【课件】电子设计大赛培训

1、电子设计大赛培训http:/ 热情是保持一个人对一件事物的热忠程度，它可以引导你，为你注入强大的动力。相信很多人参加国赛纯粹是为了将来找工作时可以在自己的简历上填上这个经历，这就不是一种热情了。其次，我看到好多人都站在考研和参赛的抉择口，在此我额外补充一点。我觉得这种情况最好要不要迟疑太久，要明确自己的方向，当机立断，免得两头分心，吃力又不合算（毕竟一个人精力有限）。http:/ 如果你有意参加的话，平时就要多关注全国电子竞赛信息，收集一些往年竞赛资料，了解评分规则，这些都是很有必要的。http:/ 一个能在全国大学生电子竞赛中得奖的团队必须具备这么几个特征:绝对喜欢电子开发。在软件、硬件、论

2、文写作中各有所长。你想想3个只会c语言的家伙合一起能干什么。选好团队后就要确定团队核心人物。大家一定都能想得到，一旦进入备战阶段，组员间的探讨是必然的，各抒己见固然好，但往往也比较容易起争执。这时如果有个核心人物，他的话在非常时期大家必须绝对服从，他说了算。要想获得成功，就必须认清自己团队的优势，充分调用组员中的优势资源，比如：某个组员在编程方面有优势，那么就应该合理分配编程工作给他，这样大家分工也就相对明确了，也都能充分发挥自己的所长，将团对协作的力量发挥到最大。http:/ cpu是电子设计竞赛的核心器件。现在的微处理器很多，如比较古老的8051单片机，avr单片机，pic单片机，msp4

3、30单片机。现在也出了很多新型单片机，这类单片机含有很多的扩充资源，如大量的flash(这些flash对lcd字库很有帮助)、中速ad,da、多定时器、pwm，语音功能等等，这些资源会给开发带来很多的方便。从个人经验看，竞赛一定要用自己擅长的单片机，但根据题目的不同，不同的单片机实现起来难度也不一样。现在很多人都喜欢上了嵌入式和dsp。根据09年竞赛的精神利用嵌入式与dsp参加电子竞赛也会逐渐提到日程上来，如果做的是关于高速数据处理的的题目，比如高速数据采集，高速数据传输等等，这样这两个东西会有用武之地。http:/ http:/ http:/ 题目名称题目名称 题目名称要求简明扼要。2. 设

4、计任务和要求设计任务和要求 设计任务和要求需要对题目作必要说明，明确提出设计任务和对功能指标的要求，文字描述准确，避免含混不清； 3. 评分标准评分标准 评分标准按设计报告、实际制作两部分提出具体评分细则，实际制作又分基本要求和发挥部分。总分一般是150分，其中设计报告占50分，基本要求占50分和发挥部分占50分。4. 命题说明命题说明 命题人应对命题的意图、涉及的主要知识范围及其它问题予以必要的说明，供全国专家组选题时参考。http:/ 综合题综合题 综合题应涵盖模-数混合电路，可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用，并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用；2. 专业题专业题 专业题是侧重于某

5、一专业（如计算机、通信、自控、电子技术应用等）的题目；3. 电路题电路题 电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目；4. 新型器件和集成电路应用题新型器件和集成电路应用题 新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用； 5. 电子产品和仪器初步设计题电子产品和仪器初步设计题 常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。 不同类型的题目之间，在难易程度上允许有差别。http:/ foundation series eda工具、 单片机编程器等。电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平，又引导高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新

6、设计能力。http:/ 、开关稳压电源（开关稳压电源（e题题2007年）、电能收集充电器年）、电能收集充电器2009年、年、a题题-光伏并网发电模拟装置光伏并网发电模拟装置2009年年 。简易数控直流电源（第一届，1994年）要求设计制作一个输出电压数控可调直流稳压电源。涉及到的基础知识与制作能力包含：交流电源降压和整流，直流电压稳压和调节，单片机，数字显示与控制等。直流稳压电源（第三届，1997年）要求设计制作一个交流变换为直流的稳定电源。涉及到的基础知识与制作能力包含：交流电源降压和整流，直流电压稳压和调节，恒流电流源，dc-dc变换器，单片机，数字显示与控制等。http:/ 正弦信号发生

