电子设计大赛报告模板
电子设计大赛设计与总结报告

电子设计大赛设计与总结报告我参加了一场电子设计大赛,本报告将对我设计的项目及整个比赛过程进行详细的描述和总结。
1.项目概述我的设计项目是一个智能家居系统。
该系统利用传感器和控制器来检测和控制家庭各种设备,使得居民可以通过手机、电脑等终端控制灯光、温度、门锁等设备,实现家居自动化管理。
2.设计过程a)设计需求分析在项目开始之前,我首先和团队成员进行了需求分析,明确了设计目标和用户需求。
我们进行了一系列讨论,包括用户对智能家居的期望、功能需求和技术实现等。
通过这些分析,我们确定了整体设计方案。
b)硬件设计在硬件设计方面,我们选择了一款适合我们需求的控制器和传感器,并设计了相应的电路板,以便将传感器与控制器连接起来。
我们还设计了用于用户交互的界面,使得用户可以通过终端设备远程控制家居设备。
c)软件开发在软件开发方面,我们使用了嵌入式开发平台进行应用程序编写。
我们根据硬件设计的要求编写了相应的控制程序,并实现了用户交互界面的设计。
我们还对整个系统进行了测试和优化,以确保系统的稳定和可靠性。
3.比赛过程a)准备阶段在比赛开始之前,我和团队成员充分准备。
我们进行了反复的测试和调试,确保我们的设计符合比赛要求,并且能够在比赛中正常工作。
b)比赛演示比赛开始后,我们向评委展示了我们的设计成果,并演示了系统的功能和性能。
我们向评委详细介绍了我们的设计思路、技术实现和创新点,并回答了评委的问题。
c)结果评定在比赛结束后,评委对每个项目进行评定。
我们的项目获得了较高的评分,并获得了优秀设计奖。
评委对我们的设计和实现给予了肯定,并提出了一些建设性的意见和建议。
4.总结与反思通过这次比赛,我学到了很多知识和经验。
首先,我学会了团队合作和沟通能力,通过与团队成员的合作,我们能够更好地完成任务。
其次,我学会了如何进行需求分析和项目规划,这对于项目的顺利进行非常重要。
此外,我也发现了自己在设计思路和创新能力方面的不足,并得到了评委的建议。
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。
电子设计大赛报告

电子设计大赛报告1. 引言电子设计大赛是电子工程领域的一项重要比赛,旨在促进学生的创新能力和实践能力。
本报告将对我们参加的电子设计大赛项目进行详细说明,并总结我们的设计思路、实施过程和成果展示。
2. 背景介绍本次电子设计大赛项目的主题是“智能家居控制系统”。
随着科技的发展,智能家居越来越受到人们的关注。
本项目旨在设计一个能够远程控制家居设备的系统,提高生活的舒适度和便利性。
3. 设计思路3.1 功能需求我们根据项目要求,确定了以下主要功能需求:1.远程控制家居设备的开关和亮度调节;2.监测家居环境的温度和湿度,并提供实时数据显示;3.提供定时开关家居设备的功能。
3.2 硬件设计在硬件设计方面,我们选择使用Arduino开发板作为主控制器。
并根据功能需求,选用合适的传感器和执行器,如温湿度传感器、LED灯等。
同时,为了实现远程控制功能,我们还引入了无线通信模块,如WiFi模块或蓝牙模块。
3.3 软件设计在软件设计方面,我们使用Arduino开发环境进行程序开发。
首先,我们编写了传感器数据采集、处理和显示的代码。
然后,我们设计了远程控制的接口和相关功能的实现代码。
最后,我们通过编写定时任务的代码,实现了定时开关家居设备的功能。
4. 实施过程4.1 硬件实施在硬件实施过程中,我们首先搭建了Arduino开发板和各种传感器、执行器的连接电路。
然后,根据电路连接图,焊接和固定相关元件。
最后,我们进行了必要的调试和测试,确保硬件部分的正常运行。
4.2 软件实施在软件实施过程中,我们根据设计思路,使用Arduino开发环境编写了必要的代码。
通过逐步调试和测试,我们确保软件部分能够与硬件正常配合,实现设计要求中的各项功能。
5. 成果展示5.1 功能演示我们成功实现了远程控制家居设备开关和亮度调节的功能。
通过手机App或电脑端网页,用户可以随时随地远程控制家居设备的状态和亮度。
同时,我们也成功实现了定时开关家居设备的功能,用户可以根据需要设定定时任务。
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。
电子设计大赛设计报告模板

电子设计大赛设计报告模板一、设计背景。
