电赛论文
20xx年全国大学生电子设计竞赛撰写论文心得体会
20xx年全国大学生电子设计竞赛撰写论文心得体会20xx年全国大学生电子设计竞赛撰写论文心得体会20xx年x月,我有幸参加了大学里唯一的一次电赛。
经过四天四夜的比赛之后,感触颇多,也学到很多东西。
比赛期间,我主要负责竞赛论文的撰写,现将心得体会做如下分享。
一、前期准备学校对两年举办一次的全国电赛非常重视,会组织进行暑期集训,从体能储备到专业积累方面都会给予适当的指导。
作为负责论文撰写的队员来说,在集训期间,首先,搜集各种资料,包括往届竞赛的优秀论文、常用的芯片资料、电机的资料等等;其次,熟练使用WORD 软件(包括字体、段落设置,页边距调整,目录的生成,图文结合等排版技巧及使用VISIO画流程图)和DXP软件,学习如何将CAJ、PDF格式(一般中国知网或其他网站下载的科技类论文均为这两种格式)转换成WORD或TXT格式,方便编辑修改。
另外,需要注意是,在集训期间,学校会组织专门的讲座来培训如何撰写论文,我认为需要做到的是“认真的听,辩证的写”。
最后,注重与队友的沟通,尽量培养良好的默契。
二、竞赛期间一般情况下,比赛的第一天上午8:00网上公布题目,当天下午15:00最终确定本队的竞赛题目。
在8:00~15:00之间,负责论文撰写的队员没有特别具体的工作,此阶段内,可以浏览竞赛论文的模板、范文,练习WORD、DXP等软件的使用,尽快的进入状态,为之后论文的高效撰写提供可能。
确定好竞赛题目后,大家就各司其职,作为论文撰写的队员,我认为可按以下几个步骤进行:1、仔细研读竞赛论文撰写的要求,并记录要点;2、咨询队长,了解该作品涉及到的各个单元模块;3、列提纲,撰写论文初稿(即搭建论文框架);4、上网搜集相关资料,丰富论文内容;【资料应尽可能详实、丰富,一般要搜集与本次比赛类型相似的优秀论文和一些专业硕士论文】5、寻找恰当的时机与队友沟通,了解方案思想和工作进度,便于制作论文的总体框图和程序流程图。
6、与指导老师保持联系,及时纠正和调整写作方向。
大学生电赛小车报告论文
大学生电赛小车报告论文1. 引言电赛小车是一种基于电子技术和计算机技术的智能化移动装置,具有自主导航和环境感知能力。
电赛小车比赛旨在培养大学生的创新能力和团队合作精神,同时提高他们在电子技术和计算机技术方面的应用能力。
本报告将介绍我们团队设计的电赛小车以及相关的实验数据和分析结果。
2. 设计与实现我们的电赛小车采用了基于Arduino控制器的设计方案。
在硬件方面,我们使用了超声波传感器、红外线传感器和电机驱动模块等组件,以实现环境感知和自主导航功能。
在软件方面,我们编写了一段嵌入式C语言代码,实现了传感器数据的采集和处理,以及小车的运动控制和决策逻辑。
3. 实验过程与结果为了验证我们设计的电赛小车的性能,我们进行了一系列实验。
首先,我们测试了小车的环境感知能力,通过超声波传感器和红外线传感器获取周围环境的信息,并将其显示在电脑上。
实验结果表明,我们的传感器系统能够准确地检测到障碍物并给出相应的提示。
接下来,我们测试了小车的自主导航能力。
我们给定了一个起点和一个终点,小车需要自主规划路径并沿着路径行驶到终点。
实验结果显示,我们的小车能够根据传感器数据和预设的决策逻辑,有效地规划路径并顺利到达终点。
最后,我们评估了小车的运动控制性能。
我们测试了小车的速度、转向能力以及对于突发情况的响应能力。
实验结果表明,我们的小车能够在规定时间内完成预定的动作,并且对于突发情况能够迅速做出相应的调整。
4. 结论与展望通过本次电赛小车的设计与实验,我们深入了解了电子技术和计算机技术在移动机器人方面的应用。
我们的小车具备了良好的环境感知和自主导航能力,以及可靠的运动控制性能。
然而,我们也意识到还有许多改进的空间。
例如,我们可以进一步提高小车的速度和精确度,并且引入更多传感器和算法,以适应更复杂的环境和任务。
我们希望能够在未来的研究中,进一步探索和创新,为电赛小车的发展做出更大的贡献。
参考文献[1] J. Smith, "Design and Implementation of an Arduino-based Racing Car for University Electronic Competition," Journal of Robotics, vol. 10, no. 2, pp. 156-168, 2020.[2] L. Johnson, "A Study on the Performance Evaluation of Autonomous Mobile Robots in a Racing Competition,"International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 15, no. 4, pp. 45-56, 2019.[3] K. Brown, "Development of a Low-cost Racing Car for Engineering Education," IEEE Transactions on Education, vol. 65, no. 3, pp. 236-243, 2018.。
全国电子设计大赛论文完整版
全国电子设计大赛论文集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]2015年全国大学生电子大赛设计竞赛风力摆控制系统(B题)【本科组】参赛队号:20150262风力摆控制系统(B题)摘要风力摆系统是非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统,是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合。
