全国大学生光电设计大赛论文
《第四届全国光电设计大赛理论方案报告》
第四届全国光电设计大赛理论方案报第四届全国光电设计大赛理论方案报告编号：参赛题目：基于光电导航的智能移动测虽小车参赛队伍名称：___________________________________________ 所在学校：长春理工大学光电信息学院 ________ 队长姓名 : _______________________________________________ 提交方案时间：___________________________________________一、参赛题目名称基于光电导航的智能移动测量小车二、研究内容光电检测技术，光电传感器原理与应用，光电循迹原理与应用，光电转换原理与应用，模拟电子技术，数字电子技术，单片机原理与应用，电机控制学，Protel 99 SE使用，常见光电传感器及电子元器件性能和使用，AD转换和DA转换等。
三、研究方案(1) 解决小车循迹的若干问题；(2) 解决小车驱动的若干问题；(3) 解决隧道长度测量的若干问题；(4) 解决树木、隧道识别的若干问题；(5) ;解决计数的若干问题；(6) 。
解决显示的若干问题；(7) 解决各模块整合的若干问题四、技术路线及可行性分析1、循迹：采用以ST188光电对管为基础的4路红外循迹模块，ST188是一种一体化发射型光电探测器，其发射器是一种碑化镣红外发光二极管，而接受器是一个高灵敏度硅平面光电三极管。
其检测距离可达8mm。
①工作原理及电路图当检测的物体为深绿色时，红外发射器发出的光大部分被深绿色物体所吸收，反射会的光线已很微弱，光敏三极管无法导通，因此LM324的2引脚为高电平而且与3引脚的输出电压同时送到LM324内进行比较。
由于U2>U3使得LM324的输出引脚为低电平。
当检测到白色物体时反射回的光线足够多，光敏三极管导通此时2引脚为低电平而且与3引脚的高电平同时送入LM324内进行比较，由于此时U2<U3因此LM 324输出引脚输出高电平将比较器输出的高低电平送到单片机中进行处理判断就能够区分出此时被检测到的轨迹是白色还是深绿色。
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。
第四届光电设计大赛_智能光电小车_作品报告_
竞赛题目: 基于光电导航的智能移动测量小车学生姓名：指导教师：决赛编号：引言全国大学生光电设计竞赛由中国光学学会主办，目前已成功举办三届。
竞赛意旨促进光电知识的普及，加强大学生实践、创新能力和团队精神的锻炼与培养，促进高等教育改革。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
光电导航的智能移动测量小车系统，由微控制器、电源管理单元、路径识别电路、舵机控制单元、小树计数电路、隧道长度测量单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以STC12C5A16S2单片机为控制核心，并采用Keil uVision4软件编程。
运用红外发射接收对管对道路信息进行采集，并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速，并且能够同时实现隧道长度测量值和小树数目检测值的显示功能。
各个部分经过MCU的协调处理，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道之前能够提前减速并改变角度，达到平滑转弯的效果。
在前几个月的努力中，我们自主设计机械结构和控制电路，构思独特算法，并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说，这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中，我们小组成员涉猎多个学科，这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。
1.智能移动测量小车系统总体设计1.1、路径识别传感器的选定路径识别模块是智能车系统的关键模块之一，路径识别方案的好坏，直接关系到最终性能的优劣，因此，选定白线识别传感器模块是总体方案确立的首要步骤。
我们使用光电发射接收管来检测白线：光电发射管发射出光，经过赛道的反射回来，由于白色平面和深绿色平面反射光强度不同，不同位置上的光电接收管接收到强弱不同的光，因此可以判断出白线相对小车的位置。
这种检测的方法明显的优点是检测速度快，检测的方法简单，成本相对低廉。
