20xx年全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽基于單片機(jī)優(yōu)秀論文-wenkub.com
2024-10-23 15:05 本頁(yè)面
【正文】 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。 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。 通過(guò)反復(fù)修正，使坐標(biāo)點(diǎn)顯示更加準(zhǔn)確。 1GND2VCC3VC4RS5RW6E7DB09DB210DB311DB412DB513 DB614DB715PSB16NC17RST18VOUT19A20K8DB11 28 6 4+ 5V+ 5VP B 7P B 6P B 5 圖 MS12864LC 5 軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)軟件模塊采用 C 語(yǔ)言編寫程序， 根據(jù)本設(shè)計(jì)任務(wù)要求， 程序 流程圖如下： 開 始初 始 化繪 圖 按 鍵 是 否 按 下進(jìn) 入 繪 點(diǎn) 子 程 序是否繪 圖 按 鍵 是 否 按 下是否進(jìn) 入 繪 圖 子 程 序繪 點(diǎn) 初 始 化繪 圖 初 始 化讀 取 A D 轉(zhuǎn) 換 數(shù) 值查 表 找 到 數(shù) 值 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 線無(wú)誤 ，再逐步對(duì)各模塊進(jìn)行測(cè)試 。 其電路設(shè)計(jì)如下： 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)報(bào)告 9 圖 ADSl256 電路圖 手寫板設(shè)計(jì) 如下圖所示，為了能更好的采集信號(hào)設(shè)計(jì)手寫板時(shí)在四角串聯(lián)精密電阻， 其對(duì)角的電阻與表筆觸點(diǎn)的電阻形成電阻橋，到 使信號(hào) 真實(shí)有效 。 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)報(bào)告 8 4 電路設(shè)計(jì) Luminary Micro LM3S3748 單片機(jī) 設(shè)計(jì)主控芯片采用 Luminary Micro LM3S3748 單片機(jī) ，具有 高性能的 32 位運(yùn)算能力。 坐標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量方案 如圖所示， 令手寫筆的觸電為 O,分別 將 表筆觸電到 B、 D 和 A、 C 的電阻接入兩路電橋之中，然后對(duì) Uob、 Uod，和 Uoc、 Uoc 進(jìn)行差分放大。 圖 惠普登電橋 假定上圖中電阻 R1 變化△ R, 那么他引起 B， D 之間輸出電壓的大小為：= *E 且 △ R R1,令 △ R/ R1=M1, R2/ R1= R3 /R4,若 R1 、 R R R4 各臂的相對(duì)靈敏度分別 為 、 、 ，則 = = ,同理可得 、 、 。 方案三： 采用 AVR 系列 ATmega16 芯片。 比較上述 三 種方案， MORNSUN 電源 與開關(guān)電源 LM2596 結(jié)合的方式 ， 能提高信號(hào)采集的精度，而且能達(dá)到低功耗的要求 故選擇方案 三 。 缺點(diǎn)是 線性穩(wěn)壓電路 ,所 有有其特有的內(nèi)部功率損耗大 ,全部壓降均轉(zhuǎn)換為熱量損失了 ,效率低 。 則 : U=I*R 圖 電橋 方案三：測(cè)量 覆銅板四角到表筆間 的 電 感 ； 采用開關(guān)電路，恒流源向被測(cè)電感充電 ,經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管放電，用 ARM 單片機(jī)定時(shí)測(cè)量穩(wěn)定放電時(shí)間 tD 來(lái)測(cè)量電感值的原理由式（ 1）給出： 12DPxDULtII? ? 其中 tD 是二極管穩(wěn)定正向?qū)ǖ臅r(shí)間段， UDP 是二極管的正向?qū)妷海?I1 與恒流源 Is有關(guān)， I2 近似為零，并且穩(wěn)定放電電流是線性下降的， Lx 為所求電感。在 ton 期間 E 經(jīng) R 向 C 充電至 U1，（如果 ton 足夠長(zhǎng)，也可以充電至 E）。為完成相應(yīng)功能，系統(tǒng)可以劃分為以下幾個(gè)基本模塊： 電源模塊、主控系統(tǒng)、 手寫模塊、信號(hào)采集 、以及 信息顯示模塊。要求功耗等于或小于 。能跟蹤表筆動(dòng)作，并顯示繪圖軌跡。 （ 4）能正確顯示坐標(biāo)值。覆銅板表面由參賽者自行繪制縱橫坐標(biāo)以及 6cm x4cm（高精度區(qū) A）和 12cm x8cm（一般精度區(qū) B）如圖中兩個(gè)虛線框所示。s modern society, science and technology is developing rapidly. Especially the development of the single chip microputer application development ,based on single chip microputer technology research and development of products ,now which have provided great convenience and practical for our life. This system based on the LM3S3748 which is design a handwritten drawing input devices,it contains a signal modulator , a highspeed A/D
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