2015电子设计大赛优秀作品赏析.ppt

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1、,2015,全国大学生电子设计大赛作品赏析E211 刘超,CONTENTS,目录,01,Part,1,2015大赛题目一览,02,Part,2,A-G题优秀作品赏析（A）,2,A-G题优秀作品赏析（A）,作品3系统结构图：,直流稳压电源,负载,双向DC-DC变换器,电池组,电压检测,PI调节,方向控制,STM32单片机,显示,2,A-G题优秀作品赏析（A）,作品3系统框图：,CPU（STM32）,双向DC-DC变换（Buck模式电路与Boost模式电路）,显示（按键键盘与OLED）,直流稳压电源,电压检测与调节,2,A-G题优秀作品赏析（A）,作品3的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（

2、A）,作品3的关键点：,变换器中的器件的导通损耗较小，在满足题目要求同时，电路结构简单，方便调试。,2,A-G题优秀作品赏析（A）,作品8系统结构图：,直流稳压电源,双向DC-DC变换器,电池组,STM32单片机,按键电路,显示,2,A-G题优秀作品赏析（A）,作品8系统框图：,直流稳压电源,Buck电路,锂电池组,充电,充电,Boost电路,放电,放电,电阻,开关,开关,电阻,开关,按键电路,STM32单片机采样控制,5110显示电路,2,A-G题优秀作品赏析（A）,作品8的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（A）,作品8的关键点：,此作品最大的创新之处在于对芯片的利用，完美的实现了恒

3、压、恒流之间的控制和转换。整个系统电路均采用模拟芯片内置PWM发波控制MOS管开关单片机只实现数值给定、采样对比、实时显示等功能，这样一来，减小了软件程序编写难度且大大提高整个系统的工作效率。,2,A-G题优秀作品赏析（B）,2,A-G题优秀作品赏析（B）,作品1系统结构图：,STM32F407单片机,按键输入,传感器电路,电调电路,电 源,显示,风力摆,2,A-G题优秀作品赏析（B）,作品1系统框图：,CPU（STM32单片机）,按键输入模块,蜂鸣器,OLED显示,电调模块,无刷电机,角度传感器MPU9250,电 源,2,A-G题优秀作品赏析（B）,作品1的系统工作原理：,2,A-G题优秀作

4、品赏析（B）,作品1的关键点：,对于题目规定的每个要求，本系统都能以较高的指标完整展现，并且功能完善、性能稳定可靠、抗干扰能力强。在完成基本要求和发挥部分功能基础上，本系统还实现了一些自由发挥功能，包括实时字符/图形显示、不同运动方式和运动轨迹、并且都达到了设计要求。,2,A-G题优秀作品赏析（B）,作品7系统结构图：,STM32单片机,显示,传感电路,驱动电路,轴流风机,风力摆,2,A-G题优秀作品赏析（B）,作品7系统框图：,CPU（STM32单片机）,传感器MPU9250,直流电机驱动芯片：L298N,轴流风机单片机产生PWM控制,风力摆,蜂鸣器模块,TFT液晶触摸显示器,2,A-G题优

5、秀作品赏析（B）,作品7的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（B）,作品7的关键点：,此系统通过九轴加速度传感器MPU9250实时测量摆杆姿态，并且采用三个闭环的控制算法。,2,A-G题优秀作品赏析（C）,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品1系统结构图：,单片机STM32,RL78/G13,超声波模块,姿态传感模块,继电器模块,航拍摄像头,显示,按键,电 源,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品1系统框图：,单片机STM32F103,RL78/G13,航拍摄像头OV7620,超声波模块US-100,姿态传感器模块MPU-6050,继电器模块,电源（采用线性元器件LM2940构成稳压电路

