全国电子设计大赛资料报告材料一等奖
电子设计大赛报告
电子设计大赛报告电子设计大赛报告我们参加了一场电子设计大赛，我们团队的项目是一个智能家居系统。
我们团队由五个成员组成，分别负责项目的不同方面，包括硬件设计、软件开发和系统集成等。
我们设计的智能家居系统主要包括以下几个模块：温湿度监测模块、光照感应模块、声控模块、红外遥控模块和智能插座模块。
温湿度监测模块通过一个温湿度传感器实时监测室内的温湿度情况，并将数据发送到中央控制器。
中央控制器根据室内温湿度情况来控制空调系统，实现室内温度的自动调节。
光照感应模块通过一个光敏电阻感应室内光照情况，并将数据发送到中央控制器。
中央控制器根据室内光照情况来控制灯光系统，实现室内光照的自动调节。
声控模块通过一个声控传感器感应室内的声音，并将声音信号发送到中央控制器。
中央控制器根据室内声音情况来控制音响系统，实现室内声音的自动调节。
红外遥控模块通过一个红外遥控传感器接收红外遥控信号，并将信号发送到中央控制器。
中央控制器根据接收到的信号来控制电视、空调等家电设备。
智能插座模块是一个带有Wi-Fi模块的插座，用户可以通过手机APP控制插座的开关状态，实现家电设备的远程控制。
在进行项目设计的过程中，我们遇到了一些挑战。
首先是硬件设计方面的挑战，包括传感器的选型和电路的设计。
我们花了很多时间研究不同的传感器，并选择了性能稳定、响应快速的传感器。
对于电路设计，我们进行了多次仿真和调试，以确保电路的稳定性和可靠性。
其次是软件开发方面的挑战，包括系统的架构设计和代码的编写。
我们采用了分层架构的设计方式，将不同的模块分割成独立的子系统，并通过中央控制器进行集成和协调。
对于代码的编写，我们注重代码的可读性和可维护性，采用了面向对象的设计思想，使得代码结构清晰、易于理解和修改。
最后是系统集成方面的挑战，包括不同模块之间的通信和协作。
我们使用了串口通信和无线通信等方式，实现了不同模块之间的数据传输和控制。
我们还进行了大量的测试和调试，以确保整个系统的稳定性和可靠性。
全国电子设计大赛报告一等奖
全国电子设计大赛报告一等奖一、选题背景和目的近年来，随着信息技术的快速发展，电子设计在各个领域得到了广泛应用。
电子设计大赛作为展现学生电子设计能力和创新思维的舞台，对于培养学生的综合技能和创新精神具有重要意义。
本次选题旨在设计一款智能家居控制系统，通过利用物联网技术将家电设备连接到一起，实现远程控制和智能化管理，提高家居生活的便捷性和舒适度。
二、设计思路智能家居控制系统主要包括三个部分：传感器节点、控制中心和手机客户端。
其中，传感器节点用于感知环境信息，将其传输给控制中心；控制中心负责接收传感器数据、处理控制指令，并向相应的家电设备发送指令；手机客户端作为用户界面，用于实现用户对家电设备的远程控制和管理。
本次设计选择的传感器节点主要包括温度传感器、湿度传感器和人体红外传感器。
温度传感器用于实时感知环境温度，湿度传感器用于感知环境湿度，人体红外传感器则用于感知人体的存在与否。
在控制中心方面，使用单片机作为主控制芯片，通过串口通信模块与传感器节点和手机客户端进行数据交互。
当控制中心接收到温度传感器和湿度传感器的数据时，会根据用户事先设置的温度和湿度范围来控制空调和加湿器开关状态。
同时，当红外传感器检测到有人在家时，控制中心会自动打开照明系统。
手机客户端则通过与控制中心的无线通信模块进行连接，实现远程控制和智能化管理。
用户可以通过手机客户端设置温度、湿度、照明等参数，也可以实时查看家居环境数据。
三、设计过程本次设计过程中，首先进行了技术调研和需求分析。
在技术调研中，对物联网技术、传感器和控制芯片进行了深入了解，帮助确定最合适的技术解决方案。
在需求分析中，了解用户对智能家居系统的需求和期望，确定了系统的功能和性能指标。
接下来进行了硬件设计和软件开发。
硬件设计方面，根据系统需求选取了合适的传感器和控制芯片，并进行了电路设计、原理图绘制和PCB设计。
软件开发方面，采用C语言编写控制中心程序，并使用Android开发工具进行手机客户端的开发。
全国大学生电子设计竞赛报告格式
全国大学生电子设计竞赛报告格式第一篇：全国大学生电子设计竞赛报告格式全国大学生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：①各单元模块功能介绍及电路设计；②电路参数的计算及元器件的选择；③特殊器件的介绍；④各单元模块的联接，以一个模块为一个框，画出框的联接图并简要说明。
四、系统调试：说明调试方法与调试内容，软件仿真放这里。
五、系统功能、指标参数：①说明系统能实现的功能；②系统指标参数测试，说明测试方法，要求有测试参数记录表；③系统功能及指标参数分析（与设计要求对比进行）。
六、设计总结：包括：①对设计的小结；②设计收获体会；③对设计的进一步完善提出意见或建议。
