E悬挂运动控制系统(E题)——【全国大学生电子设计大赛】

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2023年全国赛区大学生电子设计TI杯竞赛试题(E题)

2023年全国赛区大学生电子设计TI杯竞赛试题（E题）参赛注意事项（1）20xx年x月xx日8:00竞赛正式开始。

本科组参赛队只能在A、B、C、D、E题目中任选一题；高职高专组参赛队原则上在F、G、H题中任选一题，也可以选择其他题目。

（2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（5）20xx年x月xx日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

激光枪自动射击装置（E题）【本科组】一、任务设计一个能够控制激光枪击发、自动报靶及自动瞄准等功能的电子系统。

该系统由激光枪及瞄准机构、胸环靶、弹着点检测电路组成，其结构示意见图1。

二、要求1．基本要求（1）用激光笔改装激光枪，激光枪可受电路控制发射激光束，激光束照射于胸环靶上弹着点的光斑直径＜5mm；激光枪与胸环靶间距离为3m。

图1 激光枪自动射击装置示意图（2）激光枪固定在一机构上，可通过键盘控制激光枪的弹着点（用键盘设置激光束在靶纸上上下、左右移动一定距离）。

（3）制作弹着点检测电路，通过摄像头识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑，并显示弹着点的环数与方位信息。

其中环数包括：10、9、8、7、6、5、脱靶；方位信息是指弹着点与10环区域的相对位置，包括：中心、正上、正下、正左、正右、左上、左下、右上、右下。

详见图2-b。

2．发挥部分（1）在图形点阵显示器上显示胸环靶的相应图形，并闪烁显示弹着点。

（2）自动控制激光枪，在15秒内将激光束光斑从胸环靶上的指定位置迅速瞄准并击中靶心（即10环区域）。

（3）可根据任意设定的环数，控制激光枪瞄准击中胸环靶上相应位置。

大学生电子设计竞赛题目方向

大学生电子设计竞赛题目方向1）仪器仪表方向：音频信号分析仪：2021年a题数字取样示波器：2021年c题简易频谱分析仪：2021年c题简易逻辑分析仪：2021年d题低频相位测量仪：2021年c题数字存储示波器：2001年b题频率特性测量仪：1999年c题数字工频多用表：1999年b题简易数字频率计：1997年b题轻便rlc测量仪：1995年d题仪器仪表方向训练重点：内容：包含信号产生、采集、存储、分析、处理、显示、控制等信号处理环节中的大部分或全部。

类型：分成时域分析处置和频域分析处置两大类。

难点：强调速度、处理能力、显示性能等。

需要通过构建新技术硬件平台及运用信号处理算法来实现。

系统中的部分任务需要在训练阶段完成。

训练：dds任一信号产生、高速/宽带演示电路、滤波器、高速adc/dac取样与录像、高速数据存储（fifo）、算法（fft、卷积、有关、数字滤波等）、表明技术（lcd、绘图、实时曲线等）、弱实时性mammalian多任务软件设计、fpga/cpld与单片机的USB、仪器仪表原理、各类电参数测量、等内容。

2）电路系统方向：宽带直流放大器：2021年c题轻便程控滤波器：2021年d题正弦信号发生器：2021年a题宽带放大器：2021年b题压往下压l/c振荡器：2021年a题任一波形发生器：2001年a题轻便测量放大器：1999年a题录音与录像系统：1999年e题新颖信号源制作：1995年b题电路系统方向训练重点：内容：偏重概念和指标。

涉及到各类经典单元模块电路，及其基本概念、基本原理和新实现方法、性能指标测试方法等。

类型：分成功能型（轻在新方法）和指标型（轻在崭新设计思路）两大类。

难点：特别强调指标，通常经典设计、通用型ic就是难以完成的。

训练：（程控）放大器、（程控）滤波器、振荡器、dds任一信号产生、基本演示调理电路、电性能指标测试（电阻、增益、频宽…）、拓展设计思路等。

3）功率电子方向：光伏发电演示装置：2021年a题电能搜集充电器：2021年e题开关型稳压电源：2021年e题数控恒流源：2021年f题三相正弦变频电源：2021年g题高效d类放大器：2001年d题直流稳定电源：1997年a题实用音频放大器：1995年a 题功率电子方向训练重点：内容：小电流、大功率、三相电、斩波、dc-ac低电压、dc-dc开关电源、变频驱动、class-d功放、光伏发电、并网、mppt算法,等电力电子领域的新技术。