6、）,按键,屏幕,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品1的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品1的关键点：,本系统完成了题目的基本要求，并完成了发挥部分的要求。整个系统的构建来源于软硬件的合理架构，最大的亮点是最大程度地利用了瑞萨单片机的资源，使得四旋翼的结构轻巧，既符合题目要求，又易于控制。,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品3系统结构图：,R5F100LEA,航模锂电池,电源管理模块,4X电子调速器,4X无刷电机,航拍摄像头,电磁挂载模块,陀螺仪,姿态模块,超声波定高模块,电子罗盘模块,激光循迹模块,按键及显示模块,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品3系统框图：,MCU（

7、R5F100LEA）,电源（航模锂电池）,无刷电机（单片机PWM控制）,陀螺仪（L3G4200）,电子罗盘（HMC5883）,激光循迹（15F431AD）,超声波定高（LM393）,按键及显示模块,姿态模块（MPU6050）,单片机,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品3的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（C）,作品3的关键点：,作品达到了预期效果，飞行姿态非常稳定，可以实现竞赛要求的动作。,2,A-G题优秀作品赏析（D）,2,A-G题优秀作品赏析（D）,作品2系统结构图：,单片机,按键,显示,前级放大电路,中间级程控放大电路,滤波器,功放电路,负载,DA转换,2,A-G题优秀作品赏析

8、（D）,作品2系统框图：,单片机（MSP430）,DA转换,前级放大电路OPA847,中间级程控放大电路VCA821,带通滤波器组合无源RLC+OPA847,功放电路THS3201*2,负载50欧,按键,显示液晶显示屏,2,A-G题优秀作品赏析（D）,作品2的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（D）,作品2的关键点：,本系统设计可实现题目各项要求，并有一定程度提高。本设计使用集成芯片，使系统体积大大减小并降低成本，性价比较高，输出波形不失真。,2,A-G题优秀作品赏析（D）,作品4系统结构图：,单片机,按键,显示,前级低噪声放大,程控增益放大器,滤波器,数字步进衰减器,功率放大,信号输入

9、,信号输出,2,A-G题优秀作品赏析（D）,作品4系统框图：,单片机（MSP430）,程控增益放大器由AD8369和ADA4937组成,滤波器组合（7阶高通和10阶低通组合）,程控衰减电路PE4302,功率放大电路ECG003,按键键盘,显示（LCD显示）,前级放大器ABA53563,负载200欧,2,A-G题优秀作品赏析（D）,作品4的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（D）,作品4的关键点：,本系统由低噪声射频放大器ABA53563、数控增益放大器AD8369、数字步进衰减器PE4302、射频功率放大器ECG003构成。经理论分析和实测，本系统可达到题目基本要求和部分发挥部分，其中，

10、通频带可达30-231MHZ，输出最大幅度可达2.7Vrms，增益步进可分为0.5dB、1dB、4dB、10dB共4档，优化了指标。,2,A-G题优秀作品赏析（E）,2,A-G题优秀作品赏析（E）,作品1系统结构图：,单片机,按键,本振信号,压控放大,混频器,显示,A/D,有效值检波,滤波器,输入信号,2,A-G题优秀作品赏析（E）,作品1系统框图：,单片机,A/D,有效值检波AD637,本振信号ADF4351,压控放大VCA821,混频器AD835,滤波器8阶低通,按键键盘,320240显示,信号源,2,A-G题优秀作品赏析（E）,作品1的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（E）,作品

11、1的关键点：,系统能够稳定产生基于锁相环的可控幅度的信号，并且将该信号作为频谱仪的本振信号对输入信号进行频谱分析，能在屏幕上显示频谱及其幅度等重要参量。除完成所有基本要求与发挥要求外，本系统还能设置频谱仪的中心频率与频谱范围。,2,A-G题优秀作品赏析（E）,作品2系统结构图：,单片机,本振源,混频,显示,待测信号,BPF,放大检波,2,A-G题优秀作品赏析（E）,作品2系统框图：,单片机（STM32自带A/D）,放大检波AD637,本振源ADF4351,混频AD835,滤波器(带通)陶瓷滤波器,液晶显示,信号源,2,A-G题优秀作品赏析（E）,作品2的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析

