电子设计大赛G题总方案原理图程序
大学生电子设计竞赛E题设计报告(变流器负载试验中的能量回馈装置)
2018年江苏省大学生电子设计竞赛设计报告（一等奖）竞赛选题：E题变流器负载试验中的能量回馈装置（本科）1.任务设计并制作一个变流器及负载试验时的能量回馈装置，其结构如图1所示。
变流器进行负载试验时，需在其输出端接负载。
通常情况下，输出电能消耗在该负载上。
为了节能，应进行能量回馈。
负载试验时，变流器1（逆变器）将直流电变为交流电，其输出通过连接单元与变流器2（整流器）相连，变流器2将交流电转换成直流电，并回馈至变流器1的输入端，与直流电源一起共同给变流器1供电，从而实现了节能。
+_U1图1 变流器负载试验中的能量回馈装置2．要求（1）变流器1输出端c、d仅连接电阻性负载，变流器1能输出50Hz、25V 0.25V、2A的单相正弦交流电。
（20分）（2）在要求（1）的条件下，变流器1输出交流电的频率范围可设定为20Hz~ 100Hz，步进1Hz。
（15分）（3）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，系统能实现能量回馈，变流器1输出电流I1 = 1A。
（20分）（4）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，变流器1输出电流I1 = 2A，要求直流电源输出功率P d越小越好。
（35分）（5）其他。
（10分）（6）设计报告（20分）3．说明（1）图1所示的变流器1及能量回馈装置仅由直流电源供电，直流电源可采用实验室的直流稳压电源。
（2）图1中的“连接单元”可根据变流器2的实际情况自行确定。
（3）电路制作时应考虑测试方便，合理设置测试点。
（4）能量回馈装置中不得另加耗能器件。
（5）图1中，a、b与c、d端应能够测试，a、c端应能够测量电流；c、d 端应能够断开，另接其他阻性负载。
0摘要本设计是一种采用STC12C5A60S2单片机为主控的变流器负载试验中的能量回馈装置。
其逆变板单片机采用查表法，输出SPWM到H桥，将输入的38v直流电压，逆变到25v 交流电输出，通过按键能控制其输出20~100Hz的正弦波，1Hz步进。
大学生电子方案设计书竞赛G题低频功率放大器题解分享
2009年全国大学生电子设计竞赛G题低频功率放大器题解分享本主题由 soso 于 2009-10-30 16:47 解除置顶裸片初长成芯币4693 枚∙个人空间∙发短消息∙加为好友∙当前离线xu__changhua的全部文章楼主大中小发表于 2009-9-8 01:06 只看该作者2009年全国大学生电子设计竞赛G题低频功率放大器题解分享2009年全国大学生电子设计竞赛G题是一个设计功率放大器的题，主要考核学生模拟电子技术的基础技能，要求是一定要用场效应晶体管做末级放大，且电路增益要求很大，如5mV的输入要达到5W（8欧负载）的输出，算下来要1265倍，这么大倍数的放大器还要求噪声非常小，小到5mV，失真度1%，这题相对来说是比较难的。
此外，还要检测放大器的输出功率、电源供给功率以及效率，这部分稍微容易些，但是也不是那么轻易就能解决的。
先说说实现方案吧。
功率放大器实现方法有几类，低频的有甲、乙、甲乙、丁等几种。
甲类效率很低，约20%左右，但是其失真度可以做的非常小，如0.1%，效率没做评分要点，只是适当考虑，所以可以采用；乙类的只能有半周输出，失真度太大所以不能采用。
甲乙类是解决甲类的效率和乙类的失真度的综合途径，推荐采用；丙类肯定不用了，那是高频功率放大器专用的类型，这里是低频的（10Hz~50KHz），所以不能采用；丁类的（就是所谓的D类）采用H桥的开关方式工作，输入的信号要进行PWM（PWM是脉冲宽度调制），H桥输出后是一个开关量，要经过LC滤波转变为模拟量，再传送给扬声器。
这种方法效率极高，但是电路复杂，调试困难，且效率不做评分的主要依据，建议舍弃这种方案。
经过综合权衡考虑，宜采用甲乙类比较合适。
再说下电路组成结构该课题有三个主要部分构成，1：功率传输部分；2：电压放大部分（1265倍以上）；3：信号测量部分功率传输部分没得选，课题已经规定了，一定得用场效应管，最好是P沟道和N沟道互补，这么大功率的场效应管要用V-MOS的，需要查场效应管资料来选型，尤其注意其源极电阻要小，这样才能发挥出优秀的转换效率，此外就是电压和电流的选型。
电子竞赛中作品设计的一般步骤
6.2 电子竞赛作品设计制作步骤与一般的电子产品设计制作不同的是，电子设计竞赛作品设计制作一方面需要遵守电子产品设计制作的一般规律，另一方面要在限定时间、限定人数、限制设计制作条件、限制交流等情况下完成作品的设计制作，电子竞赛作品设计制作有自己的规律。
电子竞赛作品设计制作大约需经过题目选择、系统方案论证、子系统、部件设计与制作、系统综合、调试与测量等步骤，最后完成作品和设计总结报告。
6.2.1 题目选择全国大学生电子设计竞赛作品设计制作时间是4天3晚，3人一组。
竞赛题目一般为5～6题，题目在竞赛开始时〔第1天的8.00〕开启。