电子竞赛培训

电子竞赛培训1、经验分享人员组合与分工这是很关键的，人员组合主要考虑两点：1、大家相处融洽，团队有凝聚力，在学习过程中能互相学习，互相鼓励，形成一个良好的学习氛围，要现在的话说叫：和谐；（以实例说明）2、实现较好的知识组合，即队员之间在知识、技能上扬长避短，科学互补，每组3人，可以按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作三部分进行分工，每个队员各有侧重，分工合作，在制作过程中及时进行分析、交流和经验总结。

（说一下三人的工作去向，洪：创业，有一次去买篮球：老板开135，最后50元成交了，现在经商中）准备过程1、要有激情，要有对电子制作的爱好，有句话大家应该很熟悉了：兴趣是最好的老师。

孔圣人说过：知之者不如好之者，好之者不如乐之者。

所以，我希望大家能够真正的乐在其中。

本来有感情基础的可以加深，还没感觉的可以培养，不过，我想大家在这么热的天气不回家避暑，而是坐在这里听我讲课，可见大家对电子制作都是很感兴趣的。

2、要冷静。

你们肯定会觉得很奇怪了，刚叫我们要有激情，这又让我们冷静，老师这不是自相矛盾吗？其实不是的，荀子说过：不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。

那我们现在有了这个到“千里之外”的目标和热情，在行动上，就要脚踏实地，一步步来，要不可能就要“大跃进”时一样，雄心壮志，到最后变成“进一退二”了。

所以我希望同学们能根据各自小组的实际情况，制定比较切实可行的计划。

3、要坚持。

当时我们那届暑假刚开始时也有大十几组参加集训，最后真正报名参加比赛的有20几组，那中间总共有多少组真正在实验室里呢？你们猜一下？只有4组，不过，我们这4组在比赛是最低的成绩是省二等奖。

我们这几组的同学现在大多是公司的技术骨干了。

我希望大家能持之以恒，比赛的准备过程也是你学习、进步、挑战自我的过程。

元器件的选购与准备1、集中采购，量大价优。

我们这的人买东西就喜欢砍价。

我和继山每次去买东西，那个老板娘都很无奈，说你们买这么少还要这么优惠。

电子设计大赛控制类题目及准备

1.历届的“控制类赛题”在9届电子设计竞赛中，“控制类赛题”除了1994和1995年外，其它每届都有，共有9题：①水温控制系统（1997年C题）；②自动往返电动小汽车（2001年C题）；③简易智能电动车（2003年E题）；④液体点滴速度监控装置（2003年F题）；⑤悬挂运动控制系统（2005年E题）；⑥电动车跷跷板（2007年F题本科组）；⑦电动车跷跷板（2007年J题高职高专组）；⑧声音引导系统（2009年B题）；⑨模拟路灯控制系统（2009年I题）。

其中与电动小车有关的有6题。

2. 从历届赛题可以看到：从历届的赛题来看，主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握：（1）系统控制方案和算法设计（2）微控制器电路模块制作和编程：如：AT89S52、MSP430F1611、MSP430F2274、Atmega128、PIC16F628A、ADuC841、C8051F022、W78E51B、STM32F103VET6等等。

（3）微控制器外围电路模块制作和编程：如键盘及LED数码管显示器模块、RS-485总线通信模块、CAN总线通信模块、无线收发器电路模块、ADC模块、DAC模块等等。

（4）传感器电路模块制作和编程：如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。

（5）电机控制电路模块制作和编程：如直流电机驱动模块（L298 N）、步进电机驱动模块（L297+L298N，TA8435H）、舵机控制模块、光电隔离模块等等。

（6）放大器电路模块制作：小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器（7）电源电路模块制作（8）电动小车制作3. 建议：“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点，特别是有关自动控制理论与算法方面，对有些专业的同学来讲，在专业课程中是没有的，需要自己去搞清楚。

这一点很重要。

理论用来指导行动。

没有理论基础，盲人摸象，行动一定会有困难。

悬挂运动控制系统(E题)2005..