电子设计大赛是一个展示学生电子设计能力的舞台,也是一个促进电子科技创新的平台。
本次设计报告旨在展示参赛选手的设计思路、方案实施和成果展示,为评委和观众提供一个全面了解设计项目的机会。
二、设计目标。
本次设计的目标是实现一款具有创新性和实用性的电子产品,满足特定的市场需求。
通过设计报告的展示,我们希望能够清晰地表达设计的核心理念、技术方案和市场前景,展现出参赛选手的设计能力和团队合作精神。
三、设计方案。
1. 项目概述。
本次设计项目选取了XX领域作为设计对象,通过对市场需求和技术趋势的分析,确定了设计方案的基本框架和核心功能。
设计团队充分发挥创意,结合市场调研和技术实力,提出了一系列创新的设计方案。
2. 技术方案。
在技术方案的设计过程中,我们充分考虑了产品的可行性、稳定性和可靠性。
通过对各种技术方案的比较和评估,最终确定了最优的技术路线,并进行了详细的技术实施方案分析。
3. 成果展示。
在设计方案的实施过程中,我们克服了种种困难和挑战,最终完成了一款具有创新性和实用性的电子产品。
我们将通过实物展示、技术参数和性能测试等形式,全面展示设计成果,让评委和观众对我们的设计项目有一个清晰的认识。
四、市场前景。
通过对市场需求和竞争格局的分析,我们认为本次设计项目具有良好的市场前景。
我们将在设计报告中详细阐述产品的市场定位、竞争优势和市场推广策略,让评委和观众对产品的市场前景有一个清晰的认识。
五、总结。
通过本次设计报告的展示,我们希望能够充分展现出设计团队的设计能力、团队合作精神和创新意识,让评委和观众对我们的设计项目有一个全面的认识。
我们将以饱满的热情和专业的态度,展示出我们的设计成果,为电子设计大赛增添一道靓丽的风景线。
六、附录。
1. 设计方案详细说明。
2. 技术实施方案分析报告。
3. 产品实物展示图片。
4. 市场推广策略分析报告。
以上就是我们设计报告的全部内容,谢谢评委和观众的聆听。
全国电子设计大赛设计报告标准模板

电子设计报告题目摘要:本系统以…………电路为核心,以………为主控制器,以……为PWM信号发生器,根据反馈信号对PWM信号做出调整,进行可靠的闭环控制,从而实现………。
(介绍本系统的基本功能如:输出直流电压、电流的范围,电压、电流是否可调,通过键盘设定和步进调整。
)同时系统具有输出过流保护和输入欠压保护功能,且可以实现对输入电压、输出电压和输出电流的测量和检测。
关键词:3-5个(正文:与关键词空两行)一、系统方案论证1.电源变换拓扑方案论证方案一:…………………。
结构图如1.1所示,(描述)。
方案二:…………………。
结构图如1.2所示,(描述)。
综合比较,基于………………的考虑,选择方案二。
2.控制方法方案论证方案一:…………………。
结构图如1.3所示,(描述)。
方案二:…………………。
结构图如1.4所示,(描述)。
综合比较,基于………………的考虑,选择方案二。
二、理论分析与计算1.提高效率方法的分析及计算……………………………………2.电源变换器的设计与计算……………………………………三、电路与程序设计1.电路设计与参数计算(1)主电路的设计与参数设计(2)……电路设计…………2.程序设计四、系统测试及结果分析1.测试使用的仪器设备测试使用的仪器设备如表4.1所示。
2.测试方法3.测试数据4.测试结果分析参考文献期刊:[序号] 作者姓名.文题.刊名,年,卷(期):起页~止页(任选).图书:[序号] 作者姓名.书名.出版地:出版社,年.期刊文章[序号] 主要责任者.文献题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码.报纸文章[序号] 主要责任者,文献题名[N].报纸名,出版日期(版次).示例:[7] 谢希德.创造学习的新思路[N].人民日报,1998-12-25(10).电子文献[序号] 主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选).示例:[9] 王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/01]./pub/wml.txt/980810-2.html,1998-08-16/1998-10-04.各种未定类型的文献[序号] 主要责任者.文献题名[Z].出版地:出版者,出版年.示例:[11] 张永禄.唐代长安词典[Z].西安:陕西人民出版社,1980。