7、正弦信号发生器（器（a题）题） 2005年、音频信号分析仪（年、音频信号分析仪（a题题2007年）年） 。实用信号源的设计和制作（第二届，1995年）要求设计制作一个正弦波和脉冲波信号源，频率范围20hz20khz，低频信号源。涉及到的基础知识与制作能力包含：rc振荡器，脉冲振荡器，数字可调电位器，单片机，数字显示与控制等。波形发生器（第五届，2001年）要求设计制作一个能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形的波形发生器，频率范围100hz20khz，低频信号源。涉及到的基础知识与制作能力包含：单片机或者可编程逻辑器件，存储器，数字显示与控制，滤波器等。电压控制lc振荡器（第六届

8、，2003年）要求设计制作一个电压控制lc振荡器，频率范围15mhz35mhz，高频信号源。涉及到的基础知识与制作能力包含：单片机或者可编程逻辑器件，pll，lc振荡器，数字显示与控制，滤波器，高频功率放大器等。http:/ 2009年年 实用低频功率放大器（第二届，1995年）要求设计制作一个具有弱信号放大能力的低频功率放大器，额定输出功率por10w，带宽bw（5010000）hz。涉及到的基础知识包含有：电源整流和稳压，方波信号发生器，低频功率放大器等。测量放大器（第四届，1999年）要求设计制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源。差模电压放大倍数 avd1500。涉及到的基础知识包含有

9、：电源整流和稳压，信号变换放大器，测量放大器等。高效率音频功率放大器（第五届，2001年）要求设计制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置，3db通频带为300hz3400hz，最大不失真输出功率1w。涉及到的基础知识包含有：电源整流和稳压，音频功率放大器等。宽带放大器（第六届，2003年）要求设计并制作一个3db通频带10khz6mhz，最大增益40db的宽带放大器。涉及到的基础知识包含有：电源整流和稳压，agc，宽带放大器等。http:/ 2009年年 简易无线电遥控系统（第二届，1995年）要求设计制作一个无线电遥控发射机和接收机，频率范围610mhz。涉及到的基础知识包含有

10、：无线电发射与接收，编码与解码，单片机，数字显示等。调幅广播收音机（第三届，1997年）要求设计制作一个中波广播收音机，接收频率范围540khz1600khz，材料由sony公司提供。涉及到的基础知识包含有：无线电调幅接收，变容二极管控制，单片机，数字显示等。短波调频接收机（第四届，1999年）接收频率范围：8mhz10mhz。涉及到的基础知识包含有：无线电调频接收，变容二极管控制，单片机，数字显示等。调频收音机（第五届，2001年）用sony公司提供的fm/am收音机集成芯片cxa1019和锁相频率合成调谐集成芯片bu2614，制作一台调频收音机, 接收fm信号频率范围88mhz108mhz

11、。涉及到的基础知识包含有：无线电调频接收，pll，变容二极管控制，单片机，数字显示等。http:/ 、数字示波器（、数字示波器（c题题2007年）程控滤波器（年）程控滤波器（d题题2007年）年）简易电阻、电容和电感测试仪（第二届，1995年）要求设计制作一个测量范围：电阻1001m；电容100pf10000pf；电感100h10mh），测量精度：5%的电阻、电容和电感测试仪。涉及到的基础知识包含有：电阻、电容和电感参数变换，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。简易数字频率计（第三届，1997年）要求设计制作一个测量范围 信号：方波、正弦波；幅度：0.5v5v；频率：1hz1mhz；测量误差

12、0.1%数字频率计。涉及到的基础知识包含有：信号变换与检测，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。频率特性测试仪（第四届，1999年）要求设计制作一个频率范围100hz100khz；频率步进：10hz；频率稳定度：10-4；测量精度：5 ；能在全频范围和特定频率范围内自动步进测量的频率特性测试仪。涉及到的基础知识包含有：信号变换与检测，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。数字式工频有效值多用表（第四届，1999年）要求设计制作一个能同时对一路工频交流电（频率波动范围为501hz、有失真的正弦波）的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数进行测量的数字式多用表。涉及到的基础知识包含

