基于51单片机的程控增益放大器设计申报书13盲审.docx
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基于51单片机的程控增益放大器设计申报书13盲审
附件3
“挑战杯——彩虹人生”湖南省职业学校
创新创效创业大赛作品申报书
申报者姓名：
作品名称：
学校全称：
市州：
指导教师1：
所在单位：
指导教师2：
所在单位：
指导教师3：
所在单位：
参赛形式：
□1.个人作品▄2.集体作品
组别：
□1.中职组▄2.高职组
类别：
1.创意设计竞赛
□2.生产工艺革新与工作流程优化竞赛
1.科技发明制作类：
（B）
Ａ.机械与控制类
B.信息技术类
C.生命科学类
D.能源化工类
1.生产工艺革新：
（）
A.机械与控制（包括机械、仪器仪表、交通、建筑等）B.信息技术（包括计算机、通讯、电子等）
C.生命科学（包括生物、药学、医学、食品等）
D.能源化工（包括能源、化工、生态、环保等）
2.工业设计类:
（）
A.建筑规划设计B.环境艺术设计C.园艺设计D.城市色彩设计E.陈列设计和配套物资设计F.产品造型设计G.工艺产品设计
2.工作流程优化:
（）
A.财经商贸B.交通运输C.邮电通信D.流通贸易E.餐饮F.房地产G.社会服务H.金融保险I.文化艺术业J.教育K.司法服务L.公共管理与服务
湖南省职业学校创新创效创业大赛组委会监制
说明
1．参赛者应认真阅读此说明各项内容后按照要求详细填写。
2．作品的文字必须是中文，请按照字体要求（标题字体为黑体小二号，居中；正文字体为宋体小四号，首行缩进2个字符。
若是外文，请附中文本）打印在A4纸上，文章版面尺寸14.5×22cm。
3．以个人形式参赛选手填A1表，以集体形式参赛团队填A2表。
参赛选手根据竞赛类别填写B1、B2表。
4．C、D表由作品作者填写；E表由作品指导教师填写；F表由申报单位和市州团委填写。
5．表内作品有关内容，可另附纸。
6．《作品申报书》须按要求由各市州团委统一寄送至指定地点，电子文本在大赛官方网站报备。
7．未尽事宜请向大赛组委会秘书处咨询。
A2.申报团队情况（集体作品）
负责人情况
姓名
性别
出生年月
学校
专业
年级
学制
年
入学时间
通讯地址
邮政编码
联系电话
共同作者情况
姓名
性别
出生年月
学历
所在学校/年级/专业
联系电话
资格认定
学校学籍、教学管理等部门意见
以上作者是否为2018年7月1日前正式注册的全日制中职学校或高职院校在校学生。
□是□否（盖章）
年月日
本作品是否为学生2016年9月—2018年6月完成的创新创效创业活动成果。
□是□否（盖章）
年月日
说明：
1．必须由申报者本人按要求填写；
2．本表中学籍教学管理部门意见视为对申报情况的确认。
3．集体作品成员不超过3人，但无法区分第一作者的，将所有作者信息填写“共同作者情况”栏，并填写一个通讯地址。
B1.申报作品情况（创意设计竞赛）
组别
1.中职组（）2.高职组（√）
作品全称
新型无人机投掷系统设计与实现
作品分类
1.科技发明制作类：
（B）
Ａ.机械与控制类B.信息技术类C.生命科学类
D.能源化工类
2.工业设计类:
（）
A.建筑规划设计B.环境艺术设计C.园艺设计
D.城市色彩设计E.陈列设计和配套物资设计
F.产品造型设计G.工艺产品设计
作品设计
说明
运算放大电路在各种仪器仪表中能够完成小信号放大电路，本设计旨在利用单片机实现与数字电位器进行I2C通信，控制数字电位器输出，且能显示输出增益变化。
增益可控放大器可由基本运算放大器、数字电位器和控制逻辑组成。
本次设计要求实现以下功能：
1、利用单片机、数字电位器、运算放大器设计一个增益可控及能够显示增益变化的电路。
增益变化范围1~50，步进为1。
2、提交设计硬件电路图及软件编程代码；
作品创意创新点陈述
本设计主要采用了单片机控制增益调整的方案完成了程控增益放大器的实现，与此同时课题在方案论证中也考虑了其他多种控制方式的研究，如利用数字信号处理器和可编程逻辑器件作为控制单元的方案，每种方案各有优点，满足了不同增益的调整需求，为程控增益放大器的设计提供了广阔的设计思路，随着科技的进步与时代的发展，对低频小信号的研究会原来越普及，亟需研究各种不同范围更高精度的程控增益放大器来满足市场需求。
作品科学性、先进性、实用性陈述
本设计包含电源模块、电路控制模块、增益放大模块及液晶显示模块，在设计思路上完成了完整的产品设计，具有很大的实用价值，电源模块LM317和LM337产生的正负电源变化范围为1.25V到19.56V，变化范围宽，且电路设计时为单独模块，方便为其他电路供电。