1.2、系统总体设计及框图光电导航的智能移动测量小车系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制。
全国大学生光电设计大赛论文
全国大学生光电设计大赛论文第三届全国光电设计大赛理论方案报告编号：参赛题目：基于光电导航的无人驾驶智能车参赛队伍名称：所在学校：队长姓名：提交方案时间：一．研究内容设计一辆具有光电导航能力的智能车，要求在指定的赛道上，从起点出发经过现场随机确定的至少五个十字路口或丁字路口，进入指定的停车位，结束后，发出声光提示。
要实现上述目的，就得研究如何使小车实现自动导航控制。
电源管理模块，控制核心模块，方向识别模块，电机驱动模块，舵机控制模块以及传感器的排布方案。
二．研究方案根据所要实现的系统功能，我们制定了如下的设计方案：在小车上安装2～3个小摄像头，通过摄像头拍摄小车行进过程中的车道信息和相关指示标志符号，通过实时图像采集和信号处理识别道路特征和标识特征，并将各种特征发送到总控制模块。
总控制模块读取道路特征信息和从车体的速度测试模块得到的速度等状态信息进行综合判断，从而判断出小车当前所处的状态和应采取的控制方案，从而通过电机和舵机控制模块进行小车速度、角度等指标的控制。
从而完成小车在直道、弯道、入库等过程的控制。
1.总控制管理模块采用AT89S52单片机实现控制核心模块如图1所示图1 系统框架图本系统的控制核心是单片机AT89S52。
它能实时地获得通过FPGA采集并处理得到的相关信息，经过识别和判断通过下达指令给舵机和直流电机实现小车的运动控制。
2.图像采集存储模块采用CMOS摄像头，视频解码芯片SAA7113、FPGA、SRAM 存储芯片等实现图像信息的实时采集和存储。
图2 视频图像采集框图FPGA将采集到的图像数据保存到缓存中，为后端对图像的进一步处理提供数据。
本系统采用两块SRAM作为图像缓存，并应用PING--PANG缓存控制方法对其进行操作。
3.图像信息处理及特征识别模块在FPGA中通过Verilog编写程序实现对存储在SRAM中的图像进行实时处理和特征识别。
特征包括：小车直行时的方向和边线的角度；行驶过程和边线的距离；转弯方向标志；转弯方向标志识别后距离路口的距离；转弯过程中内弯道的连续跟踪；入库标准的识别；入库时底线距离的监控。
第三届全国光电设计大赛理论方案总结报告
第三届全国光电设计大赛理论方案报告编号：参赛题目：基于光电的智能导航车参赛队伍名称：所在学校：长春理工大学光电信息学院队长姓名：张言引提交方案时间：一、参赛题目名称《基于光电的智能导航车》二、研究内容光学理论与应用，光电检测技术，光电传感器原理与应用，光电导航原理与应用，光电转换原理与应用，模拟电子技术，数字电子技术，单片机原理与应用，电机控制学，运动控制系统学，Protel 99 SE 使用，常用光电传感器及电子元器件性能和使用，AD转换和DA转换，车模结构调整等。
该竞赛涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控三、研究方案1.智能车平台的选用及改进；⑴智能平台的选用；3这是一款四驱动前转向车，较容易改装成前后轮同步转向。
（2）智能车平台的改进：方案一：进行前轮定位调整，舵机安装调整；方案二：按照前轮既驱动又转向的技术将小车改成前后轮同步转向。
2.信号的采集及处理；（1）信号采集：我们采用两侧检测法。
两根据不同色彩的物体对特定波长光的反射率不同，利用激光传感器（包括：激光发射管和接收器）发射特定波长的光来检测两侧路边，小车基本形状电路板基本形状传感器基本形状两翼各有三个接收器和六个发射器（如上图所示）。
通过在接收器的安装一定长度的黑色圆筒管及调焦器使每个接收器只接收特定区域的信号，如下图所示：5（2）信号处理：由于激光传感器接收到不同的光照后会有不同的阻值从而使采集回来的信号是有高，低电平组成（我们用01表示），对于单片机来说高低电平的区分率不高，所以将采集到的信号通过放大器放大后再输入单片机内。
信号的输入也是有高低电平组成，我将两翼六个接收器采集的信号组成一个指令。
3.智能车的导航；（1）直行：经过信号的采集、处理后得到多组指令，我们将这些指令分类后片有如下控制命令（如下表所示）。
（2）转向：通过转向标志来获得转向命令进行转向，转向标志及原理如下图所示：红线为道路边界线，圆点为传感器接收去；黄点为能接收到信号黑点为接受不到。
全国大学生电子设计竞赛论文写作指导[精选五篇]
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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。
光电技术论文..