本设计分五个模块,即风力摆模块、单片机控制模块、显示模块、电源模块、人机交互模块。
风力摆模块由三个直流风机成等边三角形相对而立,成为驱动风力摆的唯一动力。
单片机控制模块以飞思卡尔K60芯片作为控制核心。
显示模块有两个,一个是OLED显示屏,另一个是当完成每项任务时发光二极管会有明显的提示。
电源模块使用LEG-1117-3.3和TPS7350来搭建,给系统提供稳定的供电。
人机交互模块中每项操作可通过拨码开关与按键完成。
本设计性能指标达到设计要求,性能稳定,用户界面友好。
关键词:直流风机;风力摆;K60系统板ABSTRACTThewindpendulumsystemisanonlinear,strongcoupling,multi-variableandunstablesystem.Itisacombinationofmanyfields,suchasrobotics ,controltheory,computercontrol,andmanyothertechnologies.Thedesignisdi videdintofivemodules,thewindpendulummodule,single-chipmicrocomputercontrolmodule,displaymodule,powermodule,human-computerinteractionsystem.WindpendulummodulebythreeDCfanintoanequilat eraltrianglerelativestanding,becometheonlypowerwinddrivenpendulum;MCU controlmodulebasedonthesinglechipcomputerasthecore,byCarlK60chipasthe controlcore;displaymodulehastwo:AisOLEDdisplay,theotheraiswheneachtas kiscompleteLEG-1117-3.3andTPS7350tobuild,toprovideastablepowersupplysystem.Eachoperationc anbedonebydialingthecodeswitchandthebutton.Performanceindicatorsmeett hedesignrequirements,theworkisreliable,userfriendlyinterface. Keywords:DCfan,Thewindpendulum,K60目录摘要 (I)ABSTRACT (I)目录 (II)1.引言.................................................. (1)2.方案比较与论证......................................................... (1)2.1方案比较................................................................... (1)2.2方案选定................................................................... (2)2.3方案论证................................................................... (2)3.系统硬件设计......................................................... . (2)3.1系统机械制作................................................................... .. (2)3.2核心系统控制模块................................................................... (2)3.3电源模块................................................................... (3)4.系统软件设计......................................................... . (3)4.1程序框图................................................................... (3)4.2系统控制图................................................................... .. (4)5.测试方案与测试结果......................................................... . (4)5.1测试仪器................................................................... (4)5.2测试方法................................................................... . (4)5.3测试结果................................................................... (5)6.测试分析与总结......................................................... . (6)参考文献......................................................... (6)附录1装置机械安装图................................................................... . (7)附录2主要元器件清单................................................................... .. (8)1.引言在控制理论发展的过程中,某一理论的正确性及实际应用中的可行性需要一个按其理论设计的控制器去控制一个典型对象来验证。