以2003年第6届为例共有6题：电压控制LC振荡器〔A题〕、宽带放大器〔B题〕、低频数字式相位测量仪〔C题〕、简易逻辑分析仪〔D题〕、简易智能电动车〔E题〕、液体点滴速度监控装置〔F题〕。
正确地选择竞赛题目是保证竞赛成功的关键。
参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。
选择题目按照如下原则进行：（1）明确设计任务，即“做什么？”。
选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求。
如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的。
因为时间是非常紧张的，没有更多的时间让你去重新学习，另外根据竞赛纪律，也不可以去请教老师。
（2）明确系统功能和指标，即“做到什么程度？”。
注意题目中的设计要求一般分基本要求和发挥部分两部分，各占50分。
应注意的是基本部分的各项分值题目中是没有给出的，但在发挥部分往往会给出的各小项的分值。
选择时要仔细分析各项要求，综合两方面的要求，以取得较好的成绩。
（3）要确定是否具有完成该设计的元器件、最小系统、开发工具、测量仪器仪表等条件。
在没有对竞赛题目进行充分地分析之前，一定不能够进行设计。
题目一旦选定，原则上是应保证不要中途更改。
因为竞赛时间只有4天3晚，时间上不允许返工重来。
6.2.2 系统方案论证题目选定后，需要考虑的问题是如何实现题目的各项要求，完成作品的制作，即需要进行方案论证。
08年黑龙江电子设计大赛--运水机器人(论文+电路图+程序)
目录1设计任务分析 (1)2方案设计与论证 (1)2.1三套可行方案选择 (1)2.2最佳方案论证 (2)2.2.1 电机选择 (2)2.2.2 运水量测量 (2)2.2.3 自动给水装置与机器人的通讯 (3)2.2.4 路面黑线检测 (3)2.2.5 其他方案论证 (3)2.3最终系统方案 (3)3系统电路分析与软件说明 (4)3.1电路分析 (4)3.1.1 黑线检测电路 (4)3.1.2 分布导线水量测量法 (4)3.1.3 机器人与自动装水装置通讯模块 (5)3.2软件说明 (5)4数据测试 (6)5 创新总结 (6)5.1系统设计创新点 (6)5.2心得体会 (7)附页 (8)摘要：本运水机器人从实际应用出发，充分融入机电一体化的思想，使机器人具备自动装水、按照设定路线进行运水、并在目的地准确卸水的基本功能。
此外，运水量的测量、工作过程的自动计时、运水温度的测量、工作状态的语音适时播报、相关信息液晶屏显示等附加功能的实现，使本机器人具备良好的人机交互界面。
控制系统采用主从机的结构框架进行设计。
此外根据水的导电特性，创造性的设计出了一套由导线和比较器构成的液位测量系统。
关键词：自动运水；水量测量；语音播报1 设计任务分析设计一套运水机器人系统,使此机器人能够将装水区域的水运输到指定区域，并能进行自动卸水。
装水区域A与卸水区域C之间由一根宽度不大于20mm的引导黑线相连；引导线所在的区域为运输区B，三个区域由起始边线和返回边线隔离，边线同样为不大于20mm的黑线。
如图1所示，运水机器人的运水线路图。
图1 机器人运水线路该系统包括A区的自动（或手动）给水装置，装置形状大小及摆放方式自定；往返于A、C区之间的机器人（包含运水容器，其总垂直高度不得超过300mm，储水装置容量不超过600ml，口径不大于100mm），机器人任意部分不得超出其边缘50mm；C区存水装置，口径不得大100mm，高度不得低于250mm，固定底板。
“国信长天杯”第三届全国电子专业人才设计与技能大赛单片机组预赛程序、流程图、电路图
一、总程序#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit key4=P3^3;sbit key5=P3^2;sbit key6=P3^1;sbit key7=P3^0;PWM=P3^4; //直流电机控制输出sbitvoid delayms(uint z){i,j;uintfor(i=0;i<z;i++)for(j=0;j<112;j++);}uchartable_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//0--9uchar table_we[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};//0--7uchar wendu[6];signed char wendu_H,wendu_L,wendu_now; //上限值、下限值、当前温度值uchar cnt;#include "24C02.h"#include "18B20.h"/*数码管显示*/void