2018/9/28
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怀化学院大学生电子设计竞赛系列培训
（2005年全国大学生电子设计竞赛E题）悬挂运动控制系统（E题）
以FPGA核心的控制系统方框图
黑线检测模块电机A驱动模块现场可编程门列阵 FPGA 按键输入模块
坐标显示模块
电机B驱动模块
以FPGA核心的控制系统方框图
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怀化学院大学生电子设计竞赛系列培训
（2005年全国大学生电子设计竞赛E题）悬挂运动控制系统（E题）
控制器模块的方案二
• 采用AT89S51作为系统控制的方案。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，各个领域应用广泛。并且，由于芯片引脚少，在硬件很容易实现。因此，在本设计中采用 AT89S51处理输入的数据并控制电机运动。 • 采用方案二
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怀化学院大学生电子设计竞赛系列培训
（2005年全国大学生电子设计竞赛E题）悬挂运动控制系统（E题）
2、发挥部分
• （1）能够显示物体中画笔所在位置的坐标； • （2）控制物体沿板上标出的任意曲线运动(见示意图)，曲线在测试时现场标出，线宽1.5cm～1.8cm，总长度约50cm，颜色为黑色；曲线的前一部分是连续的，长约30cm；后一部分是两段总长约20cm的间断线段，间断距离不大于1cm；沿连续曲线运动限定在200秒内完成，沿间断曲线运动限定在300秒内完成； • （3）其他。
完成第(1)项
发挥部分完成第(2)项中连续线段运动完成第(2)项中断续线段运动其他
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14 16 10
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历年年全国大学生电子设计竞赛题目

2015年全国大学生电子设计竞赛题目【本科组】双向DC-DC变换器（A题）风力摆控制系统(B题）多旋翼自主飞行器（C题）增益可控射频放大器（D题）80MHz-100MHz频谱分析仪（E题）数字频率计（F题）短距视频信号无线通信网络（G题）第一届（1994年）第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛A.简易数控直流电源B.多路数据采集系统第二届（1995年）第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛A.实用低频功率放大器B.实用信号源的设计和制作C.简易无线电遥控系统D.简易电阻、电容和电感测试仪第三届（1997年）第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛A.直流稳定电源B.简易数字频率计C.水温控制系统D.调幅广播收音机第四届（1999年）第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛A.测量放大器B.数字式工频有效值多用表C.频率特性测试仪D.短波调频接收机E.数字化语音存储与回放系统第五届（2001年）第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛A.波形发生器B.简易数字存储示波器C.自动往返电动小汽车D.高效率音频功率放大器E.数据采集与传输系统F.调频收音机第六届（2003年）第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛A.电压控制LC振荡器B.宽带放大器C.低频数字式相位测量仪D.简易逻辑分析仪E.简易智能电动车F.液体点滴速度监控装置第七届（2005年）第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛A.正弦信号发生器B.集成运放测试仪C.简易频谱分析仪D.单工无线呼叫系统E.悬挂运动控制系统F.数控恒流源G.三相正弦波变频电源第八届（2007年）第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛A.音频信号分析仪B.无线识别C.数字示波器D.程控滤波器E.开关稳压电源F.电动车跷跷板G.积分式直流数字电压表H.信号发生器I.可控放大器J.电动车跷跷板第九届（2009年）第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛A.光伏并网发电模拟装置B.声音导引系统C.宽带直流放大器D.无线环境监测模拟装置E.电能收集充电器F.数字幅频均衡功率放大器G.低频功率放大器H.LED点阵书写显示屏I.模拟路灯控制系统第十届（2011年）A.开关电源模块并联供电系统B.基于自由摆的平板控制系统C.智能小车D. LC 谐振放大器E.简易数字信号传输性能分析仪F.帆板控制系统G.简易自动电阻测试仪H.波形采集、存储与回放系统第十一届（2013年）A.单相AC-DC变换电路B.四旋翼自主飞行器C.简易旋转倒立摆及控制装置D.射频宽带放大器E.简易频率特性测试仪F.红外光通信装置G.手写绘图板J.电磁控制运动装置K.简易照明线路探测仪L.直流稳压电源及漏电保护装置第十二届（2015年）【本科组】双向DC-DC变换器（A题）风力摆控制系统(B题）多旋翼自主飞行器（C题）增益可控射频放大器（D题）80MHz-100MHz频谱分析仪（E题）数字频率计（F题）短距视频信号无线通信网络（G题）【高职高专组】LED闪光灯电源（H题）风板控制装置（I题）小球滚动控制系统（J题）获奖状况。

05电子大赛一等奖悬挂运动控制系统

悬挂运动控制系统[05电子大赛一等奖]文章来源：凌阳科技教育推广中心作者：西安航空技术高等专科学校（李新钊胡春雷钱建松）发布时间：2006-5-29 11:28:19摘要：本系统以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心,通过所需运动轨迹曲线的参数方程,建立运动控制模型,按照算法对两组驱动步进电机进行控制，实现了悬挂画笔在给定的范围内的定点运动、任意曲线运动以及圆心可任意设定的圆周运动等功能，不仅完成了发挥部分要求,利用SPCE061A强大的语音处理功能，还增加了语音播放功能。