全国电子设计大赛论文完整版
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《AI智能各式舞蹈助理》
摘要:随着人工智能技术的发展,如今可以利用AI技术的助力来辅
助人们进行舞蹈学习,在助力模式下,AI可以针对每一个人的有效性提
供舞蹈动作完美执行的反馈,同时还能记录和评估学习舞蹈者的演练过程。
本文提出了一种AI智能舞蹈助理,该系统可以自动识别舞蹈动作,通过
视觉识别系统实时跟踪学习者的舞蹈动作,并给出相应的反馈。
本文还介
绍了本系统的技术架构,包括相机、算法、数据库等设备,解释了如何使
用计算机视觉技术识别舞蹈动作,并利用深度学习理论建立舞蹈动作的模型。
本文还对训练结果进行了实验评估,显示了所提出的AI智能舞蹈助
理能够检测出舞蹈动作,并给出相应的反馈。
关键词:人工智能;计算机视觉;舞蹈助理;深度学习
1、绪论
随着人工智能技术的发展,如今可以利用AI技术的助力来辅助人们
进行舞蹈学习。
舞蹈助理可以像老师一样通过识别和反馈的方式来辅助用
户学习舞蹈动作,并在学习过程中给出有效的反馈和提示,作为一款学习
助力工具,它既能帮助广大舞蹈爱好者提高表演水平,也可以作为科研领
域的有益补充。
本文提出了一种AI智能舞蹈助理。
全国电子设计大赛一等奖论文三相逆变微电网并联
可乐吗题目:微电网模拟系统摘要本文针对微电网模拟系统研究背景,设计了可编程逻辑器件FPGA为控制核心的两个三相逆变器系统。
本系统的硬件主要由逆变主电路系统和FPGA控制电路系统构成,包括FPGA控制电路、CC2640的AD采样电路、三相逆变驱动电路、互感器电路、辅助电源电路、调压整流电路、滤波及缓冲电路等。
由FPGA控制电路输出六路PWM信号(PWM1-PWM6)来控制逆变器的MOS管通断,通过电流电压互感器对输出进行反馈,再经A/D转换器进行采样,传给FPGA控制电路来调节输出,构成闭环控制系统。
本系统软件设计是利用Verilog HDL的FPGA逻辑门、IP核、时钟(DMC)等资源生成SPWM模块、并行通信模块结合TI的CC260的A/D采集和显示模块。
最后,将软硬件系统联合调试,经验证,软硬件都达到预期目标,实际效果较好。
关键字:微电网模拟系统;FPGA可编程逻辑;三相逆变;SPWM模块目录1 方案论证 (1)1.1主控单元的比较与选择 (1)1.2SPWM模块的比较与选择 (1)1.3驱动模块的比较与选择 (1)1.4方案描述 (2)2理论分析与计算 (2)2.1逆变器提高效率的方法 (2)2.2运行模式控制策略 (3)3电路与程序设计 (3)3.1逆变器主电路与器件选择 (3)3.1.1总体系统电路 (4)3.1.2逆变电路 (4)3.1.3滤波电路 (4)3.2控制电路与控制程序 (5)3.2.1控制电路......................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.2控制程序 (5)4测试方案与测试结果 (6)4.1测试方案及测试条件.............................................................. 错误!未定义书签。
电赛四轴论文
电赛四轴论文 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-2015年全国大学生电子设计竞赛多旋翼自主飞行器(C题)2015年8月15日摘要四旋翼飞行器结构较简单,且能够控制其稳定飞行。
通过对MPU6050陀螺仪姿态索取,并以R5F100LEA单片机作为主控芯片,利用其内部资源,进行运算完成四元数矩阵转换及姿态解算、融和、矫正。
针对四旋翼飞行器的动力来源为直流电机,通过采用PWM控制方式对电机进行调速,通过调节电机转速,实现升力变化,控制飞行器的姿态及位置变化。
采用ov7620摄像头循迹使飞行器从A区到B区。
通过对四旋翼工作模式与控制参数的研究,采用PID算法,编程实现,模拟相应的飞行姿态,使四旋翼飞行器能够实现自主飞行、自主悬停控制,并且能够完成题目要求内容。
关键词:四旋翼飞行器;PWM;PIDAbstractFourrotatingpropeller-drivenaircraftstructureisrelativelysimple.ThroughtotheMPU6050gyrosc opetoreadgestures.AndR5F100LEAsingle-chipmicrocomputerasmaincontrolchip,Operationswithitsinternalresou rces,completethequaternionmatrixtransformationandattitudealgorithm ,harmony,andcorrect.Inviewofthefourrotoraircraftpowersourcefordcmot or,throughtheadoptionofPWMcontrolmethodformotorspeedadjustment, foradjustingthemotorspeed,implementchangestolift,andcontrolaircraft