 0 0.6 0.7 0.7 0.6 0.3

4.3电阻测量方法和测试结果

1.测量仪器:RLC数字电桥:型号为YD2817B.

2.测量方法:将电阻插到对应测量插孔,读取数值。再用RLC数字电桥的电阻档,测量电阻,并记录数值。二者比较,求出误差。

3.测试结果:测量数据如表3所示。

表3 电阻测量数据

标准R10Ω100Ω150Ω0.51kΩ 1 kΩ 1.5 kΩ 5.1 kΩ

实测R10.03Ω100.2Ω149.7Ω0.512 kΩ 1.003 kΩ 1.505 kΩ 5.10 kΩ

误差δ(%)0.3 0.2 0.2 0.4 0.3 0.4 0

4.4电容测量方法和测试结果

1.测量仪器:RLC数字电桥:型号为YD2817B。

2.测量方法:将电容插到对应测量插孔,读取数值。再用RLC数字电桥的电容档,测量电容,并记录数值。二者比较,求出误差。

3. 测试结果:测量数据如表4所示。

表4 电容测量数据

标准C10nF 33nF 100nF 0.1uF 10uF 47uF

实测C10.21 nF 33.5 nF 100.2 nF 0.102 uF 10.03 uF 47.5 uF

误差δ (%) 2.1 1.5 2.0 2.0 3.0 1.0

4.5三极管放大倍数β测量方法和测试结果

1.测量仪器:数字万用表:型号为VC9808+。

2.测量方法:分别将NPN型或PNP型三极管,插入E、B、C对应的插孔,读取β值。再用数字万用表的hFE档,分别将NPN型或PNP型三极管,插入数字万用表E、

B、C对应的插孔,读取数值。二者比较,求出误差。

3. 测试结果:测量数据如表5所示。

表5 三极管放大倍数β测量数据

三极管型号9013(NPN)8050(NPN) 9012(PNP) 8550(PNP)

标准β(倍数)380.2 230.1 140.1 330.1

实测β(倍数)383 228 141 333

误差δ (%)0.4 0.9 0.6 0.9

4.6 正弦波信号源测量方法和测试结果

1.测量仪器:数字示波器:型号为DS5152CA。

2.测量方法:用数字示波器测量输出电压,观察波形,并读取数值。

3.测试结果:测量数据如表6所示。

表6 正弦波信号源测试数据

输出电压u o 100.0mv300.0mv800.0mv 1.500v 3.000v 4.500v 5.300v

频率f i100kHz50kHz10kHz2kHz500Hz100Hz10Hz

实测电压u o99.0mv298mv796mv 1.49v 2.96v 4.48v 5.26v

实测频率f o100kHz50kHz10kHz2kHz500Hz100Hz10Hz

误差δ(%) 1.000.670.500.67 1.330.440.75

4.7晶体管PN结电压测量方法和测试结果

1.测量仪器:数字万用表:型号为VC9808+。

2.测量方法:将二极管(或三极管),插入PN结测试插孔,读取PN结电压数值。再用数字万用表的二极管档,测量晶体管的PN结电压,红表笔接晶体管的P,黑表笔接晶体管的N。二极管、三极管都可以测PN结电压。

3. 测试结果:测量数据如表7所示。

表7 晶体管的PN结电压测量数据

U be(三极管、二极管型号) U be(9014) U be(8050) U be(9013) U eb(8550) 1N4001 LED 高亮LED 标准PN结电压(v)0.671 0.672 0.669 0.671 0.572 1.84 2.32

实测PN结电压(v)0.678 0.678 0.664 0.675 0.568 1.83 2.32

误差δ(%) 1.04 0.89 0.74 0.59 0.70 0.54 0

5自由发挥部分

自由发挥增加了2个测量功能,分别是:测晶体管PN结电压和环境温度。

5.1测晶体管PN结电压电路

如图12所示,测晶体管PN结电压电路。

图12测PN结电压原理图图13测温度原理图

5.2温度测量电路

图13是测温度原理图。因晶体管的PN结电压随温度变化,温度每升高1°C,PN 结的结压降下降2mV。这样测量PN结的结压更精确。如图12所示,是温度温度测量电路原理图。采用DS18B20实现,测量范围-25℃~125℃,将测量结果通过LCD1602显示。用温度计测量环境温度,并读取数值。

6结论

本设计按照题目要求完成了基本部分和发挥部分的全部功能,并自由发挥增加了晶体管PN结电压测量和温度测量的功能。本多功能表具有较高的测量精度,再加后期研发完善,可推广作为数字万用表使用。

参考文献

[1] 谭博学,苗汇静.集成电路原理及应用(第2版) [M].北京:电子工业出版社,2008.

[2] 姜志海,赵艳蕾.单片机C语言程序设计[M].北京:电子工业出版社,2008.

[3] 段尚枢.运算放大器应用基础[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1992.

[4] 黄智伟.全国电子设计竞赛电路设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

[5] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛制作实训[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.

[6] AD736.pdf

[7] STC15F2k60S2 .pdf

[8] 李朝青.单片机原理及接口技术.北京航空航天大学出版社,2005.

[9] 谢自美,电子线路设计.华中科技大学出版社,2006.

附录1:系统电路原理总图

附录2:部分程序清单

Main.c:

#include

#include

#include

#include "mytypedef.h"

#include "delay.h"

#include "LCD1602.h"

#include "keyscan.h"

//#include "sleep.h"

#include "ads1232.h"

//#include "dds9850.h"

#include "ad7705.h"

//常量定义

#define ADDR_ADD 6

#define MAIN_SLEEP_OPEN 0

#define CAP_SLEEP_OPEN 0

#define VOL_SLEEP_OPEN 0

#define MAIN_SLEEP 500000

#define CAP_SLEEP 200000

#define VOL_SLEEP 200000

#define ln2 (0.693147)

#define R1A (0)

#define R2A (198.33)

#define ERROR1 (22E-9)

#define R1B (0.936E6)

#define R2B (0.981E6)

#define ERROR2 (12E-12)

//测量三级管常量定义

#define TRI_SLEEP_OPEN 0//自动休眠开关

#define TRI_SLEEP 200000//自动休眠计数

#define Ib_NPN (10E-6) #define Re_NPN (10)

#define Ib_PNP (10E-6)

#define Rc_PNP (10)

sbit LED0=P1^0;

sbit sb_power=P3^2;

sbit sb_CapFn=P0^4;

//字符ASC定义

u8 code ChooseFnAsc[] ="Choose Fn:";

u8 code CapFunctionAsc[] ="Cap Fn:";

u8 code Cap100uFAsc[] ="100uF";

u8 code Cap100nFAsc[] ="100nF";

u8 code CapnFAsc[] ="nF";

u8 code CappFAsc[] ="pF";

u8 code CapuFAsc[] ="uF";

u8 code VolFunctionAsc[] ="Vol Fn:";

u8 code Vol0_2Asc[] ="0.2 V";

u8 code Vol2Asc[] =" 2 V";

u8 code Vol20Asc[] =" 20 V";

u8 code VolmV Asc[] ="mV";

u8 code VolV Asc[] =" V";

u8 code TriFunctionAsc[] ="Tri Fn:";

u8 code SleepNowAsc[] ="Sleeping......"; //全局变量定义

u16 g_uiTimer0;

u32 g_u32Sleep=0;

bit g_bCountOver;

jmp_buf buf;

u8 TH1Val=255,TL1Val=245;

bit gb_sleepFlag=0;

void SleepNow();

void InitInterrupt(void)