5．参考文献：如：[1]陈武凡.小波分析及其在图像处理中的应用.科学出版社，2002.01.[2][3]6．附：①系统原理图；设计报告格式：设计报告统一用A4纸打印，设计报告正文大标题用小三号宋体、小标题用四号宋体、内容用小四号宋体。
报告从正文开始统一编页码、左侧装订。
设计报告要求20页左右。
竞赛结束时，参赛队需要上交的材料包括：（1）《设计报告》；（2）制作实物；（3）《全国大学生电子设计竞赛登记表》。
上述材料使用赛区统一制作的封条，封入由各校自备的纸箱。
密封后的纸箱外部不得出现任何校名、参赛队代号、参赛队员姓名及其它暗记，否则视为无效。
纸箱封条由赛区组委会自备，各参赛学校必须按照赛区组委会要求的时间、地点上交参赛作品。
《设计报告》写作与装订要求《设计报告》正文的图文篇幅限制为6页，第一页含300字以内的设计中文摘要，正文采用小四号宋体字，单倍行距，标题字号自定，一律采用A4纸，页面纵向打印、装订，装订时第一页为空白页。
全国电子设计大赛报告6
全国电子设计大赛报告61.引言文章1.1 概述:本文是关于全国电子设计大赛报告的第六篇，将介绍我们参赛队伍在比赛中的表现和项目设计与实现情况。
文章将从参赛队伍的介绍开始，然后详细介绍我们的项目设计与实现过程，以及项目的创新点与亮点。
最后，我们将总结比赛的收获与经验，并展望未来的发展，同时表达感言与致谢。
通过本文，希望能够向读者展示我们在全国电子设计大赛中的精彩表现和深刻体会。
1.2 文章结构:本文分为三个部分，分别为引言、正文和结论。
引言部分将对全国电子设计大赛进行概述，并介绍文章的结构和目的。
正文部分包括参赛队伍介绍、项目设计与实现以及创新点与亮点的分析。
结论部分将总结比赛的收获与经验，展望未来发展，并致以感言和致谢。
通过三个部分的内容，读者将对全国电子设计大赛和本文的主要内容有一个清晰的了解。
1.3 目的本报告的目的是全面总结和分析参加全国电子设计大赛的经历和成果。
我们将介绍参赛队伍的背景和参赛情况，详细描述项目的设计与实现过程，突出创新点和亮点，并从比赛中获得的经验和收获进行总结和展望未来发展方向。
通过本报告的撰写，我们希望能够向读者展示我们的团队实力和创新能力，同时也能够对全国电子设计领域的发展做出一定的贡献。
同时，也对支持和帮助我们的人员和机构表示感谢。
2.正文2.1 参赛队伍介绍参赛队伍介绍部分：我们参加了今年全国电子设计大赛，我们的队伍由一群对电子设计充满热情和创造力的年轻人组成。
我们的团队成员来自不同的专业背景，包括电子工程、计算机科学和通信工程等领域。
我们团队的优势在于团结合作、互相补充、共同成长。
我们队伍的成员都对电子设计有着深厚的兴趣，经过长时间的合作和讨论，我们终于确定了参赛项目并开始了项目的设计与实现。
在整个比赛过程中，我们团队密切合作，相互协助，不断突破自我，克服困难，最终呈现出了我们项目的亮点和成果。
我们对于参与比赛有着极大的热情和信心，希望通过这次比赛展现我们的实力和创新能力。
全国大学生电子设计大赛报告
题目名称：开关电源模块并联供电系统（A题）摘要开关电源模块并联供电系统是采用8位Atmega88的开关电源，主电路采用LM2576和LM2596作为两块并联的开关电源。
LM2576作为恒压源，LM2596作为恒流源。
该两块开关电源保证系统的效率，电流电压调整率和输出精度要求。
系统具有限流保护功能，HD7279键盘输入输出等多种功能。
该系统主要采用硬件反馈调节，调整能力强，使单片机负载小。
本系统功能完善，在支路在0.5-2A输出范围内，干路电流输出范围使1-4A其分压比由外界输入。
由AD采用，读出干路电流，经数字电位器调整恒流源工作状态，使其自调整实现固定分压比，并且电流精度满足在百分之五以内。
关机或过流保护收后，具有可以记忆参数、自恢复功能。
AbstractSwitching power supply modules in parallel power supply system is the use of 8-bit Atmega88 switching power supply, the main circuit LM2576 and LM2596 as two parallel switching power supply. LM2576 as the voltage source, LM2596 as a constant current source. The two switching power supply to ensure efficiency of the system, current and output voltage regulation accuracy requirements. System has a current limit protection, HD7279 keyboard input and output functions. The