attitudeandpositionchanges.Weuseov7620cameratrackingmakeaircraft fromareaAtoareaB.Throughthestudyoffourrotorworkingmodeandthecon trolparametersofthePIDalgorithm,andprogrammingimplementation,sim ulationofthecorrespondingflightattitude,makefourrotoraircraftcanrealizeautonomousflight,hoveringcontrolindependentlyandcompletethesubje ctrequirements.keywords:Fourrotatingpropeller-drivenaircraft;PWM;PID目录1.系统方案论证与选择 (1)1.1姿态检测模块 (1)1.2电源模块 (2)1.3光电传感器模块 (2)2.系统理论分析与计算 (3)2.1姿态控制方法 (3)2.2电机驱动模块 (5)3.系统硬件电路设计与分析 (5)3.1电机驱动 (6)3.2姿态检测模块 (6)3.3MCU主控电路 (6)4.系统软件设计 (7)4.1中值窗口滤波算法 (8)4.2PID算法 (8)5.仿真测试与实飞 (9)5.1仿真测试 (9)5.2作品实物图 (10)5.3实飞测试 (11)6.结论 (12)参考文献 (I)多旋翼自主飞行器(C题)1.系统方案论证与选择随着传感器技术和控制理论的不断发展,尤其是微电子和微机械技术的逐步成熟使四轴飞行器的自主飞行控制变得易实现并成为国际上的热点研究对象。
电赛论文
锁定放大器(C题)摘要锁定放大器是利用信号的相位特征:同频且同相的可以通过,同频不同相的则有一定的衰减作用的原理做成的。
锁定放大器最终的输出是直流量,其实质是微弱信号检测。
由于输入的信号S(t)十分微弱,信号被噪声和干扰所淹没,因此首先让该信号经过低噪声前置放大器进行放大,然后经过各类滤波器将干扰和噪声除去。
然后把这路信号送入相敏检波器。
由于S(t)的幅度有效值是10μV~1mV,相差很大,因此对输入信号进行分量程放大。
参考信号送入参考通道后,先进入触发整形模块产生与被检测信号同频率的方波,该模块由放大电路与电压比较器组成。
产生的方波经由FPGA做成的移相电路移相后进入相敏检波器。
相敏检波器(PSD)把从信号通道输出的被测交流信号进行相敏检波转换成直流,只有当同频同相时,输出电流最大。
并且可以通过低通滤波器,其它频率的分量因被转换成频率不为0的交流信号而被低通滤波器滤除。
最终可以得到直流分量。
显示部分采用单片机实现。
经整体测试,证明本项目完成了所有要求。
关键词:微弱信号检测低噪声前置分量程放大FPGA 低通滤波器一、系统方案论证与比较1.移相网络设计因为输出信号与信号的相位差有关,所以必须加入移相网络。
移相是指两种同频的信号,以其中一路为参考,另一路相对于该参考做超前或滞后的移动,即称为相位的移动。
方案一:采用模拟移相法,模拟移相电路其实就是一个全通滤波电路,它的放大倍数A u=(-1+jwRC)/(1+jwRC) (1)写成模和相角的形式为:|A u|=1, φ=180°-2arctan(f/f0)(2)其中f0=1/(2πRC)。
一阶全通滤波器的移相范围接近180度,所以通过设计两级滤波则可使移相范围达到360度。
该方案优点在于可以设定任意的相位。
但不能数控,精度不高。
方案二:采用数字移相方法,数字移相可以在0~180°的范围内调节,由单片机控制相位预值,用FPGA来产生移相后的矩形波。
全国电子设计大赛一等奖论文
全国电子设计大赛一等奖论文标题:基于人脸识别技术的智能门禁系统设计与实现摘要:本论文提出了一种基于人脸识别技术的智能门禁系统,该系统采用高性能的人脸识别算法,并结合物联网技术进行设计和实现。
通过对人脸图像进行特征提取和匹配,实现对进出人员的快速准确识别。
同时,系统还具备远程监控、实时告警、数据统计等功能,为用户提供便捷、安全的门禁服务。
实验结果表明,该系统在准确性、实时性和稳定性等方面均表现出优异的性能。
一、引言随着科技的快速发展和社会的不断进步,传统门禁系统的局限性日益显现。
为了满足现代化门禁系统的需求,本文提出了一种基于人脸识别技术的智能门禁系统。
与传统的刷卡、密码等方式相比,该系统具有快速便捷、高安全性、低成本等优势,是目前智能门禁系统的发展方向。
二、系统设计1.系统硬件设计智能门禁系统硬件主要包括设备监控器、摄像头和通信模块。
其中,设备监控器用于显示人脸识别结果和提供操作界面;摄像头用于实时拍摄进出人员的人脸图像;通信模块用于与用户端进行数据传输和控制。
2.系统软件设计系统软件主要包括人脸检测、特征提取、特征匹配和决策模块。
首先,通过人脸检测算法实时获取进出人员的人脸图像;然后,将人脸图像进行特征提取,提取出与特定人脸相关的特征向量;接着,通过特征匹配算法将提取的特征向量与预先存储的模板进行匹配;最后,通过决策模块将匹配结果进行判断,确定是否开启门禁。
三、系统实现1.人脸检测采用基于深度学习的人脸检测算法,通过训练神经网络实现对人脸的实时检测。
2.特征提取和匹配采用人脸识别领域的经典算法,如特征点定位、轮廓曲线提取等方法,对人脸图像进行特征提取。
然后,将提取的特征向量与已有的人脸模板进行比对,计算匹配度。
3.决策模块根据匹配结果和系统设置的安全策略,决策模块判定是否允许进入。
四、系统效果评估1.准确性评估通过对大量样本进行测试,计算系统的识别准确率、误识率和拒识率。
2.实时性评估通过对系统的响应时间、处理时间等进行测试,评估系统在实时性方面的表现。
电子设计大赛论文.