13、有：电压电流变换与检测，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。简易数字存储示波器（第五届，2001年）要求设计制作一个一台用普通示波器显示被测波形的简易数字存储示波器，频率范围为dc50khz，误差5%。涉及到的基础知识包含有：a/d和d/a变换，单片机或者可编程逻辑器件，存储器，数字显示等。低频数字式相位测量仪（第六届，2003年）要求设计制作一个低频相位测量系统，包括相位测量仪、数字式移相信号发生器和移相网络三部分。频率范围：20hz20khz，相位测量绝对误差2。涉及到的基础知识包含有：相位检测，a/d和d/a变换，单片机或者可编程逻辑器件，存储器，rc移相网络，数字显示等。简易逻辑分析

14、仪（第六届，2003年）要求设计制作一个8路数字信号发生器与简易逻辑分析仪，能产生8路可预置的循环移位逻辑信号序列，输出信号为ttl电平，序列时钟频率为100hz，并能够重复输出。涉及到的基础知识包含有：单片机或者可编程逻辑器件，存储器，数字显示等。http:/ 2009年。多路数据采集系统（第一届，1994年）要求设计制作一个八路数据采集系统，对50米以外的各路数据，通过串行传输线进行采集和显示。涉及到的基础知识包含有： a/d变换，单片机或者可编程逻辑器件，存储器，数字显示等。数字化语音存储与回放系统（第四届，1999年）要求设计制作一个数字化语音存储与回放系统。通带为300hz3.4kh

15、z ；adc采样频率f s8khz，字长8位；dac：变换频率f c8khz，字长8位；语音存储时间10秒。涉及到的基础知识包含有： a/d和d/a变换、单片机或者可编程逻辑器件、存储器和数字显示等。数据采集与传输系统（第五届，2001年）设计制作一个用于8路模拟信号采集与单向传输系统，被测电压为8路05v分别可调的直流电压。采用8位a/d变换器。涉及到的基础知识包含有： a/d变换、噪声模拟发生器、调制与解调、单片机或者可编程逻辑器件、存储器和数字显示等。http:/ 电动车跷跷板（电动车跷跷板（f题题2007年）、悬挂运动控制系统（年）、悬挂运动控制系统（e题题2005年）、电动车跷跷板（

16、年）、电动车跷跷板（f题题2007年）年） 水温控制系统（1997年）控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。温度设定范围为4090，最小区分度为1，标定温度1。涉及到的基础知识包含有：温度检测电路，加热器控制电路，a/d和d/a变换，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。自动往返电动小汽车（2001年）设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终

17、点线偏差应最小。在限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒。涉及到的基础知识包含有：光电检测电路，电机控制电路，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。简易智能电动车（2003年）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达b点。在“直道区”电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达b点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达c点。c点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达c点检测到薄铁片后在c点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个

18、障碍物之间通过且不得与其接触。电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。涉及到的基础知识包含有：光电、金属、超声波检测电路，电机控制电路，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。液体点滴速度监控装置（2003年）在滴斗处检测点滴速度，并制作一个数显装置，能动态显示点滴速度（滴/分）。通过改变高度h2控制点滴速度；也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示，设定范围为20150(滴/分)，控制误差范围为设定值10%1滴。当高度h1降到警戒值（23cm）时，能发出报警信号。涉及到的基础知识包含有：光电

19、检测电路，步进电机控制电路，单片机或者可编程逻辑器件，数字显示等。http:/ 将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整流电路整流电路: 将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路: 将脉动直流电压将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压转变为平滑的直流电压u4。稳压电路稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整整 流流 电电

