全国电子设计大赛报告一等奖
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电子设计大赛设计与总结报告我参加了一场电子设计大赛,本报告将对我设计的项目及整个比赛过程进行详细的描述和总结。
1.项目概述我的设计项目是一个智能家居系统。
该系统利用传感器和控制器来检测和控制家庭各种设备,使得居民可以通过手机、电脑等终端控制灯光、温度、门锁等设备,实现家居自动化管理。
2.设计过程a)设计需求分析在项目开始之前,我首先和团队成员进行了需求分析,明确了设计目标和用户需求。
我们进行了一系列讨论,包括用户对智能家居的期望、功能需求和技术实现等。
通过这些分析,我们确定了整体设计方案。
b)硬件设计在硬件设计方面,我们选择了一款适合我们需求的控制器和传感器,并设计了相应的电路板,以便将传感器与控制器连接起来。
我们还设计了用于用户交互的界面,使得用户可以通过终端设备远程控制家居设备。
c)软件开发在软件开发方面,我们使用了嵌入式开发平台进行应用程序编写。
我们根据硬件设计的要求编写了相应的控制程序,并实现了用户交互界面的设计。
我们还对整个系统进行了测试和优化,以确保系统的稳定和可靠性。
3.比赛过程a)准备阶段在比赛开始之前,我和团队成员充分准备。
我们进行了反复的测试和调试,确保我们的设计符合比赛要求,并且能够在比赛中正常工作。
b)比赛演示比赛开始后,我们向评委展示了我们的设计成果,并演示了系统的功能和性能。
我们向评委详细介绍了我们的设计思路、技术实现和创新点,并回答了评委的问题。
c)结果评定在比赛结束后,评委对每个项目进行评定。
我们的项目获得了较高的评分,并获得了优秀设计奖。
评委对我们的设计和实现给予了肯定,并提出了一些建设性的意见和建议。
4.总结与反思通过这次比赛,我学到了很多知识和经验。
首先,我学会了团队合作和沟通能力,通过与团队成员的合作,我们能够更好地完成任务。
其次,我学会了如何进行需求分析和项目规划,这对于项目的顺利进行非常重要。
此外,我也发现了自己在设计思路和创新能力方面的不足,并得到了评委的建议。
电子设计大赛报告电子设计大赛报告我们参加了一场电子设计大赛,我们团队的项目是一个智能家居系统。
我们团队由五个成员组成,分别负责项目的不同方面,包括硬件设计、软件开发和系统集成等。
我们设计的智能家居系统主要包括以下几个模块:温湿度监测模块、光照感应模块、声控模块、红外遥控模块和智能插座模块。
温湿度监测模块通过一个温湿度传感器实时监测室内的温湿度情况,并将数据发送到中央控制器。
中央控制器根据室内温湿度情况来控制空调系统,实现室内温度的自动调节。
光照感应模块通过一个光敏电阻感应室内光照情况,并将数据发送到中央控制器。
中央控制器根据室内光照情况来控制灯光系统,实现室内光照的自动调节。
声控模块通过一个声控传感器感应室内的声音,并将声音信号发送到中央控制器。
中央控制器根据室内声音情况来控制音响系统,实现室内声音的自动调节。
红外遥控模块通过一个红外遥控传感器接收红外遥控信号,并将信号发送到中央控制器。
中央控制器根据接收到的信号来控制电视、空调等家电设备。
智能插座模块是一个带有Wi-Fi模块的插座,用户可以通过手机APP控制插座的开关状态,实现家电设备的远程控制。
在进行项目设计的过程中,我们遇到了一些挑战。
首先是硬件设计方面的挑战,包括传感器的选型和电路的设计。
我们花了很多时间研究不同的传感器,并选择了性能稳定、响应快速的传感器。
对于电路设计,我们进行了多次仿真和调试,以确保电路的稳定性和可靠性。
其次是软件开发方面的挑战,包括系统的架构设计和代码的编写。
我们采用了分层架构的设计方式,将不同的模块分割成独立的子系统,并通过中央控制器进行集成和协调。
对于代码的编写,我们注重代码的可读性和可维护性,采用了面向对象的设计思想,使得代码结构清晰、易于理解和修改。
最后是系统集成方面的挑战,包括不同模块之间的通信和协作。
我们使用了串口通信和无线通信等方式,实现了不同模块之间的数据传输和控制。
我们还进行了大量的测试和调试,以确保整个系统的稳定性和可靠性。
全国电子设计大赛报告一等奖一、选题背景和目的近年来,随着信息技术的快速发展,电子设计在各个领域得到了广泛应用。
电子设计大赛作为展现学生电子设计能力和创新思维的舞台,对于培养学生的综合技能和创新精神具有重要意义。
本次选题旨在设计一款智能家居控制系统,通过利用物联网技术将家电设备连接到一起,实现远程控制和智能化管理,提高家居生活的便捷性和舒适度。
二、设计思路智能家居控制系统主要包括三个部分:传感器节点、控制中心和手机客户端。
其中,传感器节点用于感知环境信息,将其传输给控制中心;控制中心负责接收传感器数据、处理控制指令,并向相应的家电设备发送指令;手机客户端作为用户界面,用于实现用户对家电设备的远程控制和管理。
本次设计选择的传感器节点主要包括温度传感器、湿度传感器和人体红外传感器。
温度传感器用于实时感知环境温度,湿度传感器用于感知环境湿度,人体红外传感器则用于感知人体的存在与否。