对电路控制模块的设计中，本设计选取了STC89S52芯片作为控制单元，这类芯片控制较为简单，在软件编程上采用C语言实现，对增益放大模块的数字电位器的控制仅需使用单片机最小系统，电路控制模块采用键盘键入阻值的方式来直接控制数字电位器滑动端的变化，控制方式新颖且使用便捷，液晶显示模块采用了LCD1602液晶显示屏来实现更新增益值显示，能直观的反映实际应用所需增益值。
本设计对增益放大模块的硬件电路设计，选取了OP37高速低温漂运算芯片构成反相比例运算电路来实现，保证了增益的高精度输出，同时在反相比例运算电路的反馈端采用X9241W数字电位器来调节，该电位器变化范围宽，且与单片机间采用模拟IIC通信，控制方式相对简单。
综上可知，基于单片机的程控增益放大器硬件电路简单、成本低廉且满足高精度输出，能较好的应用于各种领域，具有极高的实用价值。
作品获奖
情况
（在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中的获奖情况）
作品所处
阶段
（B）A实验室阶段B中试阶段C生产阶段
D（自填）
作品可展
示的形式
□实物、产品□模型■图纸□光盘
■现场演示■图片■视频■样品
作品使用说明与效益
陈述
通过对X9241数字电位器内部中不同阻值电位器的选择以及对软件编程的进一步调整来实现增益的调整,在采集系统中的信号调理或要求放大器增益能程控的场合通常需要这样的程控增益放大器，因此本设计颇具实用价值。
此外,随着技术进步以及制造水平不断提升,出现了很多不同规格的数字电位器，而且数字电位器的性能也正在不断地完善,因此根据具体应用的要求选择不同参数的数字电位器对程控增益放大器精度的完善能使其具有更高实用性。
专利申报
情况
□提出专利申报
申报号
申报日期年月日
□已获专利权批准
批准号
批准日期年月日
□未提出专利申请
技术转让
方式
无转让□
有转让□（）A.专利权转让B.专利申请权转让
C.专利实施许可D.非专利技术转让E.其他
学校意见
（盖章）
年月日
备注
说明：
1．必须由申报者本人填写；
2．本部分中的学校意见视为对申报者所填内容的确认；
3．本表须附研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书复印件。
C．当前国内外同类课题研究水平概述
在数字化技术的不断发展中程控增益放大器有着越来越多的应用。
在精密测量领域各类测量仪表越来越趋于数字化和智能化，通常这些测量仪表都由前端传感器、放大器电路以及数据处理电路构成，其中，设备后端数据处理电路通常使用高精度A/D和高速单片机相结合来保证仪器测量时信号传输速率及其测量精度的要求，而对传感器部分，由于传感器自身局限性，其输出信号的幅度和驱动能力都比较微弱，因此为满足测量仪表后端数据处理电路的要求则必须对前端传感器部分传送的微弱信号加接高精度测量放大器来对信号进行放大处理。
此外，在自动控制系统及智能仪器领域,很多时候被测信号的幅值变化范围很大，导致单一放大倍数的增益放大器并不能满足实际测量需求，为了尽可能的保证更宽范围幅值变化的测量精度，经常采用调节量程的方式，在实际应用中可以采用人为调节硬件电路的连接或者手动切换模拟开关进而控制增益的方式来调整测量量程，但更换硬件电路连接的过程工程量较大、操作较为繁琐，手动切换模拟开关的方式会造成硬件电路复杂且设备笨重,在此基础上出现了程控增益放大器的研究。
根据测量需求采用程控增益放大器来切换不同量程，这种量程切换方式通常是不需要人为改变电路连接,而是通过控制单元软件编程的编写来实现放大器增益的调整。
说明：
1．申报者可根据作品类别和情况填写；
2．填写此栏有助于评审。
D．参赛作品须提供证明材料内容
涉及项目内容
□动植物新品种发现或培育;□国家保护动植物研究;
□新药物研究; □医疗卫生研究;
□燃气用具等与人民生命财产安全有关用具研究
有关部门证明材料扫描件黏贴处
未涉及
E．指导教师情况及对作品的说明
主导教师情况
姓名
性别
男
年龄
职称
工作单位
湖南电子科技职业学院
通讯地址
邮编
单位电话
手机号码
其他指导教师情况
姓名
性别
年龄
职称
工作单位
指导教师所
在单位意见
（盖章）
年月日
对申报者申报情况真实性的阐述
对作品意义、技术水平、适用范围及推广前景的评价
其它说明
F．申报单位及各市州团委审定意见
申报学校意见
（盖章）
年月日
各市州
团委审定意见
（盖章）
年月日
备注
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