2011年全国电子设计大赛论文
2011年全国大学生电子设计竞赛论文
2011年全国大学生电子设计竞赛帆板控制系统(F题)【高职高专组】2011年09月03日帆板控制系统摘要本帆板控制系统是以STC89C52单片机为核心,应用PWM 技术、旋转角度传感器角度传感器和AD转换技术实现了帆板控制系统的设计。
系统应用PWM脉冲宽度调制方式实现对风扇风速的多级调整;不同风速下系统通过风扇吹动帆板,控制帆板转角从0~60°任意变化,同时帆板的角度由旋转角度传感器检测,通过AD转换后在LCD-1602上显示。
系统不仅可以通过键盘调整风速使帆板达到合适的角度,而且可以通过风扇转速的自动调节,控制帆板精确转动,使帆板的角度与输入的角度一致。
经实验调试,帆板控制系统的设计较好地满足了任务要求。
关键词:STC单片机、PWM调速、旋转角度传感器、AD转换I帆板控制系统摘要本帆板控制系统是以STC89C52单片机为核心,应用PWM技术、旋转角度传感器角度传感器和AD转换技术实现了帆板控制系统的设计。
系统应用PWM脉冲宽度调制方式实现对风扇风速的多级调整;不同风速下系统通过风扇吹动帆板,控制帆板转角从0~60°任意变化,同时帆板的角度由旋转角度传感器检测,通过AD转换后在LCD-1602上显示。
系统不仅可以通过键盘调整风速使帆板达到合适的角度,而且可以通过风扇转速的自动调节,控制帆板精确转动,使帆板的角度与输入的角度一致。
经实验调试,帆板控制系统的设计较好地满足了任务要求。
关键词:STC单片机、PWM调速、旋转角度传感器、AD转换一、系统方案、1、主控制模块的论证与选择:方案一:采用FPGA或CPLD作为系统的控制器。
优点:可以实现复杂逻辑功能,规模大,速度快,密度高,体积小,稳定性高,容易实现仿真、调试和功能扩展。
缺点:成本高,引脚多,PCB布线复杂。
本设计对数据的处理要求不高,此方案的优势得不到充分体现。
方案二:采用51单片机作为系统的控制器。
优点:算术运算功能强,软件编程灵活,自由度大,技术成熟,体积小,成本低,容易实现仿真、调试和功能扩展,并而51MCU的运用比较熟练。
2011全国电子设计大赛论文-G题(此作品获全国二等奖)
赛区:江西赛区赛区编号:JXB13003 测试人签字:简易电阻测量仪(G题)摘要:随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的的适应范围越来越广泛,而且智能化逐渐替代旧版产品,在应用中我们常常要测量电阻的大小,因此设计更加可靠,安全,快捷的电阻测量仪,具有极大的现实必要性。
本系统由STC89c55单片机作为数据处理和控制核心,通过单片机,经过待测电阻Rx 后,由仪表放大器OP07采样并放大Rx两端电压,再经TLC2543转换送回单片机,进行欧姆定律处理计算,并在12864液晶上显示。
该测量仪可直接从LCD液晶上读出所测得的电阻值,测量范围为1Ω~10MΩ测量精度高达±1%,通过单片机的计算测量结果,并通过12864LCD液晶屏显示数据。
从而实现电阻的测量和显示。
通过实际检测,不仅测量简便,读数直观,且测量精度、分辨率也高于一般电桥。
关键词:STC89c55单片机 TLC2543 AD转换 LCD液晶屏运放OP071 方案选择与论证1.1 电阻测试方案比较电阻测试仪的比较可有多种方案完成,例如利用模拟电路,电阻可用比例运算器法和积分运算器法,电桥检测法.方案一:可编程逻辑控制器(PLC) 应用广泛,它能够非常方便地集成到工业控制系统中。
其速度快,体积小,可靠性和精度都较好,在设计中可采用PLC对硬件进行控制,但是用PLC实现价格相对昂贵,因而成本过高,且对其应用较生疏。
方案二:采用RC振荡回路,通过测量频率来计算相应的阻值,测量范围较宽,但振荡回路受外界干扰较大,测量精度较低,测量误差不易控制。
方案三:采用恒压源分压法,通过测量电压值,采用电压比例计算R值,该方案电路稳定,受外界影响小,测量精度高,且范围较宽,另一方面便于使仪表实现自动化,而且设计时间短,成本低,可靠性高。
综上所述,系统将采用方案三,采用恒压源分压法,更为简便可行,节约成本。
1.2 AD转换方案方案一:采用ADC0832ADC0832是串行接口的8位A/D转换器,双通道A/D转换,输出输入电平与TTL/CMOS 相兼容,最高转换时间为32US,体积小,使用简单,价格便宜,但分辨率较低,难以满足测量需求。
2011年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 (3)二、设计方案及比较 (4)1. 三角波产生器 (4)2. 加法器 (5)3. 滤波器 (5)4. 比较器 (7)三、电路设计及理论分析 (7)四、电路仿真结果及分析 (12)1.U端口 (12)1o2.U端口 (13)1i3.U端口 (13)2i4.U端口 (14)2o5.U端口 (14)3o五、总结 (15)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。
2011年电赛陕西赛区上报国家参赛队设计报告论文1
2011年电赛陕西赛区上报国家参赛队设计报告论文模板(1)光伏并网发电模拟装置学校:********作者:*** *** ***指导教师:***中文摘要:本制作采用模拟锁频-锁相技术~实现了对基准正弦信号相位的精确跟踪,利用PWM调制技术的D类功放~实现了DC-AC的高效变换,输出级功率VMOSFET管采用H桥结构~实现了输出正弦电压的无缝交接和功率拓展,采用负反馈电压调整技术~实现了U = U/2的精确跟踪~采用AD+CPU的方法实现了过流过压保护点的精确设定。
实测dS结果表明~该装置实现了题目要求的全部功能~多项指标优于题目要求。
英文摘要:***************关键词:DC-AC;PWM;D类功放,负反馈调整,锁频-锁相一、方案论证1(DC-AC变换与功率放大方案有三种方案可供选择。
一是直接线性功率放大方案:将基准电压直接进行线性功率放大,实现DC-AC变换。
此方法虽简单,若选放大器为A、B、C类则效率都不高。
二是斩波方案:利用开关管将直流电压斩波为与基准正弦信号周期相同的方波,再通过低通滤波器滤出基频。
优点是方案简单,效率高,缺点是滤波电路复杂,输出波形失真太大。
三是PWM调制的D类功率放大方案:此方案效率高,失真小。
经比较,采用方案三。
DC-AC变换器采用PWM调制的D类功率放大器,其除了具有极高的效率,还具有良好的线性。