在控制中心方面,使用单片机作为主控制芯片,通过串口通信模块与传感器节点和手机客户端进行数据交互。
当控制中心接收到温度传感器和湿度传感器的数据时,会根据用户事先设置的温度和湿度范围来控制空调和加湿器开关状态。
同时,当红外传感器检测到有人在家时,控制中心会自动打开照明系统。
手机客户端则通过与控制中心的无线通信模块进行连接,实现远程控制和智能化管理。
用户可以通过手机客户端设置温度、湿度、照明等参数,也可以实时查看家居环境数据。
三、设计过程本次设计过程中,首先进行了技术调研和需求分析。
在技术调研中,对物联网技术、传感器和控制芯片进行了深入了解,帮助确定最合适的技术解决方案。
在需求分析中,了解用户对智能家居系统的需求和期望,确定了系统的功能和性能指标。
接下来进行了硬件设计和软件开发。
硬件设计方面,根据系统需求选取了合适的传感器和控制芯片,并进行了电路设计、原理图绘制和PCB设计。
软件开发方面,采用C语言编写控制中心程序,并使用Android开发工具进行手机客户端的开发。
电子设计大赛设计报告模板一、设计背景。
电子设计大赛是一个展示学生电子设计能力的舞台,也是一个促进电子科技创新的平台。
本次设计报告旨在展示参赛选手的设计思路、方案实施和成果展示,为评委和观众提供一个全面了解设计项目的机会。
二、设计目标。
本次设计的目标是实现一款具有创新性和实用性的电子产品,满足特定的市场需求。
通过设计报告的展示,我们希望能够清晰地表达设计的核心理念、技术方案和市场前景,展现出参赛选手的设计能力和团队合作精神。
三、设计方案。
1. 项目概述。
本次设计项目选取了XX领域作为设计对象,通过对市场需求和技术趋势的分析,确定了设计方案的基本框架和核心功能。
设计团队充分发挥创意,结合市场调研和技术实力,提出了一系列创新的设计方案。
2. 技术方案。
在技术方案的设计过程中,我们充分考虑了产品的可行性、稳定性和可靠性。
通过对各种技术方案的比较和评估,最终确定了最优的技术路线,并进行了详细的技术实施方案分析。
3. 成果展示。
在设计方案的实施过程中,我们克服了种种困难和挑战,最终完成了一款具有创新性和实用性的电子产品。
我们将通过实物展示、技术参数和性能测试等形式,全面展示设计成果,让评委和观众对我们的设计项目有一个清晰的认识。
四、市场前景。
通过对市场需求和竞争格局的分析,我们认为本次设计项目具有良好的市场前景。
我们将在设计报告中详细阐述产品的市场定位、竞争优势和市场推广策略,让评委和观众对产品的市场前景有一个清晰的认识。
五、总结。
通过本次设计报告的展示,我们希望能够充分展现出设计团队的设计能力、团队合作精神和创新意识,让评委和观众对我们的设计项目有一个全面的认识。
我们将以饱满的热情和专业的态度,展示出我们的设计成果,为电子设计大赛增添一道靓丽的风景线。
六、附录。
1. 设计方案详细说明。
2. 技术实施方案分析报告。
3. 产品实物展示图片。
4. 市场推广策略分析报告。
以上就是我们设计报告的全部内容,谢谢评委和观众的聆听。
全国电子设计大赛报告 Hessen was revised in January 20212013年全国大学生电子设计竞赛简易旋转倒立摆及控制装置(C题)【本科组】摘要:通过对该测控系统结构和特点的分析,结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。
通过采集的角度值与平衡位置进行比较,使用PD算法,从而达到控制电机的目的。
其工作过程为:角位移传感器WDS35D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D采样后反馈给主控制器。
控制器根据角度传感器反馈信号进行PID数据处理,从而对电机的转动做出调整,进行可靠的闭环控制,使用按键调节P、D 的值,同时由显示模块显示当前的P、D值。
关键字:倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机、角位移传感器WDS35D、PD算法目录一、设计任务与要求1 设计任务设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。
旋转倒立摆的结构如图1所示。
电动机A固定在支架B上,通过转轴F驱动旋转臂C旋转。
摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端,当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时,带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自由旋转。