system uses hardware feedback regulation, adjust the ability to make a small single-chip load.The system is functional, the branch in the output range of 0.5-2A, distributors current output range 1-4A the partial pressure than by the external input. Used by the AD, to read out the current trunk, the digital potentiometer to adjust the current source working condition, to self-adjust to achieve a fixed partial pressure ratio, and accuracy to meet the current five percent or less. After closing down or over-current protection, with memory parameters can be, since the recovery.1 方案论证与比较 (3)1.1系统方案论证 (3)1.2过流保护方案论证 (5)2 系统设计 (6)2.1总体设计 (6)2.2单元电路设计 (7)2.2.1 数字电位器电路设计 (7)2.2.2 AD转换电路设计 (8)2.2.3 恒流部分电路设计 (10)2.2.4 恒压部分电路设计 (12)3 软件设计 (13)4 系统测试 (15)5 结论 (17)参考文献： (17)附录： (17)附1：元器件明细表： (17)附2：仪器设备清单 (17)附3：电路图图纸 (17)1方案论证与比较1.1系统方案选择题目分析：根据题目要求，负载端电压为8V，允许误差为0.4V。
电子设计大赛报告 (3)
电子设计大赛报告引言本文档旨在记录我们参加的电子设计大赛的过程，包括所选题目、设计方案、实施过程和测试结果等。
此次电子设计大赛是一个宝贵的机会，让我们有机会发挥创造力，学习和应用电子设计知识。
题目选择我们小组经过讨论和研究后，选择了以下题目：智能家居控制系统。
考虑到智能家居在现代生活中的重要性和前景，我们认为这是一个具有挑战性和实用价值的题目。
设计方案系统架构我们的智能家居控制系统主要由以下几个模块组成：1.传感器模块：负责感知环境数据，如光线强度、温度、湿度等。
2.控制中心：负责接收传感器数据，并根据设定的规则进行控制和决策。
3.执行器模块：负责执行控制中心下发的指令，如打开或关闭灯、风扇控制等。
4.用户界面：提供给用户使用的界面，可以通过手机应用或者网页来实现远程控制。
技术选型在设计方案选择方面，我们考虑了以下几个关键因素：•可扩展性：选择了基于Wi-Fi的通信协议，这样可以方便地与其他设备进行通信和集成。
•稳定性：合理选择芯片和组件，确保系统的稳定性和可靠性。
•可靠性：通过备份和冗余措施，确保系统在异常情况下能够继续运行。
•用户友好性：界面设计上注重用户体验，提供简洁、易用的操作方式。
在硬件方面，我们选择了以下组件和设备：•控制器：使用了一块强大的单片机控制器，具有足够的计算能力和多个IO接口。
•传感器：使用了多个传感器模块，包括温度传感器、湿度传感器和光线传感器等。
•执行器：使用了继电器模块和电机模块，用于控制灯和风扇等设备的开关。
软件实施在软件方面，我们主要涉及以下内容：•控制中心软件：该软件主要负责接收传感器数据，并根据设定的规则进行逻辑控制和决策。
•用户界面软件：用户可以通过手机应用或者网页来操作和控制智能家居系统。
•通信协议：使用Wi-Fi作为通信协议，确保系统与用户设备之间的高效通信。
在实施过程中，我们小组成员分工合作，完成了以下几个步骤：1.硬件搭建：根据设计方案，我们一起完成了硬件的组装和搭建。
全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报
全国大学生电子设计大 赛获奖作品汇报王智友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝 友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝汇报内容¾ 全国大学生电子设计大赛简介 ¾ 获奖作品简介 ¾ 比赛心得与经验交流 ¾ 赛时花絮友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝 友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝全国大学生电子设计大赛简介友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝 友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝。