display(){if(wendu_L<0)wendu_L=-wendu_L;wendu[0]=wendu_H%100/10;wendu[1]=wendu_H%10;wendu[2]=wendu_L%100/10;wendu[3]=wendu_L%10;P2=0x00;P0=0xff;P0=table_du[wendu[0]];|=0xe0;P2&=0x1f;P2P0=table_we[0];|=0xc0;P2&=0x3f;P2delayms(1);P0=table_du[wendu[1]];|=0xe0;P2&=0x1f;P2P0=table_we[1];P2|=0xc0;&=0x3f;P2delayms(1);; P0=table_du[wendu[2]] |=0xe0;P2&=0x1f;P2P0=table_we[2];|=0xc0;P2&=0x3f;P2delayms(1);P0=table_du[wendu[3]];|=0xe0;P2&=0x1f;P2P0=table_we[3];|=0xc0;P2&=0x3f;P2delayms(1);; P0=table_du[wendu[4]] |=0xe0;P2&=0x1f;P2P0=table_we[6];|=0xc0;P2P2&=0x3f;delayms(1);P0=table_du[wendu[5]];|=0xe0;P2&=0x1f;P2P0=table_we[7];P2|=0xc0;&=0x3f;P2delayms(1);}/*开继电器*/void relay(){P0=0x10;P2=0xa0;P2=0x00;}/*按键检测*/void keyscan1(){if(key4==0) /*加上限*/{delayms(2);if(key4==0){wendu_H++;if(wendu_H>99)wendu_H=99;write_24C02(0x00,wendu_H);}while(!key4);}if(key5==0) /*加下限*/else{delayms(2);if(key5==0){wendu_L++;if(wendu_L>wendu_H)wendu_L=wendu_H; write_24C02(0x01,wendu_L);}while(!key5);}if(key6==0) /*减上限*/else{delayms(2);if(key6==0){wendu_H--;if(wendu_H<wendu_L);wendu_H=wendu_Lwrite_24C02(0x00,wendu_H);}while(!key6);}if(key7==0) /*减下限*/else{delayms(2);if(key7==0){wendu_L--;if(wendu_L<0)wendu_H=0;write_24C02(0x01,wendu_L);}while(!key7);}}/*温度控制*/void jiance(){if(wendu_nowwendu_H)>{TR0=1;}else if((wendu_now < wendu_H) && (wendu_now > wendu_L))}{TR0=0;PWM=1;if(wendu_nowwendu_L)<{relay();}else if((wendu_now < wendu_H) && (wendu_now > wendu_L)) {P0=0x00;P2=0xa0;P2=0x00;}}void main(){P0=0x00; //清uln2003P2=0xa0;P2=0x00;P0=0xff; //清数码管P2=0xe0;P2=0x00;P0=0xff; //清流水灯P2=0x80;P2=0x00;TMOD=0x01;TH0=(65536-100)/256;TH0=(65536-100)%256;ET0=1;// TR0=1;EA=1;wendu_H=read_24C02(0x00);wendu_L=read_24C02(0x01); while(1){keyscan1();Read_temperature();jiance();display();}}/*定时器0中断服务函数*/void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-100)/256;TH0=(65536-100)%256;cnt++;if(cnt==3){PWM=0;}if(cnt==10){cnt=0;PWM=1;}}// #include "18B20.h"sbit DQ = P1^4 ;void delay(uint i){while(i--);}void DS18B20_init(void){DQ = 1;delay(8);DQ = 0;delay(80);DQ = 1;delay(10);delay(5);}uchar DS18B20_read_char(void) {uchar dat = 0;i=0;ucharfor(i=8;i>0;i--){0;=DQdat>>=1;=1;DQif(DQ)dat|=0x80;delay(5);}return(dat);}void DS18B20_write_char(uchar dat) {i=0;ucharfor (i=8; i>0; i--){0;=DQdat&0x01;=DQdelay(5);1;DQ=dat>>=1;}delay(5);}void Read_temperature(void){a=0;ucharuintb=0;t=0;uintuchar TempH;DS18B20_init();DS18B20_write_char(0xCC); DS18B20_write_char(0x44); delay(200);DS18B20_init();DS18B20_write_char(0xCC); DS18B20_write_char(0xBE);a=DS18B20_read_char();b=DS18B20_read_char();t=b;t=(t<<8)|a;TempH=t>>4;wendu_now=TempH;wendu[4]=TempH%100/10; wendu[5]=TempH%10;}// #include "24C02.h"#define somenop {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();} sbit SDA=P2^1;sbit SCL=P2^0;void start(){SDA=1;_nop_();SCL=1;somenop;SDA=0;somenop;SCL=0;}void stop(){SDA=0;_nop_();SCL=1;somenop;SDA=1;}void ack(){SDA=1;somenop;SCL=1;somenop;SCL=0;SDA=1;somenop;}void waitack(){SDA=1;somenop;SCL=1;somenop;if(SDA){SCL=0;stop();}else SCL=0;}/*先送一个字节的高位*/void sendbyte(uchar dat){i;ucharfor(i=0;i<8;i++){if(dat&0x80)SDA=1;else SDA=0;somenop;SCL=1;dat<<=1;somenop;SCL=0;}}uchar readbyte(){i;uchardat;ucharfor(i=0;i<8;i++){SCL=1;somenop;dat<<=1;if(SDA)|=0x01;datSCL=0;somenop;}dat;return}void write_24C02(uchar add,uchar dat) {start();sendbyte(0xa0);waitack();sendbyte(add);waitack();sendbyte(dat);waitack();stop();}uchar read_24C02(uchar add){uchartemp;start();sendbyte(0xa0);waitack();sendbyte(add);waitack();start();sendbyte(0xa1);waitack();temp=readbyte();ack();stop();temp;return}二、流程图程序流程图三、电机驱动电路图。
全国大学生电子设计大赛产品制作流程
电子产品手工产品制作流程1、pcb图的制作2、打印pcb3、热转印经热转印机将打印好的pcb转印到铜板上。
4、腐蚀电路板将三氯化铁和水按比例调好，将转印过的铜板放入腐蚀。
尽量迅速。
5、打孔腐蚀过的电路板清洗干净后，用转机进行打孔。
注意孔径大小。
5.1 PCB制作的操作说明图5.1 PCB生成流程图5.1.2 据设计要求设计电路原理图,并完成原理图的绘制。
对于简单的原理图也可以进行直接的PCB板绘制。
PCB图如附录B所示。
a. 据原理图生成网络表，这部分PROTEL99是自动进行的，只需要用户单“create Netlist”即可；b. 网络表有也是原理图与印制电路板的接口；c. 规划电路板的结构，即确定电路板的框架，设置系统参数；d. 引入第二步生成的网络表和零件封装，让原理图与印制电路板连接起来；e. 引入网络表后系统将根据规则对零件自动布局进行飞线；f. 修改封装与布局，这是自动布线的前提；g. Protel 99 SE自动布线比较完善，它采用最先进的无网络技术。
基于形状的对角线自动布线技术；h. 自动布线后，如果有不满的地方，我们可以进行手工调整；i. 存盘并打印；j. 结束。
5.2安装工艺安装工艺是制作工程中最关键的一步，它承接上面的设计性工作和下面的调试工作。