20、路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uohttp:/ of file:h:电源设计电源原理图.ddbdrawn by:132vvgndinoutmc7805ci0.33fco0.1fuu+-+-io78系列三端稳压器基本应用电路http:/ itlen um berr evisionsizebd ate:12-feb-2004sheet of file:h :电 源 设 计 电 源 原 理 图 .d dbd raw n b y:c i0.33fc o0.1fuu+-231vvg n dino u tm c 7905+-doi79系列三端稳压器基本应用电路 http:

21、/ 式中，r1一般取值为（120240），输出端与调整压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25v），所以流经电阻r1的泄放电流为510ma。与lm317系列相比，负压输出的lm337系列除了输出电压极性、引脚定义不同外、其他特点都相同,典型电路如图3.1.7（b）。http:/ （b）lm337塑料封装形式图3.1.6常见三端可调稳压器的封装形式http:/ of file:h:电 源 设 计 电 源 原 理 图 .ddbdrawn by:vin2adj1+vout3lm317vin3adj1-vout2lm3370.11r1240rp0.11r1240rp-+uuuu（ a） 可 调 正 压

22、 输 出（ b） 可 调 负 压 输 出+0.010.01iooi可调式三端稳压器的应用电路http:/ 正、负输出固定稳压电源 图3.1.9所示是由lm317和lm337组成的正、负输出电压可调稳压电源，输出电压调节范围为1.2v20v，输出电流为1a。http:/ of file:h:电源设计电源原理图.ddbdrawn by:0.330.1uu+0.330.1u-vin1gnd2+15v3mc7815vin2gnd1-15v3mc7915gnd-ud2d1+20v-20v= -15v= +15vi1i2+-+o2o1图3.1.8 正、负输出固定稳压电源http:/ of file:h:电

23、 源 设 计 电 源 原 理 图 .ddbdrawn by:vin2adj1+vout3lm317vin3adj1-vout2lm3370.11%12010101%120-+uu2k2k0.1+25v-25v1.2 20v-1.2 -20v1k/1wr0.1t1in54024l1+1k/1w r0.1t2in54024l1+22002200+220v/50hzo1o2-+图3.1.9 正、负输出可调稳压电源http:/ mc34063a组成的降压式dcdc变换器电路http:/ 12/25. 1rruo1.251.25为芯片内部产生的参考电压。通过计算，选取适当的为芯片内部产生的参考电压。通过

24、计算，选取适当的r1r1和和r2r2值，就可得值，就可得到不同的电压输出范围。到不同的电压输出范围。http:/ evisionsizebdate:12-feb-2004sheet of file:h:电 源 设 计 电 源 原 理 图 .ddbdrawn b y:vin1gnd2+5v3m c 7805r 2r 1+-231tl431iouu精密稳压电源电路利用三端稳压器mc7805，配合可编程精密电压基准tl431,可以组成简单的精密稳压可调压电路。这个电路的输出电压可以用下式计算：uo=（1+r1/r2）2.5v。最小输出电压2.5v，最大输出电压40v。从电路输出电压表达式可以看到：当

25、电路中可调电阻r1为零时，即tl431的参考端与阴极相接时，输出电压为2.495v。 http:/ of file:h:电 源 设 计 电 源 原 理 图 .ddbdrawn by:vin2adj1+vout3lm117abccc4051r11.5kr23.4kr34.9kr46.4kr57.9kr610.9kr713.9kr620uuoi+-受控稳压电源集成稳压器外接各种形式的开关电路可构成各种类型的受控稳压电源。图所示为lm117和模拟开关cc4051构成的程控电源。设lm117的基准电压vr=1.25v, cc4051的导通电阻为400，关断电阻为无穷大，其它元件参数如图所示，因而三位并

26、行数字码取不同值时，电源可输出2v、5v、12v、15v、18v、24v、30v等8种电压值。http:/ http:/ 运算放大器一般可分为通用型、精密型、低噪声型、高速型、低电压低功率型、单电源型等几种。本节以美国ti公司的产品为例，说明其各类的主要特点。 (1)通用型运算放大器 通用型运算放大器的参数是按工业上的普通用途设定的，各方面性能都较差或中等，价格低廉，其典型代表是工业标准产品a741、lm358、op07、lm324、lf412等。 (2)精密型运算放大器 要求运算放大器有很好的精确度，特别是对输入失调电压uio、输入偏置电流iib 、温度漂移系数、共模抑制比kcmr等参数有严