为了满足输出电压幅度(或输出功率)的要求,输出开关功率管必须接成H桥的形式。
2(频率-相位跟踪方案方案一:数字锁频—锁相方案,此方案采用数字锁相环,同时对频率和相位进行跟踪。
先将基准信号和输入电压采样信号分别变换为矩形脉冲,送数字锁相环进行处理,然后再变换成正弦电压信号,将其作为控制电路的新基准。
该方案最大优点是硬件结构简单,实现灵活方便。
方案二:模拟锁频-锁相方案,此方案采用模拟方法进行频率和相位的跟踪。
一般的模拟锁相环,锁相后往往存在固定相差,本方案采用矢量旋转合成技术,即将U和U通过reffo鉴相、相位误差比较放大后,去压控与U互成?90的矢量的幅度,最后再与U 矢量进行refref叠加,形成旋转合成矢量,作为逆变器的输入电压,最终实现U 和U几乎零相差的相位跟fr踪。
全国大学生电子设计竞赛论文写作指导[精选五篇]
全国大学生电子设计竞赛论文写作指导[精选五篇]第一篇:全国大学生电子设计竞赛论文写作指导全国大学生电子设计竞赛论文写作指导电子竞赛设计与总结报告[书写格式]×××××设计与总结报告摘要一:方案设计与论证方案1:方案2:方案3:方案论证:方案选定:二:电路设计1、×××单元电路设计2、×××单元电路设计3、××××单元电路设计……整机电路以及软件设计的流程图三:测试方法与测试结果1、测试仪器:2、测试方法:3、测试结果:四:讨论设计与总结报告要求和评判[要求和给分]摘要:300 字左右,简述设计思路、电路结构,所用主要元器件,实现的功能和达标的情况,特点、特色。
要求:文字简练、措词准确、表达清楚。
达标程度要实事求是,特点、特色的叙述、措词,要考虑科学性、正确性。
方案设计与论证:※ 引言:针对课题的要求、重点、难点,叙述所提方案的依据、理由。
可以是总的一段引言(在叙述摘要之后),也可以分别叙述,放在每个方案之前。
※ 框图:应是单元电路、功能电路的方框表示,用框图表达方案比用框图表达整机电路要粗一点,突出功能即可,每个框图要标出所用主要元、器件。
要注意信号、数据传输走向。
表达整机电路的框图还应包括前端、终端器件、供电。
※ 要求:提出3 个独立的方案,少一个扣2 分。
要指出每个方案的可行性、优缺点,要提出选择所选方案的理由。
※ 方案的正确性占6 分,要注意科学性、正确性、可行性、实施难度。
※ 方案的优良程度是横向比较,而不仅是(本队)三个方案比。
主要考虑:全面达标,电路简繁程度,新器件的应用,性价比,设计有无创新。
电路设计:(如果有软件设计内容,可分为电路设计、程序流程)※ 重点是电路原理叙述和主要参数的计算。
※ 比较简单的电路:直接给出整机电路,然后简述电路工作原理,最后列出有关的元件参数计算。
2011电子设计大赛C组一等奖论文(小车)
2011年全国大学生电子设计竞赛论文课题:智能小车(C题)摘要:为了满足智能小车的设计要求,设计了以微控制器为核心的控制系统和算法。
首先进行了各单元电路方案的比较论证,确定了硬件设计方案。
小车采用了两轮双电机驱动方式,以16位微控制器MC9S128MAA作为控制核心。
采用VNH3SP30驱动直流电机,该驱动芯片具有内阻小、电流大、且控制简单的特性。
通过编码器及PID控制算法实现了小车运动速度和转向的精准控制。
通过红外发射管及1KL3B红外接收管,实现了小车搜寻内沿黑线及边线等功能;系统显示单元选用了图形点阵式LCD,通过串行数据通信实现信息显示。
实际测试表明,所采用的设计方案先进有效,完全达到了设计要求。
关键词:智能小车,红外,寻线,超车,单片机1、系统方案的设计与论证1.1 系统总体框架整个系统分为系统模块、角度检测模块、电机驱动模块、电源模块、显示模块。
各模块的系统框图如图1所示。
图1 系统模块框图1.2 方案论证与比较(1)控制模块传统的51单片机广为应用,具有使用简便、便宜价格等优点,但是其运算能力较低,速度较慢,功能相对单一,难以实现较复杂的任务要求。
MC9S12XS128是一款功能强大的16位微控制器,具有非常丰富的片上资源,如:10位精度的ADC,节省了片外AD;强大的定时器,方便对电机进行控制,可以进行浮点型运算。
另外还有精密的比较器,大容量的RAM和ROM,可存储大容量的程序。
(2)电机模块方案方案一:采用步进电机控制悬挂物体的准确运动,步进电机不需要使用传感器就能精确定位,但其驱动能有限不适合驱动小车。
方案二:采用低内阻大电流的电机驱动芯片VNH3SP30 驱动直流电机,相比于L298NSP30优势明天且速度相应较好。
基于上述理论分析,我们选择方案二。
(4)显示系统方案方案一:采用LED数码管显示器。
LED 数码管亮度高,醒目,但是其电路复杂,占用资源较多,显示信息量较小。
方案二:LCD液晶显示器。
2011全国大学生电子竞赛最完美设计报告
2011全国大学生电子设计竞赛《设计报告》题目:帆板控制系统摘要:自动控制系统在机械、机器人平衡运动控制研究中有着举足轻重的作用和地位,国内外都有进行广泛的研究,在实际生活、军事、工业生产中的应用更是非常广泛。
本项目是设计一个帆板控制系统,编写基于STC89C52单片机控制程序,通过对电机的转速控制,调节风扇的风力大小,从而改变帆板的转角θ,再用角度传感器测试θ的数据,传送到单片机,并用LCD1602的液晶显示器实时显示数据。
关键词:MMA7455角度传感器 STC89C52单片机智能控制帆板Windsurfing Broad Control SystemAbstract:Automatic control system is acted as an important role in the mechanical, robotic motion control balance research. Extensive research has been carried out in human life, military, industrial production. The project is proposed to design a windsurfing broad control system based on a MCU STC89C52 programming. By controlling the motor’s rotating speed, different wind speed can be produced, which results in changing the windsurfing broad position, turning angle θ. MMA7455 angle sensor is used for angle detection and transfer the data to the MCU, while the turning angle θ can be displayed on LCD(LCD1602) in real-time.Key word:MMA7455 angle sensor, STC89C52, Intelligent control, Windsurfing目录一. 