为此我们做了大量的学习和练习，具体理论学习知识如下：5.2.1焊接技术装接电路的主要工作是在电路板上焊接电子元器件,焊接质量的好坏直接影响着电路的性能,焊接质量主要取决于四个条件:焊接工具,焊剂,焊料,焊接技术. 为保证焊接质量,要求焊点光亮,圆滑,无虚焊.a.元件引线要刮净,最好先挂锡再焊.因为引线表面经常有氧化物或油渍,不易"吃锡",焊接起来困难,即使勉强焊上也容易形成虚焊,因而必须将氧化物或油渍刮除干净.b.焊接温度和时间要掌握好.温度不够,焊锡流动性差,很容易凝固;温度过高,焊锡流淌,焊点又不易存锡,两种情况都不易焊好.一般焊接时让烙铁头的温度高于焊锡熔点,烙铁头与焊点接触时间以使焊点锡光亮,圆滑为宜.如果焊点不亮或形成"豆腐渣"状,说明温度不够,焊接时间太短.这种情况由于焊剂没能充分挥发,很容易形成虚焊.此时需要增加焊接温度,只要将烙铁头在焊点上多停留些时间即可,不必加压力或来回移动.c.扶稳不晃,上锡适量.焊接时,被焊物体必须扶稳扶牢,特别在焊锡凝固过程中不能晃动被焊元器件,否则很容易造成虚焊.烙铁沾锡多少要根据焊点大小来决定,最好所沾锡量能包住被焊物.如果一次上锡不够,可以下次填补,但要注意再次填补焊锡时,一定要待上次的锡一同熔化后方可移开烙铁头,使焊点熔结为一体.d.电子电路常有一些基本单元组成,电路重复性和规律性较强.焊接时,一般先将电阻,电容,二极管等元件引线弯曲成所需形状,依次插入焊孔,并设法使元件排列整齐,然后统一焊接.检查焊点后剪去过长引线,最后焊接三极管,集成电路.器件的焊接时间一般要短一些,引脚也不宜剪得太短,防止焊接时烫坏管子.初学者可用镊子夹住管脚进行焊接.e.焊接结束,首先检查电路有无漏焊,错焊,虚焊等问题.检查时可用尖嘴钳或镊子将每一个元件拉一拉,看有无松动,特别是要察看三极管管脚是否焊牢,如果发现有松动现象,要重新焊接.5.2.2印制电路板安装与焊接印制电路板的装焊在整个电子产品制造中处于核心的地位，可以说一个整机产品的“精华”部分都装在印制板上，其质量对整机产品的影响是不言而喻的。
电赛G题手写绘图板论文
2013 年全国大学生电子设计竞赛论文手写绘图板(G题)【本科组】学校：****指导教师： ***参赛者： *********手写绘图板的设计与制作摘要：本设计目的得到一个较为精确的手写绘图板，我们通过一个恒流源接入覆铜板并将八个精密电阻引入，当触摸笔接触到覆铜板任意一个位置时便会检测到一个小电压信号，通过这一原理我们在覆铜板上通过表笔的移动采集差分信号，差分信号有助于信号传输，我们将采集到得信号进行电压跟随以提高电路带负载的能力从而得到较为稳定的小电压信号，再进行前置高精度较高增益放大并通过低通滤波然电路后进入电压跟随电路从而得到更稳定的信号并提高信号准确度及性价比。
被放大的电压信号被高精度的AD采集，经过51单片机的处理得到信号数据并将处理的信号显示到液晶上，从而实现实时显示表笔的位置坐标的要求及其他的显示要求。
关键词 : 差分放大信号处理 AD转换 TFT液晶Abstract：The purpose of this design to get a more accurate handwritten drawing board, We by a constant current source access copper clad and introduces eight precise resistance,When the stylus in contact with the copper clad an arbitrary position will be a small voltage signal is detected, By this principle we move through the pens and the collection on copper clad difference signal,The differential signal helps signal transmission,We will have to follow in order to improve the signal voltage collected circuit on load capacity and relatively stable small voltage signal is obtained,and then to lead high precision but high gain amplifier and low-pass filter circuit after entering voltage follow circuit in order to get more stable signals and improve the accuracy and cost performance.Be amplified voltage signal is high precision AD sampling,After a 51 single-chip processing get signal data and signal display on the LCD,So as to realize the requirement of real-time display pens and position coordinates and other display requirements.Keywords : The differential amplifier The signal processing The AD