H题--LED点阵书写显示屏——【全国大学生电子设计大赛】
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黄石理工学院【永远忠于年轻的梦想】电子技术协会2011年全国大学生电子设计竞赛F P GA预赛课题项目2011年07月15日内容摘要为更好的备战2011年全国大学生电子设计竞赛,经FPGA小组讨论决定,从历年全国电子竞赛的课题项目入手,由FPGA小组成员整理收集历年竞赛课题;采用逐个击破的方法,边学习,边练习,使能够掌握和运用各个不同的模块,将所学到的用到实际。
☆☆☆☆☆☆☆☆黄石理工学院电气与电子信息工程学院电子技术协会☆☆☆☆☆☆☆☆黄石理工学院【永远忠于年轻的梦想】电子技术协会FPGA小组FPGA小组:唐从学韦稳稳聂先敏邹海军彭剑目录项目一:LED点阵书写显示屏(H题) (IV)项目二:信号发生器(H 题) (V)☆☆☆☆☆☆☆☆黄石理工学院电气与电子信息工程学院电子技术协会☆☆☆☆☆☆☆☆黄石理工学院【永远忠于年轻的梦想】电子技术协会项目三:正弦信号发生器 (VI)项目四:简易逻辑分析仪 (VII)项目五:建议数字存储示波器 (X)项目六:简易数字频率计 (XI)项目七:实用信号源的设计与制作 (XII)项目八:多路数据采集系统 (XIII)☆☆☆☆☆☆☆☆黄石理工学院电气与电子信息工程学院电子技术协会☆☆☆☆☆☆☆☆黄石理工学院【永远忠于年轻的梦想】电子技术协会项目一:LED点阵书写显示屏(H题)——2009年第九届全国大学生电子设计竞赛一、任务设计并制作一个基于32×32 点阵LED 模块的书写显示屏,其系统结构如图1 所示。
在控制器的管理下,LED 点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下;当光笔触及LED点阵模块表面时,先由光笔检测触及位置处LED 点的扫描微亮以获取其行列坐标,再依据功能需求决定该坐标处的LED 是否点亮至人眼可见的显示状态(如图1 中光笔接触处的深色LED 点已被点亮),从而在屏上实现“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。
201*年全国大学生电子设计竞赛LED闪光灯电源(H题)【高职高专组】参赛学生:指导老师:201*年8月16日目录摘要 (3)第一章系统方案论证 (4)1.1电源变换方案论证 (4)1.2显示方案论证 (5)第二章理论分析与计算 (6)2.1效率提高的分析 (6)2.2效率计算 (6)第三章电路与程序设计 (7)3.1电源总体系统方案设计 (7)3.2单元电路设计 (7)3.2.1 XL6009开关电源升压单元电路 (7)3.2.2 MC34063无外接三极管的降压变换电路 (7)3.2.3 过压报警单元电路 (8)3.2.4 升降压转换电路 (8)3.2.5 电流检测电路 (8)3.2.6 设定电路 (9)3.2程序流程图 (9)第四章测试方案与测试结果 (11)4.1调试方法与仪器 (11)4.2测试结果分析 (11)4.2.1 基本功能测试 (11)4.2.2 扩展功能测试 (11)4.2.3 测试结果分析 (12)附录 (13)附录1 主电路板电路原理图 (13)附录2 元器件清单 (14)附录3 部分程序清单 (14)摘要该电源采用由升/降压转换模块(核心部件为XL6009和MC34063芯片)、电流检测模块(运放OP295)、升降压切换模块、显示与报警模块、MCU系统组成。
该电源能实现连续输出或脉动输出两种模式。
该电源能够实现要求的恒流输出,并达到要求的电流相对误差和效率。
当输出电压高于10.5V时发出蜂鸣报警。
在脉动输出时,脉冲周期在10、30、100ms 三档时,脉冲占空比为1∕3,相对误差小于2%。
通过数码管对当前恒流输出的模式进行显示。
关键词:升降压电路;电流检测;升降压转换电路;A T89S52单片机;过压报警第一章 系统方案论证1.1电源变换方案论证通过分析题目任务与要求,将3.0~3.6V 的直流电转换为稳定的直流电源,即实现直流-直流电压的变换。
方案一:Boost 电源变换方案Boost 电源转换方案如图1-1所示。
青岛大学电工电子实验教学中心全国大学生电子设计竞赛LED点阵书写显示屏(H题)殷凯李健李文超2015年5月26日LED点阵书写显示屏(H题)摘要本设计基于16位超低功耗单片机MSP430G2553,使用74HC595串行驱动一块16×16的LED点阵屏,由单片机控制LED点阵屏逐行逐点进行扫描,通过光敏三极管构成的光笔将LED点阵屏上扫描产生的光信号转化为电信号,并将其送入单片机自带的ADC10模块进行模数转换,根据设定的阈值电压可以判断光笔的接触点坐标,并实现“点亮、擦除、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等功能,此外还可以使用上位机显示并控制LED点阵屏的运行状态,本设计具有功耗低、使用简单、可靠性高等特点。
关键词 MSP430 LED点阵光敏三极管 74HC595AbstractThe design of ultra low power 16 bit microcontroller based on MSP430G2553, using the 74HC595 serial driver a 16 x 16 LED dot matrix screen, controlled by the microcontroller LED dot matrix screen line point by point scanning, a light pen through the phototransistor will have a scan LED dot matrix screen light signals into electrical signals, and sends it to ADC10 SCM module foranalog-to-digital conversion, the threshold voltage can be judged according to the contact point of the light pen coordinate, and the realization of "light, erase, strike, anti significant, erase screen, erase, write more words, strokes object dragging" function, also can use the computer to display and control the running state of LED dot matrix screen, has the characteristics of low power consumption, high reliability, easy to use this design.Keywords MSP430 LED Dot Matrix Photosensitive Transistor 74HC595目录1 设计背景及意义 (1)2 方案比较与选择 (1)2.1 主控制器的选择与比较 (1)2.2 光笔检测的选择与比较 (1)2.3 操作方式的选择与比较 (1)3 总体设计 (2)4 硬件设计 (2)4.1 光笔检测电路 (2)4.2 LED点阵显示屏 (3)4.3 主控制器MSP430G2553 (3)5 软件设计 (4)5.1 主程序设计 (4)5.2 扩展设计 (4)5.3上位机设计 (5)5.4 软件流程框图 (5)6 系统测试与结果 (6)6.1 基本要求的测试与结果 (6)6.2 扩展要求的测试与结果 (6)6.3 其他扩展要求的测试与结果 (6)7 设计总结 (6)8 参考文献 (6)1 设计背景及意义随着计算机技术的发展,各种硬件设备也是日新月异、层出不穷。