关键词：单片机运动控制模型智能算法步进电机一、方案论证根据题目的设计要求，本设计主要实现勾画设定轨迹和对设定轨迹的搜寻功能，并能实时的显示物体中画笔所在位置坐标。

其系统方案框图如图1.1所示。

为实现各模块功能，提出了几种设计方案并进行论证。

图1.1 系统方案框图1、控制器模块方案一：采用传统的51系列单片机作为系统控制器。

在本设计中，单片机的运算速度越快，运动轨迹精度越高，所以对单片机的执行速度有较高的要求；又由于本系统程序量较大，使用的I/O口资源较多，对于51来说，实现这些功能都比较困难。

方案二：采用凌阳16位单片机SPCE061A作为控制核心。

与51相比，SPCE061A具有更加丰富的资源：具有32个可编程的I/O口，14个中断源；CPU的工作时钟频率可以高达49.152MHZ，可以更好地满足本设计对数据处理速度的要求；独特的语音功能可使本系统具有更好的人机交互界面。

综上分析，选择方案二。

2、电机驱动模块在本设计中，主控制器通过对电机的步进数控制来实现物体的运动，从而作出各种运动轨迹，设计思想是将物体的运动转换为拉线的伸缩，最终将伸缩量转化为电机的步数，从便于软件设计的角度出发，采用了57BYG系列两相混合式步进电机作为被控电机，这种具有较高的控制精度，速度的可控性好，制动性强。

其驱动方案如下：采用微步进驱动模块，微步进驱动模块是由微控制器外接D/A转换器及光耦隔离电路组成的，它可以产生步进电机所需的相序脉冲。

05年电子设计大赛题论文——悬挂控制系统

作者：缑文博丁杰白博赛前辅导老师：刘远聪兰建平胡亚琦摘要本悬挂系统是以两个AT89C52为核心，用专用步进电机的驱动SJ-220驱动步进电机控制坐标图上的笔的位置，通过两个定滑轮配合步进电机，利用控制电机的转速的变化绘制出所需的图形。

利用LCD作为整个过程的显示部分，结合4×4的键盘输入，控制画图过程的输入。

一、设计方案和论证按照题意，控制系统能够通过键盘或其他方式任意设定坐标点参数；控制物体在80cm ×100cm的范围内做自行设定的运动，运动轨迹长度不小于100cm,物体在运动时能够在板上画出运动轨迹，限300s内完成；控制物体做圆心可任意设定、直径为50cm的圆周运动，限300s内完成；物体从左下角坐标原点出发，在150s内到达设定的一个坐标原点。

在此基础上，能够显示物体中画笔所在位置的坐标。

考虑到测量对象较多，如果使用一个单片机，系统资源将非常紧张，难以达到最佳的控制。

因此，采用两片单片机，合理分工，分别控制各模块的工作。

系统框图如图1所示。

对于各模块的设计，分别讨论如下。

1.电动机及其的选择（1）电动机的选择方案一：使用步进电机。

其优点在于速度易于控制，可以实现快速启停，且转动角度严格可控。

可以根据驱动脉冲电流的次数计算小车的行驶距离，省去距离测量这一环节。

步进电机的功率大，速度可调，转速稳定，可以达到精密控制。

方案二：使用直流电机，用脉冲宽度调节方法，对电机进行控制。

但此方案的缺点也很明显，直流电机动起来惯性大，转速不易控制，很难达到精确地控制，误差较大。

因此，选择方案一。

（2）电动机驱动模块所用电动机是四相电动机，需要放大4路驱动信号。

方案一：采用4路三极管放大电路驱动，该方案电路复杂，可靠性难以保证。

方案二：采用专用的步进电机驱动SJ—220, SJ-220驱动器驱动二相混合式步进电机，该驱动器采用原装进口模块，实现高频斩波，恒流驱动，具有很强的抗干扰性、高频性能好、起动频率高、控制信号与内部信号实现光电隔离、电流可选、结构简单、运行平稳、可靠性好、噪声小，带动2A以下所有的42BYG、57BYG、系列步进电机。

