全国电子设计大赛报告一等奖

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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

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

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。

电子设计大赛设计报告模板

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。

全国电子设计大赛报告

全国电子设计大赛报告

全国电子设计大赛报告 Hessen was revised in January 20212013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内回复倒立状态;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°。

电子设计大赛实验报告

电子设计大赛实验报告

电子设计大赛实验报告电子设计大赛实验报告引言:电子设计大赛是一个展示学生电子设计能力的舞台,通过参与大赛,学生们可以锻炼自己的实践能力和团队合作精神。

本文将介绍我们参加的电子设计大赛项目以及我们的设计思路、实验过程和结果。

一、项目介绍:我们参加的电子设计大赛项目是基于嵌入式系统的智能家居控制系统。

该系统可以通过手机App远程控制家居设备,实现智能化管理和控制。

我们选择这个项目的原因是智能家居是未来的发展趋势,我们希望通过参加大赛来提升自己在嵌入式系统设计方面的能力。

二、设计思路:我们的设计思路是基于物联网技术,将家居设备与嵌入式系统相连接,通过手机App进行远程控制。

首先,我们选用了一款性能强大的嵌入式开发板作为主控制器,并通过传感器模块采集家居设备的状态信息。

然后,我们设计了一个基于Wi-Fi的通信模块,使得开发板能够与手机App进行通信。

最后,我们开发了一个简洁易用的手机App,用户可以通过该App实现对家居设备的远程控制。

三、实验过程:在实验过程中,我们首先进行了硬件的搭建和连接。

我们将开发板与传感器模块、通信模块进行连接,并进行了必要的调试和测试。

接下来,我们开始进行软件的开发。

我们使用C语言编写了嵌入式系统的控制程序,并进行了功能测试和性能优化。

同时,我们还使用Java语言开发了手机App,并进行了界面设计和用户体验测试。

最后,我们进行了整体系统的集成测试,并对系统进行了功能和稳定性的验证。

四、实验结果:经过一段时间的努力和不断的改进,我们的智能家居控制系统取得了令人满意的成果。

我们的系统能够准确地采集家居设备的状态信息,并能够通过手机App实现对设备的远程控制。

同时,我们的系统还具备了良好的稳定性和可靠性,能够满足用户的需求。

在大赛的评比中,我们的项目获得了优秀奖,得到了评委和老师们的认可和赞扬。

结论:通过参加电子设计大赛,我们不仅锻炼了自己的实践能力和团队合作精神,还提升了自己在嵌入式系统设计方面的能力。

全国电子设计大赛报告6

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。

2015年全国大学生电子设计竞赛-F题(数字频率计)-全国一等奖-电子科技大学

2015年全国大学生电子设计竞赛-F题(数字频率计)-全国一等奖-电子科技大学
同样,测量存在 1 的计数误差,误差大小为:
| N s | 。题目中极限情况下要 Ns
-3-
求在 5MHz 、10%占空比时 达到 0.01。因此,由
| N s | 0.01 ,可求得 Ns
Ns 100 。为在 20ns 时间内计数值大于 100,时基脉冲频率需大于 5GHz。可通
图 1 系统框图
单片 机
人机 界面
二、理论分析与计算
2.1 宽带通道放大器设计 按题目的要求, 被测正弦波信号有效值范围需要为 10mVrms 至 1Vrms,频率范 围为 1Hz 到 100MHz。一般考虑用放大器进行放大,再使用门电路整形。假设门 电路输入电压超过 2V 就被识别逻辑 1 电平,则对于小信号,要使放大后能够触 发逻辑门或者缓冲器进行缓冲整形,所需放大器增益为:
dt 100% 。
| D0 D | 100% 。 D0
4.2.4 数据刷新时间测量 在本系统中单片机提供预设的闸门时间为 1.2s,实际的闸门时间约为 1.4s, 数据在单片机中处理并送去显示所需要的时间约为几 ms,总刷新时间不会超过
-6-
1.5s。 理论上 1Hz 的信号所需要的刷新时间是最多的,故在 1Hz 频率的情况下,通 过秒表测量信号的刷新时间。 4.3 测试结果及分析 4.3.1 频率和周期测量 测量数据如下表 2 所示:
图 6 系统流程图
图 7 FPGA 和单片机连接框图
-5-
四、测试方案与测试结果
4.1 测试仪器 根据题目要求,所需要的测试仪器如下表 1:
表 1 测量仪器表
序号 1 4.2 测试方案
仪器名称 双通道函数信号发生器
型号 DG4162
指标 0~160MHz
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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。