如下图所示2 设计要求基本要求:①摆杆从处于自然下垂状态开始,驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆摆动,并尽快使摆角达到或超过﹣60°~+60°;②从摆杆处于下垂状态开始,尽快增大摆杆的摆动幅度,直至完成圆周运动;③在摆杆处于自然下垂状态下,外力拉起摆杆至接近165°位置,外力撤出同时,启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s;期间旋转臂的转动不大于90°。
发挥部分:①从摆杆处于自然下垂状态开始,控制旋转臂作往复旋转运动,尽快使摆杆摆起倒立,保持倒立时间不少于10s;②在摆杆保持倒立状态下,施加干扰后摆杆能继续保持倒立或2s内回复倒立状态;③在摆杆保持倒立状态的前提下,旋转臂作圆周运动,并尽快使单方向转过角度达到或超过360°。
题目:开关稳压电源(E题)摘要本设计综合考虑题目基本部分和发挥部分的指标要求,系统采用简单的boost 升压电路作为DC-DC变换器主电路;PWM控制器采用低压型专用集成芯片UC3843; 主开关管采用IRF540;由内置12位A/D、D/A的高性能、低功耗单片机C8051F021组成系统测控与显示单元,采用液晶显示器作为系统的状态和运行数据显示屏。
通过实际测试,作品的性能指标中,输出纹波完全达到了要求;电压调整率,整体效率,负载过流故障排除后自恢复功能,输出电压键控1V步进,电流、电压实时测量及数显功能等几项指标达均到了发挥部分要求;负载调整率也接近发挥部分指标要求。
另外,系统还增加了实时输出功率数据显示和负载过流状态下的声、光报警等实用功能。
一、引言为了满足题目发挥部分规定的电压调整率、负载调整率以及效率等几项指标要求,我们在设计中主要是尽量减少辅助控制电路的损耗。
通过单片机和脉宽调制电路来稳定输出电压,并通过单片机的控制实现对整个电路的过流保护功能,排除过流故障后,电源能自动恢复为正常工作状态。
同时,当输出电压与设定电压误差较大时,单片机能对输出电压进行一定调节,以提高负载调整率;通过单片机实现了输出电压的键盘设定和步进调整(步进为1V)。
系统具有测量和数字显示输出电压、电流的功能。
此外,还增加了实时输出功率测量与显示、在输出过流的时候系统发出声、光报警信号等功能。
二、方案论证与比较1.DC-DC主回路拓扑方案论证方案一:采用变压器升压的隔离型PWM直流-直流变换器电路,此电路效率较低,开关辐射/纹波较大,电路较复杂。
方案二:采用非隔离型BOOST升压电路,控制电路用专用集成芯片UC3843A,这种电路使用的外部原件最少、调试容易、成本低、效率高。
因此,采用此种方案。
2. 控制方法及实现方案方案一:采用电压型脉宽调制技术,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。
(2023)全国电子竞赛设计报告(A题)(一)竞赛概况•本次竞赛主题为“智能家居”,旨在推进智能化技术在家庭生活中的应用。
•参赛者需自行设计和实现一款智能家居产品,并同时提交设计报告和作品展示视频。
•参赛者须符合竞赛报名要求,并严格遵守竞赛规定。
技术难点•如何通过传感器将家庭生活信息实时反馈给智能家居系统。
•如何利用AI技术对家庭生活信息进行分析和处理,并做出可靠的智能决策。
•如何确保智能家居设备的安全性和可靠性。
设计思路•在建立智能家居系统时,我们采用目前最先进的5G 技术实现带宽的提升,以实现信息的快速传输和处理。
•我们采用单板计算机作为主控制器,将所有传感器数据传输到主控制器,然后通过AI技术做出最佳决策,并控制各设备的操作。
•我们在智能门锁上加入了人脸识别技术,并且设计了多节点的智能路由器来解决设备连接问题。
具体实现•设计基于Arduino的智能家居主板,实现与各传感器的连接,并将数据传输到主控制器。
•建立基于Java的智能家居决策系统,采用机器学习算法实现数据分析和处理。
•采用可扩展的智能路由器架构,基于OpenWRT实现多节点连接,提高设备安全性和数据传输效率。
展示视频•我们制作了详细的展示视频,展示了我们的智能家居系统的各项功能和优势。
•视频中包含了我们的设备连接、智能门锁、环境温度控制、人脸识别等多个模块的演示和操作。
结语•通过本次竞赛,我们对智能化技术的应用有了更深刻的理解,并学习到了新的技术和知识。
•我们感谢竞赛组委会的主办,也感谢所有的志愿者和评委的支持和帮助。
进一步改进•在竞赛过程中,我们也发现了一些不足之处,比如针对不同家庭的需求进行定制化的设计不足,设备之间的连接还需要更加稳定等。
•在未来我们将进一步优化我们的智能家居系统,提供更加精细化的服务,并探索更加先进的技术,提高性能和安全性,让智能家居更贴近人们的生活。
总结•通过本次竞赛,我们对智能家居技术的实现和发展有了更全面的认识,并锻炼了我们的团队合作和技术能力。
电子设计大赛设计报告模板
本报告旨在介绍我们团队参加电子设计大赛的项目情况及设计思路。
我们团队的项目名称为XXX,是一款具有创新性和实
用性的电子产品。
在本报告中,我们将介绍该产品的背景和市场需求,设计方案及原理,以及最终的实现效果和成果展示。
一、背景和市场需求
随着科技的发展,人们对电子产品的需求也越来越高。
XXX
