大学电子设计大赛培训

1、电子设计大赛(d si)培训常用(chn yn)传感器的使用方法共三十页电子设计竞赛题目1 （放大器类题目）设计一个程控放大器，增益变化范围大于60dB，控制步进间隔小于0.1dB，频率响应1Hz-1MHz，输入阻抗大于100K欧姆，输出阻抗小于100欧姆，最大输出幅度不小于3Vpp。（参考器件VCA810）2 （信号源类题目）设计一个信号发生器，能够输出方波、三角波和正弦波三种信号波形，输出信号频率范围1Hz-100KHz，输出电压幅度10mVpp-10Vpp可调，输出阻抗50欧姆，（确定电路形式及元器件型号，计算元件参数）3 （检测类题目）基于单片机的频率计设计，输入信号幅度100mVpp

2、-10Vpp，输入阻抗大于100K，测量频率范围1Hz-10MHz，测量精度1Hz。4 （电源类题目）设计一个标称值为3.7V电池的充电电路，要求(yoqi)能够显示充电电流和电池电压，充电效率大于70%，具有电池接反保护，过压保护，过流保护（最大电流500mA）。共三十页5 （控制类题目）设计一个基于单片机的水温控制系统，设置温度范围30-100，被加热对象1升，测量精度0.1度，控制精度2度，在环境温度20-35度，距离设置温度大于10度时，温度上升速度不小于每分钟2度。6 智能小车设计与制作要求：小车具有(jyu)避障功能 小车具有遁迹功能 小车具有遥控功能，通过手持终端可控制小车直行、

3、转弯等动作7 基于单片机的转速测控系统要求：液晶显示单片机转速按键设置输入转速电机能按照设置要求运转到设定转速设定转速与测定转速误差8 基于单片机的脉冲宽度测量要求：所测脉冲频率在范围内变化时液晶显示脉冲信号高电平宽度改变脉冲信号占空比其显示值能立刻变化共三十页什么(shn me)是传感器传感器是指这样一类元件(yunjin)：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。原理图：非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量共三十页一.温度(wnd)检测结论：温度无处不在,无时不有,与人们的生产生活息息相关，研究温度测量具有很重

4、要(zhngyo)的意义！共三十页1.测量(cling)原理测温方式测量原理NTC金属电阻电阻率随温度的上升而减小,该电阻和另一电阻构成分压电路,通过AD采集电阻两端电压并转化为相应的温度 PT100热电阻铂电阻的阻值会随温度的变化而变化, 将电阻接入平衡电桥,利用信号调理电路将采集的电压信号转化为温度红外MLX90615 MLX90615非接触地检测物体表面辐射红外热,并通过内部高精度AD和DSP转化为数字信号, 再与单片机通信DS18B20内部集成64位激光ROM、温度灵敏元件 、非易失性温度报警触发器TH和TL及配置寄存器，采用单总线接口方式与单片机通信 共三十页2.测量方法长江大学物理

5、实验创新设计(shj)竞赛NTC金属(jnsh)电阻测温电路图其中：Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值； R是热敏电阻在T0常温(25)下的标称阻值； B值是热敏电阻的重要参数(本电阻B值3950)；EXP是e的n次方； 这里T1和T2指的是K度即开尔文温度。2.1 NTC金属电阻测温共三十页共三十页长江大学物理实验创新设计(shj)竞赛2.2 PT100热电阻测温PT100线性拟合(n h)电路原理图公式太复杂(分段的) 在0850范围内 Rt=R0(1+At+Bt2) 在-2000范围内 Rt=R01+At+Bt2+C(t-100)t3 为何对PT100线性拟合？因此采用线性拟合调理电路进

6、行处理！式中A,B,C的系数各为: A=3.9080210-3-1 B=-5.80210-7-2 C=-4.2735010-12-4 查较麻烦且不连续。共三十页物理(wl)实验创新设计竞赛2.3 红外非接触式测温MLX90615结构(jigu)框图MLX90615测温电路注：MLX90615应用电路很简单,但SMBus总线对驱动程序的时序要求较高！共三十页2.4 DS18B20测温DS18B20测温原理图DS18B20测温总流程(lichng)DS18B20测温具体(jt)流程注：DS18B20和MLX90615类似，应用电路很简单,但单总线对驱动程序的时序要求较高！共三十页3.系统(xtng

7、)组成NTC测量(cling)模块Pt100测温模块电源模块DS18b20模块MLX9065红外模块STC12C5A60S2微处理器 ILI9320 显示3.1系统总框图共三十页共三十页二、速度(sd)检测霍尔元件(yunjin)（需要和磁铁配合）光电开关共三十页 1.霍尔传感器:（开关(kigun)型霍尔3144或者A44E和线性型霍尔49E）基本原理： 半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片（电子受到洛沦兹力的作用发生(fshng)偏移），当有电流I流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向将产生电动势E的现象。 根据霍尔效应，人们用半导体材料制成霍尔元件，它具有对磁场敏感、结

8、构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点。共三十页共三十页电路设计线性型霍尔传感器由霍尔元件(yunjin)、线性放大器、和射极跟随器组成，它输出模拟量。与距离有关注意：线性型霍尔传感器不能接上拉电阻共三十页2.光电开关共三十页共三十页3.电压(diny)和电流检测共三十页AD:TLC2543DA:TLV5618参考(cnko)源：REF5040 REF3240共三十页共三十页共三十页共三十页电压检测(jin c)方法分压，电压(diny)跟随，送入AD共三十页电流检测：取样电阻(dinz) 康铜丝 电流互感器取样电阻：康铜丝高端检测(jin c)，低端检测(jin c) 差动检测(jin c)INA143仪表放大器共三十页4小车(xioch)避障和循迹共三十页共三十页物理实验创新(chungxn)设计竞赛 谢谢(xi xie)！共三十页内容摘要电子设计大赛培训。小车具有(jyu)遥控功能，通过手持终端可控制小车直行、转弯等动作。设定转速与测定转速误差。传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。结论：温度无处不在,无时不有,与人们的生产生活息息相关，研究温度测量具有(jy