conversion TFT LCD目录设计要求 (4)1.1 设计任务 (4)1.2 基本要求 (5)1.3 发挥部分 (5)主控系统设计与模块方案选择 (5)2.1 单片机控制系统选取 (5)2.2 模块选择与实现 (6)3.1 系统总体框图 (12)程序模块设计控制系统程序模块流程框图设计 (15)测量方法与分析 (16)4.1 实时显示触点 (16)4.2 点坐标测量及显示 (16)系统测试与低功耗设计 (17)5.1 测试方案 (17)5.2 测试结果和误差分析及改进 (19)5.3 低功耗设计 (21)设计总结 (21)参考文献 (22)附录 (23)6.1 元器件明细 (23)6.2整体系统组成原理图 (24)6.3 主要PCB版图 (26)6.4 程序源代码 (27)设计要求1.1 设计任务利用普通PCB覆铜板设计和制作手写绘图输入设备。
2015年全国大学生电子设计竞赛短距离视频信号无线通信网络(G题)刘国强 吕相成 罗浩菘
2015年全国大学生电子设计竞赛短距视频信号无线通信网络（G题）2015年8月15日摘要本课题主要研究短距离内通过无线信号网络进行视频信号传输的视频通信网络。
主要可应用于安防、监控、控制、对讲等领域。
本课题采用MAX7456视频叠加器件实现OSD(On Screen Display)技术，通过TX24017视音频发射模块与RX2188视音频接收模块组成无线信号传输系统，实现了短距离内的无线信号视频通信。
关键字：无线网络，视频通信，OSD，字符叠加TOPICAbstract:The main research topics within a short distance video signal transmission network via radio signals video communications network. It can be mainly used in security, monitoring, control, intercom and other fields. This paper uses MAX7456 video overlay devices implement OSD (On Screen Display) technology, consisting of a wireless signal transmission system and RX2188 receiver module by TX24017 audio visual audio transmitter module, wireless video communication signal within a short distance.Keywords:Wireless networking, video communications, OSD目录1系统方案 (3)1.1 无线模块的论证与选择 (3)1.2字符叠加模块的论证与选择 (3)1.3 控制系统的论证与选择 (3)2系统理论分析 (3)2.1系统应用的领域 (3)2.2字符叠加的方案 (3)2.3模块介绍 (4)3电路与程序设计 (4)3.1电路的设计 (4)3.1.1系统总体框图 (4)3.1.2视频叠加模块系统框图 (5)3.1.3视频字符叠加模块电路原理图 (5)3.1.4电源 (5)3.2程序的设计 (5)3.2.1程序功能描述与设计思路 (5)3.2.2程序流程图 (6)4测试方案与测试结果 (6)4.1测试方案 (6)4.2 测试条件与仪器 (7)4.3 测试结果及分析 (7)4.3.1测试结果(数据) (7)4.3.2测试分析与结论 (7)短距视频信号无线通信网络（G题）1系统方案本系统主要由：视频模块、无线模块、字符叠加模块、控制系统、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
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1.2
由于信号很小采集和放大都需要认真考虑，现考虑以下方案：
方案一：用恒压源进行采集数据，并用2级运算放大器进行放大送入单片机。 这 种方法由于铜板电阻太小，使用恒压源要么电流过大，要么误差很大没法精确测量。
方案二：用恒流源进行采集数据，一级使用电桥进行差分放大，将差值放大后输 入第二级放大，这种方法既便于采集放大，也能提高精度。
2.2
我们在测试前将铜板用水将铜板上的氧化膜清除掉，但是由于铜板本身的 各种原因，铜板上一点到四角的电阻是不均匀的， 没办法实现根据各点电压计算 距离，于是我们采用事先采集各点电压，在程序中使用查表的方法进行转换坐标， 这样做尽管需要耗费单片机的内存， 但是这种方法简单可行，精确度高，我们采 0.5mm为单位进行多
次采样并取平均值，
然后建立各点的电压值表，电压值表见表一。把这些数据写入单片机，当在表笔 接触铜板时，根据输入的电压值查表找到对应的坐标然后送LCD显示。
3
3.1
3.1.1系统总体框图