27、格要求。如uio不大于lmv，高精密型运算放大器的uio只有几十微伏，常用于需要精确测量的场合。其典型产品有 tlc4501tlc4502、tle2027tle2037、tle2022、tlc2201、tlc2254等。 (3)低噪声型运算放大器 也属于精密型运算放大器，要求器件产生的噪声低，即等效输入噪声电压密度vn15nv，另外需要考虑电流噪声密度，它跟输入偏流有关。双极型运算放大器通常具有较低的电压噪声，但电流噪声较大，而cmos运算放大器的电压噪声较大，但电流噪声很小。低噪声型运算放大器的产品有tle2027tle2037、tle2227tle2237、tlc2201、tlv2362t

28、lv2262等。http:/ 要求运算放大器的运行速度快，即增益带宽乘积大、转换速率快，通常用于处理频带宽、变化速度快的信号。双极型运算放大器的输入级是jfet的运算放大器，通常具有较高的运行速度。典型产品有tle2037tle2237、tlv2362、tle2141tle2142tle2144、tle2071、tle2072tle2074、tlc4501等。(5)低电压、低功率型运算放大器 用于低电压供电，如3v电源电压运行的系统或电池供电的系统。要求器件耗电小(500a)，能低电压运行(3v)，最好具有轨对轨（rail to rail）性能，可扩大动态范围。主要产品有tlv2211、tlv

29、2262、tlv2264、tle2021、tlc2254、tlv2442、tlv2341等。(6)单电源型运算放大器 单电源运算放大器要求用单个电源电压(典型电压为5v)供电，其输入端和输出端的电压可低达0v。多数单电源型运算放大器是用cmos技术制造的。单电源型运算放大器也可用于对称电源供电的电路，只要总电压不超过允许范围即可。另外，有些单电源型运算放大器的输出级不是推挽电路结构，当信号跨越电源中点电压时会产生交越失真。http:/ 反相比例运算电路反相比例运算电路ifourru fonnifrruuruuiin ：对节点对节点虚地点虚地点电压并联负反馈电压并联负反馈为保证集成运放输入级差分

30、放为保证集成运放输入级差分放大电路的对称性，令：大电路的对称性，令：frrr/ 0 npnpii 0 uu因因虚虚短短和和虚虚断断则则：rri 1。基本电路。基本电路缺点？基本运放应用电路http:/ 受运放增益带宽积gwb= avdfh的限制。以a741为例，其开环差模电压放大倍数aud=105倍，开环fh=10hz，故运放的单位增益上限频率ft=1mhz，即作为电压跟随器或反相器工作时的最高工作频率为1mhz。若用a741设计auf为20db即便10倍的放大电路，则电路允许的上限频率为100khz。（3）如果运放工作于大信号输入状态，则此时电路的最大不失真输入幅度vim及信号频率将受运放转

31、换速率sr的制约。仍以a741为例，其sr=0.5 v/s,若输入信号的最高频率为100khz，则其不失真最大输入电压vim=(sr)/(2fmax)=0.5106/2105=0.8v。http:/ 分析：（虚短）（虚断）分析：（虚短）（虚断）0 npinpii uuufnonfrruuruiin 0：对节点对节点变化一变化一下下http:/ 在电路中作用与分立元件的射极输出器相同，在电路中作用与分立元件的射极输出器相同， 但是电压跟随性能好。但是电压跟随性能好。http:/ (rf/ r1)v1+(1+ rf/ r1)(1+ r3/ (r2+ r3)v2http:/ ocidfoduurrr