产品正是针对市场上的某一需求而设计的,它可以解决XXX
问题,带来了很大的便利性和效率提升。
根据市场调研和用户需求调查,我们团队对产品的功能和性能进行了详细分析和规划,确保产品能够切实满足市场需求。
二、设计方案及原理
在项目的设计过程中,我们团队经过充分的讨论和探讨,最终确定了XXX的设计方案。
我们采用了XXX技术和XXX原理,结合了XXX模块和XXX功能,确保产品具有良好的稳定性
和可靠性,能够长期满足用户的使用需求。
三、实现效果和成果展示
经过团队成员的不懈努力和艰苦奋斗,我们最终成功实现了XXX产品的设计与制作。
在经过多次的测试和调试之后,产
品的性能表现出色,达到了预期的效果。
我们将在比赛现场展示产品的实际效果和成果,以及用户的使用体验和反馈。
总结
在这次电子设计大赛中,我们团队将会展现出我们的设计理念
和创新能力,希望能够得到评委和观众的认可和肯定。
我们相信,通过我们的努力和奋斗,我们的XXX产品将能够在这场比赛中获得优异的成绩,为我们团队赢得荣誉和奖项。
感谢评委和各位观众的聆听和支持!。
吉林省大学生电子设计竞赛智能电动小车方案设计报告2012.9.6摘要本题目是采用MC9S12XS128单片机为智能小车的核心,坦克车体模型为载体,该智能小车具有红外循迹,光电对管避障,L298电机驱动等功能。
首先是由单片机产生周期性的PWM波,控制全桥驱动芯片L298N驱动2个直流电机来控制智能小车的转速和方向。
小车给电后,首先执行声音口令让小车启动,并进行语音提示,然后通过利用红外对管对一区黑线进行检测,进入二区与进入三区时对标志线1、2进行捕捉,信号通过单片机分析与处理后,输出PWM波控制小车行驶轨迹,进而实现小车的前进、后退、左转、右转,并安全倒库;进入三区时用光电开关检测障碍物,当光电开关对障碍物进行扫描之后有一个返回值时,并通过调节PWM的占空比进行转弯避障。
对于小车的制作主要有硬件的焊接组装(红外对管循迹模块,电源模块,语音芯片外接电路等)、软件编程和调试(CodeWarrior Development Studio for S12(X) V5.0),整个过程中涉及到焊接工艺、单片机接口知识和C语言编程,飞思卡尔MC9S12XS128芯片外设电路等。
小车的最终效果能够在行车道上行驶一圈,实现定点停车(不超过3秒)、能进行声光提示,整个规定动作的时间不大于4分钟。
关键字:MC9S12XS128 L298N驱动红外检测无线通信细分器激光引言随着传感器技术和自动控制技术的飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。
作为机械行业的代表产品---汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。
全国大学生电子设计竞赛工作总结报告2022年全国大学生电子设计竞赛已圆满落幕,经过一年的精心准备和紧张的竞争,我校代表团在比赛中取得了令人骄傲的成绩。
在这次比赛中,我作为队伍的队长,我将我的经历和感悟总结如下。
首先,我要感谢我的团队成员。
在整个准备过程中,团队的默契配合以及友好互助扮演了至关重要的角色。
每个队员在自己的专业领域中发挥了自己的优势,相互协作,不断进步。
我们每周定期召开会议,讨论设计方案,解决遇到的问题,保持了较好的沟通和紧密的联系。
团队合作是我们取得成功的关键。
其次,成功的关键在于充分的准备。
我们在决定参加此次竞赛之后,第一步是做好充分的准备工作。
我们通过查阅相关资料,了解竞赛要求和参赛经验,制定了详细的计划和时间表。
我们克服了种种困难,经过反复试验,不断修改和完善设计方案。
在这个过程中,我们发现并解决了很多技术难题,积累了宝贵的经验。
第三,比赛并不只是结果的展示,更重要的是过程的积累和成长。
在这次竞赛中,我深刻体会到了团队合作带来的力量。
通过与队友的密切合作,我学会了发现问题、解决问题的能力,激发了我的创造力和创新意识。
我学会了如何与人合作,如何带领团队,如何在压力下发挥自己的最佳水平。
这些经验将对我未来的学习和工作产生积极的影响。
此外,此次比赛也给我提供了一个与其他高校优秀同学交流的平台。
在比赛期间,我结识了来自全国各地的优秀选手,交流了彼此的设计理念和经验心得。
参与电子设计比赛,不仅是一个展示自己实力的舞台,更是一个碰撞思想火花的机会。
从他们身上,我学到了很多新的知识和新的想法,这些将对我今后的学习和研究产生积极的影响。
最后,参赛也让我认识到自己的不足之处。
在比赛过程中,我遇到了很多技术问题和困难,这些问题让我意识到自己还有很多需要学习的地方。
作为队长,我应该更加深入地了解团队成员的特长和不足,在团队中发挥各自的优势,并提供必要的帮助和指导。
我也要不断学习,提升自己的专业能力,为更高水平的比赛做准备。
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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凌阳科技大学计划刘传登整理。