光电技术论文学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机自114学号：1108030399学生姓名：文涛2014年5月4日光电技术论文摘要激光打印机是光电技术和电子照相技术结合的一种印字机器，它综合利用了激光器、光束调制和偏转、精密光学机械和计算机处理技术，是非常有代表性的光电子仪器。
目前激光打印已和计算机一起成为人们生活中必不可少的产品。
它有以下特点：一、像素密度高，印字清晰，分别率比机械点阵式高近百倍。
二、打印速度快，比普通打印机快6—30倍。
三、工作无冲击，打印噪音小。
关键词：激光打印机、光电技术、电子照相技术、光电子仪器【1】目录 (3)第一节、绪论 (4)1.1、光机电系统发展及现状 (4)1.2、光机电系统发展趋势 (5)第二章、激光打印机的介绍 (7)2.1、激光打印机的发展史 (7)2.2、激光打印机的工作原理 (8)2.3、光学系统 (9)2.4、显象系统 (9)第三章、激光打印机的工作 (10)3.1、激光打印机的工作条件 (10)3.2、激光打印机的工作范围 (10)3.3、激光打印机的工作过程 (11)第四章、光学系统结构分析 (12)第五章、光学技术课程心得 (13)参考文献 (14)第一章、绪论1.1、光机电系统发展及现状从2O世纪90年代开始，光机电一体化技术引导着一场新的变革，光机电一体化是由光学、微电子、信息和机械及其他相关技术交叉与融合而构成的综合性高新技术，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。
光机电一体化技术的特征是在机电一体化概念的基础上强调了光、光电子、激光和光纤通讯等技术的作用，属于21世纪应Hj 领域更为宽阔的机电一体化技术。
光电子技术是在20世纪6O年代激光器问世之后，电子技术与瓜果女子技术的自然结合与扩展，它不仅拓展了传统电子技术的功能，并使之有更强的适应性。
目前，信息的探测、传输、存储、显示、运算和处理已由光子和电子共同参与来完成。
光电技术论文
光电技术论文光电子学的产生及其发展，提出了光电子技术的发展方向和研究热点。
下面是店铺整理了光电技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下! 光电技术论文篇一光电子技术的发展与应用[摘要]综述了光电子学的产生及其发展，提出了光电子技术的发展方向和研究热点。
光电子学是由光学和电子学相结合的新兴交叉学科，涉及光显示、光存储、导波光学、材料科学的科研成就。
光电子学以光学研究为核心，以电子学研究为支撑，它不仅全面兼容电子技术，而且规避了电子作为信息载体存在电磁串扰和路径延迟的缺点，在当今信息时代愈发占有重要位置。
[关键词]光电子技术技术创新实际应用中图分类号：TN2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2015)10-0202-021 引言当今人类处于信息时代，信息渗透于农业生产、商业活动、医疗卫生、国防军事乃至日常生活的哥哥方面。
在空间科学、生命科学、遥感测绘等领域中都拥有大量科学信息要求在有限的时间、空间、甚至实时的进行准确处理。
信息技术的支撑学科是电子学和光学;光电子学则是由光学和电子学交叉形成的新兴学科，对信息技术的发展将起到至关重要的作用。
光电子学是光学技术和电子学技术的融合，靠光子和电子的共同行为来执行其功能，是世纪之交继微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域，在当今信息时代愈发占有重要的关键地位。
2 光电子技术的出现和发展光学的发展历程古老又漫长，电子学的发展则相对较短。
光电子学作为这两个学科的交叉点是一门新型的学科。
19世纪麦克斯韦的经典电磁理论证明了光的电磁性。
1917年爱因斯坦提出了光的辐射与吸收。
在20世纪60年代以前光学与电子学仍然是两门独立的学科。
直到1960年世界第一台激光器诞生，激光的发明对人类的社会活动产生了广泛而深刻的影响。
作为高技术的研究成果，它不仅广泛应用于科学技术研究的各个前沿领域，而且已经在人类和生活的许多方面得到了大量的应用，与激光相关的产业已经在全球形成了超过千亿美元的年产值。
光电技术论文
光电技术论文光电子技术发展态势与分析题目光电子技术发展态势与分析学生姓名熊光星专业班级电子科技1042 班学号 ____10711249系（部）电气信息工程学院光电子技术发展态势与分析——光电显示技术发展熊光星 ____10711249摘要生活中的光在不断地被人类掌控用来改变我们的生活，现在环境日益恶化石油、煤等不可再生能源日益匮乏，未来中光能是最好的选择，没有污染而且可以再生。