{

g_uiTimer0=0;

g_bCountOver=0;

// PCON=0x30;

TMOD=0x51; //0定时模式,工作方式1(16位定时),1计数模式,方式1(16位)

ET0=1; //定时器0允许

TH0=0;

TL0=0;

ET1=1; //定时器1允许

TH1=255;

TL1=255;//

PT1=1; //定时器1高优先级

TR1=1; //开定时器1

// EA=1; //开总中断

}

void DisCapVal(u8 addr,float val)

{

if (val<1E-12)// <1pF

{

val*=1E12;

Dis1602float1_3(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CappFAs c);

}

else if ((val>=1E-12)&&(val<1E-9))//

1pF--1nF

{

val*=1E12;

if ((val>=1)&&(val<10))

{

Dis1602float1_3(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CappFAs c);

}

else if ((val>=10)&&(val<100))

{

Dis1602float2_2(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CappFAs c);

}

else if ((val>=100)&&(val<1000))

{

Dis1602float3_1(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CappFAs c);

}

else{}

}

else if ((val>=1E-9)&&(val<1E-6))//

1nF--1uF

{

val*=1E9;

if ((val>=1)&&(val<10))

{

Dis1602float1_3(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CapnFAs c);

}

else if ((val>=10)&&(val<100))

{

Dis1602float2_2(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CapnFAs c);

}

else if ((val>=100)&&(val<1000))

{

Dis1602float3_1(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CapnFAs c);

}

else{}

}

else if ((val>=1E-6)&&(val<500E-6)) //

1uF--500uF

{

val*=1E6;

if ((val>=1)&&(val<10))

{

Dis1602float1_3(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CapuFAs c);

}

else if ((val>=10)&&(val<100))

{

Dis1602float2_2(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CapuFAs c);

}

else if ((val>=100)&&(val<500))

{

Dis1602float3_1(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CapuFAs c);

}

else{}

}

else

{

Dis1602float1_3(addr,val);

//

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,CapuFAs c);

}

}

void CapFunction(void)

{

u8 keyVal,range=1;

float fCapValue;

float fT;

capBegin:

Cle1602DDRAM();

Dis1602Str(LCD00,CapFunctionAsc);

Dis1602Str(LCD0b,Cap100nFAsc);

InitInterrupt();

sb_CapFn=0;

while (1)

{

//休眠计数,适当修改常量CAP_SLEEP

//g_u32只在键盘扫描函数中修改

g_u32Sleep++;

if (g_u32Sleep>CAP_SLEEP)

{

g_u32Sleep=0;

if (CAP_SLEEP_OPEN)

{

SleepNow();

}

}

//判断休眠标志位,若曾经休眠过,则进行想关初始化

if (gb_sleepFlag==1)

{

gb_sleepFlag=0;

LED0=~LED0;

goto capBegin;

}

//主要功能进行区

keyVal=AloneKeyScan();

if (keyVal==1)

{

sb_CapFn=1;

longjmp(buf,1);

}

else if (keyVal==2)

{

SleepNow();

if (range==0)

{

range=1;

Dis1602Str(LCD0b,Cap100nFAsc);

}

else if (range==1)

{

range=0;

Dis1602Str(LCD0b,Cap100uFAsc);

}

}

if

((g_bCountOver==1)&&(range==0))

{

fT=(g_uiTimer0*65536+TH0*256+TL0 +9)*1E-6;

fCapV alue=

(

fT/(11*ln2*(R1A+2*R2A))

);//计算得出的电容值,单位f

fCapV alue-=ERROR1;

if (fCapValue<0)

{

fCapV alue*=(-1);

}

Dis1602float3_3(LCD19,fT);

DisCapVal(LCD10,fCapValue);

if ((fT<100)&&(fT>=1))

{

DelayXMs(200);

}

else if (fT<1)

{

DelayXMs(300);

}

g_uiTimer0=0;

TH0=0;

TL0=0;

TH1=255;

TL1=255;

g_bCountOver=0;

TR1=1;

}

else if ((g_bCountOver==1)&&(range==1))

{

fT=(g_uiTimer0*65536+TH0*256+TL0 +9)*1E-6;

fCapV alue=

(

fT/(11*ln2*(R1B+2*R2B))

);//计算得出的电容值,单位f

fCapV alue-=ERROR2;

if (fCapValue<0)

{

fCapV alue*=(-1);

}

DisCapVal(LCD10,fCapValue); //

Dis1602float4_3(LCD10,fCapValue*1E1 2);

if ((fT<100)&&(fT>=1))

{

DelayXMs(200);

}

else if (fT<1)

{

DelayXMs(300);

}

g_uiTimer0=0;

TH0=0;

TL0=0;

TH1=255;

TL1=255;

g_bCountOver=0;

TR1=1;

}

}

}

void DisV olVal(u8 addr,float val)

{

Dis1602float2_3(addr,val);

Dis1602Str(addr+ADDR_ADD,V olV Asc

);

}

void VolFunction(void)

{

u8 keyVal,range=0;//0:0.2 1:2 2:20

u16 u16_ad1;

volBegin:

Cle1602DDRAM();

Dis1602Str(LCD00,V olFunctionAsc);

Dis1602Str(LCD0b,V ol0_2Asc);

while (1)

{

//休眠计数,适当修改常量VOL_SLEEP

//g_u32只在键盘扫描函数中修改

g_u32Sleep++;

if (g_u32Sleep>VOL_SLEEP)

{

g_u32Sleep=0;

if (VOL_SLEEP_OPEN)

{

SleepNow();

}

}

//判断休眠标志位,若曾经休眠过,则进行想关初始化

if (gb_sleepFlag==1)

{

gb_sleepFlag=0;

goto volBegin;

}

//主要功能进行区

keyVal=AloneKeyScan();

if (keyVal==1)

{

longjmp(buf,1);

}

//切换量程

else if (keyVal==2)

{

range++;

if (range>2)

{

range=0;

}

if (range==0)

{

Dis1602Str(LCD0b,V ol0_2Asc);

}

else if (range==1)

{

Dis1602Str(LCD0b,V ol2Asc);

}

else if (range==2)

{

Dis1602Str(LCD0b,V ol20Asc);

}

}

u16_ad1=ReADS1232();

DisVolVal(LCD10,u16_ad1/65535.0*2.5) ;

}

}

void TriFunction(void)

{

u8 keyVal;

bit mode=0;

u16 u16_ad1;

float f_uTest;

u16 b;

triBegin:

Cle1602DDRAM();

Dis1602Str(LCD00,TriFunctionAsc);

while (1)

{

//主要功能进行区

keyVal=AloneKeyScan();

if (keyVal==1)

{

longjmp(buf,1);

}

else if (keyVal==2)

{

mode=~mode;

if (mode)

{

}

else

{

}

}

if (mode)

{

u16_ad1=ReADS1232();

Dis1602int5(LCD19,u16_ad1);

f_uTest=u16_ad1/65535.0*2.5;

DisV olVal(LCD09,f_uTest);

b=(f_uTest/Re_NPN-Ib_NPN)/Ib_NPN;

Dis1602int3(LCD10,b);

}

else

{

u16_ad1=ReADS1232();

Dis1602int5(LCD19,u16_ad1);

f_uTest=u16_ad1/65535.0*2.5;

DisV olVal(LCD09,f_uTest);

b=(f_uTest/Re_NPN-Ib_NPN)/Ib_NPN;

Dis1602int3(LCD10,b);

