电子设计竞赛通信选拔题目文档格式.docx
《电子设计竞赛通信选拔题目文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子设计竞赛通信选拔题目文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
通过运算能够明白，恒流源提供给VD1、VD2的恒定电流约为0?
5mA。
二极管VD3起温度补偿作用，保证恒流源能提供稳固的电流。
二、测量显示原理
测量探头把待测温度转换为相应的电压后，因为要实现温度的数字显示，就必须有模拟/数字转换装置。
在附图中，IC1、IC2、IC3及其周围元件构成A/D转换、数字显示电路，这一部分电路以美国Motorola公司生产的A/D转换器MC14433为核心。
MC14433是单片CMOS3位双积分型A/D转换器，该A/D转换器转换精度高，达±
05％±
1字；
转换速率为2～25次/秒；
输入阻抗大于1000MΩ；
外围元件少，电路结构简单；
量程为1?
999V和199?
9mV两挡；
输出8421BCD代码，经译码后实现LED动态扫描显示。
MC14433的第2脚为外接基准电压Vref输入端；
第3脚为被测电压Vin输入端；
第1脚为模拟地，此端为高阻输入端，是被测电压和基准电压的地；
第{15}脚为过量程输出标志端OR，平常OR为高电平，当|Vin|>
Vref即超过量程时，OR为低电平。
被测电压Vin与基准电压Vref成下列比例关系（当小数点定位于4个LED数码管的十位数时）：
输出读数=×
199?
9
在附图中，IC2（译码器MC14511）把IC1（MC14433）输出的BCD码译成十进制数显示，因为MC14433以扫描方式输出数据，因此只需要用一个译码器就能驱动4只共阴极LED数码管，其中千位数的数码管（最左边一个LED数码管）只接b、c两段。
4只LED数码管的公共阴极分别由IC3（MC1413）中的4个达林顿复合晶体管驱动。
负号由千位数的LED数码管之“g段”来显示，显示负号的“g段”由MC14433的Q2操纵，当输入负电压时（对应温度为0℃以下），Q2=“0”，显示负号的“g段”通过R15点亮；
当输入正电压时（对应温度为0℃以上），Q2=“1”，使MC1413的另一个达林顿复合晶体管把流过R15的电流旁路到地，使显示负号的“g段”熄灭。
小数点固定在十位数的LED数码管，通过R16给小数点“dp”提供电流，使小数点“dp”点亮。
在附图中，设置电位器RP1和RP2，其中RP1用于调剂沸点（100℃）；
RP2用于调剂冰点（0℃）。
整个电路的直流电源由IC4（LM7809）提供，直流电源电压为＋9V。
三、元器件选择
IC1为MC14433，可直截了当代换的有TSC14433、TC14433、5G14433等。
IC2为七段译码/驱动CMOS数字逻辑电路，可选用MC14511、HD14511、CD4511等。
IC3为七路达林顿复合晶体管，可选用MC1413、5G1413、ULN2003等。
其他元器件按图示进行选择即可。
四、制作
电路专门简单，便于在业余条件下制作。
因为MC14433和MC14511是CMOS集成电路，且最多只有24个引脚，因此宜使用IC插座。
先焊接好IC插座和其他元器件后，再将MC14433、MC14511、MC1413插入到相应的IC插座上即可。
五、调试方法
焊接、安装好电路后，该数显温度计需要通过调试方可正常使用。
调试前，先预备好0℃的冰水和100℃的沸水各1000ml。
调试步骤如下：
（1）将RP1调到最上端，使Vref为最高电压，把二极管测温探头置于0℃的冰水中，调剂RP2，使四只LED数码管显示的读数为“00.0”。
（2）将二极管测温探头置于100℃的沸水中，调剂RP1，使得四只LED数码管显示的读数为“100.0”，且IC1（MC14433）的第{15}脚OR为高电平。
经上述调试后，该数显温度计就能够正常工作了，其测温范畴是－50～＋150℃。
该数显温度计的测温范畴仅受二极管测温探头的限制，若改用其他的温度传感器，则无需变动附图所示电路的其他部分，就可获得不同测温范畴的数显温度计。
▲
我五年前按照这图纸做的电路，但没有成功，显示的数字在不断的跳，不稳固在一个数值上，不知是什么缘故，因为其中考虑更换MC14433，但我那的价格要30元贵啊，假如不是那个问题我就不明白如何办了。
第一电路安装正确，其余MC1413和MC14511已更换多次没用，请高手指教。
1．DS18B20差不多知识
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，能够挂专门多如此的数字温度计，十分方便。
1、DS18B20产品的特点
（1）、只要求一个端口即可实现通信。
（2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）、测量温度范畴在－55。
C到＋125。
C之间。
（5）、数字温度计的辨论率用户能够从9位到12位选择。
（6）、内部有温度上、下限告警设置。
2、DS18B20的引脚介绍
TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图1，其引脚功能描述见表1。
（底视图）图1
表1 DS18B20详细引脚功能描述
序号
名称
引脚功能描述
1
GND
地信号
2
DQ
数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。
当被用着在寄生电源下，也能够向器件提供电源。
3
VDD
可选择的VDD引脚。
当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
3．DS18B20的使用方法
由于DS18B20采纳的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采纳软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。
DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。
该协议定义了几种信号的时序：
初始化时序、读时序、写时序。
所有时序差不多上将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。
而每一次命令和数据的传输差不多上从主机主动启动写时序开始，假如要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。
数据和命令的传输差不多上低位在先。
DS18B20的复位时序
DS18B20的读时序
关于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
关于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得开释单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。
DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。
DS18B20的写时序