2017全国大学生电子设计竞赛H 题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:个人收集整理,勿做商业用途2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪(H题)2017年08月12日摘要本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片,通过集成DDS芯片AD9959作为信号源,实现了幅度和频率的动态可调;通过级联两块AD8367作为放大器,实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果;通过AD8310对数检波模块,实现了不同频率信号幅度的测量,并且能够定性的绘制出幅频特性曲线.关键词:幅频特性测试装置;DDS;VGA;低噪;对数检波AbstractThe amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve.Keyword: amplitude frequency characteristic test device;DDS;VGA;low noise;logarithmic detection目录一.方案论证.................................................................................................................. 1.1方案比较与选择.......................................................................................... 1.2方案描述......................................................................................................二.理论分析与计算........................................................................................ 2.1DDS模块..................................................................................................... 2.2放大器模块.................................................................................................. 2.3幅值测量模块..............................................................................................2. 4 π型衰减网络三.电路与程序设计........................................................................................ 3.1电路设计...................................................................................................... 3.2程序设计........................................................................................................ 四.测试方案与测试结果 ............................................................................... 五.结论............................................................................................................................远程幅频特性测试装置(H题)一.系统方案1.方案比较与选择1)信号源模块:方案一:采用直接数字频率合成(DDS)方案。
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。
第九届(2009年)全国大学生电子设计竞赛题目 光伏并网发电模拟装置(A 题)【本科组】一、任务设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。
用直流稳压电源U S 和电阻R S 模拟光伏电池,U S =60V ,R S =30Ω~36Ω;u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V ,频率f REF 为45Hz~55Hz ;T 为工频隔离变压器,变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10,将u F 作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L =30Ω~36Ω。
R LU S图1 并网发电模拟装置框图二、要求 1.基本要求(1)具有最大功率点跟踪(MPPT )功能:R S 和R L 在给定范围内变化时,使d S 12U U =,相对偏差的绝对值不大于1%。
(2)具有频率跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化时,使u F 的频率f F =f REF ,相对偏差绝对值不大于1%。
(3)当R S =R L =30Ω时,DC-AC 变换器的效率η≥60%。
(4)当R S =R L =30Ω时,输出电压u o 的失真度THD ≤5%。
(5)具有输入欠压保护功能,动作电压U d (th )=(25±0.5)V 。
(6)具有输出过流保护功能,动作电流I o (th )=(1.5±0.2)A 。
2.发挥部分(1)提高DC-AC 变换器的效率,使η≥80%(R S =R L =30Ω时)。
(2)降低输出电压失真度,使THD ≤1%(R S =R L =30Ω时)。