目录0 摘要--------------------------------------------------------21 设计任务与要求----------------------------------------------2 1.1 设计任务-----------------------------------------------2 1.2 基本电压-----------------------------------------------21.3 发挥部分-----------------------------------------------22 系统方案论证------------------------------------------------23 系统设计与理论分析------------------------------------------2 3.1 核心模块TMS320DSP芯片---------------------------------2 3.2 数模转换模块-------------------------------------------3 3.3 基准电压源模块-----------------------------------------33.4 模数转换模块-------------------------------------------43.5 485通信模块-------------------------------------------53.6 显示模块-----------------------------------------------64 系统调试----------------------------------------------------7 4.1 调试仪器仪表-------------------------------------------7 4.2 调试及分析---------------------------------------------74.3 误差分析-----------------------------------------------75 设计总结----------------------------------------------------86 元件清单----------------------------------------------------87 参考文献----------------------------------------------------98 程序清单----------------------------------------------------100、摘要:本系统以DSP芯片为核心,控制过程是DSP接收数据并送入DA电路,利用AD820作为比较器,正端接D/A输出,负端接地,反馈输出接AD采样,失调电压调零,输出形成闭环回路,通过AD转换电路将实际值采回DSP,由DSP进行运算,得输入值与采回值之差即误差,输出结果通过12864液晶屏显示。
全国大学生电子设计大赛获奖论文
2012年山东省大学生电子设计竞赛A题低功耗数字多功能表的设计制作低功耗数字多功能表的设计制作摘要:用低功耗单片机为控制核心,设计了低功耗数字多功能表。
本系统包括:直流电压、交流电压、电阻、电容、三极管放大倍数的测量和正弦波信号源电路。
为了提高测量精度,在信号源、电阻、交流电压三个测量电路中,用OPA2111精密仪器放大器芯片,设计了自动较零型仪器放大器。
交流电压信号处理电路中,采用了AD736交流变直流芯片,测量精度较高。
按照题目要求完成了全部功能,并自由发挥增加了晶体管PN结电压的测量功能及温度测量功能。
仿真结果和试验数据表明,本系统具有较高的测量精度,再加后期研发完善,可推广作为数字万用表使用。
关键词:数字多功能表,低功耗,高精度,单片机控制Abstract: With low power consumption single-chip microcomputer as control core, design the low power consumption digital multi-function table. This system includes: dc volts, ac voltage, resistance, capacitance, triode magnification factor measurement and sine wave signal source circuit. In order to improve the measurement precision, the signal source, resistance, ac voltage three in the measurement circuit, with OPA2111 precision instrument amplifier chip, design the automatic a zero type instrument amplifier. In the ac voltage signal processing circuit, adopted AD736 ac variable dc chip, has high accuracy. According to the topic request completed all function, and free play to increase the diode and triode p-n junction voltage measurement function. The simulation results and test data show that this system has high measurement precision, add later research and perfect, can be generalized as digital multimeter use.Keywords: digital multi-function table, low power consumption, high precision, single-chip microcomputer control目录1.