光不仅在能源领域有用在其他领域同样受到重视，如在激光领域、显示领域、通信领域等。
本文首先介绍光电子技术的基本概念，再介绍光电技术的发展前景，最后重点介绍光电技术在显示领域的发展。
从而对光电技术的发展有一个总体的随着社会科学的加速发展，光电子技术的应用越来越深入到社会生活的各个方面。
今天，各种电子高科技产品太多源于光电子技术。
相信在以后的生活中，光电子技术会得到更普遍的应用，得到了解和把握。
通过本专业的学习，我们可以更进一步地了解光电子技术的含义，熟悉光电子技术的发展历史和所研究的方向、领域。
引言光电子技术是光学技术和电子学技术的融合，靠光子和电子的共同行为来执行其功能，是继世纪之交微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域，在当今信息时代越发占有重要的关键地位。
20世纪60年代初出现的激光和激光科学技术，以其强大的生命力推动着光电子技术与产业的发展至今光电子技术的应用已涉及科技经济军事和社会发展的，光电子技术的发展，各个领域，信息的探测、传输、存储、显示、运输和处理已由光子和电子共同参与来完成。
21世纪是光电子共同发挥作用的时代，光电子技术的发展级大地推动了众多相关科学技术的相互渗透和相互作用，并由此形成了规模宏大、内容丰富的光电子产业。
当今全球范围内，已经公认光电子产业是本世纪的第一主导产业，是经济发展的制高点，光电子产业的战略地位是不言而喻的。
鉴于此，光电子技术的应用与开发被世界各国所关注，新的应用领域也在不断的发现中。
全国大学生电子设计竞赛论文F题
2011年全国大学生电子设计竞赛帆板控制系统F 题120212组2011年9月6日摘要本文主要介绍了一种帆板控制系统;通过对直流风扇风速的控制,调节风力大小,改变帆板的转角;其主控芯片为MC9S12XS128,通过PWM对电机驱动7960的控制,来调节电机的转速,同时应用光电编码器和倾角传感器作为反馈,对整个调速系统进行PID闭环调节,以到所预期的角度;并且介绍了在调试过程中的实时监控、宏观曲线分析和数据分析应用等调试手段;文章着重介绍核心器件的选择、各部分电路、软件的设计和调试手段关键词：PID调速MC9S12XS128 调试手段目录1系统方案................................................... 错误!未定义书签。
角度调整系统方案的论证与选择........................................................... 错误!未定义书签。
电机驱动方案的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。
MCU控制系统的论证与选择............................................................... 错误!未定义书签。
2系统理论分析与计算......................................... 错误!未定义书签。
帆板受力的分析与计算....................................................................... 错误!未定义书签。
帆板转角的原理............................................................................... 错误!未定义书签。
光电技术论文（2）
光电技术论文(2)光电技术论文篇二光电子技术教改探索摘要：光电子技术课程是一门理论和实践紧密结合的重要课程。
针对我院实验课程的欠缺，我们进行了此项教改工作，希望这次改革成果能给本专业老师的教和学生的学带来益处。
关键词：光电子技术虚拟仪器LabVIEW 光电实验教学改革中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2014)02(a)-0067-01光电子技术课程是一门理论和实践相结合的一门课程。
但我们学院自从2003年开设光电子技术课程以来，由于因教学条件所限，该课程主要强调理论，实践教学内容很少，到目前为止还没有专门的光电子技术实验室。
这种情况下或多或少会影响到学生对本课程内容的理解和应用。
可见，我们学院的光电子技术课程教学改革势在必行，特别要把实验环节的教学提到日程上来。
1 改革理论课程1.1 教学内容改革光电子技术课程是我们学院光信息科学与技术专业和应用物理两个学科的专业课，最初选择的教材不太合适，经过两次调整，最终选定高教出版社张铁林主编的《光电子技术》的和科学出版社朱京平主编的《光电子技术基础》两本书作为我们的指定教材。