设计要求 (3)1.基本要求 (3)2.发挥部分 (3)二. 方案的设计与论证 (3)1.总体方案的描述 (3)2.各模块系统电路的比较与选择 (3)三. 硬件电路设计与分析 (7)1.硬件系统组成及方框图 (7)2.主要模块电路设计与分析 (7)四. 系统程序设计与工作流程 (10)1.检测角度传感器子程序 (10)2.扫描按键子程序 (11)3.调制PWM脉宽中断子程序 (11)4.主程序 (12)五. 理论分析及测试结果 (12)1.风扇控制电路 (12)2.倾角检测原理 (12)3.控制算法 (12)六. 测试方案及结果分析 (13)1.测试方法 (13)2.测试仪器 (13)3.测试结果分析 (13)七. 结论 (13)一、设计要求1、基本要求(1)用手转动帆板时,能够数字显示帆板的转角θ。
2011年电子设计竞赛设计报告(A题)
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统(A题)2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告开关电源模块并联供电系统(A题)摘要本次设计的开关电源模块并联供电系统由两个LM2596进行DC/DC变换,用8051单片机作主控芯片。
输入DC 24V,输出DC 8.0V,额定输出功率为32W,采用对等互补均流方式进行电流自动分配输出,具有过流和短路保护功能,系统转换效率达到70%以上。
关键词:DC/DC变换,并联供电系统,开关电源AbstractThe design of the switching power supply module consists of two LM2596 in parallel power supply system for DC / DC converter, with 8051 as main chip. Input DC 24V, output DC 8.0V, the rated output power of 32W, the application of the complementary stream are automatically assigned to the current output, with over-current and short circuit protection, system conversion efficiency of 70%.Keywords: DC / DC converter, parallel power supply systems, power目录1 方案论证与比较 (3)方案一恒流控制法 (3)方案二外部电路控制法 (3)方案三对等互补分流法 (3)2 系统设计与分析 (4)2.1总体框架分析 (4)2.2 单元电路设计 (4)2.2.1 降压电路设计 (4)2.2.2采样放大电路设计 (5)2.2.3 A/D转换模块设计 (5)2.2.4 控制模块设计 (5)2.2.5 负电压产生电路设计 (5)3 理论分析与计算 (5)3.1 DC/DC 变换器稳压 (6)3.2 电流电压检测 (6)3.3 均流方法 (6)3.4 过流保护 (6)4 软件设计 (6)5 系统测试 (7)5.1 测试仪器 (7)5.2 测试方法 (7)5.3 测试数据 (7)6 结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)1 方案论证与比较方案一恒流控制法图1 恒流控制示意图系统由第二个LM2596接收到10K的电位器的反馈电压,实现恒流输出,不足的功率由第一个LM2596互补输出,实现电流分配。
2011全国电子设计大赛C智能小车论文
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告智能小车(C题)摘要:智能小车可在预先设定的场景模式中自动运作,其设计主要集机械、电子、检测技术与智能控制于一体,可应用于工业控制等领域,是机器人研究领域的一项重要内容。
本设计以玩具小车为车体,硬件是以STC89C52单片机为主控芯片,配合直流电动机、光电传感器、超声波传感器、无线收发器、LED 数码管等器件构成,并通过相应的软件代码实现控制小车的前进、转弯、加速、减速等动作;实现了精准地完成两小车同时起动,并在行车道同向而行,在超车区实现两车交替超车领跑功能,并由LED显示系统的行驶时间和通信节能等指标。
实验表明,本设计结构简单,在一定程度上体现了小车的智能化运作,具有较好的鲁棒性。
关键词:智能小车;场景模式;超声波传感器;无线收发器;交替超车Design of Intelligent CarAbstract:Intelligent car be automatic operation in the pre-set Prospects mode.It is designed by an organic whole of machinery, electronics, detection technology and intelligent control. Intelligent car can be used in the industrial control, it is an important content of the field of Robot research.The toy car is use for the body of Intelligent car in the designe.The hardware is made up of the devices ofSTC89C52 microcontroller which is the main control chip, dc motor, photoelectric