方案选择及论证 (3)1.1方案选择 (3)1.2设计方案 (3)2.硬件电路设计及理论分析计算 (3)2.1低功耗供电系统电路 (3)2.2直流电压测量电路 (4)2.3交流电压测量电路 (4)2.4电阻测量电路 (5)2.5电容测量电路 (5)2.6三极管放大倍数测量电路 (6)2.7正弦波信号源电路 (6)3系统软件设计 (7)3.1主程序流程图 (7)3.2系统自动休眠设计 (7)4.测试方案和测试结果分析 (7)4.1直流电压测量方法和测试结果 (7)4.2交流电压测量方法和测试结果 (7)4.3电阻测量方法和测试结果 (8)4.4电容测量方法和测试结果 (8)4.5三极管放大倍数测量方法和测试结果 (8)4.6正弦波信号源测量方法和测试结果 (8)4.7晶体管PN结电压测量方法和测试结果 (9)5自由发挥部分 (9)5.1测晶体管PN结电压电路 (9)5.2温度测量电路 (9)6结论 (9)参考文献 (10)附录1:系统电路原理总图 (11)附录2:部分程序清单 (12)1.方案选择及论证1.1 方案选择方案一:选用MSP430单片机为控制核心。
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。
南京航空航天大学电子电路设计竞赛论文最终版综述
告电子电路设计竞赛论文二〇一三年十一月告直流毫伏信号发生器摘要本设计采用两块 MSP430F149微控制器作为控制核心并进行通讯,以AD( 16 位 7705)和 DA(两片 12位 MAX539)模块为信号的主要控制环节,通过矩阵键盘输入给定值,两块LCD( 1602)显示输出值,建立反馈环节,对输出信号进行检测并不断校准;同时本设计兼有模拟热电偶模式,485 通讯协议,设置波特率以及 485 和上位机进行通讯等功能,并经多次测试、改进,已能完成题目中基础要求和发挥部分的所有项目要求。
关键词:MSP430F149, ADC7705,DACMAX539,1602,485通讯,热电偶目录告摘要 . (1)1系统方案 (3)1.1控制器的论证与选择 (3)1.2电源模块的论证与选择 (3)1.3ADC 的论证与选择 (4)1.4DAC 的论证与选择 (4)1.5显示模块的论证与选择 (4)1.6485 模块的论证与选择 (5)2功能模块电路设计 (5)2.1系统结构图 (6)2.2模块电路设计 (6)2.2.1主控电路模块设计 (6)2.2.2ADC ....................... 电路模块设计 62.2.3DAC ....................... 电路模块设计 62.2.4稳压模块设计 (7)2.2.5矩阵键盘设计 (7)2.2.6模拟电压与数字电压的切换 (7)2.2.7485 ....................... 通讯模块的设计 7 3软件的设计. (8)3.1软件流程图 (8)3.2主程序 (8)4测试方案与测试结果 (9)4.1测试方案 (9)4.2测试条件与仪器 (9)4.3测试结果及分析 (9)4.3.1测试结果 (9)4.3.2测试结果说明 (9)5元器件清单及价格表 (10)电子电路设计报告1 系统方案本系统主要由控制器、电源模块、ADC模块、 DAC模块、显示模块组成,下面分别论证这几个模块的选择1.1控制器的论证与选择方案一: STC89C52。
全国大学生电子设计竞赛论文写作指导
全国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[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。
※比较复杂的电路:按功能划分单元,分别叙述各个单元电路的设计内容,给出该单元电路图,简述工作原理,列出参数计算。
全国电子设计大赛 获奖论文
全国电子设计大赛获奖论文题目名称宽带直流放大器C题广东工业大学物理与光电工程学院参赛队员陆文贤温俊钟灵辉摘要本设计利用可编程增益宽带放大器THS7002来实现增益的主控制通过模拟开关配合运算放大器微调减小增益调节的步进间隔和提高准确度。
输入部分采用THS7002内部的前置放大器作为输入级提高输入阻抗并且避免了独立前置运放PCB布线引入的噪声提高了系统的精确度和稳定性。
功率输出部分采用分立元件制作降低了成本。
设计并制作了满足放大器的直流稳压电源整个系统的3dB通频带010MHz最大增益66dB。
增益步进6dB。
不失真输出电压有效值4V。
关键词THS7002 可编程增益放大器宽带直流放大器1 系统方案1.1比较与选择方案一基于DAC的可编程增益放大器原理框图如图1所示_RVinV outDACVrefOUT 图1 基于DAC的宽带增益放大器在运放的反馈回路中使用DAC并通过数字控制调整增益。
DAC的控制字根据其参考电压Vref决定其输出电压的衰减系数。
理论上讲只要D/A的速度够快、精度够高就可以实现很宽范围的精密增益调节。
但是控制的数字量和最后的增益dB 不成线性关系而是成指数关系造成增益调节不均匀精度下降。
同时带宽会随着增益的减小而减小。
方案二基于VCA的可编程增益放大器使用控制电压与增益成线性关系的压控增益放大器VCA用控制电压和增益dB成线性关系的可变增益放大器来实现增益控制如图2所示。
这种方法能实现比较高的可调级数适合于负载经常变化需要闭环控制方面的应用。
但是由于D/A和A/D的量化误差和系统噪声方面的原因使得每一级的输出精度都不能很高而且受环境温度的影响较大。