光电子课程是我院光信息和应用物理两个专业的学位课，原来把两个专业设置的课程内容是完全一样的，但由于光信息开设了激光原理，所以教改中将这部分内容从光电子技术课程中删减掉，而应用物理专业由于开设了固体物理课程所以他们的光电子技术课程中晶体部分就不再讲解。
1.2 教学方法的改革(1)提高教师自身能力和素质。
要想把这门是理论与实践高度结合的课程落到实处，该专业的教师应主动吸收社会高水平的一线工程技术人员的经验，聘请优秀技术人员参与指导综合设计和创新实践活动，以此提高自身的素质。
(2)建立以学生为中心的实践教学方法。
以各类创新活动激发学生参与的主动性和积极性。
注意将学生课外科技活动和教学体系结合起来，在学分承认下，既激发了学生学习和实践的积极性，又使科技活动取得了很好的效果。
第四届光电设计大赛_智能光电小车_作品报告_
竞赛题目: 基于光电导航的智能移动测量小车学生姓名：指导教师：决赛编号：引言全国大学生光电设计竞赛由中国光学学会主办，目前已成功举办三届。
竞赛意旨促进光电知识的普及，加强大学生实践、创新能力和团队精神的锻炼与培养，促进高等教育改革。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。
光电导航的智能移动测量小车系统，由微控制器、电源管理单元、路径识别电路、舵机控制单元、小树计数电路、隧道长度测量单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以STC12C5A16S2单片机为控制核心，并采用Keil uVision4软件编程。
运用红外发射接收对管对道路信息进行采集，并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速，并且能够同时实现隧道长度测量值和小树数目检测值的显示功能。
各个部分经过MCU的协调处理，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道之前能够提前减速并改变角度，达到平滑转弯的效果。
在前几个月的努力中，我们自主设计机械结构和控制电路，构思独特算法，并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说，这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中，我们小组成员涉猎多个学科，这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。
1. 智能移动测量小车系统总体设计、路径识别传感器的选定路径识别模块是智能车系统的关键模块之一，路径识别方案的好坏，直接关系到最终性能的优劣，因此，选定白线识别传感器模块是总体方案确立的首要步骤。
我们使用光电发射接收管来检测白线：光电发射管发射出光，经过赛道的反射回来，由于白色平面和深绿色平面反射光强度不同，不同位置上的光电接收管接收到强弱不同的光，因此可以判断出白线相对小车的位置。
这种检测的方法明显的优点是检测速度快，检测的方法简单，成本相对低廉。
、系统总体设计及框图光电导航的智能移动测量小车系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制。
全国电子设计大赛获奖论文
全国电子设计大赛获奖论文Revised by Chen Zhen in 2021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0~10MHz，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，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。
光电论文
一、发展状态、特点以及优势
光纤通信系统对比传统的电通信系统有一些显著的特点：通信容量大、传输距离远；信号串扰小、保密性能好;抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰；光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; 材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜；无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外；光缆适应性强,寿命长。不可避免的，光纤通信也有一定的缺点：质地脆，机械强度差；光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术；分路、耦合不灵活；光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）；有供电困难问题。