2023电子设计大赛报告

2023电子设计大赛报告1. 引言本报告旨在总结和分析2023年度电子设计大赛的参赛情况、项目选题特点、竞赛经验以及赛事亮点等内容。
电子设计大赛是一个具有长期历史和广泛影响力的专业技术比赛,旨在培养和展示学生的电子设计能力和创新思维。
通过竞赛形式,促进学生在电子领域的实践能力和团队合作精神的培养。
2. 参赛情况本届电子设计大赛共吸引了众多高校的学生参赛,参赛人数达到历史新高。
各参赛队伍在项目选题上展现出创新和多样性。
2.1 选题特点本届大赛的选题特点主要有以下几个方面:2.1.1 物联网应用物联网是当前电子领域研究的热点之一,许多参赛队伍选择了涉及物联网技术的选题。
例如,基于传感器网络的智能家居控制系统、物流追踪与管理系统等。
这些选题展示了物联网技术在实际应用中的巨大潜力。
2.1.2 人工智能技术随着人工智能的快速发展,越来越多的选题关注人工智能技术的应用。
例如,人脸识别系统、自动驾驶技术等。
这些选题体现了人工智能技术在实际场景中的广泛应用和前景。
2.1.3 环保与可持续发展在当今社会,环保和可持续发展问题越来越受到关注。
因此,一些选题着重于环境监测和可持续能源利用等方面。
例如,智能垃圾分类系统、太阳能光伏发电系统等。
这些选题反映了电子设计与环保问题的密切结合。
2.2 参赛经验总结参赛经验的总结是本次大赛的重要组成部分。
以下是一些参赛经验的总结和体会:•团队合作:电子设计大赛强调团队合作,鼓励队员之间的密切协作。
团队应明确分工,充分发挥每个队员的优势,并注重沟通与协调。
•创新思维:创新思维是电子设计大赛的核心要求。
参赛队伍应从实际问题出发,充分发挥想象力和创造力,提出独特的解决方案。
•实践能力:电子设计大赛注重实践能力的培养。
参赛队伍应注重实际操作,尽量将设计方案转化为真实可行的产品原型。
3. 赛事亮点本届电子设计大赛的一些赛事亮点如下:3.1 创新技术展示大赛期间举办了创新技术展示活动,各参赛队伍将自己的项目进行展示和宣讲。
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。
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简易智能小汽车队长:黄洋队员:尹志军梁荣新赛前辅导老师:臧春华文稿整理辅导老师:摘要设计分为5个模块:前轮PWM驱动电路、后轮PWM驱动电路、轨迹探测模块、障碍物探测模块、光源探测模块。
前轮PWM驱动电路用于转向控制;后轮PWM驱动电路用于方向和速度控制;探测模块利用三个光感元件,对黑色轨道进行寻迹;障碍物探测模块用于对两个障碍物进行探测;光源探测模块利用三个光敏电阻制成,用于寻光并确定光源角度,以期获得较为精确的转向值。
绕障方案利用障碍物较低这个重要条件,在C点出发后,先利用光敏电阻获得光源的方向是本设计的一大特色。
一、方案论证与比较1.轨迹探测模块设计与比较方案一、使用简易光电传感器结合外围电路探测。
由于所采用光电传感器实际效果并不理想,对行驶过程中的稳定性要求很高,且误测几率较大、易受光线环境和路面介质影响。
在使用过程极易出现问题,而且容易因为该部件造成整个系统的不稳定。
故最终未采用该方案。
方案二、利用两只光电开关。
分别置于轨道的两侧,根据其接受到白线的先后来控制小车转向来调整车向,但测试表明,如果两只光电开关之间的距离很小,则约束了速度,如果着重于小车速度的提升,则随着车速的提升,则势必要求两只光电开关之间的距离加大,从而使得小车的行驶路线脱离轨道幅度较大,小车将无法快速完成准确的导向从而有可能导致寻迹失败。
方案三、用三只光电开关。
一只置于轨道中间,两只置于轨道外侧,当小车脱离轨道时,即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时,等待外面任一只检测到黑线后,做出相应的转向调整,直到中间的光电开关重新检测到黑线(即回到轨道)再恢复正向行驶。
现场实测表明,虽然小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆(因为所购小车的内部结构决定了光电开光之间的距离到达不了精确计算值1厘米),但只要控制好行驶速度就可保证车身基本上接近于沿靠轨道行驶。