全国大学生电子设计竞赛测控类赛题分析

实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”
等书写显示功能；
当环境光强改变时，能自动连续调节屏上显示亮度；超时不操作时进入休
眠状态。
2009-LED点阵书写显示屏
题目的理解光电传感器的灵敏度及响应速度扫描点的定位动作指令的识别
测控类赛题设计概要
准备
5cm B
0.4m
引导线
2.3m
1.2m
2019-简易智能电动车
循迹：光电传感器铁片检测：涡流传感器、霍尔传感器避障：超声波传感器定点停车：红外传感器主要难点：
光相关自适应调整速度与偏差
误区：开环控制
2019-悬挂运动控制系统
15cm
15cm
80cm
图2 平衡状态示意图
2019-电动车跷跷板
水平度检测：用电位器自制传感器、水银开关、倾角传感器、加速度传感器
小车保持直线运行、行程记录车速控制：步进式控制；车速与水
平度相关小车响应速度与行进距离矛盾的协
调
2009-声音导引系统
接收器 C
1m 中点 O’
接收器 A
一、任务
x
减少瞄向靶心的时间。
电线
硬币
20cm
电机
150cm
10cm 6cm
平板
电机转轴
2019-基于自由摆的平板控制系统
开始摆动的检测起始位置角度的检测（与平板角度相关）平板的预调整电机转动的响应速度根据起始角、周期、摆长、靶距计算摆
动过程中激光笔的位置，进而算出激光笔的角度原点源自15cm100cm
15cm
一、任务通过两只电机控制物体

全国大学生电子设计大赛控制类赛题

第三届（1997 年）全国大学生电子设计竞赛题目C 题水温控制系统一、任务设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1 升净水，容器为搪瓷器皿。

水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。

二、要求1．基本要求（1）温度设定范围为40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。

（2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1℃。

（3）用十进制数码管显示水的实际温度。

2．发挥部分（1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。

（2）温度控制的静态误差≤0.2℃。

（3）在设定温度发生突变（由40℃提高到60℃）时，自动打印水温随时间变化的曲线。

三、评分意见第五届（2001 年）全国大学生电子设计竞赛题目C 题自动往返电动小汽车一、任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽'BB车。

允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。

跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。

在跑道的B、C、D、E、F、G 各点处画有2cm 宽的黑线，各段的长度如图1 所示。

二、要求1．基本要求（1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10 秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。

往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。

（2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。

（3）D～E 间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8 秒，但不允许在限速区内停车。

2．发挥部分（1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。

（2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。

（3）其它特色与创新。

三、评分标准四、说明（1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。

第七届(2005)悬挂运动控制系统(E题)

第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛作品悬挂运动控制系统（E题）毕业设计（论文）原创摘要：悬挂轨迹控制系统是一电机控制系统，控制物体在80cm×100cm的范围内作直线、圆、寻迹等运动，并且在运动时能显示运动物体的坐标。

设计采用AT89S51单片机作为核心器件实现对物体运动轨迹的自动控制，通过多圈电位器实现对悬挂物位置的精确测量，并引入局部闭环反馈控制环节对误差进行修正。

以达到对物体的控制和对坐标点的准确定位。

采用脉冲宽度调制技术控制直流电机驱动芯片L298，以实现对电机的转速、转向、启停等多种工作状态进行快速而准确的控制。

采用红外光电传感器实现检测电机速度和画板上黑色曲线轨迹。

关键词：运动轨迹；多圈电位器；脉冲宽度调制；红外反射光电传感；直流电机驱动ABSTRACT：Hang trajectory control system is a motor control system, object make linear, circle, searching locus and etc locomotion within the range of the 80cm×100cm, while movement system can display the coordinate of the object. Adopt AT89S51 MCU as the main part to realize the automatic control of the object motion locus in this design, system using multiturn potentiometer to measure the position of object, and introduces local closed-loop feedback control system link to correct error, in that case system can improve the accuracy of control and orientation. In this design system also adopt PWM technique control DC motor drive chip L298 to realize the accurate control of motor rotation speed, rotation direction, Start, Stop and etc operating position. System adopt infrared photosensor measure motor rotation speed and drawing locus by black curve on the palette.KEY WORDS:sport trajectory；loopy potentiometer；PWM；infrared photosensor；DC motor driving第1章引言运动控制是自动化技术的重要组成部分，是机器人等高技术领域的技术基础，已取得了广泛的工程应用。

电子大赛二等奖悬挂运动控制系统

电子大赛二等奖悬挂运动控制系统部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑悬挂运动控制系统[2005年电子大赛二等奖]文章来源：凌阳科技教育推广中心作者：广西师范大学黄钦宁李树海莫琼华发布时间：2006-8-30 11:43:34摘要：本系统采用凌阳16位单片机SPCE061A作为控制中心，由直流步进电机、红外收发对管、4*4键盘及中文液晶显示屏构成的悬挂运动控制系统。