(3)实现相位跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时,均能保证u F 与u REF 同相,相位偏差的绝对值≤5°。
(4)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态。
(5)其他。
三、说明1.本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。
2.U S 采用实验室可调直流稳压电源,不需自制。
2011年全国大学生电子设计竞赛F P GA预赛课题项目2011年07月15日内容摘要为更好的备战2011年全国大学生电子设计竞赛,经FPGA小组讨论决定,从历年全国电子竞赛的课题项目入手,由FPGA小组成员整理收集历年竞赛课题;采用逐个击破的方法,边学习,边练习,使能够掌握和运用各个不同的模块,将所学到的用到实际。
FPGA小组FPGA小组:唐从学韦稳稳聂先敏邹海军彭剑目录项目一:LED点阵书写显示屏(H题)——2009年第九届全国大学生电子设计竞赛一、任务设计并制作一个基于32×32 点阵LED 模块的书写显示屏,其系统结构如图1 所示。
在控制器的管理下,LED 点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下;当光笔触及LED点阵模块表面时,先由光笔检测触及位置处LED 点的扫描微亮以获取其行列坐标,再依据功能需求决定该坐标处的LED 是否点亮至人眼可见的显示状态(如图1 中光笔接触处的深色LED 点已被点亮),从而在屏上实现“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。
图1 LED 点阵书写显示屏系统结构示意图二、要求1.基本要求(1)在“点亮”功能下,当光笔接触屏上某点LED 时,能即时点亮该点LED,并在控制器上同步显示该点LED 的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。
(2)在“划亮”功能下,当光笔在屏上快速划过时,能同步点亮划过的各点LED,其速度要求2s内能划过并点亮40 点LED。
(3)在“反显”功能下,能对屏上显示的信息实现反相显示(即:字体笔画处不亮,无笔画处高亮)。
(4)在“整屏擦除”功能下,能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
2.发挥部分(1)在“笔画擦除”功能下,能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画。
(2)在“连写多字”功能下,能结合自选的擦除方式,在30s 内在屏上以“划亮”方式逐个写出四个汉字(总笔画数不大于30)且存入机内,写完后再将所存四字在屏上逐个轮流显示。
2009年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
(1)2009年9月2日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;
高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)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。
(4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。
(5)参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作,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。
(6)2009年9月5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。
LED点阵书写显示屏(H题)
【高职高专组】
一、任务
设计并制作一个基于32×32点阵LED模块的书写显示屏,其系统结构如图1所示。
在控制器的管理下,LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下;当光笔触及LED点阵模块表面时,先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标,再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态(如图1中光笔接触处的深色LED点已被点亮),从而在屏上实现“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。
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图1 LED 点阵书写显示屏系统结构示意图 二、要求
1.基本要求
(1)在“点亮”功能下,当光笔接触屏上某点LED 时,能即时点亮该点LED ,并
在控制器上同步显示该点LED 的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。
(2)在“划亮”功能下,当光笔在屏上快速划过时,能同步点亮划过的各点LED ,
其速度要求2s 内能划过并点亮40点LED 。
(3)在“反显”功能下,能对屏上显示的信息实现反相显示(即:字体笔画处不
亮,无笔画处高亮)。
(4)在“整屏擦除”功能下,能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
2.发挥部分
(1)在“笔画擦除”功能下,能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画。
(2)在“连写多字”功能下,能结合自选的擦除方式,在30s 内在屏上以“划亮”控制器
32×32 LED 点阵模块 光笔
方式逐个写出四个汉字(总笔画数不大于30)且存入机内,写完后再将所存
四字在屏上逐个轮流显示。
(3)在“对象拖移”功能下,能用光笔将选定显示内容在屏上进行拖移。
先用光笔以“划亮”方式在屏上圈定欲拖移显示对象,再用光笔将该对象拖移到屏上另
一位置。
(4)当环境光强改变时,能自动连续调节屏上显示亮度。
(5)当光笔连续未接触屏面的时间超过1~5min时(此时间可由控制器设定),能自动关闭屏上显示,并使整个系统进入休眠状态,此时系统工作电流应不大于
5mA。
(6)其他。
三、说明
1.设计制作时所用LED点阵模块的发光颜色不限。
2.各种功能的切换方式自定,但应力求操作简便。
3.在各种功能的实际操作过程中,必要时可用按键或其他控制方式进行辅助。
例如,“连写多字”时,写完一字后用自定义控制方式存入该字并清屏,然后再写下一字。
4.系统应采用5V单电源供电。
5.设计制作时应在电路板上留有系统耗电参数的测试点。
6.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。
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