sensors, ultrasonic sensors, wireless transceiver, LED digital,etc.And it can make the car realize the faction of sdvance, turn, accelerate, slowing down,etc. It also can accurately finish two cars a starting at the same time,and two cars can run in the same direction in the running lane, realise two car overtaking alternately in overtaking area. The LED displays travel time and passed black line and realise Communication energy saving.The designe shows that this design is simple in structure,reflects intelligent operation in a certain extent and has good robustness.Key words: Intelligent Car;Prospects Mode;Ultrasonic Sensors;WirelessTransceiver;Overtaking Alternately;Energy Saving目录一、系统设计要求......................................................... - 1 -1.1 任务............................................................. - 1 -1.2设计相关要求..................................................... - 2 -1.2.1 基本要求................................................... - 2 -1.2.2 发挥部分................................................... - 2 -二、系统方案论证与选择................................................... - 2 -2.1 系统基本方案..................................................... - 2 -2.2系统各模块的最终方案............................................. - 6 -三、系统的硬件设计与实现................................................. - 6 -3.1系统硬件的基本组成部分........................................... - 6 -3.2主要单元电路的设计............................................... - 7 -3.2.1电源电路................................................... - 7 -3.2.2控制电路................................................... - 8 -3.2.3循迹探测电路............................................... - 8 -3.2.4测距电路................................................... - 9 -3.2.5电机驱动电路.............................................. - 10 -3.2.6数码管显示电路............................................ - 10 -3.2.7无线通信电路.............................................. - 11 -四、系统软件设计........................................................ - 12 -4.1基本要求甲车流程图.............................................. - 12 -4.2基本要求乙车流程图.............................................. - 13 -4.3超声波发送和接收模块流程图...................................... - 14 -五、系统测试............................................................ - 14 -5.1测试仪器........................................................ - 14 -5.2指标测试........................................................ - 15 -5.2.1测试方法.................................................. - 15 -5.2.2测试数据及测试结果分析.................................... - 15 -5.2.3系统任务完成情况.......................................... - 15 -六、总结................................................................ - 16 -参考文献............................................................ - 16 - 附录................................................................ - 17 -一、系统设计要求智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分,其设计主要集机械、电子、检测技术与智能控制于一体,是机器人研究领域的一项重要内容,在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景,且其智能技术广泛运用于各种领域。