关于DS18B20的写时序仍旧分为写0时序和写1时序两个过程。
关于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得开释单总线。
4．实验任务
用一片DS18B20构成测温系统，测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范畴在－20度到＋100度之间，用8位数码管显示出来。
5．电路原理图
6．系统板上硬件连线
（1）．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。
（2）．把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
（3）．把DS18B20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中，注意电源与地信号不要接反。
（4）．把“四路单总线”区域中的对应的DQ端子连接到“单片机系统”区域中的P3.7/RD端子上。
7．C语言源程序
#include
unsignedcharcodedisplaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharcodedisplaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40};
unsignedcharcodedotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,
25,28,31,34,38,41,44,48,
50,53,56,59,63,66,69,72,
75,78,81,84,88,91,94,97};
unsignedchardisplaycount;
unsignedchardisplaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};
unsignedchartimecount;
unsignedcharreaddata[8];
sbitDQ=P3^7;
bitsflag;
bitresetpulse（void）
{
unsignedchari;
DQ=0;
for（i=255;
i>
0;
i--）;
DQ=1;
for（i=60;
return（DQ）;
for（i=200;
}
voidwritecommandtods18b20（unsignedcharcommand）
unsignedcharj;
for（i=0;
i<
8;
i++）
{
if（（command&
0x01）==0）
for（j=35;
j>
j--）;
}
else
for（j=2;
for（j=33;
command=_cror_（command,1）;
unsignedcharreaddatafromds18b20（void）
unsignedchartemp;
temp=0;
temp=_cror_（temp,1）;
_nop_（）;
for（j=10;
if（DQ==1）
temp=temp|0x80;
temp=temp|0x00;
for（j=200;
return（temp）;
voidmain（void）
TMOD=0x01;
TH0=（65536-4000）/256;
TL0=（65536-4000）%6;
ET0=1;
EA=1;
while（resetpulse（））;
writecommandtods18b20（0xcc）;
writecommandtods18b20（0x44）;
TR0=1;
while
（1）
;
voidt0（void）interrupt1using0
unsignedcharx;
unsignedintresult;
if（displaycount==2）
P0=displaycode[displaybuf[displaycount]]|0x80;
P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];
P2=displaybit[displaycount];
displaycount++;
if（displaycount==8）
displaycount=0;
timecount++;
if（timecount==150）
timecount=0;
writecommandtods18b20（0xbe）;
readdata[0]=readdatafromds18b20（）;
readdata[1]=readdatafromds18b20（）;
for（x=0;
x<
x++）
displaybuf[x]=16;
sflag=0;
if（（readdata[1]&
0xf8）!
=0x00）
sflag=1;
readdata[1]=~readdata[1];
readdata[0]=~readdata[0];
result=readdata[0]+1;
readdata[0]=result;
if（result>
255）
readdata[1]++;
readdata[1]=readdata[1]<
<
4;
readdata[1]=readdata[1]&
0x70;
x=readdata[0];
x=x>
>
x=x&
0x0f;
readdata[1]=readdata[1]|x;
x=2;
result=readdata[1];
while（result/10）
displaybuf[x]=result;
result=result/10;
x++;
if（sflag==1）
displaybuf[x+1]=17;
x=readdata[0]&
x=x<
1;
displaybuf[0]=（dotcode[x]）;
displaybuf[1]=（dotcode[x]）/10;
}
二．简易信号检测仪
1.设计一个简易正弦信号测试仪，能够实时测量输入正弦信号的频率和峰值，并通过数码管或LCD显示，信号源采纳现成的信号源，不用再设计；
2.正弦信号频率范畴100Hz～100KHz，峰值100mV～1V；
频率测量误差≤5％，峰值测量误差≤10％；
3.提高频率测量范畴10HZ～200KHz，测量误差≤2％；
4.提高峰值测量范畴50mV～2V，测量误差≤5％；
三．简易直流电机操纵
1.设计一个简易直流电机操纵电路，直流电机自选。
能够通过数码管或者LCD实时显示电机每分钟的转数；
2.能够通过按键操纵电机启动，正转，反转，停止；
3.通过键盘设定一个转动速度，范畴0～1000r/min，步进20。
电机恒定在设定速度下运行，误差≤5％；
4.报告。
所有题目不得使用任何现成开发板、学习板、模块（专门要注意不得使用任何别人开发制作的模块），必须全部自己设计焊接电路。
能够制作pcb，然而必须在pcb板子上添加自己的标识，比如姓名学号等。
否则按违规处理，取消竞赛资格。
参赛所用元器件，费用，场地由参赛队员自行解决。
竞赛期间，老师不负责答疑。
每个参赛队必须针对题目提交一份纸质报告，报告格式和内容按每届全国大学生电子竞赛要求完成，由参赛队自行上网查找格式要求。
学院有权保留制作得比较好得作品，假如不同意这点，则取消竞赛资格并退回作品给参赛队员。
升级会员 