32、ruhttp:/ rcf39. 11http:/ of file:h:电 源 设 计 电 源 原 理 图 .ddbdrawn by:123u1a7400456u1b74008910u1c7400111213u1d7400cr图由与非门组成的矩形波产生电路图中7400构成高频振荡器，其频率决定于rpc，最后一个7400用作隔离级。http:/ kr24图中的输出信号频率决定于晶振的频率，其中电阻用来用作运算放大器输出级集电极开路的负载。晶振和运放组成的矩形波产生电路http:/ 1crrfpbap555电路组成的矩形波产生电路p、b间的电阻记为rbp，则充电时间为0.693rapc1，放电时间为

33、0.693rbpc1，占空比d和频率f为： a、p间的电阻为http:/ 1recsgr11rrrgpepeclf210自激式的等效电感振荡器自激式的等效电感振荡器振荡频率。 http:/ 010图示电路中r1/r2决定三角波输出幅度，振荡频率为由运放组成的三角波和方波发生器多种信号发生电路http:/ 工作频率为几hz至几百千hz之间，它可以同时输出方波、三角波、正弦波等信号。调节频率范围，其范围值为20hz20khzhttp:/ 22cc 22121ccrrfc由运放组成的有源低通滤波器由运放组成的有源低通滤波器截止频率为http:/ sheet of file:c:windowsdesk

34、top给 陈 文 光 的 信 号 处 理 电 路 .ddbdrawn by:u1u2u3rg10krg10krq8k9r10kr10kr10krf10krf10kc10.01ufc20.01uf输 入 端lpfbpfhpf由运放组成的多功能有源滤波电路 ffcr10)/21)(1 (ggrrrrqffcr10)1 (5 . 0gqgrrrrq电路能提供低通、带通、高通三种滤波特性。当信号从反相端输入时，高通、低通输出端 信号的截止频率均为， 当信号从同相端输入时，带通中心频率为： ， 。 http:/ 电压频率变换电路（vfc）能把输入信号电压变换成相应的频率信号，既它的输出信号频率与输入信号

35、的电压值成正比例，故又称之为电压振荡器（vco）。vfc广泛的应用于调频、调相、模/数变换（a/d）、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。由通用模拟集成电路组成的vfc电路，尤其是专用模拟集成v/f转换器，其性能稳定、灵敏度高、非线性误差小。vfc电路通常主要由积分器、电压比较器、自动复位开关电路等三部分组成。各种类型vfc电路的主要区别在于复位方法及复位时间不同而已。模拟集成v/f、f/v转换器，具有精度高、线性度高，温度系数低、功耗低、动态范围宽等一系列优点，目前已广泛地应用与数据采集，自动控制和数字化及智能化测量仪器中。集成v/f、f/v转换器大多采用恒流源复位型vfc电路作

36、基本电路。http:/ http:/ http:/ 传感器定义传感器定义传感器是能感受（或响应）规定的被测物理量，并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子电路所组成。2. 传感器分类传感器分类（1）按传感器的机理及转换形式分类有结构型、物性型、数字（频率）型、量子型、信息型和智能型。（2）按敏感材料分类有半导体型（如元素硅或v 族、vi 族化合物）、功能陶瓷型（如电子型半导体瓷、压电瓷）、功能高聚物型（如各种高分子有机半导体、压电体）等。（3）按测量对象参数分类有光传感器、湿度传感器、温度传感器、磁传感器、压

37、力（压强）感器、振动传咸器、超声波传感器等。（4）按应用领域分类有机器人传感器、医用（生物）感器、环保传感器、各种过程和检测传感器等。http:/ 基本原理基本原理霍尔传感器是利用半导体的磁电效应中的霍尔效应，将被测量转换成霍尔电势。 霍尔效应：将一载流体置于磁场中静止不动，若此载流体中的电流方向与磁场方向不相同时，则在此载流体中平行于由电流方向和磁场方向所组成的平面上将产生电势，此电势称为霍尔电势，此现象称为霍尔效应。http:/ 分类分类温度传感器的数量在各种传感器中占据首位。其中将温度转换为电阻变化的称为热电阻和热敏电阻传感器；将温度转换成电势变化的称为热电偶传感器。2. 热电偶温度传感