C智能小车2011电子设计大赛C题论文 智能小车 C8051F320单片机控制 C语言
2011年全国大学生电子设计竞赛智能小车(C题)智能小车(C题)摘要本系统以单片机C8051F320为控制核心,使甲、乙两辆智能小车按题目要求行使,即首先两车在行车道同向而行跑一圈,接着实现两车交替超车领跑的功能。
小车在行车道时,利用灰度传感器检测转弯标志线来实现转弯,通过红外光电开关来检测跑道边界线,并且利用光电开关实现避障。
当小车检测到超车标志后,计算两车之间的距离,根据由测速码盘传回的小车速度,计算超车时间及规划行走路线。
两车之间利用无线通信模块进行协调,避免发生碰撞,同时液晶模块可以显示出小车速度、运行状态、电池电压等信息,增强了人机交流的友好性。
关键词:智能小车超车避障通信目录一、方案设计与论证 (1)1.控制器模块 (1)2.边界检测模块 (1)3.测距模块 (2)4.无线通信模块 (2)二、理论分析与计算 (2)三、硬件电路设计 (5)1.电源模块 (6)2.电机驱动模块 (6)3.标志线检测模块 (7)4.障碍物检测模块·····································································································85.边界检测模块 (9)6.测速模块 (9)7.超声波测距模块 (1)8.液晶显示模块 (11)9.无线通信模块 (12)10.主控电路 (13)四、软件设计 (13)五、测试和测试结果 (14)六、参考文献 (15)一、方案设计与论证1.控制器模块智能小车的交替领跑功能要求小车的“感觉器官”,即传感器的数量及种类较多,并且两车之间的无线通信至关重要,诸多的信号要进行准确、快速处理,因此选择合适的控制器是满足系统快速反应和精确控制设计要求的基础。
电赛论文
参赛队:1181062011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统(A题)【118106组】2011年9月6日摘要本系统以TL494脉宽调制控制器为核心,控制全控型器件,以实现降压斩波,得到DC-DC开关电源,电压稳定在8V;双路开关电源并联后,用均流芯片UC3902控制流过负载的总电流,即电流按指定要求1:1或1:2自动分配流经两个DC-DC支路。
通过利用TL494内部的反馈电路,自动调整电压值使输出恒定,当过电流时实现过流保护的功能。
关键词:开关电源,均流,TL494ABSTRACTThis system used TL494 pulse width modulation controller as the main method to get the 8V direct voltage; Double road of switch power supply after all, with parallel flow load control through UC3902 chip of the total current source, that is current the specified requirements 1:1 or automatic assignment 1:2 across a DC-DC branch. TL494 internal also has perfect feedback circuit, automatic adjustment output voltage is constant, when a current with the flow and protection function.Key words: switching power supply, current balance,TL494目录一、设计方案论证---------------------------------------------------------1二、系统的组成------------------------------------------------------------2三、单元模块设计---------------------------------------------------------2四、系统调试---------------------------------------------------------------4五、系统功能、指标参数------------------------------------------------4六、设计总结---------------------------------------------------------------5七、参考文献---------------------------------------------------------------5开关电源模块并联供电系统(A题)【118106组】一、设计方案论证(1)开关电源模块并联供电,应满足并联系统需要达到两个基本要求:1.1、当任意模块发生故障时, 其余模块能继续提供足够电能, 整个系统不会崩溃, 即单个模块的故障不影响整个系统的正常运行;1.2、模块之间自动实现均流, 无需外加均流控制单元,无需人为的整和设定。
2011全国大学生电子大赛开关电源模块并联供电系统(A题)论文方案
2011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统(A题)【XX组】2011年9月6日摘要本设计是要求制作一个由两个小功率DC/DC 模块构成的并联供电系统。
综合考虑题目基本部分和发挥部分的要求。
可以看出该供电系统要求有较高的效率和稳定的电压电流输出。
最主要的目的是达到供电系统自动均流的效果。
我们根据以上要点设计了一个模拟电路和数字电路相结合的系统。
模拟电路部分采用双端驱动集成电路——TL494来完成。
数字控制系统由单片机STC12C5A60S2、DA模块、高精度放大模块、以及按键设定模块和1602液晶显示组成人机交互界面。
