I题--模拟路灯控制系统.doc

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2009年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）2009年9月2日8:

00竞赛正式开始。

本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。

（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）2009年9月5日20:

00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

模拟路灯控制系统（I题）

【高职高专组】

一、任务

设计并制作一套模拟路灯控制系统。

控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。

图1路灯控制系统示意图

图2路灯布置示意图（单位：

cm）

二、要求

1．基本要求

（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。

（2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。

（3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：

当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。

（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。

（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。

2．发挥部分

（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。

（2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。

（3）其它（性价比等）。

三、说明

1．光源采用1W的LED灯，LED的类型不作限定。

2．自制的LED驱动电源不得使用产品模块。

3．自制的LED驱动电源输出端需留有电流、电压测量点。

4．系统中不得采用接触式传感器。

5．基本要求（3）需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”（S、B、S’等点）垂线间的距离，要求该距离≤2cm。

四、评分标准

项目

满分

设计

报告

方案比较与论证

方案描述

比较与论证

理论分析与设计

单元设计

系统设计

电路图和设计文件

完整性

规范性

测试数据与分析

系统测试

结果分析

总分

基本

要求

实际制作完成情况

发挥

部分

完成

（1）

完成

（2）

其它

总分

模拟路灯设计方案

主控制器

单片机

350MA衡流源

红外检测物体

光亮度检测

键盘输入

蜂鸣器输出

灯光输出

一、350mA衡流源方案

可调稳压源

电压值可调

电压跟随器

负

载

大功率场效应管

基准电阻

或者：

可调稳压源

电压值可调

放大器—

负

载

输出

公共端

基准电阻

二、环境亮度检测方案

利用光敏电阻监测环境亮度

光敏电阻检测电路

光敏电阻是一个光线变化阻值变化的器件

电阻桥

基准电压

—

仪表放大器

三、显示方案

1.数码管显示。

2.LCD显示。

1602A

四、键盘

利用按键控制

五、障碍物检测

障碍物检测利用光点开关

利用E3F-DS30C4障碍物检测

六、可调稳压源设计

利用DAC，调整输出电压源

七、故障检测电路

故障检测，方法是通过350MA衡流源负载电阻上的电压来判断是否断路。

判断方法是，负载上引出连线，放大后，接往电压比较器与一电压比较，小于说明不亮或者大于

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