20xx年全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽基于單片機(jī)優(yōu)秀論文-資料下載頁(yè)
2024-10-27 15:05本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】在當(dāng)今的現(xiàn)代化社會(huì)，科技發(fā)展迅速。尤其是單片機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用發(fā)展，基于單片機(jī)。技術(shù)而研發(fā)的產(chǎn)品，為我們的生活提供了極大的方便與實(shí)用。成，以完成手寫(xiě)繪圖的功能，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于提高精度以及低功耗。信號(hào)調(diào)節(jié)與24位A/D. 配合，保證了測(cè)量精度。的邏輯關(guān)系更加簡(jiǎn)潔明了。
【正文】 對(duì) 應(yīng) 坐 標(biāo)表 筆 是 否 接 觸顯 示 ” 有 ”是否顯 示 點(diǎn) 位 置 信 息讀 取 A D 轉(zhuǎn) 換 數(shù) 值表 筆 是 否 接 觸否跟 蹤 顯 示 表 筆 觸 點(diǎn)是 圖 5 程序流程圖 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)報(bào)告 11 6 測(cè)試結(jié)果與誤差分析 測(cè)試儀器 1. 穩(wěn)壓電源：一臺(tái) 2. 數(shù)字信號(hào)發(fā)生器：一臺(tái) 3. 萬(wàn)用表：一臺(tái) 4. 示波器：一臺(tái) 5. 單片機(jī)編輯器：一臺(tái) 6. 電腦：一臺(tái) 測(cè)試 及性能分析 系統(tǒng)硬件方案 完成 后 ，各模塊 焊接 、 檢測(cè) 完畢 后 ， 連 線(xiàn)無(wú)誤 ，再逐步對(duì)各模塊進(jìn)行測(cè)試 。 硬件搭建完成后，開(kāi)始算法 測(cè)試 。 將 AD 轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)通過(guò)串口調(diào)試工具顯示，如下圖： 圖 6 串口調(diào)試工具 每組數(shù)據(jù) 分別 代表，觸點(diǎn)的 X,Y 軸的值，通過(guò)算法處理可得到觸電的坐標(biāo)值。 測(cè)試一組數(shù)據(jù)如下 ： 表 6 測(cè)試數(shù)據(jù)表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 x 2020 1977 1968 1963 2087 2085 2088 2080 2084 2081 2063 y 1972 2017 2023 1964 2088 2071 2085 2079 2072 2076 2073 2 x 1983 1981 2020 1997 2084 2085 2084 2078 2089 2074 2061 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)報(bào)告 12 y 1998 1978 2020 1963 2078 2085 2084 2073 2078 2074 2056 3 x 1999 1968 2020 1963 2087 2082 2082 2085 2073 2071 2073 y 1970 1966 1994 1975 2088 2077 2059 2060 2074 2050 2072 4 x 1969 1965 1991 1988 2088 2077 2055 2069 2070 2051 2080 y 1980 1971 1967 1982 2089 2054 2072 2077 2067 2049 2047 5 x 1967 1985 1968 1986 2088 2049 2052 2051 2060 2054 2043 y 1965 1982 1992 1987 2064 2058 2047 2067 2056 2051 2046 6 x 1994 1968 1964 1989 2070 2060 2059 2052 2040 2057 2040 y 1984 1974 1980 1984 2088 2065 2044 2051 2038 2054 2033 將測(cè)試得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)圖表，或 Matlab 擬合曲線(xiàn)得到關(guān)系曲線(xiàn)來(lái)確定數(shù)據(jù)間的關(guān)系。 通過(guò)反復(fù)修正，使坐標(biāo)點(diǎn)顯示更加準(zhǔn)確。 圖 數(shù)據(jù)圖表處理 表筆接觸點(diǎn)的數(shù)據(jù)前后測(cè)試有一定誤差，且線(xiàn)性度較差，通過(guò)反復(fù)測(cè)量 求 取均值，對(duì)覆銅板進(jìn)行了標(biāo)定。將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到了坐標(biāo)值 ，然后將觸電的數(shù)量增加得到更多的數(shù)據(jù)。重復(fù) 上述過(guò)程，使分辨率進(jìn)一步提高。 結(jié)果與誤差分析 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果 系統(tǒng)的最終測(cè)試結(jié)果如下： 1. 具有 指示功能：表筆接觸銅箔表面時(shí)，能給出明確顯示 ； 2. 能正確顯示觸點(diǎn)位于縱坐標(biāo)左右位置 ； 3. 能正確顯示觸點(diǎn)四象限位置 ； 4. 能正確顯示坐標(biāo)值 ； 5. 顯示坐標(biāo)值的分辨率為 10mm，絕對(duì)誤差不大于 5mm。 低功耗設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中我們選用 TI 公司的低功耗策略芯片，避免使用功耗較大點(diǎn)電路，測(cè)試結(jié)果顯示，電全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)報(bào)告 13 路工作的功耗 在 左右 ，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)誤差分析 根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)得知系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生有以下幾點(diǎn)： 1. 電橋測(cè)量有誤差， 模擬地和信號(hào)地隔離不完全， 恒流源產(chǎn)生 電流不穩(wěn)定； 2. 覆銅板材質(zhì)不均勻給信號(hào)采集帶來(lái)， 模擬地和數(shù)字帝隔離不完全，輸入信號(hào)相互干擾，濾波 AD 轉(zhuǎn)換存在不穩(wěn)定； 3. 數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理存在較大誤差，算法有待進(jìn)一步優(yōu)化 ； 4. 坐標(biāo)的標(biāo)定有誤差 ,分辨率有待提高； 7 討論與總結(jié) 本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能齊全，性能優(yōu)良 。系統(tǒng)控制芯片采用低功耗單片機(jī)LM3S3748，運(yùn)用恒流源測(cè)電阻 ，低功耗的高速 AD 采集信號(hào)，有效的算法將表筆精確定位。設(shè)計(jì) 已基本完成任務(wù)，表筆接觸覆銅板時(shí)，可明確顯示，可以顯示觸電位于縱坐標(biāo)左右位置， 能正確顯示觸電四象限位置和其坐標(biāo)值，分辨率較好。而且，電路中采用低功耗設(shè)計(jì)，系統(tǒng)功耗較低。 參考文獻(xiàn) [1] 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì) 編《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品匯編》北京理工大學(xué)出版社 [2] 張友德等 .單片微型機(jī)原理及應(yīng)用 [M]， 2020， 復(fù)旦大學(xué)出版社 [3] 湯鈺鵬等 .51系列單片機(jī)應(yīng)用及其接口技術(shù) [M]， 2020， 人民郵電出版社徐飛等 .單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用 [J]， 1990， 陜西電子編輯部 [4] 黃智偉等 .32位微控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]， 2020， 北京航空航天大學(xué)出社 [5] Luminary Micro, Microcontroller DATA SHEET， 2020， ARM Limited Corp， [6] Technical Referonce Manual， 2020， ARM Limited Corp [7] Luminary Micro, Peripheral Driver Library USER’ S GUIDE， 2020， ARM Limited Corp [8] 譚浩強(qiáng) .C程序設(shè)計(jì) [M]， 1991， 清華大學(xué)出版社 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)報(bào)告 14 附錄
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