其组成电路可以实现以下几个功能:1.控制DC/DC模块的输出电流,使其按比例输出2.测试输出电流并显示3.比较两个DC/DC 模块的输出电流并显示比值。
关键词:TL494 单片机STC12C5A60S2 1602液晶显示开关电源模块并联供电系统(A题)【XX组】1系统方案本系统主要由DC/DC 模块、控制模块、DA转换模块、液晶显示模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 DC/DC模块的论证与选择方案一:采用电压控制脉宽调整技术,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:采用电流控制脉宽调制,此技术相比传统的仅有输出电压反馈的PWM 系统比较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性能有了明显的改善。
一使系统具有快速的瞬态响应及高速的稳定性,二,输出电压精度很高。
三,具有内在的对功率开关电流的控制及限流能力。
四,具有良好的并联运行能力。
综合以上两种方案,选择方案二。
1.2 控制系统的论证与选择方案一、采用AT89C51单片机进行控制。
AT89C51价格低廉,结构简单,且资料丰富;但是51单片机系统资源有限,8位控制器,运算能力有限,无法达到较高的精度。
2011年校园电子设计大赛设计论文
4.3.2 PID 算法 .............................................. 10 第五章 设计方案评价及使用方法..................................... 12 5.1 设计方案评价................................................ 12 5.1.1 优点 .................................................. 12 5.1.2 缺点.................................................. 12 5.2 使用方法.................................................... 12 第六章 结论与展望................................................. 13 参考文献........................................................... 14 程序清单........................................................... 15
图 3-4 18B20 的温度存储方式
这是 12 位转化后得到的 12 位数据, 存储在 18B20 的两个 8 比特的 RAM 中, 二进制中的前面 5 位是符号位,如果测得的温度大于 0,这 5 位为 0,只要将测 得的数值乘以 0.0625 即可得到实际温度。 例如:0550H 为+85℃, 0191H 为+25.0625℃, FC90H 为-55℃。
图 3-3 温度采集电路
2011年全国电子设计大赛LC谐振放大器
LC谐振放大器摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,而且通信距离越远,要求输出功率越大。
所以为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。
本次设计先是对高频功率放大器有关理论知识作了一些简要的介绍,然后在性能指标分析基础上进行单元电路设计,最后设计出整体电路图,在软件中仿真验证是否达到技术要求,对仿真结果进行分析,最后焊接并调试电路。
关键词:高频谐振功率放大器谐振回路耦合回路工作状态AbstractHigh frequency power amplifier is an important part of the equipment to send one of communication, circuit, in order to make up for in process of wireless transmission signal attenuation requirements with greater transmitter output power and communications, the farther the distance, the greater the output power requirements. So in order to get enough high frequency output power, must use high frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency band, relatively narrow, so the general use of the web as a load circuit choose frequency.The first design of the high frequency power amplifier theory knowledge about some briefly introduced, and then the performance index analysis in based on the circuit design, and in the end the design unit circuit diagram, a whole in software simulation verify whether attain the technical requirements of the simulation results on analysis, the final installation and debugging circuit circuit.Keywords:High-frequency resonant power amplifier Resonant circuitCoupling Loop Working condition一、方案比较与论证1.基本方案根据要求,需要设计并制作一个低压、低功耗的LC谐振放大器;为了便于测试,在放大器的输入端插入一个40dB的固定衰减器。
