大學電子設計大賽培訓

1、電子設計大賽(d si)培訓常用(chn yn)傳感器的使用方法共三十頁電子設計競賽題目1 （放大器類題目）設計一個程控放大器，增益變化范圍大于60dB，控制步進間隔小于0.1dB，頻率響應1Hz-1MHz，輸入阻抗大于100K歐姆，輸出阻抗小于100歐姆，最大輸出幅度不小于3Vpp。（參考器件VCA810）2 （信號源類題目）設計一個信號發(fā)生器，能夠輸出方波、三角波和正弦波三種信號波形，輸出信號頻率范圍1Hz-100KHz，輸出電壓幅度10mVpp-10Vpp可調(diào)，輸出阻抗50歐姆，（確定電路形式及元器件型號，計算元件參數(shù)）3 （檢測類題目）基于單片機的頻率計設計，輸入信號幅度100mVpp

2、-10Vpp，輸入阻抗大于100K，測量頻率范圍1Hz-10MHz，測量精度1Hz。4 （電源類題目）設計一個標稱值為3.7V電池的充電電路，要求(yoqi)能夠顯示充電電流和電池電壓，充電效率大于70%，具有電池接反保護，過壓保護，過流保護（最大電流500mA）。共三十頁5 （控制類題目）設計一個基于單片機的水溫控制系統(tǒng)，設置溫度范圍30-100，被加熱對象1升，測量精度0.1度，控制精度2度，在環(huán)境溫度20-35度，距離設置溫度大于10度時，溫度上升速度不小于每分鐘2度。6 智能小車設計與制作要求：小車具有(jyu)避障功能 小車具有遁跡功能 小車具有遙控功能，通過手持終端可控制小車直行、

3、轉(zhuǎn)彎等動作7 基于單片機的轉(zhuǎn)速測控系統(tǒng)要求：液晶顯示單片機轉(zhuǎn)速按鍵設置輸入轉(zhuǎn)速電機能按照設置要求運轉(zhuǎn)到設定轉(zhuǎn)速設定轉(zhuǎn)速與測定轉(zhuǎn)速誤差8 基于單片機的脈沖寬度測量要求：所測脈沖頻率在范圍內(nèi)變化時液晶顯示脈沖信號高電平寬度改變脈沖信號占空比其顯示值能立刻變化共三十頁什么(shn me)是傳感器傳感器是指這樣一類元件(yunjin)：它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷。原理圖：非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電路電學量共三十頁一.溫度(wnd)檢測結(jié)論：溫度無處不在,無時不有,與人們的生產(chǎn)生活息息相關，研究溫度測量具有很重

4、要(zhngyo)的意義！共三十頁1.測量(cling)原理測溫方式測量原理NTC金屬電阻電阻率隨溫度的上升而減小,該電阻和另一電阻構(gòu)成分壓電路,通過AD采集電阻兩端電壓并轉(zhuǎn)化為相應的溫度 PT100熱電阻鉑電阻的阻值會隨溫度的變化而變化, 將電阻接入平衡電橋,利用信號調(diào)理電路將采集的電壓信號轉(zhuǎn)化為溫度紅外MLX90615 MLX90615非接觸地檢測物體表面輻射紅外熱,并通過內(nèi)部高精度AD和DSP轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號, 再與單片機通信DS18B20內(nèi)部集成64位激光ROM、溫度靈敏元件 、非易失性溫度報警觸發(fā)器TH和TL及配置寄存器，采用單總線接口方式與單片機通信 共三十頁2.測量方法長江大學物理

5、實驗創(chuàng)新設計(shj)競賽NTC金屬(jnsh)電阻測溫電路圖其中：Rt 是熱敏電阻在T1溫度下的阻值； R是熱敏電阻在T0常溫(25)下的標稱阻值； B值是熱敏電阻的重要參數(shù)(本電阻B值3950)；EXP是e的n次方； 這里T1和T2指的是K度即開爾文溫度。2.1 NTC金屬電阻測溫共三十頁共三十頁長江大學物理實驗創(chuàng)新設計(shj)競賽2.2 PT100熱電阻測溫PT100線性擬合(n h)電路原理圖公式太復雜(分段的) 在0850范圍內(nèi) Rt=R0(1+At+Bt2) 在-2000范圍內(nèi) Rt=R01+At+Bt2+C(t-100)t3 為何對PT100線性擬合？因此采用線性擬合調(diào)理電路進

6、行處理！式中A,B,C的系數(shù)各為: A=3.9080210-3-1 B=-5.80210-7-2 C=-4.2735010-12-4 查較麻煩且不連續(xù)。共三十頁物理(wl)實驗創(chuàng)新設計競賽2.3 紅外非接觸式測溫MLX90615結(jié)構(gòu)(jigu)框圖MLX90615測溫電路注：MLX90615應用電路很簡單,但SMBus總線對驅(qū)動程序的時序要求較高！共三十頁2.4 DS18B20測溫DS18B20測溫原理圖DS18B20測溫總流程(lichng)DS18B20測溫具體(jt)流程注：DS18B20和MLX90615類似，應用電路很簡單,但單總線對驅(qū)動程序的時序要求較高！共三十頁3.系統(tǒng)(xtng

7、)組成NTC測量(cling)模塊Pt100測溫模塊電源模塊DS18b20模塊MLX9065紅外模塊STC12C5A60S2微處理器 ILI9320 顯示3.1系統(tǒng)總框圖共三十頁共三十頁二、速度(sd)檢測霍爾元件(yunjin)（需要和磁鐵配合）光電開關共三十頁 1.霍爾傳感器:（開關(kigun)型霍爾3144或者A44E和線性型霍爾49E）基本原理： 半導體薄片置于磁感應強度為B的磁場中，磁場方向垂直于薄片（電子受到洛淪茲力的作用發(fā)生(fshng)偏移），當有電流I流過薄片時，在垂直于電流和磁場的方向?qū)a(chǎn)生電動勢E的現(xiàn)象。 根據(jù)霍爾效應，人們用半導體材料制成霍爾元件，它具有對磁場敏感、結(jié)

8、構(gòu)簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點。共三十頁共三十頁電路設計線性型霍爾傳感器由霍爾元件(yunjin)、線性放大器、和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。與距離有關注意：線性型霍爾傳感器不能接上拉電阻共三十頁2.光電開關共三十頁共三十頁3.電壓(diny)和電流檢測共三十頁AD:TLC2543DA:TLV5618參考(cnko)源：REF5040 REF3240共三十頁共三十頁共三十頁共三十頁電壓檢測(jin c)方法分壓，電壓(diny)跟隨，送入AD共三十頁電流檢測：取樣電阻(dinz) 康銅絲 電流互感器取樣電阻：康銅絲高端檢測(jin c)，低端檢測(jin c) 差動檢測(jin c)INA143儀表放大器共三十頁4小車(xioch)避障和循跡共三十頁共三十頁物理實驗創(chuàng)新(chungxn)設計競賽 謝謝(xi xie)！共三十頁內(nèi)容摘要電子設計大賽培訓。小車具有(jyu)遙控功能，通過手持終端可控制小車直行、轉(zhuǎn)彎等動作。設定轉(zhuǎn)速與測定轉(zhuǎn)速誤差。傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷。結(jié)論：溫度無處不在,無時不有,與人們的生產(chǎn)生活息息相關，研究溫度測量具有(jy