2019年全国大学生电子设计竞赛XXX控制系统(A/B/C/D/E/F/G/H题)2019年8月日摘要(小四、宋体,300字以内)关键词:脉宽;脉冲;数显;电容(小四、宋体)XXX控制系统(A/B/C/D/E/F/G/H题)【本科/高职组】一、系统方案本系统主要由单片机控制模块、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。
1、主控制器件的论证与选择1.1.1控制器选用单片机比较方案一:采用传统的51系列单片机。
XXXXXX.方案二:采用以增强型80C51内核的STC系列单片机XXXXXX通过比较,我们选择方案二。
1.1.2控制系统方案选择方案一:采用在面包板上搭建简易单片机系统在面包板上搭建单片机系统可以方便的对硬件做随时修改,也易于搭建,但是系统连线较多,不仅相互干扰,使电路杂乱无章,而且系统可靠性低,不适合本系统使用。
方案二:自制单片机印刷电路板自制印刷电路实现较为困难,实现周期长,此外也会花费较多的时间,影响整体设计进程。
不宜采用该方案。
方案三:采用单片机最小系统。
单片机最小系统包含了显示、矩阵键盘、A/D、D/A等模块,能明显减少外围电路的设计,降低系统设计的难度,非常适合本系统的设计。
综合以上三种方案,选择方案三。
2、XXXX的论证与选择方案一:XXX。
XXXX方案二:XXX。
XXXX方案三:XXX。
XXXX综合以上三种方案,选择方案三。
3、控制系统的论证与选择方案一:XXX。
XXXX方案二:XXX。
XXXX综合考虑采用XXXXX。
二、系统理论分析与计算1、XXXX的分析(1)XXXXXXX(2)XXXXXXX(3)XXXXXXX2、XXXX的计算(1)XXXXXXX(2)XXXXXXX(3)XXXXXXX3、XXXX的计算(1)XXXXXXX(2)XXXXXXX(3)XXXXXXX三、电路与程序设计1、电路的设计(1)系统总体框图系统总体框图如图X所示,XXXXXX图X 系统总体框图(2)XXXX子系统框图与电路原理图1、XXXX子系统框图图X XXXX子系统框图2、XXXXX子系统电路图X XXXX子系统电路(3)XXXX子系统框图与电路原理图1、XXXX子系统框图图X XXXX子系统框图2、XXXXX子系统电路图X XXXX子系统电路(4)电源电源由变压部分、滤波部分、稳压部分组成。
全国大学生电子设计竞赛工作总结报告摘要:本文旨在全面总结全国大学生电子设计竞赛的各项工作,包括竞赛筹备、组织实施、技术评审、成果展示以及经验总结等。
通过深入分析,旨在为未来的竞赛活动提供参考和借鉴。
一、引言全国大学生电子设计竞赛是一项旨在培养大学生创新能力和实践技能的重要赛事。
竞赛不仅考验了参赛学生的专业知识,还锻炼了他们的团队协作和问题解决能力。
二、竞赛筹备组织架构成立了由教育部门、行业协会和高校组成的竞赛组织委员会。
竞赛规则制定了详细的竞赛规则,明确了竞赛的主题、流程和评审标准。
宣传推广通过线上线下多渠道进行竞赛宣传,吸引了广大学生的积极参与。
三、组织实施报名注册设立了便捷的报名系统,确保了参赛队伍的顺利注册。
技术支持提供了必要的技术支持和咨询服务,帮助参赛队伍解决技术难题。
物资准备准备了充足的竞赛物资,包括电子元件、工具等。
四、技术评审评审团队组建了由行业专家和高校教师组成的专业评审团队。
评审标准制定了公正、透明的评审标准,确保了评审的客观性。
评审过程评审团队对参赛作品进行了严格的评审,选拔出了优秀的作品。
五、成果展示作品展览举办了作品展览活动,向公众展示了参赛队伍的创新成果。
技术交流组织了技术交流活动,促进了参赛队伍之间的交流与合作。
颁奖典礼举办了隆重的颁奖典礼,对获奖队伍进行了表彰。
六、经验总结成功经验竞赛筹备充分,组织有序。
评审过程公正,选拔出了优秀作品。
成果展示活动丰富,促进了技术交流。
存在问题部分参赛队伍在技术准备上存在不足。
竞赛宣传力度有待加强,以吸引更多学生参与。
部分评审标准需要进一步细化和完善。
改进建议加强技术培训,提高参赛队伍的技术水平。
加大宣传力度,扩大竞赛的影响力。
完善评审标准,提高评审的科学性和公正性。
七、结语全国大学生电子设计竞赛是一项极具意义的赛事,它不仅激发了大学生的创新精神和实践能力,还促进了电子设计领域的学术交流和技术进步。
通过本次竞赛的总结,我们认识到了竞赛的优势和不足,为未来竞赛的举办提供了宝贵的经验和启示。
题目作者:xxx xxx xxx(学校)
赛前辅导教师:赵娟文稿整理辅导教师:赵娟
摘要:
关键词:
Abstract:
Keywords:
一、方案论证
1. ≥60dB增益设计
方案一:
方案二:
方案一xxxx。
方案二xxxx。
综合考虑,本次设计采用方案x的方式实现放大增益。
2. 放大增益可调设计
方案一:
方案二:
方案一xxxx。
方案二xxxx。
综合考虑,本次设计采用方案x的方式实现放大增益。
3. 系统框图
系统框图如图1所示。
图1 系统框图
二、理论分析与计算
1.