2011全国电子设计大赛—基于单摆的平衡系统报告
2011年全国大学生电子设计竞赛基于自由摆的平板控制系统(B题)【本科组】2011年9月3日摘要本系统设计是以角度传感器和单片机最小系统为核心。
用角度传感器来采集数据,通过A/D模块将采集的模拟量转化为数字量,由单片机控制步进电机来调整平板在单摆摆动过程中得角度,保证硬币不掉。
信号采集是MMA7260 三轴加速度传感器,该传感器采用了信号调整、单级低通滤波器和温度补偿技术,提供四个灵敏度的选择。
信号采集后由单片机进行监控,1602液晶显示器完成相关电压测量参数的显示功能,并通过步进电机来事实调控平板的角度,最终实现单摆硬币不掉功能。
关键字:角度传感器,A/D转换,电机驱动一、方案设计1.1 理论分析根据题目要求,要实现自由摆的平衡控制,必须要解决平板在摆动过程中角度的实时调动,经过讨论设计大致框图如下:采集单摆信号角度传感器机械单摆A/D转换模块1.2设计方案的分析1.2.1传感器芯片的选择方案一:单摆在摆动过程中要通过传感器来收集角度变化信号,选择角度传感器MPP2882芯片,该芯片轴每转过1/16圈,角度传感器就会计数一次。
往一个方向转动时,计数增加,转动方向改变时,计数减少。
计数与角度传感器的初始位置有关。
但是,单摆在摆动时偏角范围在0~60度,此芯片的计数间隔太大不能满足平板的实时转动。
方案二:传感器芯片MMA7260是一种低功耗,低压运行,高灵敏度的三轴加速度传感器,单摆在摆动时只需要芯片检测X、Y轴方向上得加速度。
可以通过G1、G2引脚电平的控制来选择该芯片的灵敏度。
MMA7260在不同状态下X、Y根据角度的不同输出电压值。
芯片设计稳定,防震能力强,环保封装,价格低廉。
通过以上分析,决定使用方案二。
MMA7260在随着单摆摆动时,根据不同的方向变化来输出不同的电压,输出电压由A/D0804把采集到的模拟量转化为数字量,通过函数关系来确定电压来控制步进电机的转动。
1.2.2电机的选择方案一:最初我们选用电机型号为28BYJ—48 5VDC 步进电机,该电机的减速比为1/64,步距角为5.625度/64,四相八拍的驱动方式。
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2011年全国大学生电子设计竞赛设计与总结报告课题:基于自由摆的平板控制系统(B题)学校:西安工程大学专业:电子信息工程学生:刘明明杨彪胡光锋导师:康科峰时间: 2011年8月31日~9月3日目录摘要。
1.系统设计方案及控制策略。
1.1系统设计方案。
1.2控制策略2.系统硬件设计。
2.1摆架系统结构2.2角度传感器。
2.3步进电机驱动电路。
3.软件设计4.测试结果5.系统程序流程图6.参考文献。
题目名称:基于自由摆的平板控制系统(B题)摘要本文分析了测控系统的结构和特点,结合现代控制技术,微机技术,以及单片机为代表的微电子技术设计了自由摆的平板控制系统,阐述了系统设计要求,设计方案和实现方法。
考虑到步电机有精确,操作简单等特点,伺服机构采用步电机作为执行元件。
系统主要有摆架框架,数据采集部分,主控板,驱动系统部分组成。
本文详细介绍了控制系统的软硬件组成以及控制回路的工作原理。
数据采集使用高精度低量程加速倾角传感器;主控板以51单片机为控制核心;自由摆的运动为连续的控制过程,控制规律采用积分分离增量式算法。
系统的软硬件设计都采用了模块化的思想。
硬件方面详细的介绍了角度传感器电路,信号调理电路,单片机系统电路,电机驱动电路以及系统扩展所需的其它一些外围电路的设计,软件方面以及硬件电路为基础分别进行了模块化设计。
为使测控系统更精确,在数据采集的过程中采用了非线性误差校正以及数字滤波等数据处理方法。
同时设计中考虑到可能存在的各种干扰因素,采用了软硬件结合的抗干扰技术,提高了系统的稳定性。
最后对系统进行了模拟性能测试,测试结果表明,系统性能良好。
系统的个别环节还有待进一步优化和完善。
关键字测控系统平衡系统单片机步进电机His paper analyzes the structure and characteristics of the measure and control system, and combined with the modern control technology, microcomputer technology, and as a representative of the single chip microelectronics technology design freedom of the place, and expounds the flat control system requirements, design, system design and realization method. Considering the step motor is accurate, simple operation and other characteristics, the step motor servo as executive components.The system mainly has set a framework, data acquisition part, main control board, drive system parts. This paper introduces the software and hardware of the control system and control circuit principle of work. Data collection using the high accuracy range low speed up tilt sensors; Master control board to 51 SCM as control core; Freedom of movement for a set of control process control laws, the integral increment type algorithm.The design of the software and hardware system using modular thought. Hardware detailed