该系统能自由控制悬挂物体完成自行设定运动、画圆运动、沿黑线运动等，并能正确显示物体到达的坐标位置。

关键词：SPCE061A单片机中文液晶显示屏逼近画圆算法一、方案的选择与论证1、单片机选择方案一：采用传统的8位89C51单片机作为运动物体的控制中心。

51 单片机具有价格低廉,使用简单等特点，但其运算速度低，功能单一，RAM、ROM空间小等缺点。

本题目在确定圆周坐标值时，需要进行大量的浮点数运算，若采用89C51需要做RAM，ROM来扩展其内存空间，其硬件工作量必然大大增多。

方案二:采用16位单片机SPCE061A作为运动物体的控制中心。

SPCE061A具有丰富的资源：RAM，ROM空间大、指令周期短、运算速度快、低功耗、低电压、可编程音频处理，易于编写和调试等优点。

尤其在复杂的数学运算，其运算速度快，精度高，在控制步进电机时运行速度比一般51单片机快。

基于上述分析，拟选择方案二。

2、电动机选择方案一：用步进电机实现物体的精确定位和方向控制。

步进电机是一种脉冲控制电机，它是一种能将脉冲信号转换为角位移的数模转换器，可广泛用于无需反馈控制但要求有精确位置的场合。

方案二：采用带旋转编码器控制直流电机，电机运转平稳，精度可以得到保证。

但其驱动电路复杂，在短时间内难与实现。

在本题中因考虑到控制画笔画图准确性和电路的复杂性，拟选择选用方案一，并采用控制性能高的步进电机来控制运动物体。

3、控制物体运动算法方案一：直线插补法。

直线插补法是在绘图系统中常用的一种逐点比较算法。

全国大学生电子设计方案竞赛国家奖作品集锦(山东赛区)

目录
一、山东科技大学－单工无线呼叫系统1
二、海军航空工程学院－悬挂运动控制系统1
三、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(1>1
四、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(2>1
五、山大学－集成运放参数测试仪(1-1>1
六、山东大学－数控直流电流源(1-2>1
七、山东大学－悬挂运动控制系统(2-1>1
八、山东大学－数控直流电流源(2-2>1
九、山东大学－悬挂运动控制系统(2-3>1
一、山东科技大学－单工无线呼叫系统
二、海军航空工程学院－悬挂运动控制系统
三、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(1>
四、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(2>
五、山大学－集成运放参数测试仪(1-1>
六、山东大学－数控直流电流源(1-2>
七、山东大学－悬挂运动控制系统(2-1>
八、山东大学－数控直流电流源(2-2>
九、山东大学－悬挂运动控制系统(2-3>
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历届全国大学生电子设计竞赛试题

历届全国大学生电子设计竞赛试题第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）简易数控直流电源（A题）（2）多路数据采集系统（B题）第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）实用低频功率放大器（A题）（2）实用信号源的设计和制作（B题）（3）简易无线电遥控系统（C题）（4）简易电阻、电容和电感测试仪（D题）第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）直流稳压电源（A题）（2）简易数字频率计（B题）（3）水温控制系统（C题）（4）调幅扩播收音机（D题）第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）测量放大器设计（A题）（2）数字式工频有效值多用表（B题）（3）频率特性测量仪设计（C题）（4）短波调频接收机设计（D题）（5）数字化语音存储与回放系统（E题）第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）波形发生器（A题）（2）简易数字存储示波器（B题）（3）自动往返电动小汽车（C题）（4）高效率音频功率放大器（D题）（5）数据采集与传输系统（E题）（6）调频收音机（F题）第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）电压控制LC振荡器（A题）（2）宽带放大器（B题）（3）低频数字式相位测量仪（C题）（4）简易逻辑分析仪（D题）（5）简易智能电动车（E题）（6）液体点滴速度监控装置（F题）第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）正弦信号发生器（A题）（2）集成运放测试仪（B题）（3）简易频谱分析仪（C题）（4）单工无线呼叫系统（D题）（5）悬挂运动控制系统（E题）（6）数控恒流源（F题）（7）三相正弦波变频电源（G题）第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）音频信号分析仪（八）【本科组】（2）无线识别（B）【本科组】（3）数字示波器（C）【本科组】（4）程控滤波器（D）【本科组】（5）开关稳压电源（E）【本科组】（6）电动车跷跷板（F）【本科组】（7）积分式直流数字电压表（G）【高职高专组】（8）信号发生器（三）【高职高专组】（9）可控放大器（D【高职高专组】（10）电动车跷跷板（J）【高职高专组】第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）光伏并网发电模拟装置（A题）【本科组】（2）声音导引系统（B题）【本科组】（3）宽带直流放大器（C题）【本科组】（4）无线环境监测模拟装置（D题）【本科组】（5）电能收集充电㈱（E题）【本科组】（6）数字幅频均衡的功率放大器（F题）【本科组】（7）低频功率放大器（G题【高职高专组D（8）LED点阵书写显示屏（H题【高职高专组D （9）模拟路灯控制系统Q题【高职高专组】）。