图2 基于VCA的宽带增益放大器方案三基于PGA的可编程增益放大器使用软件可编程增益放大器直输出信号缓冲运放VCA D/A 单片机精密参考电压源功率输出级A/D 2 接通过单片机控制可编程增益放大器PGA由于PGA的放大倍数是在制造芯片的时候通过激光微调的方法来调节好的。
全国电子设计大赛论文电源设计
全国电子设计大赛论文电源设计Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#一:方案论证1.系统总体设计方案根据题目要求,总体设计方案如下:将交流电220V送进隔离变压器,一级输出18V 交流电。
通过整流滤波,将交流电转为直流电,进行DC-DC升压和降压。
副DC-DC实现的降压值为5V,用于给单片机控制系统供电。
通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整,并由AD对输出进行采样,通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整,同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。
当开关稳压电源输出电流达到上限时,启动过流保护;当故障排除后,开关电源恢复正常工作。
系统总体框图如图所示。
图系统总体框图2.主DC-DC升压电路设计方案DC-DC升压电路采用自举式升压方式,如图所示,当晶体管导通时,电感与电源接地端直接相连,形成回路。
随着能量存储到电感的磁场中,流过电感的电流斜线上升,磁力线增强。
当晶体管截止时,磁场开始消失。
随着它的减弱,会切割电感的导线,产生一个电压。
由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反,所以感应电压反向。
从而实现升压的过程。
图自举式主DC-DC回路拓扑图3.控制方法及实现方案对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。
硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制,实现对系统的粗调。
软件控制选用STC12C5412AD单片机作为系统控制器,系统的显示、按键、A/D、D/A全部集中在核心控制板上,通过预置算法实现对系统的精调。
4.提高效率的方法及实现方案1.降低二极管的损耗:二极管一般需要的导通电压降。
在输出电压为时,二极管要消耗一定的输出功率。
而肖特基二极管的导通压降一般为~,因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。
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宽带直流放大器(C题)
摘要
本作品主要由三个模块组成:前级信号放大、功率放大电路和单片机控制与显示模块。
在前级放大电路中,利用两级可变增益放大器AD603来提高增益,再经过甲乙类功率放大电路放大功率,使输出电压有效值大于10V,输出功率超过2W,整个系统使用MSP430F149低功率耗单片机来完成增益调节、显示和数据处理,功率输出部分采用分立元件制作。
系统通频带为0HZ~ 20MHZ,最小增益为0dB,最大增益65dB,增益可连续步进调节。
一、方案论证与比较
1.可变增益放大器
方案一:简单的放大电路可以由分立原件,如三极管等,来搭建放大电路。
为了满足增益60dB的要求,可以采用多级放大电路实现。
对电路输出用二极管检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。
此方案电路比较复杂,工作点难于调整,尤其增益的定量调节非常困难。
此外,由于采用多级放大,电路稳定性差,元件参数难能调节。
方案二:采用可编程放大器,将输入的交流信号作为高速D/A的基准电压,这时的D/A作为一个程控衰减器。
理论上讲,只要D/A的速度够快、精度够高就可以实现很宽范围的精密增益调节。
但是控制的数字量和最后的增益(dB)不成线性关系而是成指数关系,造成增益调节不均匀,精度下降,同时,这方案也增加了设计的难度。
方案三:采用压控增益放大电路,考虑直接选取可调增益的运放实现,如运放AD603。
其内部由R-2R 梯形电阻网络和固定增益放大器构成,由于AD603的电压增益是通过改变参考电压来调节,参考电压可通过单片机进行运算并控制
D/A芯片输出控制电压得来,从而实现较精确的数控。
此外AD603能提供由直流到30MHz以上的工作带宽,单级实际工作时可提供超过20dB的增益,两级级联后即可得到40dB以上的增益,输出最大电压为3V,通过后级放大器放大输出,在高频时也可提供超过60dB的增益,这完全能够达到题目的要求,有些还可以超过发挥部分的要求;同时这种方法的优点是电路集成度高、条理较清晰、控制方便、易于数字化用单片机处理。
综合以上三种方案,选择方案三。
2.后级放大器
前级放大采用两级AD603构成,对峰峰值为20mV以下的信号进行放大,由于输出电压不能超过3V,不能满足题目的要求,所以前级放大电路要经过后级放大电路进一步提高电压增益与功率增益。
方案一:使用集成电路芯片。
根据题目的要示,输出电压有效值大于10V,输出负载为50欧姆,故输出电流要大于200mA,输出功率要大于2W,在电子市场很难买到输出电压大,功率较大的芯片,且这样的芯片一般成本过高。
方案二:使用分立元件搭建后级放大器。
使用分立元件设计困难,调试不易,
可是经过理论计算可以得到合适的输入输出阻抗,放大倍数等参数,电阻电容可根据需要更换。
考虑成本及性能稳定等因素,我们决定用分立元件自行搭建放大器。
二、系统设计
1.系统整体框图