}

//休眠计数,适当修改常量VOL_SLEEP

//g_u32只在键盘扫描函数中修改

g_u32Sleep++;

if (g_u32Sleep>TRI_SLEEP)

{

g_u32Sleep=0;

if (TRI_SLEEP_OPEN)

{

SleepNow();

}

}

//判断休眠标志位,若曾经休眠过,则进行相关初始化

if (gb_sleepFlag==1)

{

gb_sleepFlag=0;

goto triBegin;

}

}

}

void SleepNow()

{

Cle1602DDRAM();

Dis1602Str(LCD00,SleepNowAsc);

DelayXMs(500);

Cle1602DDRAM();

IT0=0;//启动唤醒功能

EX0=1;

EA=1;

gb_sleepFlag=1;

PCON|=0x02;//休眠

}

void main(void)

{

u8 keyVal;

u16 ad;

float ads;

Init1602();

setjmp(buf);//全局跳转函数进入点

InitInterrupt();

Cle1602DDRAM();

Dis1602Str(LCD00,ChooseFnAsc);

while(1)

{

g_u32Sleep++;

if

(g_u32Sleep>MAIN_SLEEP&&MAIN_SLE EP_OPEN)

{

g_u32Sleep=0;

SleepNow();

}

if (gb_sleepFlag==1)

{

gb_sleepFlag=0;

LED0=~LED0;

longjmp(buf,1);

}

keyVal=AloneKeyScan();

if (keyVal==1)

{

TriFunction();

}

else if (keyVal==2)

{

SleepNow();

}

else if (keyVal==22)

{

zero();

V olFunction();

CapFunction();

ad=ReADS1232();

Dis1602int5(LCD0b,ad);

ads=ad/65535.0*2.5;

Dis1602float3_3(LCD10,ads);

Dis1602float3_3(LCD18,10*ads/(2.5-ads ));

DelayXMs(500);

}

}

}

void INT0_Routine(void) interrupt 0

{ // while (sb_power==0);

// {

// LED0=~LED0;

// DelayXMs(1000);InitInterrupt(); // longjmp(buf,1);

// }

}

void timer0(void) interrupt 1

{

g_uiTimer0++;

}

void counter1(void) interrupt 3

{

if(TR0==0)

{

TR1=0;

TH1=TH1V al;

TL1=TL1Val;

TR0=1;

TR1=1;

}

else if(TR0==1)

{

TR0=0;

TR1=0; //关定时器0、1

g_bCountOver=1; //计数标志置位}

}

LCD1602.c:

#include "lcd1602.h"

u8 code numAsc[]="0123456789.:";

void Buzy1602(void)

{

sb_e1602=1;

sb_rs1602=0;

sb_rw1602=1;

LCD1602IO=0xff;

while(LCD1602IO&0x80)

{

_nop_();

}

}

void Wr1602Com(u8 com)

{

Buzy1602();

// DelayXMs(20);

sb_rs1602=0;

sb_rw1602=0;

LCD1602IO=com;

sb_e1602=1;

_nop_();

sb_e1602=0;

}

void Wr1602Dat(u8 dat)

{

Buzy1602();

// DelayXMs(20);

sb_rs1602=1;

sb_rw1602=0;

LCD1602IO=dat;

sb_e1602=1;

_nop_();

sb_e1602=0;

}

void Cle1602DDRAM(void)

{

Wr1602Com(0x01);//数据指针清零,所有显示清零

}

void Init1602(void)

{

Wr1602Com(0x38);//设置2行显示,5*7点阵,8位数据口

Wr1602Com(0x0c);//开显示,显示光标,光标不闪烁

Wr1602Com(0x01);//数据指针清零,所有显示清零

Wr1602Com(0x06);//当读或写一个字符后指针加一,光标加一

}

void Dis1602Str(u8 addr,u8 *str)

{

Wr1602Com(addr);

while(*str!='\0')

{

Wr1602Dat(*str++);

}

}

void Dis1602int2(u8 addr,u8 int2)

{

Wr1602Com(addr);

if (int2<100)

{

addr=int2/10;

Wr1602Dat(numAsc[addr]);

addr=int2%10;

Wr1602Dat(numAsc[addr]);

}

else

{

Wr1602Dat(LCD_ERROR_ASC);

Wr1602Dat(LCD_ERROR_ASC);

}

}

void Dis1602int3(u8 addr,u16 int3)

{

if (int3<1000)

{

Dis1602int2(addr,int3/10);

Wr1602Dat(numAsc[int3%10]);

}

else

{

Dis1602Str(addr,"Err");

2007全国电子设计大赛E题获奖论文报告

题目:开关稳压电源(E题) 摘要 本设计综合考虑题目基本部分和发挥部分的指标要求,系统采用简单的boost 升压电路作为DC-DC变换器主电路;PWM控制器采用低压型专用集成芯片UC3843; 主开关管采用IRF540;由内置12位A/D、D/A的高性能、低功耗单片机C8051F021组成系统测控与显示单元,采用液晶显示器作为系统的状态和运行数据显示屏。通过实际测试,作品的性能指标中,输出纹波完全达到了要求;电压调整率,整体效率,负载过流故障排除后自恢复功能,输出电压键控1V步进,电流、电压实时测量及数显功能等几项指标达均到了发挥部分要求;负载调整率也接近发挥部分指标要求。另外,系统还增加了实时输出功率数据显示和负载过流状态下的声、光报警等实用功能。

一、引言 为了满足题目发挥部分规定的电压调整率、负载调整率以及效率等几项指标要求,我们在设计中主要是尽量减少辅助控制电路的损耗。通过单片机和脉宽调制电路来稳定输出电压,并通过单片机的控制实现对整个电路的过流保护功能,排除过流故障后,电源能自动恢复为正常工作状态。同时,当输出电压与设定电压误差较大时,单片机能对输出电压进行一定调节,以提高负载调整率;通过单片机实现了输出电压的键盘设定和步进调整(步进为1V)。系统具有测量和数字显示输出电压、电流的功能。此外,还增加了实时输出功率测量与显示、在输出过流的时候系统发出声、光报警信号等功能。 二、方案论证与比较 1.DC-DC主回路拓扑方案论证 方案一:采用变压器升压的隔离型PWM直流-直流变换器电路,此电路效率较低,开关辐射/纹波较大,电路较复杂。 方案二:采用非隔离型BOOST升压电路,控制电路用专用集成芯片UC3843A,这种电路使用的外部原件最少、调试容易、成本低、效率高。因此,采用此种方案。 2. 控制方法及实现方案 方案一:采用电压型脉宽调制技术,产生频率固定,脉冲宽度可调整的方波脉冲,采用电压反馈环控制系统,它的反馈信息取自输出电压,用反馈电压调整控制器的输出脉冲宽度,改变脉冲占空比,实现开关电源的稳定。 方案二:采用电流型脉宽调制芯片,此技术与传统的仅有输出电压反馈的PWM系统相比增加了一个电感电流反馈。此反馈就做为PWM的斜坡函数,就不再需要锯齿波发生器,更重要的是使用电感电流反馈使系统的可靠性有了明显的改善,经比较具有如下优点: 1)使系统具有快速的瞬态响应及高速的稳定性。 2)输出电压精度很高。 3)具有内在的对功率开关管电流的控制及限流能力。 4)具有良好的并联运行能力。 可以看出方案二的控制性能明显优于方案一,所以采用方案二。 3. 提高效率的方法及实现方案 单片机系统及其它辅助电路的功耗对电源的整体效率有很大的影响。所以选用一款功耗低的单片机作为控制与显示单元电路。采用效率高、开关速度快、损耗小的MOS场效应管作为主开关管。选用快速、低损耗的肖特基二极管作为输出

