【導讀】在當今的現(xiàn)代化社會，科技發(fā)展迅速。尤其是單片機技術的開發(fā)應用發(fā)展，基于單片機。技術而研發(fā)的產品，為我們的生活提供了極大的方便與實用。成，以完成手寫繪圖的功能，設計的重點在于提高精度以及低功耗。信號調節(jié)與24位A/D. 配合，保證了測量精度。的邏輯關系更加簡潔明了。

　　

【正文】 對 應 坐 標表 筆 是 否 接 觸顯 示 ” 有 ”是否顯 示 點 位 置 信 息讀 取 A D 轉 換 數(shù) 值表 筆 是 否 接 觸否跟 蹤 顯 示 表 筆 觸 點是 圖 5 程序流程圖 全國大學生電子設計大賽設計報告 11 6 測試結果與誤差分析 測試儀器 1. 穩(wěn)壓電源：一臺 2. 數(shù)字信號發(fā)生器：一臺 3. 萬用表：一臺 4. 示波器：一臺 5. 單片機編輯器：一臺 6. 電腦：一臺 測試 及性能分析 系統(tǒng)硬件方案 完成 后 ，各模塊 焊接 、 檢測 完畢 后 ， 連 線無誤 ，再逐步對各模塊進行測試 。 硬件搭建完成后，開始算法 測試 。 將 AD 轉化的數(shù)據(jù)通過串口調試工具顯示，如下圖： 圖 6 串口調試工具 每組數(shù)據(jù) 分別 代表，觸點的 X,Y 軸的值，通過算法處理可得到觸電的坐標值。 測試一組數(shù)據(jù)如下 ： 表 6 測試數(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 全國大學生電子設計大賽設計報告 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 將測試得到的數(shù)據(jù)經過圖表，或 Matlab 擬合曲線得到關系曲線來確定數(shù)據(jù)間的關系。 通過反復修正，使坐標點顯示更加準確。 圖 數(shù)據(jù)圖表處理 表筆接觸點的數(shù)據(jù)前后測試有一定誤差，且線性度較差，通過反復測量 求 取均值，對覆銅板進行了標定。將數(shù)據(jù)進行處理得到了坐標值 ，然后將觸電的數(shù)量增加得到更多的數(shù)據(jù)。重復 上述過程，使分辨率進一步提高。 結果與誤差分析 系統(tǒng)測試結果 系統(tǒng)的最終測試結果如下： 1. 具有 指示功能：表筆接觸銅箔表面時，能給出明確顯示 ； 2. 能正確顯示觸點位于縱坐標左右位置 ； 3. 能正確顯示觸點四象限位置 ； 4. 能正確顯示坐標值 ； 5. 顯示坐標值的分辨率為 10mm，絕對誤差不大于 5mm。 低功耗設計 設計中我們選用 TI 公司的低功耗策略芯片，避免使用功耗較大點電路，測試結果顯示，電全國大學生電子設計大賽設計報告 13 路工作的功耗 在 左右 ，滿足設計要求。 系統(tǒng)誤差分析 根據(jù)反復試驗得知系統(tǒng)誤差的產生有以下幾點： 1. 電橋測量有誤差， 模擬地和信號地隔離不完全， 恒流源產生 電流不穩(wěn)定； 2. 覆銅板材質不均勻給信號采集帶來， 模擬地和數(shù)字帝隔離不完全，輸入信號相互干擾，濾波 AD 轉換存在不穩(wěn)定； 3. 數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理存在較大誤差，算法有待進一步優(yōu)化 ； 4. 坐標的標定有誤差 ,分辨率有待提高； 7 討論與總結 本系統(tǒng)結構簡單，功能齊全，性能優(yōu)良 。系統(tǒng)控制芯片采用低功耗單片機LM3S3748，運用恒流源測電阻 ，低功耗的高速 AD 采集信號，有效的算法將表筆精確定位。設計 已基本完成任務，表筆接觸覆銅板時，可明確顯示，可以顯示觸電位于縱坐標左右位置， 能正確顯示觸電四象限位置和其坐標值，分辨率較好。而且，電路中采用低功耗設計，系統(tǒng)功耗較低。 參考文獻 [1] 全國大學生電子設計競賽組委會 編《全國大學生電子設計競賽獲獎作品匯編》北京理工大學出版社 [2] 張友德等 .單片微型機原理及應用 [M]， 2020， 復旦大學出版社 [3] 湯鈺鵬等 .51系列單片機應用及其接口技術 [M]， 2020， 人民郵電出版社徐飛等 .單片機接口技術及應用 [J]， 1990， 陜西電子編輯部 [4] 黃智偉等 .32位微控制器系統(tǒng)設計 [M]， 2020， 北京航空航天大學出社 [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 .C程序設計 [M]， 1991， 清華大學出版社 全國大學生電子設計大賽設計報告 14 附錄