当前位置：文档之家 › 全国电子设计竞赛超级标准版设计报告,拿下电子竞赛设计报告最高分设计报告论文全新曝光

全国电子设计竞赛超级标准版设计报告,拿下电子竞赛设计报告最高分设计报告论文全新曝光

  • 格式：docx
  • 大小：215.21 KB
  • 文档页数：9

11号F题电动车跷跷板摘要:本设计以一片单片机STC12C5A60S2作为核心来控制电动车跷跷板，加以控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。

路面的黑带检测使用反射式红外传感器，通过STC12C5A60S2对输入的信号进行处理。

使用LCD1602分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。

行驶距离使用对射光电传感器加以码盘进行检测。

使用三轴数字倾斜角度模块，检测跷跷板是否水平。

关键词：STC12C5A60S2 光电传感器L298N控制电动机LCD1602 三轴数字倾斜角度模块Abstract:This system is mainly based on a chip called STC12C5A60S2 which isamied to control the electrombile to safely cross the seesaw.Also,thisintelligent car control its forword and backword by a chip called L298Nand a chip microcomputer.We use the reflection type infrared sensor tocheck the black bands on the road,then,we deal with the input signalproduced by the reflection type infrared sensor by STC12C5A60S2.We useLCD1602 to piecewise display the time our electrombiletravels,photoelectric sensor on the radio and encoder to count thedistance,the three axis digital tilt angle module to check whether theseesaw is horizontal.Key words: single-chip microcomputer control system L298n The three axis digital tilt angle module LCD1602目录引言 (1)方案设计 (1)设计思路 (1)方案比较论证 (1)电机驱动调速模块 (1)路面黑带检测模块 (1)显示模块 (2)电源选择 (2)角度检测模块 (2)方案比较论证 (2)总体方案组成和说明 (2)各部分详细说明 (3)STC12C5A60S2单片机最小系统 (3)黑线检测部分 (3)光电测速部分 (3)L298N电动机驱动模块部分 (4)倾角检测模块 (4)设计实现 (5)叙述方案实现过程中出现的问题： (5)解决方法与对方案的修改： (5)最后完成方案的说明： (5)测试 (5)测试方法： (5)测试所需仪器仪表： (5)测试过程与结果表格 (5)设计思路 (5)结论 (6)完成情况： (6)心得体会： (6)存在的问题： (6)进一步努力的方向： (6)（一）引言：我们认为该题目可以很好的培养我们对于传感器，驱动模块，硬件结构，软件结构，控制模块的全新认识，并且能够使得我们更好的将这些部分融合成一个整体，进行良好的运用。

该设计模块以单片机作为控制中心，加以控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。

路面的黑带检测使用反射式红外传感器，通过STC12C5A60S2对输入的信号进行处理，使用LCD1602分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。

以红外传感器对路面黑线检测用，行驶距离使用对射光电传感器加以码盘进行检测。

使用三轴数字倾斜角度模块，检测跷跷板是否水平。

该模块控制比较稳定，速度适中，是本题目的适合的解决方法。

（二）方案设计：（1）设计思路：该设计模块以单片机作为控制中心，加以控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。

路面的黑带检测使用反射式红外传感器，通过STC12C5A60S2对输入的信号进行处理，使用LCD1602分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。