全国大学生电子设计竞赛

全国大学生电子设计竞 赛 Revised as of 23 November 2020

2017年全国大学生电子设计竞赛 远程幅频特性测试装置(H题) 2017年8月12日 摘要 本远程幅频特性测试装置是由信号源、放大器、幅频特性装置、电源模块等组成。本设置中信号源的输出频率范围为:1MHz~40MHz且具有自动扫描功能,步进: 1MHz;放大器的输出电压的峰值为1V,且波形无明显失真;远程幅频特性测试装置可用示波器显示放大器输出信号的幅频特性。放大器的输出信号信息与笔记本电脑连接起来时,笔记本电脑就可完成放大器输出信号的幅频特性测试,并能以曲线的方式显现出来。用设计利DDS原理由FPGA经D/A转换产生扫频信号,再经待测网络实现峰值检测和相位检测,从而完成了待测网络幅频和相频特性曲线的测量和显示。经过调试,示波器显示待测网络频率范围1MHz~40 MHz的幅频和相频特性曲线,该系统工作稳定,操作方便。 关键词:频率特性测试仪、幅频特性、相频特性、FPGA

1.方案设计与论证 单片机的选择 方案一:普通的AT89S51从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。但是运算速度过慢,保护能力很差,AD、EEPROM等功能需要靠扩展,增加了硬件和软件负担

方案二:STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。还支持以太网、USB OTG和外设接口同时工作,因此,开发人员只需一颗芯片就能设计整合所有这些外设接口的网关设备。运算速度大约是51单片机的几十倍 方案三:采用以增强型80C51内核的STC系列单片机。AT89S51具有完整的输入输出、控制端口、以及内部程序存储空间。与我们通常意义上的类似,可以通过外接A/D,D/A转换电路及运放芯片实现对传感器传送信息的采集,且能够提供以点阵或LCD液晶及外接按键实现人机交互,能对内部众多连接对进行精确操控,具有强大的工控能力。其语法结构与我们常用的计算机C语言基本相同 方案选择:方案2运算速度较快,开发容易与相关设备兼容性高 整体方案设计 方案一:FFT法。这种频谱分析采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。它的频率范围受到ADC采集速率和FFT运算速度的限制。为获得良好的仪器线性度和高分辨率,ADC的取样率最少等于输入信号最高频率的两倍。FFT运算时间与取样点数成对数关系,频谱分析需要高频率、高分辨率和高速运算时,要选用高速的FFT硬件,或者相应的数字信号处理器(DSP)芯片。可见这种方法的优点是硬件电路简单,主要依靠软件运算,可以提高分辨率。其缺点是频率越高,对ADC和DSP芯片的速度要求越高,相应价格也越昂贵。 方案二:分段FFT。这种方法将输入信号分段,逐段进行FFT的处理,这样分段取样降低了对ADC和FFT硬件的速度要求,又可以在相对窄的频段内得到更高的频谱分辨率。但是这种方法在软件和硬件的设计和测试上显然要复杂很多。

电子设计竞赛论文要点

程控增益放大器(B题) 程控增益放大器 摘要:本设计采用带通滤波器来选择输入信号带宽滤除杂质。以工作稳定、性能指标较高的STC89C52RC单片机作为微控制器核心来控制选择DDS模块的信号输出、放大器步进选择以及液晶显示。用两个AD603为放大电路核心组成级联放大电路,通过单片机控制DAC0832将数字量转化为模拟量来进行程控放大,提高了放大增益、扩展了通频带宽、而且具有良好的抗噪声系数。放大器带宽可以预置并显示,经测试本设计基本满足题目要求。 关键词:STC89C52RC AD603 程控放大器 AD9850 带通滤波 目录 1、引言: 1 2、方案设计: 1 2.1 总方案框图 1 2.2 DDS模块选择 1 2.3 滤波电路的选择 2 2.4 增益控制部分,放大器的选择 2 3、设计实现: 2

3.1 硬件设计 2 3.1.1 最小系统设计 3 3.1.2 滤波电路 3 3.1.4 放大电路 3 3.1.5 数模转换,电压输出电路 4 3.2软件设计 4 4、测试: 5 4.1、测试方法 5 4.2、测试条件 5 4.3、测试仪器 5 4.4、测试结果 6 5、结论及体会: 6 5.1 结论 6 5.2 体会 6 参考文献: 7 附录一: 8 1 最小系统和按键模块电路原理图 8

2 滤波电路原理图 8 3 自制DDS模块及其外围电路系统原理图 9 4 增益控制电路原理图 10 5 DAC8032数模转换电路图 11 附录二:主要源程序 12 1、引言: 放大器是电子系统中最基本的单元电路,放大器的增益又是其中一个重要的性能参数,随着电路控制的日益精细,对放大器增益的控制和调整也变得越来越细致。程控增益放大器与普通放大器的差别在于反馈电阻网络可变且受控于控制接口的输出信号。不同的控制信号,将产生不同的反馈系数,从而改变放大器的闭环增益。通过单片机用程序来控制放大的增益,通过键盘输入放大倍数,再利用单片机输出相应的数字信号,然后通过DA变换,换成模拟电压信号,使用这个电压信号来控制放大器的放大倍数,实现了程控增益放大。在灵活性方便性上远远优于传统的放大器。 2、方案设计: 2.1 总方案框图 Ui 本系统原理方框图如图2.1所示。本系统由DDS模块、51单片机、滤波电路、键

2009年全国大学生电子设计大赛题目(全)

光伏并网发电模拟装置(A 题) 【本科组】 一、任务 设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S 和电阻R S 模拟光伏电池,U S =60V ,R S =30Ω~36Ω;u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V ,频率f REF 为45Hz~55Hz ;T 为工频隔离变压器,变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10,将u F 作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L =30Ω~36Ω。 R L U S 图1 并网发电模拟装置框图 二、要求 1.基本要求 (1)具有最大功率点跟踪(MPPT )功能:R S 和R L 在给定范围内变化时, 使d S 1 2 U U =,相对偏差的绝对值不大于1%。 (2)具有频率跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化时,使u F 的频率f F =f REF , 相对偏差绝对值不大于1%。 (3)当R S =R L =30Ω时,DC-AC 变换器的效率η≥60%。 (4)当R S =R L =30Ω时,输出电压u o 的失真度THD ≤5%。 (5)具有输入欠压保护功能,动作电压U d (th )=(25±0.5)V 。 (6)具有输出过流保护功能,动作电流I o (th )=(1.5±0.2)A 。 2.发挥部分 (1)提高DC-AC 变换器的效率,使η≥80%(R S =R L =30Ω时)。 (2)降低输出电压失真度,使THD ≤1%(R S =R L =30Ω时)。 (3)实现相位跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时,

均能保证u F 与u REF 同相,相位偏差的绝对值≤5°。 (4)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态。 (5)其他。 三、说明 1.本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。 2.U S 采用实验室可调直流稳压电源,不需自制。 3.控制电路允许另加辅助电源,但应尽量减少路数和损耗。 4.DC-AC 变换器效率o d P P η= ,其中o o1o1P U I =?,d d d P U I =?。 5.基本要求(1)、(2)和发挥部分(3)要求从给定或条件发生变化到电路 达到稳态的时间不大于1s 。 6.装置应能连续安全工作足够长时间,测试期间不能出现过热等故障。 7.制作时应合理设置测试点(参考图1),以方便测试。 8.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、 主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。