系统总体框图如图1所示,
图1系统总体框图
3.1.2信号采集与放大子系统框图与电路原理图
方案二：在铜板背后加电阻，可以增大电阻，但是由于电阻本身大小和要求数量， 没发满足误差的要求。
方案三：利用RC振荡电路，用公式中的1/R对铜板电阻进行放大处理，测量。 但是测算麻烦，误差较大，且不是线性变化。
方案四：直接使用铜板使用恒流源和电桥法测量小电阻，对测量电压多级放大输
出，实现电压测量。
综合以上三种方案以及题目中的要求，方案一不能使表笔在覆铜板上的任
方案二：采用我们此前购买的以STC12系列的单片机带有10位的AD转换作为 主控器件。此方案方便快捷，只需对AD和单片机进行程序编写。
综合考虑，我们将方案一备用，采用方案二。
2
2.1
我们使用单片机控制开关实现对四角测量的通断，通过用第一角电压减去 第二角电压是否大于0来确定上下方向，通过第二角和第三角的压差是否大于0来确定左右方向，然后实现象限位置的确定。
图2信号采集与放大子系统框图
3.1.3单片机控制子系统框图与电路原理图
1、MOS开关子系统框图
图3MOS开关子系统框图
2、单片机子系统电路
图4单片机子系统电路
3.1.4电源
电源由单电源变双电源、滤波部分、稳压部分组成。为整个系统提供+5V,
6V，+12V电压，确保电路的正常稳定工作。单电源变双电源采用TDA2030
实现12V单电源变6V，由6V变5V采用LM2940稳压芯片为核心的电路实现。
3.2
3.2.1程序功能描述与设计思路
1、程序功能描述
程序部分由LCD12864的显示部分，开关的控制部分，AD转换，和电 压数据的计算和处理。
2、程序设计思路
LCD部分用P2口和P0的部分口实现对LCD的控制和写数据。电压值 处理部分事先将测得的数据写入程序，使用P1.0读取电压值在单片机内进行查 表，计算处理后用LCD输出触点的左右侧，象限位置和坐标的信息。开关部分将4个引脚置1,实现MOS管的通断。按键部分使用中断，实现按键特定功能。
关键字：STC12C5A，精密测量，LCD
1系统方案1
1.1铜板处理的论证与选择1
1.2信号采集和放大的论证与选择1
1.3开关控制模块的论证与选择1
1.4电源模块的论证与选择2
1.5控制系统的论证与选择2
2系统理论分析与计算2
2.1左右方向及象限位置的确定2
2.2坐标点测量的方法2
2.3各点坐标采集的方法错误！未定义书签。
1
电源模块组要由恒流源，单电源变双电源电路组成。
恒流源是为铜板提供稳恒电流的，以测量电压信号。单变双电源以TDA2030为
核心的将赛组能提供的12v单电源变为土6v的双电源。在最这个电源的同时， 我们加进了为单片机提供5v电压的电源部分。
1
方案一：采用51系列的单片机作为主控器件，使用自己做的最小系统板，用来 实现要达到的各种要求。但88888888是AD转化需要另外做。此方案规模小， 成本低。
综上我们选择第二种方案。
1.3
方案一：在铜板4个脚都采用4个采集放大电路，但是由于铜板电阻小，很容易 由于导线长度的增大使铜板采集的信号误差变大。
方案二：只用一个采集放大电路，利用以IRF540n为核心的mos开关模块，让 单片机通过此开关控制模块对测量线路的开闭进行控制。
方案二既简单也容易控制我们，所以我们选择方案二。
2013年全国大学生电子设计竞赛
手写绘图板（G题）
【本科组】
Dut physics
2013年9月7日
本作品以STC12C5A单片机为核心，对铜板这种小电阻在微弱变化下的精 密测量，以实现对触点的精确定位。用恒流源给覆铜板加稳恒电流，利用电桥 和OP07对产生的电压信号进行采集和放大。用单片机控制MOS开关控制覆铜 板四角接线的开闭。制作一个10cm*15cm的手写绘图板，并对板上任意位置进 行坐标读取，分辨率小于10mm，并在12864的LCD显示器上进行显示。
4.3测试结果及分析6
4.3.1测试结果（数据）6
4.3.2测试分析与结论7
附录1:电路原理图8
附录2:源程序9
手写绘图板（
【本科组】
1
本系统主要由铜板模块、信号采集和放大模块、开关控制模块、电源模块， 控制模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1
由于测得的铜板电阻太小，现考虑以下方案。
方案一：采用在板上腐蚀网格或者有规律的数学图案， 这种方法有利于增大铜板 的测量电阻，利于在测量过程中电压的获取和计算， 但是这种方案会使板面不够 平稳，如果间隙不够小，就会导致分辨率太低，误差较大。
3.2.2程序流程图
1、主程序流程图
开始
将上面的信息输入到
LCD显示
2、按键子程序流程图
3、MOS管开关和测量子程序流程图
3电路与程序设计3
3.1电路的设计3
3.1.1系统总体框图3
3.1.2信号采集与放大子系统框图与电路原理图3
3.1.3单片机控制子系统框图与电路原理图3
3.1.4电源4
3.2程序的设计4
3.2.1程序功能描述与设计思路4
3.2.2程序流程图4
4测试方案与测试结果6
4.1测试方案6
4.2测试条件与仪器6