12、（E）,作品2的关键点：,经理论与实测，基础与发挥部分基本能够实现，本振源输出有一定的偏移但基本稳定；系统能够在比较精确的精度上实现对频谱分量的测量。,2,A-G题优秀作品赏析（F）,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品1系统结构图：,A通道信号源,B通道信号源,宽带放大器,宽带放大器,高速比较器,高速比较器,FPGA,单片机,显示,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品1系统框图：,FPGA（Altera Cylone IV EP4CE15F17C8FPGA）,单片机（MSP430）,液晶屏显示,A通道信号源,宽带放大器OPA847,高速比较器TLV3501,B通道信号源,宽带放大器OPA84

13、7,高速比较器TLV3501,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品1的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品1的关键点：,本系统好的实现了测量100HZ-1MHZ时间间隔要求，能测量100ns-10ms的时间差，相对误差低于1%。1Hz-5MHz方波占空比测量基本达到题目要求，占空比相对误差不超过1%。,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品8系统结构图：,信号输入,宽带放大器,整形电路,单片机,FPGA,显示,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品8系统框图：,信号源,高速放大器THS3201,超高速比较器ADCMP553,FPGA（EP4CEIBAF7C8）,单片机MSP430,

14、显示TFT屏幕,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品8的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（F）,作品8的关键点：,整形电路使用ADCMP553差分比较器，具有单电源供电、高速、差分输出的优点，并且传播时延仅为500ps。但考虑到由于放大后的正弦信号为交流信号，进行输入比较时还需要在输入输出端加上合适的直流偏置，使其在比较器最优判别电压上进行比较。同时为了防止信号在中值附近变化缓慢，会影响频率测量，还需要在反向输入端上引入合适的反馈，使得整形后的波形更接近于标准方波，更利于后续FPGA的处理。,2,A-G题优秀作品赏析（G）,2,A-G题优秀作品赏析（G）,作品3系统结构图：,节点BPA

15、L彩制摄像,同步信号提取电路,视频叠加电路,无线发射电路,节点CPAL彩制摄像,同步信号提取电路,视频叠加电路,无线发射电路,A节点显示,无限接收电路,频道选择电路,2,A-G题优秀作品赏析（G）,作品3系统框图：,单片机MSP430F5529,节点BPAL彩制摄像头,字符叠加模块LM1881TS5A3159,无线发射模块TX24017,接收机模块ZI2188,节点CPAL彩制摄像头,字符叠加模块LM1881TS5A3159,无线发射模块TX24017,接收机模块ZI2188,A节点显示,无线通信模块用于频道选择,2,A-G题优秀作品赏析（G）,作品3的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析

16、（G）,作品3的关键点：,B、C传输视频较为清晰，无明显色彩失真，基本符合题目要求。,2,A-G题优秀作品赏析（G）,作品4系统结构图：,摄像头,摄像头,LM1881,LM1881,单片机,单片机,加法器,加法器,无线发射模块,无线发射模块,无线接收模块,电视屏幕,2,A-G题优秀作品赏析（G）,作品4系统框图：,摄像头,摄像头,字符叠加模块LM1881uPD6450,字符叠加模块LM1881uPD6450,单片机MSP430G2,单片机MSP430G2,加法器OPA2354,加法器OPA2354,无线发射模块RTC6701,无线发射模块RTC6701,无线接收模块RTC6711,A节点电视屏幕,2,A-G题优秀作品赏析（G）,作品4的系统工作原理：,2,A-G题优秀作品赏析（G）,作品4的关键点：,此作品较好的完成了题目的基本要求，图像传输无明显失真。,备注：,以上优秀作品均选自于全国大学生电子设计竞赛优秀作品设计报告选编（2015江苏赛区）。,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：PPT背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：Word教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：PPT论坛：,谢谢观赏,