全国电子设计大赛报告一等奖
2013 年 全 国 大 学 生 电 子 设计 竞 赛摘要 ：通过对该测控系统结构和特点的分析， 结合现代控制技术设计理念实现了以微控制 器 MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。
通过采集的角度值与平衡位 置进行比较，使用 PD 算法，从而达到控制电机的目的。
其工作过程为：角位移传感器 WDS35D 通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过 A/D 采样后反馈给主控制器。
控制器 根据角度传感器反馈信号进行 PID 数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的 闭环控制，使用按键调节 P 、D 的值，同时由显示模块显示当前的 P 、D 值。
关键字： 倒立摆、直流电机、 MC9S12XS12单8 片机 、角位移传感器 WDS35、D PD 算法 目录一、设计任务与要求 (3)1 设计任务 (3)2 设计要求 (3)二 系统方案 (4)1 系统结构 (4)2 方案比较与选择 (4)（ 1） 角度传感器方案比较与选择 (4)（ 2） 驱动器方案比较与选择 (5)三 理论分析与计算 (5)简易旋转倒立摆及控制装置（ C 题）1 电机的选型 (5)2 摆杆状态检测 (5)3驱动与控制算法 (5)四电路与程序设计 (6)1 电路设计 (6)（ 1）最小系统模块电路 (6)（2）5110显示模块电路设计 . (6)（ 3）电机驱动模块电路设计 (6)（4）角位移传感器模块电路设计 (6)（ 5）电源稳压模块设计 (7)2 程序结构与设计 (8)五系统测试与误差分析 (8)测试方案 (8)测试使用仪器 (8)测试结果与误差分析 (9)6 结论 (10)参考文献 (10)附录 1 程序清单（部分） (11)附录 2 主板电路图 (13)附录 3 主要元器件清单 (13)、设计任务与要求1 设计任务设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。
旋转倒立摆的结构如图1 所示。
电动机A固定在支架B上，通过转轴F 驱动旋转臂C旋转。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2013年全国大学生电子设计竞赛简易旋转倒立摆及控制装置（C题）【本科组】摘要：通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。
通过采集的角度值与平衡位置进行比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。
其工作过程为：角位移传感器WDS35D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D 采样后反馈给主控制器。
控制器根据角度传感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制，使用按键调节P、D的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。
关键字：倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机、角位移传感器WDS35D、PD算法目录一、设计任务与要求 (3)1 设计任务 (3)2 设计要求 (3)二系统方案 (4)1 系统结构 (4)2 方案比较与选择 (4)（1）角度传感器方案比较与选择 (4)（2）驱动器方案比较与选择 (5)三理论分析与计算 (5)1 电机的选型 (5)2 摆杆状态检测 (5)3 驱动与控制算法 (5)四电路与程序设计 (6)1 电路设计 (6)（1）最小系统模块电路 (6)（2）5110显示模块电路设计 (7)（3）电机驱动模块电路设计 (8)（4）角位移传感器模块电路设计 (8)（5）电源稳压模块设计 (8)2 程序结构与设计 (9)五系统测试与误差分析 (10)5.1 测试方案 (10)5.2 测试使用仪器 (10)5.3 测试结果与误差分析 (10)6 结论 (11)参考文献 (11)附录1 程序清单（部分） (12)附录2 主板电路图 (15)附录3 主要元器件清单 (16)一、设计任务与要求1 设计任务设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。
旋转倒立摆的结构如图1所示。