各届全国电子设计大赛题目

一、正弦信号发生器 (2)二、集成运放参数测试仪 (3)三、简易频谱分析仪 (4)四、单工无线呼叫系统 (5)五、悬挂运动控制系统 (6)六、数控直流电流源 (8)七、三相正弦波变频电源 (9)八、音频信号分析仪 (10)九、无线识别装置 (12)十、数字示波器 (14)十一、程控滤波器 (16)十二、开关稳压电源 (17)十三、电动车跷跷板 (19)十四、积分式直流数字电压表 (21)十五、信号发生器 (23)十六、可控放大器 (24)十七、电动车跷跷板 (25)十八、宽带直流放大器 (27)十九、无线环境监测模拟装置 (30)二十、数字幅频均衡功率放大器 (32)二十一、低频功率放大器 (34)二十二、LED点阵书写显示屏 (36)二十三、声音导引系统 (38)一、正弦信号发生器一、任务设计制作一个正弦信号发生器。

二、要求1、基本要求（1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz；（2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz；（3）输出信号频率稳定度：优于10-4；（4）输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值V opp≥1V；（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。

2、发挥部分在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：（1）增加输出电压幅度：在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值V opp=6V±1V；（2）产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz~10MHz范围内调制度m a可在10%～100%之间程控调节，步进量10%，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（3）产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏，且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（4）产生二进制PSK、ASK信号：在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；（5）其他。

2023年电赛e题思路

2023年电赛e题思路摘要：1.2023 年电赛e 题简介2.e 题的解题思路3.e 题的实践应用4.总结正文：2023 年电赛e 题思路2023 年的全国大学生电子设计竞赛（电赛）已经接近尾声，其中e 题为“基于物联网的智能仓库管理系统”。

这是一个紧贴时代背景、充满挑战的赛题，要求参赛者充分运用物联网技术，设计出一个具有实时监控、智能管理等功能的仓库管理系统。

本文将从e 题的解题思路、实践应用等方面进行探讨。

一、2023 年电赛e 题简介基于物联网的智能仓库管理系统，要求参赛者设计出一个能够对仓库内的物品进行实时监控、智能管理的系统。

系统需具备物品的入库、出库、查询、盘点等功能，同时能够通过物联网技术实现远程监控。

二、e 题的解题思路1.系统设计：首先需要对整个仓库管理系统进行系统设计，确定系统的整体架构和各个模块的功能。

2.物联网技术应用：利用物联网技术实现物品的实时监控，可以通过RFID 技术、二维码技术等实现物品的信息采集和传输。

3.数据库设计：设计一个数据库来存储仓库内物品的信息，包括物品的名称、规格、数量、存放位置等。

4.界面设计：设计一个用户友好的界面，方便操作人员进行物品的入库、出库、查询、盘点等操作。

5.系统实现：根据系统设计、物联网技术应用、数据库设计和界面设计，实现整个仓库管理系统。

三、e 题的实践应用基于物联网的智能仓库管理系统在实际应用中具有很大的价值。

通过实时监控物品的库存情况，可以及时补充库存，避免缺货；通过智能管理，可以提高物品的管理效率，降低库存成本；通过远程监控，可以实现仓库的远程管理，方便管理人员进行决策。

四、总结2023 年电赛e 题是一个具有实际应用价值的赛题，要求参赛者充分运用物联网技术，设计出一个具有实时监控、智能管理等功能的仓库管理系统。

悬挂运动控制系统,电子设计大赛

题目：悬挂运动控制系统（E题）作者：李可辉李亮刘刚赛前指导教师：尹仕文稿整理辅导教师：尹仕摘要本系统在嵌入式操作系统基础上，使用两块单片机协调工作，对悬挂物体的运动进行实时控制。