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 内回复倒立状态;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°。

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:MC9S12XS128单片机BTN7971 驱动内置AD直流电机角位移传感器摆杆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PWM,1 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,然后通过芯片内置AD每隔读取到数据,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MC9S12XS12单8 片机,它是一款增强型16位单片机,该单片机采用CPU12XV 2 内核,可运行在40MHz总线频率上。

存储器:128KBF LASH;2KBE EPROM;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内部包含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,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内部的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V 压:ad 5 ad* 5 V * * 360 1024 ; 360 。

由这两个公式推算出 1024(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。

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五系统测试与误差分析测试方案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。

测试使用仪器量角器,数字万用表VC890D,示波器DS2101,秒表。

测试结果与误差分析① 摆杆处于自然下垂状态,观察摆角到达60°和时间。

② 摆杆处于自然下垂状态,观察摆杆完成圆周运动时间③ 摆杆处入自然下垂状态,外力拉起摆杆接近165°,摆杆保持倒立不少于5s ,观察旋转臂的转动角度。

失败原因:电机马力不足,pd 值未调好。

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,观察所需时间失败原因:电机马力不足,摆杆头重脚轻而且调试时间不足,导致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。

在这段时间内的试验过程中,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内,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》. 北京:北京理工大学出版社,2003 [2]何立民. 《单片机高级教程应用设计》. 北京:北京航空航天大学出版社,2000[3]朱定华. 《单片机原理与接口技术》. 电子工业出版社,2006[4]吴建平. 《传感器原理及应用》. 北京:机械工业出版社,2009[5] 郁有文. 《传感器原理及工程应用》. 西安:西安电子科技大学出版社,2008附录 1 程序清单(部分)// 主函数 #include <> /* common defines and macros */ #include "" /* derivative-specific definitions */ #include "" #define PITTIME 800 // 定时,, 1000*5us int PJT=478; // 平衡位置角度传感器 Ad 值 void PLL(void) //48MHz { CLKSEL=0X00;/2 PLLCTL_PLLON=1; SYNR =0x40 | 0x03;REFDV=0x80 | 0x01; POSTDIV=0x00; _asm(nop); // _asm(nop); while(!(CRGFLG_LOCK==1)); CLKSEL_PLLSEL =1; } void PIT_init(void) //{ PITCFLMT_PITE=0; PITCE_PCE0=1;PITMTLD0=199; 即 5us PITLD0=PITTIME-1; PITINTE_PINTE0=1; PITMUX_PMUX0=0; PITCFLMT_PITE=1;}void main(void) { /* put your own code here */外部时钟 16MHz // 禁止使用锁相环,系统频率 =外部晶振,总线频率 =系统频率打开锁相环// //PLLclock=2*osc*(1+SYNR)/(1+REFDV)=96M; 当POSTDIV=0x00时, BUS CLOCK=PLLclock/2=48M// // 等待锁相环初始化完成 使用锁相环频率作为系统频率 定时中断初始化函数 5uS 定时中断设置 //PI T// //8//16 // // //PIT DisableInterrupts ; IRQCR=0x00; // ECLKCTL=0XC0; //PLL(); INIT_PWM(); INIT_AD(); PIT_init(); UART_Init ();禁止 定时器通道 0使能 位定时器初值设定 ,240 分频,在 48MHzBusClock 下,为。

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