2.
3.
三、电路与程序设计
1. 前级固定增益电路设计
具体电路如图2所示。
图2 OPA847放大电路图
2. VCA电路设计
具体电路如图3所示。
图3 VCA824压控电路图3. 后级电路设计
具体电路如图4所示。
图4 OPA695后级电路图
四、系统测试
1. 测试仪器
(1)数字示波器DPO2012B
(2)DDS函数信号发生器EE1420
(3)数字万用表U3402A
(4)自制线性电源
2. 测试方案及测试条件
(1).
(2).
(3).
3. 测试结果及分析
(1).
(2).
(3).
参考文献
[1]
[2]
[3]
[4]。
题目名称:开关电源模块并联供电系统(A题)摘要开关电源模块并联供电系统是采用8位Atmega88的开关电源,主电路采用LM2576和LM2596作为两块并联的开关电源。
LM2576作为恒压源,LM2596作为恒流源。
该两块开关电源保证系统的效率,电流电压调整率和输出精度要求。
系统具有限流保护功能,HD7279键盘输入输出等多种功能。
该系统主要采用硬件反馈调节,调整能力强,使单片机负载小。
本系统功能完善,在支路在0.5-2A输出范围内,干路电流输出范围使1-4A其分压比由外界输入。
由AD采用,读出干路电流,经数字电位器调整恒流源工作状态,使其自调整实现固定分压比,并且电流精度满足在百分之五以内。
关机或过流保护收后,具有可以记忆参数、自恢复功能。
AbstractSwitching power supply modules in parallel power supply system is the use of 8-bit Atmega88 switching power supply, the main circuit LM2576 and LM2596 as two parallel switching power supply. LM2576 as the voltage source, LM2596 as a constant current source. The two switching power supply to ensure efficiency of the system, current and output voltage regulation accuracy requirements. System has a current limit protection,HD7279 keyboard input and output functions. The system uses hardware feedback regulation, adjust the ability to make a small single-chip load.The system is functional, the branch in the output range of 0.5-2A, distributors current output range 1-4A the partial pressure than by the external input. Used by the AD, to read out the current trunk, the digital potentiometer to adjust the current source working condition, to self-adjust to achieve a fixed partial pressure ratio, and accuracy to meet the current five percent or less. After closing down or over-current protection, with memory parameters can be, since the recovery.1 方案论证与比较 (3)1.1系统方案论证 ..................................................................... 错误!未定义书签。
2013年全国大学生电子设计竞赛简易旋转倒立摆及控制装置(C题)【本科组】摘要:通过对该测控系统结构和特点的分析,结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。
通过采集的角度值与平衡位置进行比较,使用PD算法,从而达到控制电机的目的。
其工作过程为:角位移传感器WDS35D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D采样后反馈给主控制器。
控制器根据角度传感器反馈信号进行PID数据处理,从而对电机的转动做出调整,进行可靠的闭环控制,使用按键调节P、D的值,同时由显示模块显示当前的P、D值。