系统通过两个步进电机的配合完成了平面任意曲线运动，通过光电传感器配合循迹算法迅速有效地完成了循迹运动。

运动的精度为毫米级，过渡时间不超过1分钟。

同时，使用了点阵式LCD配合PS/2鼠标等外围设备，提供了良好的交互界面。

AbstractThis design bases on an embedded operating system, and uses two pieces of SCM to take real time control of a suspender’s movement in a planar plane. The system can move in any designed way with the cooperation of two step-motors, and do a quick tracing movement because of a special arithmetic, which is based on an array of photoelectric sensors. The position’s precision of the movement can achieve a level of millimeter, and its transition time is less than 1 minute. Meanwhile, with a LCD and a mouse which follows PS/2 protocol and other input/output devices, it can provide a friendly and humanistic man-machine conversation.一、方案论证与比较从控制系统的角度来看，采用闭环控制方式比采用开环控制的效果要好。

全国电子设计大赛——悬挂控制系统

悬挂运动控制系统摘要：本系统采用STC89C54作为控制中心，由步进电机、红外收发对管、4*4键盘及中文液晶显示屏构成的悬挂运动控制系统。

该系统能自由控制悬挂物体完成自行设定运动、画圆运动、沿黑线运动等，并能正确显示物体到达的坐标位置。

关键词：控制核心；寻迹；步进电机；算法；定位1系统模块的方案比较与论证1.1 控制器模块根据题目要求，控制器模块主要用于各个传感器信号接收、控制物体运动、控制显示坐标及运动时间等。

对于控制器有以下二种方案。

方案一：采用FPGA为系统的控制器，FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，模块大，密度高，它将所有器件集成在一块芯片上，减少了体积，提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真、调试，易于进行功能控制。

FPGA采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统的控制核心。

通过输入模块将参数输入给FPGA，FPGA通过程序设计控制步进电机运动，但是由于本设计对数据处理的时间要求不高，FPGA的高速处理的优势得不到充分体现，并且由于其集成度高，使其成本偏高，同时由于芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。

方案二：采用A T89S52单片机作为系统控制器。

单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。

由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，各个领域应用广泛。

并且，由于芯片引脚少，在硬件很容易实现。

因此，在本设计中采用A T89S52处理输入的数据并控制电机运动。

综合上述两种方案，方案二较为简单，可以满足设计要求。

1.2电机的选择方案一：采用直流电机。

直流电机具有最优越的调速性能，主要表现在调速方便（可无级调速）、调速范围宽、低速性能好（起动转矩大、起动电流小）、运行平稳、噪音低、效率高等方面，但是控制复杂，定位精度差，积累误差大等缺点。

方案二：采用步进电机。

步进电机具有控制简单、定位精确、无积累误差等优点。

2005年全国大学生电子设计竞赛国家奖作品集锦(山东赛区)

2003年、2004年、2005年连续三年组织和辅导我院学生参加全国大学生电子竞赛，其中2003年获国家二等奖1项，山东省一等奖2项；2005年获国家一等奖1项，山东省一等奖2项，山东省二等奖2项。
三
中国海洋大学-1
国家一等奖
1名
E题
《悬挂运动控制系统》
刘滨
纪风磊王北镇郭志强
作品介绍
本系统以解析几何坐标运算为基础，采用凌阳SPCE061A单片机控制两台高精度步进电机运动。系统配有键盘输入和LCD液晶显示，采用了单片机通讯技术，实现了强大的语音播报功能。采用优化的解析几何算法，使系统达到了高精度和高执行速度。通过测验，系统完全达到了题目的所有要求，并扩展了若干功能。
著作及自编教材10部，公开出版4部，学院出版6部：《电子技术实验教程》2004版电子工业出版社；《高频电子线路》2001版国防工业出版社；《复印机使用与维修》和《手机使用与维修》，2000版，新时代出版社；《综合电子线路实践》2000版学院教材；《电工电子实验技术》2002版学院教材；《电工电子虚拟实验技术》上下册，2002版学院教材；《综合电子线路实践》2004版学院教材；《电子系统设计》2004版学院教材。
获
奖
感
言
李芳
2005年我们使用凌阳“61板”参加了 “索尼杯”全国大学生电子设计竞赛。在平时训练和参赛过程中，我深深地体会到凌阳“61板”的精妙之处，真可谓‘麻雀虽小，五脏俱全’。从外型上看“61板”小巧精致剔透，设计简便实用，结构设计合理，操作方便灵活；在硬件接线上简单且易于查找连线错误的。此外，凌阳“61板”非常好地发挥了单片机的特色功效，性能可靠稳定，出错率低。凌阳“61板”堪称完美的单片机最小应用系统。
报告设计：文字编排合理有序、文笔流畅、层次分明、条理清晰；语句简明扼要、逻辑性强、重点突出；图例正确整洁美观，质量较高。理论分析、计算正确有据。