综合考虑到寻迹准确性和行驶速度的要求,采用方案三。
2.数据存储比较方案一、采用外接ROM进行存储。
采用外接ROM进行存储是保存实验数据的惯用方法,其特点是在单片机断电之后仍然能保存住数据,但无疑将增大软硬开销和时间开销。
方案二、直接用单片机内部的RAM进行存储。
虽然不能在断电后保存数据,但可以在实验结束后根据按键显示相应值。
而且本实验的数据存储不大,采用RAM可以减少IO接口的使用,便利IO接口分配,故此方案具有成本低、易实现的优点,更符合实际需求。
鉴于方案二的以上优点,综合比较,本方案采用方案二。
3.障碍探测模块方案分析与比较考虑到在测障过程中小车车速及反应调向速度的限制,小车应在距障碍物40CM的范围内做出反应,这样在顺利绕过障碍物的同时还为下一步驶入车库寻找到最佳的位置和方向。
否则,如果范围太大,则可能产生障碍物的判断失误;范围过小又很容易造成车身撞上障碍物或虽绕过障碍物却无法实现理想定向方案。
方案一、采用一只红外传感器置于小车中央。
一只红外传感器小车中央安装简易,也可以检测到障碍物的存在,但难以确定小车在水平方向上是否会与障碍物相撞,也不易让小车做出精确的转向反应。
方案二、采用二只红外传感器分置于小车两边。
二只红外传感器分别置于小车的前端两侧,方向与小车前进方向平行,对小车与障碍物相对距离和方位能作出较为准确的判别和及时反应。
但此方案过于依赖硬件、成本较高、缺乏创造性,而且置于小车左方的红外传感器用到的几率很小,所以最终未采用。
方案三、采用一只红外传感器置于小车右侧并与小车前进方向呈一固定角度。
基于对C点后行车地图中光源及障碍物尺寸、位置的分析,我们采用了从C点出发即获得光源对行车方向的控制,在向光源行驶的过程之中检查障碍物并做出相应的反应,这样不仅只使用一只红外传感器就实现了避障,而且避免因小车自然转弯而导致的盲目方向控制,同时为后面以最简单直接的路线和在最短时间内驶入车库创造了机会。
智能小车应以准确、智能见优,采用方案三。
4.寻找光源方案分析与比较方案一、采用多只方向性较强的光敏二极管作光源定位器。
若干定位器在水平面上按不同角度展开,在寻找光源时根据每个定位器接收到的光线强弱(有无)得出实时车库方位。
该方案若采用方向性较强的光敏二极管作为光源定位器,要么是需要很多的器件,要么是难以检测到光源的方向。
方案二、采用一个光源定位器。
用深色不透光材料与光敏电阻制成的光源定位器有较理想的定向测试效果,2.5米之外就可以确定电源的方向。
当小车绕过障碍物之后,通过不停地旋转使定位器获得最大光线照射以确定光源方向,这种方案有一定的可行性,但寻找光源的过程必定带来不必要的大量时间开销,且寻找过程盲目性太大,不利于控制,又增加了一个电机,增大的电源方案选择或安装的难度。
方案三、利用多只光源定位器。
在方案二所得数据的基础上,结合光敏电阻的敏感性,只用三到五只光敏电阻就可以达到目的,只是因其对光非常敏感,所以必需为每只光敏电阻加上黑色隔离板。
虽然制作有一定难度,但其能见长度和相对简明的控制措施显示了很大的优越性。
综合考虑以上方案,方案三更具准确性和独创性,故我们采用方案三。
5.距离检测方案比较方案一、通过测试得出小车平均速度v,在行驶过程中将行驶时间与其乘积t•v作为驶过的距离。
但该方案受电池电量、路面介质等因素的影响,在大多数情况下均暴露出误差较大的缺点。
故不予采用。
方案二、在后轮内侧匀距贴上m个磁钢,车厢内装上霍尔开关。
对轮子转速进行测量,由于低速下轮子与地面接触良好,设轮周长为c,可以用霍尔开关输出脉冲数n乘以c/m 得出行驶距离。
只要磁钢在后轮上的位置足够精确,霍尔开关固定牢靠,就可以获得较好的测试效果。
但车子颠簸时,稳定性较差。
方案三、在齿轮箱中安装透射式光电开关,测出变速齿轮的每秒转速,用变速比和车轮周长计算出线速度,积分求行驶距离。
但在齿轮箱中使用光电开关,要求有足够的安装位置,不能影响传动机构的机械动作。
其优点是工作稳定。
综合以上方案优劣和小车的结构特点,本系统采用了方案二。
6.刹车机构功能方案比较方案一、自然减速式。
当系统发出停止信号时停止给驱动电机供电,小车在无动力状态因阻力而自然变为静止。
由于惯性,小车全速行驶时需1.8秒后才能停止,因车轮滑行造成的误差较大。
无法实现精确制动的目标。
方案二、反转式。
当小车需要停车时给驱动电机以反转信号,利用轮胎与跑道的摩擦力抵消惯性效应。