电动机A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。
摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端，当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自由旋转。
如下图所示2 设计要求基本要求：①摆杆从处于自然下垂状态开始，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆摆动，并尽快使摆角达到或超过﹣60°~+60°；②从摆杆处于下垂状态开始，尽快增大摆杆的摆动幅度，直至完成圆周运动；③在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近165°位置，外力撤出同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s；期间旋转臂的转动不大于90°。
发挥部分：①从摆杆处于自然下垂状态开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使摆杆摆起倒立，保持倒立时间不少于10s；②在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继续保持倒立或2s回复倒立状态；③在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动，并尽快使单方向转过角度达到或超过360°。
二 系统方案1 系统结构系统包括MC9S12XS128单片机；直流电机和电机驱动模块；角位移传感器。
由直流电机来控制旋转臂转动从而来使摆杆摆动，在摆杆的转轴处加上角位移传感器，使摆杆一开始能快速得摆动出来，并且能保持倒立的状态，框图如下：2 方案比较与选择（1） 角度传感器方案比较与选择方案①选择角位移传感器：角位移传感器它采用非接触式专利设计，与同步分析器和电位计等其他传统的角位移测量仪相比，有效地提高了精度。
方案②选择陀螺仪：陀螺仪传感器最主要的特性是它的稳定性和进动性。
它是用来感测和维持方向的装置，主要用在航空来判断方向，在此次设计中想到用陀螺仪来控制摆杆角度，但判断比较复杂，不实用。
因此我们选择角位移传感器。
（2）驱动器方案比较与选择方案①选择L298：L298工作电压为12V，电流到2A。
但是它的驱动能力弱，不满足我们的需求。
方案②选择BTN7971：相对于L298,这款驱动器有着跟强大得驱动能力。
它与单片机5V隔离保护单片机；它的PWM1，PWM2最高支持15V，此驱动集成的模块反应迅速，发热量小。
因此我们选择BTN7971。
三理论分析与计算1 电机的选型一开始我们选择步进电机：步进电机可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。
它可以旋转极小的角度，从而实现倒立摆的功能。
但我们实际操作起来转速比较慢，加上旋转臂等后速度缓慢。
后来选择直流电机：通过直流电机来带动旋转臂，从而带动摆杆。
直流电机控制简单，只要加上合适的电压就会转，转速相比步进电机更快，比较适合本题的要求，而且更适用于PD算法，便于摆杆保持倒立状态。
2 摆杆状态检测摆杆状态的检测主要要用角位移传感器，然后通过芯片置AD每隔0.5ms读取到数据，再将数据转化成角度，通过PID算法调节电机直立效果。
假如当摆杆在倒立状态时，然后用手往右旋转一个角度后松手（采用PD算法，当偏离平衡角度越大，则PD反馈给电机占空比的值就越大），角位移传感器则将角度信号传给AD，再通过PID算法给芯片，让电机向右旋转，使摆杆能保持倒立的状态。
3 驱动与控制算法摆杆的运动时一个连续变化的过程，旋转的变化也是一个连续渐变的过程。
在连续的闭环控制系统中，按偏差，比列，微分，积分进行的PID控制技术一种应用最广泛的控制方式。
他具有庞简单，易于实现，适用面广等一系列优点。
连续PID控制器也称比列—积分—微分指控器，即过程控制是按误差的比列，积分和微分对系统进行控制。
PID算法的控制数学模型为：本程序采用PD控制，能够加大系统的反应速度。
四电路与程序设计1 电路设计（1）最小系统模块电路此次设计我们采用MC9S12XS128单片机，它是一款增强型16位单片机，该单片机采用CPU12X V2核，可运行在40MHz总线频率上。
存储器：128KB FLASH；2KB EEPROM;8KB RAM 。
A/D:16通道模数转换器；可选8位，10位和12位精度。
PWM：8位9通道或16位4通道PWM。
所有考虑用此芯片为最小系统。
（2）5110显示模块电路设计5110显示屏是一款经典的机型，它的性价比高，可以显示15个汉字，30个字符。
价格便宜。
接口就四根I/O即可驱动，速度快。