关键字:倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机、角位移传感器WDS35D、PD算法目录一、设计任务与要求 (3)1 设计任务 (3)2 设计要求 (3)二系统方案 (4)1 系统结构 (4)2 方案比较与选择 (4)(1)角度传感器方案比较与选择 (4)(2)驱动器方案比较与选择 (5)三理论分析与计算 (5)1 电机的选型 (5)2 摆杆状态检测 (5)3 驱动与控制算法 (5)四电路与程序设计 (6)1 电路设计 (6)(1)最小系统模块电路 (6)(2)5110显示模块电路设计 (6)(3)电机驱动模块电路设计 (6)(4)角位移传感器模块电路设计 (6)(5)电源稳压模块设计 (7)2 程序结构与设计 (8)五系统测试与误差分析 (8)测试方案 (8)测试使用仪器 (8)测试结果与误差分析 (9)6 结论 (10)参考文献 (10)附录1 程序清单(部分) (11)附录2 主板电路图 (13)附录3 主要元器件清单 (13)一、设计任务与要求1 设计任务设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。
旋转倒立摆的结构如图1所示。
电动机A固定在支架B上,通过转轴F驱动旋转臂C旋转。
摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C 的一端,当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时,带动摆杆E在垂直于旋转臂C 的平面作自由旋转。
如下图所示2 设计要求基本要求:①摆杆从处于自然下垂状态开始,驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆摆动,并尽快使摆角达到或超过﹣60°~+60°;②从摆杆处于下垂状态开始,尽快增大摆杆的摆动幅度,直至完成圆周运动;③在摆杆处于自然下垂状态下,外力拉起摆杆至接近165°位置,外力撤出同时,启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s;期间旋转臂的转动不大于90°。
发挥部分:①从摆杆处于自然下垂状态开始,控制旋转臂作往复旋转运动,尽快使摆杆摆起倒立,保持倒立时间不少于10s;②在摆杆保持倒立状态下,施加干扰后摆杆能继续保持倒立或2s内回复倒立状态;③在摆杆保持倒立状态的前提下,旋转臂作圆周运动,并尽快使单方向转过角度达到或超过360°。
二 系统方案1 系统结构系统包括MC9S12XS128单片机;直流电机和电机驱动模块;角位移传感器。
由直流电机来控制旋转臂转动从而来使摆杆摆动,在摆杆的转轴处加上角位移传感器,使摆杆一开始能快速得摆动出来,并且能保持倒立的状态,框图如下:2 方案比较与选择(1) 角度传感器方案比较与选择方案①选择角位移传感器:角位移传感器它采用非接触式专利设计,与同步分析器和电位计等其他传统的角位移测量仪相比,有效地提高了精度。
方案②选择陀螺仪:陀螺仪传感器最主要的特性是它的稳定性和进动性。
它是用来感测和维持方向的装置,主要用在航空来判断方向,在此次设计中想到用陀螺仪来控制摆杆角度,但判断比较复杂,不实用。
因此我们选择角位移传感器。
(2)驱动器方案比较与选择方案①选择L298:L298工作电压为12V,电流到2A。
但是它的驱动能力弱,不满足我们的需求。
方案②选择BTN7971:相对于L298,这款驱动器有着跟强大得驱动能力。
它与单片机5V隔离保护单片机;它的PWM1,PWM2最高支持15V,此驱动集成的模块反应迅速,发热量小。
因此我们选择BTN7971。
三理论分析与计算1 电机的选型一开始我们选择步进电机:步进电机可以实现开环控制,即通过驱动器信号输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制,无需反馈信号。
它可以旋转极小的角度,从而实现倒立摆的功能。
但我们实际操作起来转速比较慢,加上旋转臂等后速度缓慢。
后来选择直流电机:通过直流电机来带动旋转臂,从而带动摆杆。
直流电机控制简单,只要加上合适的电压就会转,转速相比步进电机更快,比较适合本题的要求,而且更适用于PD算法,便于摆杆保持倒立状态。
2 摆杆状态检测摆杆状态的检测主要要用角位移传感器,然后通过芯片内置AD每隔读取到数据,再将数据转化成角度,通过PID算法调节电机直立效果。
假如当摆杆在倒立状态时,然后用手往右旋转一个角度后松手(采用PD算法,当偏离平衡角度越大,则PD反馈给电机占空比的值就越大),角位移传感器则将角度信号传给AD,再通过PID算法给芯片,让电机向右旋转,使摆杆能保持倒立的状态。
3 驱动与控制算法摆杆的运动时一个连续变化的过程,旋转的变化也是一个连续渐变的过程。
在连续的闭环控制系统中,按偏差,比列,微分,积分进行的PID控制技术一种应用最广泛的控制方式。
他具有庞简单,易于实现,适用面广等一系列优点。
连续PID控制器也称比列—积分—微分指控器,即过程控制是按误差的比列,积分和微分对系统进行控制。
PID算法的控制数学模型为:本程序采用PD控制,能够加大系统的反应速度。
四电路与程序设计1 电路设计(1)最小系统模块电路此次设计我们采用MC9S12XS128单片机,它是一款增强型16位单片机,该单片机采用CPU12X V2内核,可运行在40MHz总线频率上。