由于车速是渐减的,反向驱动信号长度也要渐减,否则小车可能反向行驶。
使用此方案后全速刹车反应时间减少为0.5s。
本系统中采用方案二。
7.金属探测方案比较方案一、使用探测线圈和探测仪构成的金属探测器。
此类金属探测器利用探测线圈产生的交变磁场在接近金属材料时产生微弱变化这一原理,将变化信号放大处理进而实现探测金属的目的。
由于该探测器结构复杂,在短期内不可能完成制作,为节省时间,我们放弃了该方案。
方案二、使用电感式接近开关代替金属探测器。
电感式接近开关本身就是理想的传感器。
当金属物体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速作出反应。
用它作为本次小车的金属传感器,简单易行、准确且抗干扰性能优越。
本系统中采用方案二。
二、硬件设计1总体设计1.1设计模块图如图1示:1.2 根据图1,本设计需要器件清单见表1。
图1表12原理分析和说明2.1键盘显示模块说明见图2该设计使得原本需要14个IO接口的键盘显示少用了9个单片机IO接口,虽然该设计的优势在本实验中没有完全体现出来,但若在现代工业设计中应用此方案,在对引脚需要较大的产品中其优点将体现得淋漓尽致。
.图2 2.2元件安装方位图。
(图4 )图42.3光敏电阻分布位置图。
(图5)在各光敏电阻间用隔板隔开如此摆放可以很好的解决探测光源方位的难题,从而正确控制小车的转向.当小车行驶方向朝向光源时,中间电阻阻值为低,当小车偏移光源方向时,由于光敏电阻间挡板的遮拦作用,两侧的电阻定有一侧为低,此时可根据不同的情况作出转向调整,且通过测试,小车寻找光源的路径准确,合理。
2.4小车动力系统:为达到满意的控速性能,动力系统中的驱动电路使用了自制的PWM模块并配以组合门电路加以保护。
在行驶过程中有可能变热的部分电路也涂上了低熔点胶给予保护,有效的保证了整套系统的工作稳定性。
2.5车顶状态彩灯:直接由单片机控制的车顶状态彩灯简单易行,却使得小车更加人性化。
图52.6 四电源供电系统:为确保在行驶过程小车各部件均能正常工作且相互之间不收影响,我们使用了四组电源为不同模块提供工作电压。
其中:三组9V电源分别为测距光电开关供电,经整流稳压后单独为单片机最小系统及其附属部件供电,及为霍尔开关、寻迹光电开关供电,一组6V电源为电机供电。
如此安排满足了多次测试大量用电的需求。
2.7 结合实际的传感器采集方式安排:鉴于小车使用的传感器较多,不可能也没必要让所有的传感器都采用中断方式,由于霍尔传感器和金属探测器应用于实时检测,我们安排它们工作在中断方式下,让应用于分时检测的其他传感器工作在查询方式下。
这样不仅贴合实际,更有效地节省了单片机的引脚空间。
2.8 独具自动返回跑道能力的寻迹方式:小车的寻迹模块采用三只光电开关。
一只置于轨道中间,两只置于轨道外侧,当置于中间的一只光电开关检测不到黑线且外侧两传感器任一只检测到黑线后,做出相应的转向调整,直到中间的光电开关重新检测到黑线(即回到轨道)再恢复正向行驶。
这种寻迹方式的独到之处在于,当小车因车速过快而使所有传感器脱离轨道时小车能根据最近一次转弯记录自动判别正确的运动轨迹,从而自动返回轨道。
三、软件设计1.软件设计特色说明1.1 不同占空比脉冲驱动电动机以往方案都是用事先定义好的0、1脉冲置于ROM中以查表获得脉冲的方法,但是这种办法不但不方便于操作,还占用了ROM单元,在使用上不具优越性。
而本次方案在软件设置上,每个全脉冲都由40个10ms脉冲组成,前面全都是1,后面都是0,高脉冲,即1的个数由RAM中5AH单元中摆放的数值来决定,所有脉冲均通过计数器中断来控制,中断每10ms 询查一下5BH单元,当5BH中数小于5AH中数时,脉冲置1,否则置0,每次5BH中数值加1,加到40就清0。
这样就减少了许多ROM空间的使用,减少了软件延时控制的麻烦,通过设置5AH单元中的数来设置档,即我们有40个档可调。
1.2越障程序的设计特色之处在于,本设计充分利用了障碍物高度为6cm且光源高20cm这个重要条件,在从C点出发之初就寻找光源,以通过查询三个光敏电阻的阻值变化来确定车身与光源的方位,在无其它参照物的情况下通过光源来确定小车的运动方向控制。
在这个过程中首先不断追踪光源的方位,锁定光源后立即检测前方是否有障碍物,当检测到障碍物时即刻放弃追踪光源而左转躲避,直至不再探测到障碍物又重新追踪光源,如此循环,就可达到安全迅速地进入车库的目的。