电子设计竞赛论文

1系统方案设计与论证 1.1设计要求 (1)设计一个可根据电源线的电参数信息分析用电器类别和工作状态的装置,电器电流范围 0.005A – 10.0A,用电器包括LED 灯、节能灯、USB 充电器(带负载)、无线路由器、机顶盒、电风扇、热水壶。 (2)可识别的电器工作状态总数不低于 7,电流不大于 50mA 的工作状态数不低于 5,同时显示所有可识别电器的工作状态。自定可识别的电器种类,包括一件最小电流电器和一件电流大于 8A 的电器,并完成其学习过程。 (3)实时指示用电器的工作状态并显示电源线上的电特征参数,响应时间不大于2s。特征参量包括电流和其他参量,自定义其他特征参量的种类、性质,数量自定。电器 的种类及其工作状态、参量种类可用序号表示。 (4)随机增减用电器或改变使用状态,能实时指示用电器的类别和状态。 (5)具有学习功能。清除作品存储的所有特征参数,重新测试并存储指定电器的特征参数。一种电器一种工作状态的学习时间不大于 1 分钟。 1.2设计基本思路 题目要求设计可根据电参数分析用电器类别的装置,区分用电器的方法可以是电流的 大小,电压电流的相位差。因此,装置采用ZMPT101B电压互感器、ZMCT103C电流 互感器采集电压电流信息,判断用电器类型,并经28027单片机程序控制在显示屏显示。该装置可以检测键盘的输入,处于学习、识别两种不同模式,存储信息的模块采 用AT24C64,存储用电器的信息。为完成便携终端信息的接收和提示,系统还加入蜂 鸣器和WIFI无线传输模块。 1.3系统框图 1.4方案比较与选择 (1)控制器 方案一:TMS320F28027是一种高效 32 位中央处理单元,具有分析和断点功能。可 以借助硬件进行实时调试。60MHz器件,3.3V 单电源集成型加电和欠压复位,两个内部 零引脚振荡器多达 22 个,复用通用输入输出 (GPIO) 引脚三个,32 位 CPU 定时器片载 闪存、SRAM、一次性可编程 (OTP) 内存。

2017年全国大学生电子设计竞赛

2017年全国大学生电子设计竞赛 管道内钢珠运动测量装置(M题) 【高职高专】

摘要: 系统以STC15W4K61S4单片机为主控器,设计一款管道内钢珠运动测量装置。该装置可以获取管道内钢珠滚动的方向,以及倒入管道内钢珠的个数和管道的倾斜角度。并通过LCD12864液晶显示屏实时显示钢珠滚动方向、个数以及管道的倾斜角度。系统包括单片机主控模块、角度信号采集模块、磁力传感器模块、显

示模块、电源模块、采用稳压输出电源为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定,能很好达到设计要求。 关键词:角度传感器、磁性接近开关、LCD12864 目录 1设计任务与要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2技术指标 (1) 1.3题目评析 (1)

2方案比较与选择 (2) 2.1单片机选择 (2) 2.2角度测量选择 (2) 2.3 钢珠运动检测选择 (2) 2.4显示选择 (2) 2.5电源选择 (2) 3电路系统与程序结构设计 (3) 3.1系统硬件总体设计 (3) 3.2单片机最小系统模块设计 (3) 3.3角度传感器模块设计 (3) 3.4 磁性传感器模块设计 (4) 3.5显示模块设计 (4) 3.6电源模块设计 (4) 3.7程序结构与设计 (5) 4系统测试 (5) 5总结 (6) 参考文献及附录 (6)

1设计任务与要求 1.1设计任务 设计并制作一个管道内钢珠运动测量装置,钢珠运动部分的结构如图1.1所示。 1.2技术指标 1.基本要求 规定传感器宽度 w≤20mm,传感器1和2之间的距离l 任意选择。 (1)按照图1.1所示放置管道,由A 端放入2~10粒钢珠,每粒钢珠放入的时 间间隔≤2s,要求装置能够显示放入钢珠的个数。 (2)分别将管道放置为A 端高于B 端或B 端高于A 端,从高端放入1粒钢 珠,要求能够显示钢珠的运动方向。 (3)按照图1.1所示放置管道,倾斜角ɑ为10o~80o之间的某一角度,由A 端放入1粒钢珠,要求装置能够显示倾斜角ɑ的角度值,测量误差的绝对≤3o。 2.发挥部分 设定传感器1和2之间的距离l 为20mm ,传感器1和2在管道外表面上安放的位置不限。 (1)将1粒钢珠放入管道内,堵住两端的管口,摆动管道,摆动周期≤1s , 摆动方式如图1.2所示,要求能够显示管道摆动的周期个数。 (2)按照图1.1所示放置管道,由A 端一次连续倒入2~10粒钢珠,要求装置 能够显示倒入钢珠的个数。 (4)其他。 3.设计报告。 1.3题目评析 根据设计要求,对题目评析如下: 本题的重点: ① 传感器灵敏度的选择。 ② 用于钢珠运动检测的传感器选择 图1.1:管道内钢珠运动测量装置的结构图 图1.2:管道摆动方式

电子设计竞赛论文要点

程控增益放大器(B题)

程控增益放大器 摘要:本设计采用带通滤波器来选择输入信号带宽滤除杂质。以工作稳定、性能指标较高的STC89C52RC单片机作为微控制器核心来控制选择DDS模块的信号输出、放大器步进选择以及液晶显示。用两个AD603为放大电路核心组成级联放大电路,通过单片机控制DAC0832将数字量转化为模拟量来进行程控放大,提高了放大增益、扩展了通频带宽、而且具有良好的抗噪声系数。放大器带宽可以预置并显示,经测试本设计基本满足题目要求。 关键词:STC89C52RC AD603 程控放大器 AD9850 带通滤波

目录 1、引言: (1) 2、方案设计: (1) 2.1 总方案框图 (1) 2.2 DDS模块选择 (1) 2.3 滤波电路的选择 (2) 2.4 增益控制部分,放大器的选择 (2) 3、设计实现: (2) 3.1 硬件设计 (2) 3.1.1 最小系统设计 (3) 3.1.2 滤波电路 (3) 3.1.4 放大电路 (3) 3.1.5 数模转换,电压输出电路 (4) 3.2软件设计 (4) 4、测试: (5) 4.1、测试方法 (5) 4.2、测试条件 (5) 4.3、测试仪器 (5) 4.4、测试结果 (6) 5、结论及体会: (6) 5.1 结论 (6) 5.2 体会 (6) 参考文献: (7) 附录一: (8) 1 最小系统和按键模块电路原理图 (8) 2 滤波电路原理图 (8) 3 自制DDS模块及其外围电路系统原理图 (9) 4 增益控制电路原理图 (10) 5 DAC8032数模转换电路图 (11) 附录二:主要源程序 (12)