38、器热电偶温度传感器基本原理热电偶传感器能将温度变化量转换为热电势，理论是建立在热电效应基础上。热电效应：将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，如果两个结点的温度不同，则回路中将产生一定的电流（电势），其大小与材料性质及结点温度有关，这种物理现象即为热电效应。http:/ http:/ sheet of file:c:windowsdesk topm otordrv.ddbdrawn by:rp103k3q78050q8805012j4dcm otorc5104r83k3r93k3vm otorvccvccrp93k3dcout1dcout2iso/dcout2isodcout1iso/dcou

39、t2isodcout1q98550q108550d124148d104148d154148d144148rp13470rp14470d5d6u5a 521-2u5b 521-2直流电动机直流电动机pwm驱动电路驱动电路http:/ 单电压驱动单电压驱动是指电动机绕组在工作时，只采用一个电压电源对绕组供电，如图3.7.8所示，特点是电路简单。电路中的限流电阻r决定了时间常数，但r1太大会使绕组供电电流减小，会使电动机的高频性能下降。在r1两端并联一个电容，可以使电流的上升波形变陡，改善高频特性，但又会使低频特性变差。同时r1要耗能，效率较低。http:/ a，电压为35v，内部集成有驱动电路、脉

40、冲分配器、续流二极管和过热保护电路，可以工作在单四拍、双四拍和八拍方式，上电自行复位，可以控制转向和输出使能。http:/ 略http:/ http:/ 1234567abcdefg8dp9gndabfcgdedp1234567abcdefg8dp9gndabfcgdedp1234567abcdefg8dp9gndabfcgdedp1234567abcdefg8dp9gndabfcgdedpi/o(1)i/o(2)i/o(3)i/o(4)gnd(vcc)1234567abcdefg8dp9gndabfcgdedp1234567abcdefg8dp9gndabfcgdedp1234567abcd

41、efg8dp9gndabfcgdedp1234567abcdefg8dp9gndabfcgdedpi/oi/ohttp:/ 使用三极管驱动的led动态显示 abfcgdevc c1234567abcdefg8dpdp990134.7k vccabfcgdevc c1234567abcdefg8dpdp990134.7kvccabfcgdevc c1234567abcdefg8dpdp990134.7kvccabfcgdevc c1234567abcdefg8dpdp990134.7kvcc220fpgahttp:/ g19dir1a12b118a23b217a34b316a45b415a56b

42、514a67b613a78b712a89b81174ls245g19dir1a12b118a23b217a34b316a45b415a56b514a67b613a78b712a89b81174ls245gndgndabfcgdevc c1234567abcdefg8dpdp9abfcgdevc c1234567abcdefg8dpdp9abfcgdevc c1234567abcdefg8dpdp9fpgahttp:/ lcd显示器的控制lcd显示的原理显示的原理在外加电场的作用下，液晶显示器件的具有偶极矩的液晶棒状分子在排列状态上发生变化，使得通过液晶显示器件的光被调制，从而呈现明与暗或透过与

43、不透过的显示效果。下面介绍fpga驱动点阵字符型液晶显示模块(mdls)的方法与程序。http:/ fpga控制器驱动液晶显示模块，实现对字符型液晶显示的驱动功能。http:/ 积分型（如积分型（如tlc7135） 积分型a/d工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。优点是具有高分辨率，缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率低。2. 逐次比较型（如逐次比较型（如tlc0831） 逐次比较型a/d由一个比较器和da转换器通过逐次比较逻辑构成，从msb开始，顺序地对每一位将输入电压与内置da转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值

44、。优点是速度较高、功耗低，在低分辨率（12位）时价格很高。3. 并行比较型并行比较型/串并行比较型（如串并行比较型（如tlc5510） 并行比较型a/d采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称flash(快速)型。由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，适用于视频a/d转换器等速度特别高的领域。 串并行比较型a/d转换器结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型a/d转换器配合da转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为half flash(半快速)型。还有分成三步或多步实现a/d转换的叫做分级（multistep/subrangling）型a/d，而从转换时序角度又可称为流水线（pipelined）型a/d，现代的分级型a/d转换