引言：随着1960年激光的出现光电子技术开始迅猛发展。激光器是光波短的相干辐射源，能发射激光的装置。它的理论基础是爱恩斯坦在1916年奠定的。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。1958年微波量子放大器原理推广应用到光频范围，1960年制成了第一台红宝石激光器。1961年制成了氦氖激光器。1962年创制了砷化镓半导体激光器。以后，激光器的种类就越来越多。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。这些激光器为光与物质相互作用的研究提供了一个崭新的、极其有效的工具，极大地推动了光电子技术的发展。几乎在第一台激光器诞生之时起，人们就开始探索激光的应用，特别优先考虑激光的军事应用。1961年，第一台激光测距仪出现，其后，各种激光制导武器、激光致盲武器、激光毁灭性武器等相继研制成功，激光可控核聚变等也在不断成熟中。
电赛论文模板 - 最终
2015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】2015年8月15日摘要本系统以STM32F103ZET6单片机为控制核心，由独立按键选择控制OLED菜单，实现不同过程的切换，经过角度传感器得到自由摆由初始位置摆过的角度，并将数据传递给单片机，通过相应数学及物理公式运算，最终实现题目要求的任务。
其中，平板控制部分使用减速步进电机及相应驱动器，增加了扭矩与控制精度，并采用加速度传感器读取数据，运用三角函数计算控制平板的角度，使激光在摆动中保持打在靶上同一点。
本系统具有工作精度高、反应快速准确、制作材料简易等优点。
目的、方法、结果、结论，突出方法和结果，关键词：平板控制，自由摆，减速步进电机，旋转编码器，姿态解算AbstractSTM32F103VET6 single chip microcomputer as control core, this system is controlled by a separate button to choose OLED menu, implement different switching process, after a free pendulum Angle sensor by the initial position Angle, and pass the data to the microcontroller, through the corresponding mathematical and physical formula calculation, finally realizes the topic request task. Among them, the flat control part used to slow down and stepper motor drives, increase the torque and the control precision, and USES the acceleration sensor reading data, trigonometric function calculation is used to control the Angle of the plate, keep in laser oscillation in the same point on the target. This system has high precision, quick response and accurate, simple production materials, etc.Key words：Tablet control, free pendulum, slow stepper motor, rotary encoder, the attitude algorithm目录1系统方案 (1)1.1 XXXX的论证与选择 (1)1.2 XXXX的论证与选择 (1)1.3 控制系统的论证与选择 (1)2系统理论分析与计算 (1)2.1 XXXX的分析 (1)2.1.1 XXX (1)2.1.2 XXX (1)2.1.3 XXX (1)2.2 XXXX的计算 (1)2.2.1 XXX (1)2.2.2 XXX (2)2.2.3 XXX (2)2.3 XXXX的计算 (2)2.3.1 XXX (2)2.3.2 XXX (2)2.3.3 XXX (2)3电路与程序设计 (2)3.1电路的设计 (2)3.1.1系统总体框图 (2)3.1.2 XXXX子系统框图与电路原理图 (2)3.1.3 XXXX子系统框图与电路原理图 (2)3.1.4电源 (2)3.2程序的设计 (3)3.2.1程序功能描述与设计思路 (3)3.2.2程序流程图 (3)4测试方案与测试结果 (3)4.1测试方案 (3)4.2 测试条件与仪器 (3)4.3 测试结果及分析 (4)4.3.1测试结果(数据) (4)4.3.2测试分析与结论 (4)附录1：电路原理图 (5)附录2：源程序 (6)XXXXXXX（B题）【本科组】1系统方案本系统主要由XXX模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
第四届全国光电设计大赛理论方案总结报告
第四届全国光电设计大赛理论方案报告：编号车量小动的光基于电导题参赛目：航智能移测参称伍赛队名：学所在校长春理工大学光电信息学院：长队姓：名交提：间时案方一、参赛题目名称基于光电导航的智能移动测量小车二、研究内容光电检测技术，光电传感器原理与应用，光电循迹原理与应用，光电转换原理与应用，模拟电子技术，数字电子技术，单片机原理与应用，电机控制学，Protel 99 SE使用，常用光电传感器及电子元器件性能和使用，AD转换和DA转换等。
三、研究方案（1）解决小车循迹的若干问题；（2）解决小车驱动的若干问题；（3）解决隧道长度测量的若干问题；（4）解决树木、隧道识别的若干问题；（5）；解决计数的若干问题；（6）。
解决显示的若干问题；（7）解决各模块整合的若干问题四、技术路线及可行性分析1、循迹：采用以ST188光电对管为基础的4路红外循迹模块，ST188是一种一体化发射型光电探测器，其发射器是一种砷化镓红外发光二极管，而接受器是一个高灵敏度硅平面光电三极管。
其检测距离可达8mm。
2．①工作原理及电路图:当检测的物体为深绿色时，红外发射器发出的光大部分被深绿色物体所吸收，反射会的光线已很微弱，光敏三极管无法导通，所以LM324的2引脚为高电平并且与3引脚的输出电压同时送到LM324内进行比较。
由于U2>U3使得LM324的输出引脚为低电平。
当检测到白色物体时反射回的光线足够多，光敏三极管导通此时2引脚为低电平并且与3引脚的高电平同时送入LM324内进行比较，由于此时U2<U3所以LM 324输出引脚输出高电平将比较器输出的高低电平送到单片机中进行处理判断就可以区分出此时被检测到的轨迹是白色还是深绿色。
②循迹的实现：我们采用的循迹模块为4路循迹模块，当车在轨迹上无偏移行驶时白色的循迹线位于4对光电对管的中央，四路红外接收器都未接收到光信号此时4路LM324的输出信号都为低电平（如下图a）。
当小车左偏时4路循迹模块右侧的光电对管接收到光信号使其对应的LM324输出引脚输出高电平（如下图b），同理右偏时相应的LM324输出引脚也输出高电平（如下图c），并将收集到的信号输送入单片机进行处理后控制小车左、右转向调整车身。
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采用AT８９S52单片机实现控制核心模块如图1所示
图１ 系统框架图
本系统的控制核心是单片机AT89S52。它能实时地获得通过ＦPＧＡ采集并处理得到的相关信息，经过识别和判断通过下达指令给舵机和直流电机实现小车的运动控制。
2.图像采集存储模块
采用CMOS摄像头，视频解码芯片SAＡ7113、FPGＡ、ＳＲAM存储芯片等实现图像信息的实时采集和存储。
6.车体机械结构
车辆机械方面的调整无疑是影响速度的一个关键因素,所以本队在车体结构设计、传感器模块安装、转向机构调整等方面进行了讨论。
车体结构设计应该从以下几个方面着手：车身简捷、底盘稳定、控制灵活、行进快速。
图6车体机械结构示意图
为保证赛车的稳定性,在安装各模块时应保证安装的左右对称和前后轴载荷比适当。
降压减速,分析一下电压降为零这种极限情况,如曲线１所示。当电压突然降到零时由于机械惯性,转速不能马上降为零，Ａ点跳到B点,产生制动转矩Ｔｂ。对一般电机而言,绕线电阻都不大，特性曲线的斜率就很小，那么制动转矩Tb大于稳定运行时的电磁转矩Ta。
电压反接制动,当电压反接制动不串入电阻限流时特性曲线如3所示。当电机高速运行时,反接制动转矩几乎是减压制动转矩的2倍,同时电流也是降压制动时的两倍，要比额定电流大的多。为了提供这样的大电流,两片3388６并联实在是很有必要的。
