最新全國大學生電子設(shè)計競賽手寫繪圖板-文庫吧
2025-06-11 13:31 本頁面
【正文】 雜，需要有一定開發(fā)經(jīng)驗。經(jīng)過以上三個方案比較，為了實現(xiàn)電路設(shè)計的低功耗及高速的運算速度，故采用方案三。 恒流源模塊比較與選擇為了能夠檢測繪圖板觸筆位置，需要在導電的PCB板上形成一定強度的電流，考慮到功耗和電源的限制，故需要設(shè)計恒流源電路。方案一：選用場效應管恒流源。其基本電路與晶體管恒流源類似。場效應管恒流源較之晶體管恒流源，其等效內(nèi)阻較小，但增大電流負反饋電阻，場效應管恒流源會取得更好的效果。且無需輔助電源，是一個純兩端網(wǎng)絡(luò)，這種工作方式十分有用，可以用來代替任意一個歐姆電阻。方案二：選用集成運放LM317恒流源。由于溫度對集成運放參數(shù)的影響不如對場效應管參數(shù)影響之顯著，使得集成運放構(gòu)成的恒流源具有穩(wěn)定性更好，恒流性能更高的優(yōu)點。尤其在負載一端需接地，要求大電流的場合，獲得了廣泛應用。方案三：集成運放與場效應管與三極管配合使用。這樣設(shè)計的電路集合了集成運放恒流源、三極管與場效應恒流源的特點，三者之間相互補充，使其功耗更低，穩(wěn)定性更好，恒流性能更高。綜上所述，我們決定選用最優(yōu)化的設(shè)計方案三。 放大模塊比較與選擇方案一：采用LOG114。LOG114是一款直流精度的高速度、高精度對數(shù)放大器。該器件能夠以升降時間1微秒的超高速計算輸入電流或電壓與參考電流或電壓的對數(shù)或?qū)?shù)比。LOG114提供8個數(shù)量級的動態(tài)范圍和通過完整測試的對數(shù)功能，無需外部組件配合。它的尺寸較小，具有極低的輸入偏置電流、低偏置電壓、低偏移電壓漂移，非常適合電壓數(shù)目有限的單電源系統(tǒng)。缺點：價格高，輸入電路設(shè)計不夠靈活。方案二：采用INA128。INA128是低功耗、高精度的儀表放大器。具有精密增益模塊，輸入為差分式，輸出可以是差分式，也可以是相對于參考端的單端式。能夠放大兩個輸入信號電壓之間的差值，同時抑制兩個輸入端共有的任何信號。它把關(guān)鍵元件集成在放大器內(nèi)部，其獨特的結(jié)構(gòu)使它具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤差、低失調(diào)漂移增益設(shè)置靈活、放大倍數(shù)調(diào)整非常方便等特點。廣泛用于許多工業(yè)、測量、數(shù)據(jù)采集和醫(yī)療應用。為了實現(xiàn)測量區(qū)域范圍的準確性及低功耗的性能，我們采用方案二。 液晶顯示模塊比較與選擇方案一：采用LCD1602。LCD1602是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。而且它的體積小，質(zhì)量輕，但是它顯示單一，不可以顯示漢字和圖像。方案二：采用LCD12864。帶中文字庫的 128X64 是一種具有 4 位/8 位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、 二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；該模塊接口方式靈活，具備簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面?？梢燥@示84行1616點陣的漢字。也可完成圖形顯示。而且低電壓、低功耗，價格相比其他模塊略低。方案三：” TFT LCD ILI9325模塊。顯示功能強大，可顯示文字和圖形，顯示內(nèi)容清晰，有相應的驅(qū)動程序和庫函數(shù)支持。不足之處是程序較復雜，功耗稍大。綜上所述，為了顯示更全面的界面，我們選擇方案三。系統(tǒng)理論分析與計算 控制時序分析在觸點檢測時，采用表筆時差檢測分別確定s，t軸的電位。通過使能端控制兩路信號輸入。當表筆動作時，先檢測出s軸的電位，再檢測t軸的電位，以確定觸點坐標。通過ARM控制，送入LCD顯示。根據(jù)設(shè)計任務，設(shè)計的控制時序如圖 4 1所示。圖 0 1 控制時序 恒流源設(shè)計分析恒流源是一種能向負載提供恒定電流的電源裝置，它在外界電源產(chǎn)生波動和阻抗特性發(fā)生變化時仍能使輸出電流保持恒定。恒流源電路具有輸出電流恒定、溫度穩(wěn)定性好、直流電阻很小但等效交流輸出電阻卻很大等特點。恒流范圍大致為1181。A～20A。它既可以為各種放大電路提供偏流以穩(wěn)定其靜態(tài)工作點，又可以作為其有源負載，以提高放大倍數(shù)。本系統(tǒng)采用場效應管與集成運放與三極管等構(gòu)成恒流源。向覆銅板上供電。場效應器件憑借其低功耗、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強等優(yōu)勢在集成電路中應用廣泛，集成運放穩(wěn)定性好、恒流性能高。通過兩者結(jié)合，使其低功耗、穩(wěn)定性、恒流性達到較高。 放大電路設(shè)計分析放大電路主要由兩個精密低功耗的INA128的儀表放大器組成，系統(tǒng)由單一電源供電，經(jīng)由電源降壓轉(zhuǎn)換后向放大模塊供入5v的電壓。INA128是一種具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環(huán)增益組件，具有差分輸出和相
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