13全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽本科組手寫繪圖板論文-免費閱讀
【正文】 功耗為總電流乘 12V；功耗越低得分越高。各模塊工作在理論誤差內(nèi)。各部分功能及流程圖如下。 . 圖 3 差分放大子系統(tǒng)電路原理圖 10 電源 模塊電路原理圖 對于高精度 的系統(tǒng)設(shè)計，要求電源的穩(wěn)定性精密度好。 圖 1 系統(tǒng)總體框圖 恒流源 子系統(tǒng)電路原理圖 本模塊以集成電可控精密芯片 TL431 為核心， 當(dāng)電壓開始升高時，流經(jīng)三極管的偏流電流也增大，從而導(dǎo)致流經(jīng) Rs（ Rcl)的電流也大幅增大， Rs(Rcl)的電也增大 。要在測量精度和功耗之間選擇一個最佳電流 。 理論計算要達(dá)到分辨率 10mm，銅板 10mm 的變化最下為 。經(jīng)過方案分析設(shè)計如下： 在一個采樣周期內(nèi)的前半個周期先加一 70mA 左右從 A 流向 B 的恒流源，再對表筆的信號量進(jìn)行采集與分析，如此時 檢測 表筆有接觸銅板則通過信號的分析可以得出此 時表筆所在 位置的電動勢 ，根據(jù)該電動勢可以確定表筆在一個弧形的等勢面上 ，在后半個采樣周期 將原來的恒流源去除改為從 C 流向 B 的恒流源，同理，如此時檢測表筆有 接觸到銅板即可得到相應(yīng)的 電動勢 并確定一個等勢面 ， 這樣在一個周期內(nèi)可以得到兩個 等勢面，并且這兩個等勢面必定會交叉，根據(jù)兩個等勢面的交家點 即可唯一確定銅板上的橫縱坐標(biāo)。優(yōu)點：功耗小，顯示數(shù)字與阿拉伯字母等字符，編程難度較低。 方案二： 給銅板施加恒流源 ，由 P=I^2 *R， 因為銅板的電阻非常小， 則其 相應(yīng)的 功率 也是比較小的， 能夠滿足題目要求， 由歐姆電律 U=R*I， 由于 R 很 小，則其電壓變化也 是很小的，因而對于該微小的電壓信號的采 集是重點。要在測量精度和功耗之間選擇一個最佳電流。自制恒流源為手寫板提供測量電流。則要滿足要求的最大電流為 ?？傻弥~板電阻 非常小 。而 24bit 的ADC 的分辨率為 （ 2^24） = , 這個數(shù)量級對于測量銅板上 10mm 之間的微弱 4 電壓信號是有可能實現(xiàn)的。 綜合考慮采用 本次比賽 要求顯示坐標(biāo)與畫圓 。若按題目給的 計算 , 若給銅板加 100mA 的電流 。則要滿足要求的最大電流為 。 XXXX XXX XXXX 8 3 電路與程序設(shè)計 電路的設(shè)計 該 手寫繪圖板 電路由 恒流源 模塊、 差分放大 模塊、系統(tǒng)控制電路以及系統(tǒng)供電電路等部分組成。 9 圖 2 恒流源 子 系統(tǒng)框圖 差分放大 子系統(tǒng)電路原理圖 本模塊以四運放集成電路 LM324 為核心，該芯片采用 14 腳雙列直插塑料封裝，它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立 ，且其功耗較低，符合題目要求 。 1） AD 采集 實現(xiàn) 功能： AD 采集初始化、數(shù)據(jù)采集處理、查表 定位表筆坐標(biāo)位置 。 時間和 頻率 參數(shù) 的測 試 波 形參數(shù) 測試 頻域參數(shù) 測 試 數(shù)字參數(shù)測試 整機(jī) 測試 硬件軟件聯(lián)調(diào) 由于硬件的原因，采集回來的數(shù)據(jù)與理論值有些偏差，利用軟件靈活多遍性，調(diào)節(jié)軟件參數(shù)。能跟蹤表筆動作，并顯示繪圖軌跡。 14 附錄 1：電路原理圖 15 附錄 2：源程序 。耐心調(diào)節(jié)各模塊程序，最終完成了系統(tǒng)設(shè)計，各部分指標(biāo)如下： 顯示分辨率為 6mm,絕對誤差不大于 3mm。 系統(tǒng)供電正常。 該模塊為整機(jī)提供穩(wěn)定電源。所以 該模塊 輸出 電流幾乎不受輸入電壓的變化影響的 。為便于檢測，可以增大電流以增大電壓信號，相應(yīng)的其對應(yīng)的功率也就提升了。 功耗為總電流乘 12V；功耗越低得分越高。而給銅板加一個恒定的電流源根據(jù)公式 P=I2* R，在理論條件下是可以達(dá)到題目的要求的。優(yōu)點： 帶有漢字、圖形、顯示內(nèi)容更為豐富，并且有助于調(diào)試程序 。 方案二：采用 24 比特的 ADC 轉(zhuǎn)換器直接進(jìn)行電壓信號的采集。 但是由電阻計算公式 R=ρ *L/S，銅板電阻率為 （Ω 關(guān)鍵詞： AD 采集 MCU 恒流源 功率 2 目 錄 1系統(tǒng)方案 ..................................................
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1