全国大学生电子设计竞赛论文模板

2017年全国大学生电子设计竞赛 XXXXXXXXXXXXX(X题) 【本科组】 2017年9月7日

摘要 本系统以飞思卡尔单片机MC9S12XS128作为主控制芯片,通过数字摄像头OV7620采集靶面图像,进行图像信息的处理,得到靶面上弹着点的位置信息,并在OLED上显示弹着点的环数、方位。同时为了方便摄像头的图像的校准,设计了激光三点定位装置。另外设计了以步进电机和直流减速电机驱动的二维激光头移动调节架,通过按键控制可实现激光点在靶面上的移动、自动中心打靶、定位打靶。 关键词:激光打靶单片机数字摄像头步进电机 Abstract This system adopts the Freescale MCU(MC9S12XS128) as the core processing chip, target surface image are gained by the digital camera OV7620, the spot position information on the target is got after the image information processing, the ring number and location are displayed on the OLED. At the same time , in order to facilitate the image of the calibration of cameras, the laser at 3 o 'clock positioning device is designed. In addition , step motor and DC gear motor are designed to drive 2D position control frame, it can be realized through the key control that the laser spot on the target mobile, automatic target and hit the bull 's-eye, automatic positioning. Key words: laser-shooting microcomputer digital camera step motor 电子设计大赛论文报告格式 **设计报告内容: 1.封面:单独1页(见样件) 2.摘要、关键词:中文(150~200字)、英文;单独1页 3.目录:内容必要对应页码号 4.设计报告正文: 一、前言: 二、总体方案设计: 包括方案比较、方案论证、方案选择 (以方框图的形式给出各方案,并简要说明) 三、单元模块设计:

2015全国大学生电子设计大赛F题一等奖--数字频率计

2015 年全国大学生电子设计竞赛 全国一等奖作品 设计报告部分错误未修正,软 件部分未添加 竞赛选题:数字频率计(F 题)

摘要 本设计选用FPGA 作为数据处理与系统控制的核心,制作了一款超高精度的数字频率计,其优点在于采用了自动增益控制电路(AGC)和等精度测量法,全部电路使用P CB 制版,进一步减小误差。 AGC 电路可将不同频率、不同幅度的待测信号,放大至基本相同的幅度,且高于后级滞回比较器的窗口电压,有效解决了待测信号输入电压变化大、频率范围广的问题。频率等参数的测量采用闸门时间为1s 的等精度测量法。闸门时间与待测信号同步,避免了对被测信号计数所产生±1 个字的误差,有效提高了系统精度。 经过实测,本设计达到了赛题基本部分和发挥部分的全部指标,并在部分指标上远超赛题发挥部分要求。 关键词:FPGA 自动增益控制等精度测量法

目录 摘要 (1) 目录 (2) 1. 系统方案 (3) 1.1. 方案比较与选择 (3) 1.1.1. 宽带通道放大器 (3) 1.1.2. 正弦波整形电路 (3) 1.1.3. 主控电路 (3) 1.1.4. 参数测量方案 (4) 1.2. 方案描述 (4) 2. 电路设计 (4) 2.1. 宽带通道放大器分析 (4) 2.2. 正弦波整形电路 (5) 3. 软件设计 (6) 4. 测试方案与测试结果 (6) 4.1. 测试仪器 (6) 4.2. 测试方案及数据 (7) 4.2.1. 频率测试 (7) 4.2.2. 时间间隔测量 (7) 4.2.3. 占空比测量 (8) 4.3. 测试结论 (9) 参考文献 (9)

全国大学生电子设计竞赛综合测评题论文报告

放大器的应用 [摘要]集成运放裨上是一种高增益直流放大、直流放大器既能放大变化极其缓慢的直流信号,下限频率可到零;又能放大交流信号,上限频率与普通放大器一样,受限于电路中的电容或电感等电抗性元器件。集成运放和外部反馈网络相配置后,能够在它的输出和输入之间建立起种种特定的函数关系,故而称它为“运算”放大器。 本课程设计的基本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。 [关键词]运算放大器LM324、加法器、滤波器、比较器 目录 一、设计任务 (2) 二、设计方案及比较 (2) 1. 三角波产生器 (2) 2. 加法器 (2) 3. 滤波器 (3) 4. 比较器 (3) 三、电路设计及理论分析 (3) 四、电路仿真结果及分析 (4) 1. U端口 (4) 1o 2. U端口 (4) 1i 3. U端口 (4) 2i 4. U端口 (4) 2 o 5. U端口 (4) 3o 五、总结 (4)

一、设计任务 使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1(a ),实现下述功能: 使用低频信号源产生Hz f V t f u i 500)(2sin 1.0001==π的正弦波信号, 加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ,1o u 如图1(b )所示,1T =0.5ms ,允许1T 有±5%的误差。 图中要求加法器的输出电压11210o i i u u u +=。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量,选出0f 信号为2o u ,2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。2o u 信号再经比较器后在1k Ω 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。 电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。 要求预留1i u 、2i u 、2o u 、2o u 和3o u 的测试端子。 二、设计方案及比较 设计有五个部分,其中低频信号源使用信号发生器,其余四部分设计方案如下: 1.三角波产生器 初始方案: 根据《模拟电子技术基础》书上的方波发生器产生方波,然后再采用微分电路对信号处理,输出即为三角波。 图1.1 图中:R 1 = 6.8k ?,R 2 = 10k ?,R 3 = 30k ?,R 0 = 3.9k ?,R 4 = 10k ?,R 5 = 20k ?,C = 0.1?F , D Z1和D Z2采用稳压管。 运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3及R 0、D Z1、D Z2组成电压比较器。当积分器的输入为方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,比较器与积分器首尾相连形成闭环电路,能自动产生方波与三角波。三角波(或方波)的频率为: 改进方案: 由于LM324只有四个运算放大器,如果三角波产生使用两个,则后面的三个电路中有一个无法实现,所以只能采用一个运算放大器产生。同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管。 对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。设计电路如图1.2 图1.2 2.加法器 方案: 由于加法器输出11210o i i u u u +=,所以采用求和运算电路,计算电阻电容的参数值,电路

全国电子设计大赛论文-电源设计

一:方案论证 1.系统总体设计方案 根据题目要求,总体设计方案如下:将交流电220V送进隔离变压器,一级输出18V交流电。通过整流滤波,将交流电转为直流电,进行DC-DC升压和降压。副DC-DC实现的降压值为5V,用于给单片机控制系统供电。通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整,并由AD对输出进行采样,通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整,同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。当开关稳压电源输出电流达到上限时,启动过流保护;当故障排除后,开关电源恢复正常工作。系统总体框图如图1.1所示。 图1.1 系统总体框图 2.主DC-DC升压电路设计方案 DC-DC升压电路采用自举式升压方式,如图1.2所示,当晶体管导通时,电感与电源接地端直接相连,形成回路。随着能量存储到电感的磁场中,流过电感的电流斜线上升,磁力线增强。 当晶体管截止时,磁场开始消失。随着它的减弱,会切割电感的导线,产生一个电压。由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反,所以感应电压反向。从而实现升压的过程。 晶体管截止时电流方向 图1.2 自举式主DC-DC回路拓扑图 3.控制方法及实现方案 对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制,实现对系统