introduces the sensor circuit, signal regulate circuit, SCM system circuit I, motor drive circuit and system extension of some other buffer circuit for the design of the software and hardware, based on the modular design respectively. To make the measurement and control system, more accurate in in the process of collecting data using nonlinear error correction and digital filtering method of data processing. At the same time to consider the design to the possible interference factors, using a combination of hardware and software anti-interference technology, improve the stability of the system. Finally on the system simulation performance test, test results show that the system has good performance. System of individual link would be further optimized and perfect.KeywordMeasure and Contol System ,Balance Control, Single-chip microcomputer ,Stepper Motor1.1系统设计要求(1)基本要求;控制电机是平板可以随着摆杆的摆动而旋转(3~5周),摆杆摆一个周期,平板旋转一周(360度),偏差绝对值不大于45度。
(2)在平板上粘贴一张有一组间距为1cm平行线的打印纸。
用手推动摆杆至一个角度A(A在30度~45度间),调整平板角度,在平板的中心稳定放置一枚1元硬币(人民币);启动后放开摆杆让其自由摆动。
在摆杆摆动过程中,要求控制平板状态,是硬币在5个摆动周期中不从平板上滑落,并尽量少滑离平板的中心位置。
(3)用手推动摆杆只一个角度A(A在45度~60度间),调整平板角度,在平板中心稳定叠放8枚一元硬币,见图2;启动后放开摆杆让其自由摆动。
在摆杆摆动过程中,要求控制平板状态是硬币在摆杆的5个摆动周期中不从平板上滑落,并保持叠放状态。
根据平板上非保持叠放状态及滑落的硬币数计算成绩。
图12.1系统硬件设计(1)摆架系统的结构;摆架系统包括架座,摆杆,轴承及弹性元件等,起支撑平板工作台的作用。
在其结构设计中,要选择适当的支撑方式,确定框架的结构形式。
选择的材料要保证摆架有足够的高度,同时,为保证控制方便,有较高的灵敏度,要求摆杆重量适当。
摆架结构如下图所示,其中平板长10cm,宽6cm,转轴到电机中心的长度为100cm.。
图2摆杆的一端通过转轴固定在支架上,另一段固定在安装一台步进电机上,平板固定在电机轴上,平板上安装有检测平板水平状态的倾角传感器,实时监测平板偏离水平位置的角度并发送至控制器,控制器发出相应的脉冲信号驱动电机,可以带动平板转动一定的角度,当摆杆摆动时,控制电机是平板保持咋水平状态。
(1)角度传感器;(1)(2)步进电机;本模块中使用的四相步进电机在八排工作方式时,走动5.625°角度需64步;一圈分为64个刻度,因而走动一圈需64×64步,即4096步。
另外必须按照一定的次序给每个相通电,才能正常完成四步一个齿距的动作。
相电压为12V,其它参数按电机型号,查阅相关资料,本模块使用电机型号为:28BYJ48型。
通电次序如下图所示:图3—61模块电路原理:步进电机有四根引出线。
步进电机接线插头的红色线对应模块电路板上5针插座标有1的一端,蓝色对应标有5的一端。
(2) 模块的测试方法CPU模块的P1.4接步进电机模块的A插孔,P1.5接B插孔,P1.6接C插孔,P1.7接D插孔。
运行测试参考程序STEP1.ASM,步进电机应顺时针转动。
说明该模块正常。
测试程序STEP1.ASM如下:CSEG AT 4000HLJMP STARTCSEG AT 4030HSTART: MOV P1,#0FFHNOPSTART1: MOV A, #60HMOV P1,ALCALL DEL0MOV A, #70HMOV P1,ALCALL DEL0MOV A, #30HMOV P1,AL CALL DEL0M OV A, #0B0HM OV P1,AL CALL DEL0M OV A, #90HM OV P1,AL CALL DEL0M OV A, #0D0HM OV P1,AL CALL DEL0MOV A, #0C0HM OV P1,AL CALL DEL0M OV A, #0E0HM OV P1,AL CALL DEL0L JMP START1DEL0: MOV R2, #03H DEL1: MOV R3, #07FHDJNZ R3, $DJNZ R2, DEL1RETEND(2)(4)系统结构框图;(5)系统程序流程图;(6)电路结构框图;(7)测试程序;参考文献【1】全国大学生电子设计竞赛组委会编《全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编》[M].北京理工大学出版社.2006年【2】吴少军、刘光斌.《单片机实用低功耗设计》[M]. 人民邮电出版社.2005年【3】周航慈.《单片机应用程序设计》[M]. 北京航空航天大学出版社.2006年【4】高吉祥.《全国大学生电子设计竞赛培训教程》[M].模拟电子线路设计.2007年.第九章【5】黄正瑾.《电子设计竞赛赛体解析》[M].东南大学出版社. 2003年.第五章【6】何立民.《单片机应用程序设计技术》[M].北京航空航天大学出版社. 2003年.第二章.【7】童诗白、华成英. 《模拟电子技术基础》[M]. 高等教育出版社. 2000年.第六章.【8】李朝青.《单片机原理及接口技术》[M]. 北京航空航天大学出版社. 2005年.第四章。