以红外传感器对路面黑线检测用，行驶距离使用对射光电传感器加以码盘进行检测。

使用三轴数字倾斜角度模块，检测跷跷板是否水平。

（2）方案比较论证：1.电机驱动调速模块：方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。

但是电阻络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格昂贵。

更主要的问题在于一般电动机的电阻较小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且很难实现。

方案二：采用普通L298N来控制电机的正转和反转来实现小车的前进和后退，并用单片机进行软件调速，缺点是单片机容易受L298N的电源影响，系统变得不安全。

方案三：采用带光耦隔离的L298N来控制电机的正转和反转来实现小车的前进和后退。

通过STC12C5A60S2内部的集成PWM定时器，实现整车的加速与减速，精确小车的速度。

好处是保护控制控制端不受电机的影响，使得系统安全可靠，避免单片机烧坏。

基于上述理论分析，拟选择方案二。

2.路面黑带检测模块黑带检测的原理是：红外光线照射到路面并反射，由于黑带和白纸的系数不同，可根据接的红外线的强弱判断是否到达黑带。

方案一：可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射—接收电路。

这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大的干扰，一旦外界光亮条件改变，很可能造成误判和漏判；虽然产生超高亮发光二极管可以降低一定的干扰，但这又将增加额外的功率损耗。

方案二:反射式的红外发射—接收器。

由于采用红外管代替普通可见光管，并经过反相斯密特触发器之后送入单片机，可以降低环境干扰。

基于上述理论分析，拟选择方案二。

3.显示模块方案一：8个使用数码管动态扫描的方式，分别显示时间和路程，缺点是功耗较大，并且只能显示数字和少量的字母，不适合人的观察。

方案二：lcd1602有功耗低、体积小、重量轻等特点，方便放置于小车上，能满足显示的要求。

基于上述理论分析，拟选择方案二。

4.电源选择方案一：所有器件采用单电源供电，这样供电电路比较简单；但是由于电动机启动瞬时电流很大，会造成电压不稳，干扰严重，缺点十分明显。

方案二：双电源供电，将电动机驱动电源与单片机以及周边电路电源完全隔离，这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机驱动所造成的干扰彻底消除，提高了系统的稳定性。

基于上述理论分析，拟选择方案二。

5. 角度检测模块：方案一：采用ADXL345模块，ADXL345 非常适合移动设备应用。

它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。

它具有高分辨率（4 mg/LSB），能够测量约0.25°的倾角变化。

使用 ADXL345 等数字输出加速度计时，无需进行模数转换，从而可以节省系统成本和电路板面积。

方案二：像寻迹电路那样采用红外对管，将3个红外对管排成一排，在做一个装有红外发射管的单摆，在水平状况下，使发射管正对于中间的接收管，当小车爬坡时，单摆与接收管不再垂直，而产生一定倾角，中间的接收管不再接收，基于这种原理，理论上是可行的，但是由于红外对管受可见光的影响很大，测试结果与理论相差甚远。

综上所述，我们采用方案一。

（3）总体方案组成和说明：总体设计方案的硬件部分详细框图如下：（4）各部分详细说明：1.STC12C5A60S2单片机最小系统此系统以STC12C5A60S2为核心，最小系统如图所示：2. 黑线检测部分：我们采用两个反射式光电检测电路对跑道上的黑线进行检测，并使用六反相斯密特触发器输出高低电平信号，这样可以消除外界光线的干扰，单片机同时检测到两个光电传感器输出由高到低的电平跳变时，这为黑线，硬件如图所示：3．光电测速部分：采用对射光电传感器，通过对电机上的码盘线计数，产生下降沿，通过LM393电压比较器输出高低电平，这能有效克服环境干扰。

每50ms计算一次，按照公式：瞬时速度=下降沿个数÷电机减速比÷码盘线数×车轮周长；总路程=∑（每50ms路程）；由此可以计算出路程和速度。

硬件图如下：3. L298N电动机驱动模块部分该电路采用电动机驱动芯片L298来控制电动机的正转与反转，加以第二路电机电源保证了电动机启动时有足够的电流。

在试验中控制电压为单片机输出的高低电平直接控制。

具体电路图连接如下：4.电源部分考虑到L298N输出的压降，故使用2节3.6V18650可充电电池给电机供电。

而单片机也用2节3.6V18650可充电电池，并使用1117 5v稳压芯片给单片机供电。

5.倾角检测模块：模块内部包含5v转3v稳压芯片。

IO口电平转换芯片，兼容3v至5v信号传输，提供单片机IIC通信方式的选择。

ADXL345非常适合移动设备应用。

它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。

其高分辨率(3.9mg/LSB)，能够测量不到 1.0°的倾斜角度软件设计流程图：（三）设计实现：（1）叙述方案实现过程中出现的问题：小车行驶到跷跷板的底部时，总是超出跷跷板末端一小部分，与题目的规定车头距跷跷板末端B不大于50mm相违背。