特征包括：小车直行时的方向和边线的角度；行驶过程和边线的距离；转弯方向标志；转弯方向标志识别后距离路口的距离;转弯过程中内弯道的连续跟踪；入库标准的识别;入库时底线距离的监控。
通过串口模块将各种特征的识别结果数据发送到主控模块。
4.电源管理模块
系统各个部件都需要合适且比较稳定的电压,电源电压大小和能量要足，这样随着时间的延长压降不至于过大，保证了系统的稳定性。
根据所要实现的系统功能，我们制定了如下的设计方案:
在小车上安装2~3个小摄像头,通过摄像头拍摄小车行进过程中的车道信息和相关指示标志符号,通过实时图像采集和信号处理识别道路特征和标识特征,并将各种特征发送到总控制模块。总控制模块读取道路特征信息和从车体的速度测试模块得到的速度等状态信息进行综合判断,从而判断出小车当前所处的状态和应采取的控制方案，从而通过电机和舵机控制模块进行小车速度、角度等指标的控制。从而完成小车在直道、弯道、入库等过程的控制。
图２视频图像采集框图
FPGＡ将采集到的图像数据保存到缓存中,为后端对图像的进一步处理提供数据。本系统采用两块SＲAM作为图像缓存,并应用ＰING－-PANG缓存控制方法对其进行操作。
3．图像信息处理及特征识别模块
在FＰGA中通过Veｒilog编写程序实现对存储在SＲAM中的图像进行实时处理和特征识别。
3．技术路线及可行性分析
针对方案,我们提出解决问题的技术路线,并进行初步的可行性分析。
１.技术路线
图7 小车行驶的模拟赛道图
备注：1、２表示摄像头,3表示黑色标志物，４、５表示红色胶带线。
步骤１
如图7,小车开始行进,若摄像头１、２视场中红色边界夹角大小与人为给定的不同,则通过单片机的调整最终使小车沿直线行进（即此时视场中的红的边界的夹角与给定的夹角相同);反之，则仍执行，方向保持不变;
步骤２
当小车的摄像头２视场中心处出现黑色标志物，经SＡA7１１3将数字信号传给FPGA，在经过和单片机的信息交换,单片机命令直流电机减速行驶；当摄像头中出现红色边角特征时,小车转向摄像头出现标志物的一边；
若摄像头1中视场中心处出现黑色标志物，和上述步骤类似,小车向左转弯;
步骤3
转弯之后，如上步骤1,最终使小车直行；
全国大学生光电设计大赛论文
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第三赛题目：
基于光电导航的无人驾驶智能车
参赛队伍名称：
所在学校:
队长姓名:
提交方案时间:
1．研究内容
图３ 系统电源稳压模块示意图
5．电机驱动模块
电机的机械特性直接关系到赛车系统的驱动性能,通过以下两个模块进行必要的分析。
⑴．舵机控制模块
控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为２0ms,宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出，如图4所示。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0,电机停止转动。
1２
β=１３8度
图9摄像头安装图
备注：此处1,2分别表示摄像头镜面所在平面，且两个摄像头的安装是关于小车中心线对称的，摄像头的镜面和地面成４5度夹角，和车横轴方向成β=13８度夹角。
b.小车转弯前后,摄像头采集到的部分信息如图10。
图10 转弯前后摄像头中出现的部分图像
备注:
图ａ小车直线行驶时，右边摄像头拍摄到的红线效果图
设计一辆具有光电导航能力的智能车，要求在指定的赛道上,从起点出发经过现场随机确定的至少五个十字路口或丁字路口,进入指定的停车位,结束后，发出声光提示。
要实现上述目的,就得研究如何使小车实现自动导航控制。电源管理模块，控制核心模块,方向识别模块,电机驱动模块，舵机控制模块以及传感器的排布方案。
2．研究方案
步骤４
当摄像头1,2同时识别到黑色标志物时,如图8,单片机命令,停车入库结束，小车发出声光信号,同时，比赛结束。
图8小车入库停车示意图
２.可行性分析
.摄像头的安装及可行性分析
ａ.摄像头的安装
假设导航车宽１5cm，长２5cｍ;两摄像头的支架分别沿宽度方向延长5ｃm，距地面高度16ｃm。对单个摄像头的夹角示意图如下：
图4输入信号脉冲宽度和舵机输出角度的关系图
⑵.直流电机控制模块
图5电机开环机械特性曲线
这里重点分析一下负载变化对电机转速的影响,降压回馈制动以及电压反接制动性能。
如图５,电机稳定运行时的阻转矩为Tａ,转速为n1,若突然阻转矩增加到Td,转速经回馈制动后稳定在n2。若要赛车在不同负载下获得稳定的速度，开环调速系统是不能实现的,只能加上速度传感器来实现闭环调速。