的粗调。软件控制选用STC12C5412AD 单片机作为系统控制器,系统的显示、按 键、A/D 、D/A 全部集中在核心控制板上,通过预置算法实现对系统的精调。 4.提高效率的方法及实现方案 1.降低二极管的损耗:二极管一般需要0.7V 的导通电压降。在输出电压为 21.6V 时,二极管要消耗一定的输出功率。而肖特基二极管的导通压降一般为 0.2V ~0.3V ,因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。 2.降低开关管的损耗:如果将开关管设计在外围电路中,极易由于设计参数 的问题导致开关管部分时间工作在线性区,会引起一定损耗。在设计中,选用 LM2587,它将开关管集成到芯片内部,参数由厂家整定,可以大大减少功耗。 3.减少铜损:铜损是由导线的寄生电阻和电感线圈引起的。实际设计中,选 用横截面积大的铜丝,并采取多股缠绕的方法,减少单位横截面积电阻。 4.减少铁损:引起铁损的原因有两个——磁滞损耗和涡流损耗。在实际操作 中,采用EI 型电感磁芯,并在连接处留有一定空隙。由于存在空气间隙,使之 不易产生磁滞和涡流。 二:电路设计与参数计算 1.主回路器件的选择及参数计算 题目中要求:18V 交流输入时,经转换后输入电压为21.6V (理论计算得出), 负载端电压为30V~36V 。最大输出电流I omax 为2A ,主DC-DC 升压变换器效率 η≥70%(发挥部分要求达到η≥85%)。据此,在主DC-DC 升压回路中主要用来 实现DC-DC 变换器的器件为LM2587-ADJ 。LM2587-ADJ 内部有一个100kHz 的振荡器,内部开关电流额定值5A ,负载电压V load <65V ,输入电压需保持在 4V~40V ,变换器效率90%,理论上完全满足设计需求。 主DC-DC 回路电路图如图2.1所示,通过改变R 2和R 3的比值即可设定所需 负载电压值。 图2.1 主回路原理图 将反馈电压与内部参考电压1.23V 进行比较: V load =1.23V(1+32R R ) (2-1)

年全国大学生电子设计大赛控制类赛题

第三届(1997 年)全国大学生电子设计竞赛题目 C 题水温控制系统 一、任务 设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1 升净水,容器为搪瓷器皿。水温可 以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。 二、要求 1.基本要求 (1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。 (2)环境温度降低时(例如用电风扇降温)温度控制的静态误差≤1℃。 (3)用十进制数码管显示水的实际温度。 2.发挥部分 (1)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调 节时间和超调量。 (2)温度控制的静态误差≤0.2℃。 (3)在设定温度发生突变(由40℃提高到60℃)时,自动打印水温随时间变化的曲线。三、评分意见 第五届(2001 年)全国大学生电子设计竞赛题目 C 题自动往返电动小汽车 一、任务 设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽'BB车。允许用玩具汽车改装,但 不能用人工遥控(包括有线和无线遥控)。

跑道宽度0.5m,表面贴有白纸,两侧有挡板,挡板与地面垂直,其高度不低于20cm。 在跑道的B、C、D、E、F、G 各点处画有2cm 宽的黑线,各段的长度如图1 所示。 二、要求 1.基本要求 (1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线),到达终点线后停留10 秒, 然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。往返一次的时间应力求最短(从合上汽车电源开关开始计时)。 (2)到达终点线和返回起跑线时,停车位置离起跑线和终点线偏差应最小(以车辆中 心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值)。 (3)D~E 间为限速区,车辆往返均要求以低速通过,通过时间不得少于8 秒,但不允 许在限速区内停车。 2.发挥部分 (1)自动记录、显示一次往返时间(记录显示装置要求安装在车上)。 (2)自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上)。 (3)其它特色与创新。 三、评分标准 四、说明 (1)不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。 (2)车辆(含在车体上附加的任何装置)外围尺寸的限制:长度≤35 cm,宽度≤15cm。(3)必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置,即横向与纵向两条中心线的交点。 第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目 简易智能电动车(E 题) 一、任务

2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题

2019 年全国大学生电子设计竞赛综合测评题 综合测评注意事项 (1)综合测评于2019 年8 月19 日8:00 正式开始,8 月19 日15 :00 结束。 (2)本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。 (3)综合测评以队为单位采用全封闭方式进行,现场不能上网、不能使用手机。 (4)综合测评结束时,制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存, 交赛区保管。 多信号发生器 使用题目制定综合测评板上的一片LM324AD(四运放)和一片SN74LS00D(四与非门)芯片设计制作一个多路信号发生器,如下图所示。 设计报告应给出方案设计、详细电路图、参数计算和现场自测数据波形(一律手写),综合测评板 编号及 3 个参赛同学签字需在密封线内,限 2 页,与综合测评板一同上交。 u o1 u o2 多信号发生器u o3 1kΩ 19kHz-21kHz (含LM324AD 四运放,U o41kΩ 负载 1kΩ 负载 负载 +5V SN74LS00D四与非门) 1kΩ 负载 U o1————方波 U o2————占空比连续可调窄脉冲 U o3————正弦波 U o4————余弦波 一.约束条件 1. 一片SN74L.S0OD四与非门芯片(综合测评板上自带); 2. 一片LM324AD四运算放大器芯片(综合测评板上自带); 3. 赛区提供固定电阻、固定电容、可变电阻元件(数量不限、参数不限); 4. 赛区提供直流电源。 二.设计任务及指标要求 利用综合测评板和若干电阻、电容元件,设计制作电路产生下列四路信号: 1. 频率为19kHz~2IkHz 连续可调的方波脉冲信号,幅度不小于 3.2V; 2. 与方波同频率的正弦波信号,输出电压失真度不大于5%,峰-峰值(Vpp)不小于1V; 3. 与方波同频率占空比5%~15%连续可调的窄脉冲信号,幅度不小于 3.2V;

全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块

全国大学生电子设计大 赛应该准备哪些模块 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

2012-04-24 3:55全国大学生电子设计大赛应该准备哪些 模块 主要可以针对以下几类准备模块:电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、控制类。 建议现在打好基础,做好知识储备: 1数电,模电,单片机原理,C语言,这几个是必学的,重要,相当重要。 2收集相关资料,比如芯片数据手册,应用笔记,源程序,制作实例,现在吧资料积累好了,到时候用起来很方便。 3多跑电子市场,买些元件回来自己动手做一些东西,锻炼实践能力。 4看往年电子设计大赛的题目,学习别人设计的长处,最好自己总结下,写成自己的东西。 5找你们学校以前带电子设计竞赛的老师,告诉他你自己的想法,希望他能给你点建议或者帮助。 6坚持,坚持,再坚持,克服困难,持之以恒! 这些最基本的东西学好了,等你正式参加比赛的时候,什么ARM,DSP,FPGA等用起来也就不是很困难了!切记,不要赶时髦,追新潮,最基本的东西全掌握了,新东西也不就那么神秘了!!课程方面: 还要学单片机啊、嵌入式系统、数字电路、CPLD/FPGA设计、C语言、汇编、微机接口模电要好好学,信号没多大用CPLD/FPGA编程/模拟用II 单片机模拟用P 模电模拟用M 单片机编程用K,用的C语言和汇编 嵌入式还要用到L的内核还有个画PCB板的,P 99SE,现在最新的叫“A D” 反正这些东西都会要用的,要学起来东西很多,建议你要用到什么看书吧~而且电子设计竞赛都是几个人一组,分工合作吧~ 在此留贴激励自己备战两年后的全国大学生电子设计大赛。 在这两年完成自己技能的升级,能力的质变: 1熟练PCB L O规则(EDA 工具P99SE,OR CAD) 2熟练基于VHDL、AHDL的CPLD、FPGA、GAL的内核设计 3熟练基于M的电路仿真分析 4熟练基于MCS-51或其它系列的单片机程序设计(C/A混合编程) 5熟练基于ASIC 的中小规模时序及组合数字电路设计 6熟练基于ASIC 的通用模拟及高频通信电路设计 7熟练基于ASIC 的DA/AD及传感器检测电路设计 8熟练基于ASIC 的锁相环电路及近代频率合成技术 9熟练单片机的外围扩展电路设计及MCU标准通信协议 10掌握基于VB/VC 的上位机程序设计(串并口通信) 11熟练各种通用电参量的定义及测量方法 12熟练万用表、示波器、扫频仪、信号源、频率计等仪表的使用 13能在规定时间内独立完成业余条件下的PCB制作