用它来显示PID的P和D的数值。
其按键1为选择参数，按键2为增加参数值，按键3为减少参数值，按键4为启动键，如下图所示。
（3）电机驱动模块电路设计此次倒立摆的旋转臂由直流电机控制旋转，通过BTN7971驱动器来驱动。
BTN7971部包含2通道逻辑驱动电路，可以方便的驱动直流电机。
BTN7971的供电电压典型值为7.2V ，电流为1A 。
BTN7971驱动模块连线为：VCC 接5V 给芯片供电；EN 端接高电平使能；P1/P5为PWM 占空比控制与单片机连接；OUT1/2连接直流电机。
（4）角位移传感器模块电路设计该WDS35D 传感器采用特殊形状的转子和绕线线圈，模拟线性可变差动传感器的线性位移，有较高的可靠性和性能，转子轴的旋转运动产生线性输出信号，围绕出厂预置的零位移动±60度。
此输出信号的相位指示离开零位的位移方向。
转子的非接触式电子耦合使传感器具有无限的分辨率，即绝对测量度可达到零点几度。
用高精度角位移传感器WDS35D 来采集摆杆的运动信号，本系统采用一个角度传感器装在转轴上。
这样可以控制电机精确的转动。
只需给传感器一个5V 的电压，当使摆杆摆动时，转轴会转动，传感器也会随着转轴转动并且输出一系列连续变化的模拟值。
可以将该模拟值直接送给单片机部的AD 进行采样再用数学拟合算法曲线处理之后控制电机转动。
采集电压：5*1024ad V =； 3605*θ=V 。
由这两个公式推算出360*1024ad =θ（5）电源稳压模块设计如下图为电源稳压模块，可以产生稳定的5V 的电压来供电。
角度信号 电压信号数字信号2 程序结构与设计开始超频，初始化端口5110初始化，清屏For（；；）按键扫描参数修改显示P,D值五系统测试与误差分析5.1 测试方案①硬件检测：采用数字万用表对电路板连接情况测试。
②基础部分检测：基础部分的三个要求。
③发挥部分检测：发挥部分的三个要求。
5.2 测试使用仪器量角器，数字万用表VC890D，示波器DS2101，秒表。
5.3 测试结果与误差分析5s，④摆杆处入自然下垂状态，然后尽快让摆杆倒立并保持10s以上，观察所需时PD值未调好6结论本系统以单片机为核心部分，根据角度传感器采集来的信息，经计算得出数据来控制直流电机转动，从而达到系统的基本要求。
在系统设计中，力求硬件线路简单，充分发挥软件编程灵活的特点，来满足系统设计的要求。
因为时间有限，该系统还有许多值得修改的地方；比如对此系统来讲，PID算法并不是最优算法；硬件电路的设计还需优化，以减小系统的阻力等等。
因此，系统还有待改进。
在这段时间的试验过程中，我们遇到过许多的问题，需要我们自己去考虑，去动手，去解决。
平时我们多是时间只是在学习理论知识，在准备比赛和进行比赛这段时间，我们将平时课本上学习的知识真正的运用到实践中，经过此次竞赛我们认识到了团队合作的重要性，充分领会了大赛的精神，全队每个成员均得到宝贵的创作经验。
参考文献[1]大学生电子设计竞赛组委会.《第五届全国电子设计竞赛获奖作品编选》.：理工大学，2003[2]何立民.《单片机高级教程应用设计》.：航空航天大学，2000[3]朱定华.《单片机原理与接口技术》.电子工业，2006[4]吴建平.《传感器原理及应用》.：机械工业，2009[5]郁有文.《传感器原理及工程应用》.：电子科技大学，2008附录1 程序清单（部分）//主函数#include <hidef.h> /* common defines and macros */#include "derivative.h" /* derivative-specific definitions */#include "init.h"#define PITTIME 800 //定时，，1000*5usint PJT=478; //平衡位置角度传感器Ad值void PLL(void) //48MHz 外部时钟16MHz{CLKSEL=0X00; //禁止使用锁相环，系统频率=外部晶振，总线频率=系统频率/2PLLCTL_PLLON=1; //打开锁相环SYNR =0x40 | 0x03; //PLLclock=2*osc*(1+SYNR)/(1+REFDV)=96M;REFDV=0x80 | 0x01;POSTDIV=0x00;_asm(nop); //当POSTDIV=0x00时，BUS CLOCK=PLLclock/2=48M_asm(nop);while(!(CRGFLG_LOCK==1)); //等待锁相环初始化完成CLKSEL_PLLSEL =1; //使用锁相环频率作为系统频率}void PIT_init(void) //定时中断初始化函数5uS定时中断设置{PITCFLMT_PITE=0; //PIT禁止PITCE_PCE0=1; //定时器通道0使能PITMTLD0=199; //8位定时器初值设定,240分频，在48MHzBusClock下，为0.2MHz。