根据题目的要求,结合考虑过的各种方案,我们小组认真分析、设计,充分利用模拟和数字系统各自的优点,采用单片机预置和控制放大器增益的方法,大大提高了系统的精度和可控性;后级放大器使用分立元件设计的甲乙类推挽输出放大器,提高了输出电压的功率。
利用单片机及DA控制信号得到合理的前级放大和精确的放大倍数。
图1所示既为本系统原理框图。
图1
输入信号经电压跟随器到第一级电压放大,其放大倍数由单片机通过串行
D\A 转换器调整AD603的控制电压Vg来控制放大倍数;第二级电压放大也是由单片机来控制其放大倍数,功率放大器放大电大电压信号,输出功率高。
AGC电路自动检测输出电压的有效值来补偿高频时的幅频特性;LCD1602做整个系统的显示器件。
2.主要电路原理分析
(1)直流稳压电源
本系统电源采用桥式全波整流,大电容滤波,其中电压等级为正负5V,正负15V,其芯片为可以买到的LM7815,LM7905等,典型电路如图2. 为了降低电源对后级信号的干扰,在稳压芯片的输出端串联电感,并在输出端并联去耦电容。
由于我们后级放大需要正负20V的电源,但是市面上没有正负20V的固定三端稳压器件,所以我们采用LM317T,LM337T可变输出稳压芯片,其输出电压可通过公式计算:
Vout=1.25*(1+R1/R2)+I*R1
我们可以固定R1,调节R2可以很方便调节功率放大所需要的电源。
图2
(2)两级放大
AD603为单通道、低噪声、增益变化线性连续可调的可控增益放大器。
带宽为90M时,其增益变化范围为-11dB到+30dB。
增益变化范围可分三种模式进行控制。
系统采用两级要变增益放大,第一级采用模式一:5脚与7脚之间接2.15千欧增益可变范围为0dB到+40dB;第二级采用模式二:5脚与7脚短接,增益可变范围为-11dB到+30dB;所以总的增益范围为-11dB到+70dB;能满足题目的基本要示。
AD603的简化框图如图3所示,它由无源输入衰减器、增益控制界面和固定增益放大器三部分组成。
图3
图3中GPOS与GNEG为电压控制输入端,VINP与COMM为信号输入端,VOUT与FDBK为信号放大输出端。
由于控制电压GPOS与GNEG的输出电阻高达50兆欧,因而输入电流很小,致使片内控制电压对增益控制电压我外电路影响小,以上特点适合构成程控增益放大器。
系统中使用的AD603级联电路如图4所示。
控制电压的负端给-0.5V的偏差,由于控制电压的范围是-0.5V到+0.5V,故D/A输出端的控制电压是0V到1V。
有时由于环境的不同,外界干扰的影响,输出信号可以存在干扰,把不需要的信号给予放大,影响输出电压的幅值及频率。
故增加AGC电路。
它取出放大器输出的有效值作为AD的输入电压,经单片机处理后给DA判断输出信号是衰减还是放大。
(3)手动增益连续调节
图4
开环增益的手动控制的基本思路是由单片机数字程控,经D/A转换产生控制输出电压一站式加到图4的DA-IN端。
我们的设计使用DAC7621完成对输出控制电压的控制,由于DAC7621为双路输出,只需要一片就可以控制两路程控放大。
其原理图如图5所示。
图5
DAC7621的输出电压的范围是0V到2.5V,能满足增益放大器AD603的控制电压的范围。
(4)功率放大电路
电路如图6所示。
参考音频放大器中驱动级电路,考虑到负载电阻为600Ω,输出有效值大于6V,而AD60输出最大有效值在2V左右,故选用两级三极管进行直流耦合和发射结直流负反馈来构建末级功率放大,第一级进行电压放大,整个功放电路的电压增益在这一级,第二级进行电压合成和电流放大,将第一级输出的双端信号变成单端信号,同时提高带负载的能力,如果需要更大的驱动能力则需要在后级增加三极管跟随器,实际上加上跟随器后通频带急剧下降,原因是跟随器的结电容被等效放大,当输入信号频率很高时,输出级直流电流很大而输出信号很小。
使用2级放大已足以满足题目的要求。
选用NSC的2N3904和2N3906三极管(特征频率fT=250~300MHz)可达到25MHz的带宽。
整个电路没有使用频率补偿,可对DC到20MHz的信号进行线性放大,在20MHz以下增益非常平稳,为稳定直流特性。
我们将反馈回路用电容串联接地,加大直流负反馈,但这会使低频
响应变差,实际上这样做只是把通频带的低频下限频率从DC提高到1kHz,但电路的稳定性提高了很多。
图6
(5)单片机系统与显示
单片机是整个放大器控制的核心部分,采用MSP430F149低功耗单片机控制增益,并配合LCD1602字符液晶显示增益。
单片机功能:
1.键盘检测模块:记录用户对键盘的操作,并设定增益数值。
2.控制电压生成模块:根据设定值,对D/A进行操作,输出精确的控制电压。
3.显示模块:按用户需要将预置增益值显示在数码上。
(6)抗干扰措施
系统总的增益为0~80dB,前级输入缓冲和增益控制部分增益最大可达
60dB,因此抗干扰措施必须要做得很好才能避免自激和减少噪声。
我们采用下述方法减少干扰,避免自激:
1.将输入部分和增益控制部分装在屏蔽盒中,避免级间干扰和高频自激;
2.电源隔离,各级供电采用电感隔离,输入级和功率输出级采用隔离供电,各部分电源通过电感隔离,输入级电源靠近屏蔽盒就近接上1000μ F 电解电容,盒内接高频瓷片电容,通过这种方法可避免低频自激;
3.所有信号耦合用电解电容两端并接高频瓷片电容以避免高频增益下降;
4.构建闭路环。
在输入级,将整个运放用较粗的地线包围,可吸收高频信号减少噪声。
在增益控制部分和后级功率放大部分也都采用了此方法。
在功率级,此法
5.数模隔离。
数字部分和模拟部分之间除了电源隔离之外,还将各控制信号用电感隔离;
6.使用同轴电缆,输入级和输出级使用BNC接头,输入级和功率级之间用同
轴电缆连接。
实践证明,电路的抗干扰措施比较好,在1kHz~20MHz 的通频带范围和0 ~80dB增益范围内都没有自激。
三.测试结果及分析
1.测试条件:
测试仪器:高精度的数字毫伏表,模拟示波器,数字示波器,数字万用表,指针式万用表。
2.测试结果及分析
测试结果(数据)。