2016年电子设计竞赛论文

2016年全国大学生电子设计竞赛降压型直流开关稳压电源(A题) 论文编号: 参赛学校: 参赛学院; 参赛队员: 联系方式: 2016年7月28日

为实现将16V直流电转为5V直流电的稳定输出,本系统以buck电路为核心,利用LM5117 的宽工作频率范围和自适应死区时间控制来驱动外部高边和低边NMOS 功率开关管的优点,通过LM5117芯片的RAMP引脚所连接的电阻、电容设置PWM斜坡斜率,通过HO和LO输出PWM,对MOSFET管CSD18532kcs进行控制,进而实现对输出电压的控制,使其输出稳定的5V直流信号,转换效率高,且具有过流保护等功能。本系统具有转换效率高、稳定性强等优点,满足设计要求。 关键词:DC/DC直流电源、buck电路、LM5117、CSD18532kcs

一、方案论证与选取 (1) 1.1 方案论证 (1) 1.2 方案的选取 (1) 1.3 总体设计 (1) 二、理论分析与参数计算 (2) 2.1降低纹波的方法 (2) 2.2 DC-DC变换方法 (2) 2.3 稳压控制方法 (2) 2.4 Buck电路参数的计算 (3) 2.4.1电感值的计算 (3) 2.4.2 电容的计算 (3) 三、电路与程序设计 (3) 3.1 LM5117与buck主电路模块 (3) 3.2 过流保护电路 (4) 3.3 反馈电路 (4) 四、测试方案与测试结果 (5) 4.1测试方案及测试条件 (5)

4.2测试结果及分析 (5) 五、参考文献 (7) 六、附录 (7)

A 题:降压型直流开关稳压电源 一、 方案论证与选取 1.1 方案论证 方案一:采用简易的Buck 电路,用单片机输出PWM 波。Buck 电路是一种主要的降压型DC/DC 变换拓扑,通过PWM 控制开关器件的占空比来控制输出电压。 方案二:采用反激式拓扑结构,能够取的比较好的稳压效果和较小的纹波电压。 方案三:利用TI 公司的降压控制器LM5117芯片来输出PWM 控制两个MOS 管开关进而控制输出的电压,电路结构简单,输出功率大,效率高,具有良好的输出特性。 1.2 方案的选取 方案一设计复杂,程序编写繁琐,出错率高;方案二反激式开关电源初级和次级线圈的漏感都比较大,工作效率低,电路复杂,短时间难以实现题目要求;而方案三电路结构简单,易于连接,且所用芯片稳定,不需编写繁琐程序,完全由电路控制,所以我们选择方案三。 1.3 总体设计 图1:系统方框图

全国大学生电子竞赛题目

第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目 正弦信号发生器(A题) 一、任务 设计制作一个正弦信号发生器。 二、要求 1、基本要求 (1)正弦波输出频率范围:1kHz~10MHz; (2)具有频率设置功能,频率步进:100Hz; (3)输出信号频率稳定度:优于10-4; (4)输出电压幅度:在负载电阻上的电压峰-峰值V opp≥1V; (5)失真度:用示波器观察时无明显失真。 2、发挥部分 在完成基本要求任务的基础上,增加如下功能: (1)增加输出电压幅度:在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值V opp=6V±1V; (2)产生模拟幅度调制(AM)信号:在1MHz~10MHz范围内调制度m a可在10%~100%之间程控调节,步进量10%,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生; (3)产生模拟频率调制(FM)信号:在100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏,且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生;

(4)产生二进制PSK、ASK信号:在100kHz固定频率载波进行二进制键控,二进制基带序列码速率固定为10kbps,二进制基带序列信号自行产生; (5)其他。 三、评分标准 集成运放参数测试仪(B题) 一、任务 设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪,示意图如图1所示。 图1

二、要求 1、基本要求 (1)能测试V IO(输入失调电压)、I IO(输入失调电流)、A VD (交流差模开环电压增益)和K CMR (交流共模抑制比)四项基本参数,显示器最大显示数为3999; (2)各项被测参数的测量范围及精度如下(被测运放的工作电压为±15V): V IO:测量范围为0~40mV(量程为4mV和40mV),误差绝对值小于3%读数+1个字; I IO:测量范围为0~4μA(量程为0.4μA和4μA),误差绝对值小于3%读数+1个字; A VD:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB; K CMR:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB; (3)测试仪中的信号源(自制)用于A VD、K CMR参数的测量,要求信号源能输出频率为5Hz、输出电压有效值为4 V的正弦波信号,频率与电压值误差绝对值均小于1%; (4)按照本题附录提供的符合GB3442-82的测试原理图(见图2~图4),再制作一组符合该标准的测试V IO、I IO、A VD和K CMR参数的测试电路,以此测试电路的测试结果作为测试标准,对制作的运放参数测试仪进行标定。 2、发挥部分 (1)增加电压模运放BW G (单位增益带宽)参数测量功能,要求测量频率范围为 100kHz~3.5MHz,测量时间≤10秒,频率分辨力为1kHz;

电子设计大赛论文 板式倒立最优最全

板式倒立摆控制装置 小组成员:张健 杨帆 田坤

目录 1.系统方案设计 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.1.1 基本要求 (3) 1.1.2 发挥部分 (3) 1.2 显示部分 (3) 1.3 传感器部分 (3) 1.4 驱动部分 (4) 2. 系统硬件设计 (4) 2.1 总体设计思路及基本控制原理 (4) 2.2板式倒立摆装置的设计 (5) 2.3 电路的设计制作 (6) 2.3.1 核心控制单元 (6) 2.3.2 直流电机驱动电路 (6) 2.3.3 信号转换电路 (7) 2.3.4数据显示单元 (7) 2.3.5 声光显示系统设计 (9) 3.理论分析 (10) 3.1 部分电路图 (10) 3.2 理论分析与计算 (12) 3.2.1 对脉冲信号的处理 (12) 3.2.2数据之间的换算 (12) 4.系统调测试 (13) 4.1调试方法 (13) 4.2调试结果 (13) 4.3测试数据 (14) 4.4测试结果 (14) 附录:主要程序 (14)

摘要: 本设计以AT89C52单片机为核心控制系统,由输入模块、角度传感器、液晶显示模块等组成板式倒立摆控制装置。以单片机控制直流电机转速,调节风力大小,改变板式倒立摆转角θ,并保证不让板式倒立摆倒下。手转动板式倒立摆时,通过角度传感器测量倒立摆变化的角度θ,通过单片机能够数字显示转角θ在LCD 屏幕上,显示范围为0~10°,分辨力为1°,绝对误差≤2°。还可以通过操作键盘控制风力大小,使转角θ能够在2~10°范围内变化,并且实时显示θ。 关键字:板式倒立摆直流电机角度传感器LCD屏幕 Abstract: The AT89C52 single chip design as the core to control system, by the input module, Angle sensor, liquid crystal display module plate inverted pendulum control device. With the single chip processor control dc motor speed, adjust the wind size, change plate inverted pendulum θ corner, and promised not to let board type inverted pendulum is falling down. Hand turn board type inverted pendulum, through the Angle sensor measuring inverted pendulum of Angle θ changes, through the single chip microcomputer to digital display corner θ in the LCD screen, indicating that the range of 0 ~ 10 °, resolution for 1 °, absolute error than 2 °. But also through the operation the keyboard control wind size, to make corner θ in 2 ~ 10 ° can range change, and real-time display θ. Key word: Plate inverted pendulum Dc motor Angle sensor LCD screen

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