（2）解决方法与对方案的修改：当小车需要停车时给驱动电机以反转信号，利用轮胎与跑道的摩擦力抵消惯性效应。

我们将PWM调速部分软件设计中，增加了反转的控制。

（3）最后完成方案的说明：如果使用自然减速式，由于惯性，小车全速行驶时需比较长时间后才能停止，因车轮滑行造成的误差较大，无法实现精确制动的目标。

但是使用反转式的时候，能够非常快速的使小车停止。

（四）测试：（1）测试方法：用秒表对小车行驶的每个过程进行分段计时，记录数据。

用米尺记录误差大小。

（2）测试所需仪器仪表：秒表，米尺。

（3）测试过程与结果表格：（五）结论：（1）完成情况：成功完成基础部分和发挥部分所有题目。

（2）心得体会：通过这个题目，我们对角度传感器有了新的认识，我们也智能小车的优化、控制有了更多的经验。

（3）存在的问题：（4）进一步努力的方向：摄像头采集模块。

合集下载

电子设计大赛设计与总结报告

电子设计大赛设计与总结报告

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。

全国电子设计大赛报告一等奖

全国电子设计大赛报告一等奖

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。

电子设计大赛报告

电子设计大赛报告

电子设计大赛报告引言电子设计大赛是一个激烈竞争的舞台，每年都吸引着来自全球各地的青年电子工程师的参与。

作为一项旨在推动科技创新的比赛，电子设计大赛既考验了参赛者的专业知识和技能，又对他们的团队合作和创新思维提出了挑战。

我参加了最近举办的电子设计大赛，并在此报告中分享我和我的团队的设计。

设计目标我们团队的设计目标是开发一种智能家居系统，旨在提高生活品质并提供便利性。

这个系统集成了传感器和控制器，可以自动监测和控制家庭环境的各种参数，例如温度、湿度、照明等。

此外，我们还设计了一个用户友好的手机应用程序，通过该应用程序用户可以轻松地远程控制和监测家庭设备。

设计实施我们的设计采用了物联网技术，将传感器和控制器通过无线网络连接在一起。

我们选择了一种低功耗的微控制器作为中心处理单元，该微控制器负责接收和分析传感器数据，并根据用户的指令控制相应的设备。

同时，我们采用了一种高精度的温湿度传感器和人体感应传感器，以确保获取准确的环境参数。

此外，我们还利用蓝牙技术将手机应用程序与智能家居系统进行了无线连接。

设计亮点我们的设计有几个值得一提的亮点。

首先，我们采用了智能算法，该算法可以根据用户的行为模式和环境参数进行学习，从而实现智能化的环境调控。

例如，当用户进入房间后，系统可以自动调节温度和照明，以提供最舒适的环境。

其次，我们的手机应用程序具有可定制的功能，用户可以根据自己的需求添加和删除设备，实现个性化控制。

此外，我们还加入了语音识别功能，用户可以通过语音指令来控制设备，提高操作的便捷性。

设计成果经过几个月的不懈努力，我们成功地完成了智能家居系统的设计和实施。

我们的系统不仅实现了基本的环境监测和控制功能，而且在用户体验方面取得了显著的进展。

我们的手机应用程序被广大用户认可，并在测试中获得了积极的反馈。

此外，我们还对系统进行了多次测试和优化，确保其稳定性和可靠性。

结论参加电子设计大赛是一次宝贵的经历，不仅锻炼了我们的技术和团队协作能力，同时也展示了我们的创新思维和工程素质。

全国电子设计大赛论文完整版

全国电子设计大赛论文完整版

全国电子设计大赛论文完整版
《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。