存储器:128KB FLASH;2KB EEPROM;8KB RAM 。
A/D:16通道模数转换器;可选8位,10位和12位精度。
PWM:8位9通道或16位4通道PWM。
所有考虑用此芯片为最小系统。
(2)5110显示模块电路设计5110显示屏是一款经典的机型,它的性价比高,可以显示15个汉字,30个字符。
价格便宜。
接口就四根I/O即可驱动,速度快。
用它来显示PID的P和D的数值。
其按键1为选择参数,按键2为增加参数值,按键3为减少参数值,按键4为启动键,如下图所示。
(3)电机驱动模块电路设计此次倒立摆的旋转臂由直流电机控制旋转,通过BTN7971驱动器来驱动。
BTN7971内部包含2通道逻辑驱动电路,可以方便的驱动直流电机。
BTN7971的供电电压典型值为,电流为1A。
BTN7971驱动模块连线为:VCC接5V给芯片供电;EN端接高电平使能;P1/P5为PWM占空比控制与单片机连接;OUT1/2连接直流电机。
(4)角位移传感器模块电路设计该WDS35D传感器采用特殊形状的转子和绕线线圈,模拟线性可变差动传感器的线性位移,有较高的可靠性和性能,转子轴的旋转运动产生线性输出信号,围绕出厂预置的零位移动±60度。
此输出信号的相位指示离开零位的位移方向。
转子的非接触式电子耦合使传感器具有无限的分辨率,即绝对测量度可达到零点几度。
用高精度角位移传感器WDS35D来采集摆杆的运动信号,本系统采用一个角度传感器装在转轴上。
这样可以控制电机精确的转动。
只需给传感器一个5V的电压,当使摆杆摆动时,转轴会转动,传感器也会随着转轴转动并且输出一系列连续变化的模拟值。
可以将该模拟值直接送给单片机内部的AD进行采样再用数学拟合算法曲线处理之后控制电机转动。
采集电压:5*1024adV =; 3605*θ=V 。
由这两个公式推算出360*1024ad=θ(5)电源稳压模块设计如下图为电源稳压模块,可以产生稳定的5V 的电压来供电。
角度信号 电压信号数字信号2 程序结构与设计五系统测试与误差分析测试方案①硬件检测:采用数字万用表对电路板连接情况测试。
②基础部分检测:基础部分的三个要求。
③发挥部分检测:发挥部分的三个要求。
测试使用仪器量角器,数字万用表VC890D,示波器DS2101,秒表。
测试结果与误差分析5s,观察旋PD值未调好6结论本系统以单片机为核心部分,根据角度传感器采集来的信息,经计算得出数据来控制直流电机转动,从而达到系统的基本要求。
在系统设计中,力求硬件线路简单,充分发挥软件编程灵活的特点,来满足系统设计的要求。
因为时间有限,该系统还有许多值得修改的地方;比如对此系统来讲,PID算法并不是最优算法;硬件电路的设计还需优化,以减小系统的阻力等等。
因此,系统还有待改进。
在这段时间内的试验过程中,我们遇到过许多的问题,需要我们自己去考虑,去动手,去解决。
平时我们多是时间只是在学习理论知识,在准备比赛和进行比赛这段时间内,我们将平时课本上学习的知识真正的运用到实践中,经过此次竞赛我们认识到了团队合作的重要性,充分领会了大赛的精神,全队每个成员均得到宝贵的创作经验。
参考文献[1]大学生电子设计竞赛组委会.《第五届全国电子设计竞赛获奖作品编选》.北京:北京理工大学出版社,2003[2]何立民.《单片机高级教程应用设计》.北京:北京航空航天大学出版社,2000[3]朱定华.《单片机原理与接口技术》.电子工业出版社,2006[4]吴建平.《传感器原理及应用》.北京:机械工业出版社,2009[5]郁有文.《传感器原理及工程应用》.西安:西安电子科技大学出版社,2008附录1 程序清单(部分)//主函数#include <> /* common defines and macros */#include "" /* derivative-specific definitions */#include ""#define PITTIME 800 //定时,,1000*5usint PJT=478; //平衡位置角度传感器Ad值void PLL(void) //48MHz 外部时钟16MHz{CLKSEL=0X00; //禁止使用锁相环,系统频率=外部晶振,总线频率=系统频率/2PLLCTL_PLLON=1; //打开锁相环SYNR =0x40 | 0x03; //PLLclock=2*osc*(1+SYNR)/(1+REFDV)=96M;REFDV=0x80 | 0x01;POSTDIV=0x00;_asm(nop); //当POSTDIV=0x00时,BUS CLOCK=PLLclock/2=48M_asm(nop);while(!(CRGFLG_LOCK==1)); //等待锁相环初始化完成CLKSEL_PLLSEL =1; //使用锁相环频率作为系统频率}void PIT_init(void) //定时中断初始化函数5uS定时中断设置{PITCFLMT_PITE=0; //PIT禁止PITCE_PCE0=1; //定时器通道0使能PITMTLD0=199; //8位定时器初值设定,240分频,在48MHzBusClock下,为。