亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        手寫(xiě)繪圖板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2014-02-23 07:27:32戴青云石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣與電子工程系
        關(guān)鍵詞:單片機(jī)測(cè)量

        戴青云/石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣與電子工程系

        手寫(xiě)繪圖板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        戴青云/石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣與電子工程系

        2013年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽高職組J題,要求利用普通PCB覆銅板設(shè)計(jì)和制作手寫(xiě)繪圖輸入設(shè)備。討論了不同方案的,最終以單片機(jī)為控制核心,用恒流源給覆銅板加穩(wěn)恒電流,利用電橋和OP07對(duì)產(chǎn)生的電壓信號(hào)進(jìn)行采集和放大輔以步放大電路、液晶屏顯示電路、按鍵控制電路等模塊實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的基本功能要求。

        手寫(xiě)繪圖板;覆銅板;單片機(jī)

        一、控制要求

        利用普通PCB覆銅板設(shè)計(jì)和制作手寫(xiě)繪圖輸入設(shè)備。普通覆銅板尺寸為15cm×10cm,其四角用導(dǎo)線連接到電路,同時(shí),一根帶導(dǎo)線的普通表筆連接到電路。表筆可與覆銅板表面任意位置接觸,電路應(yīng)能檢測(cè)表筆與銅箔的接觸,并測(cè)量觸點(diǎn)位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)繪圖功能。

        1.基本要求:

        (1)指示功能:表筆接觸銅箔表面時(shí),能給出明確顯示。

        (2)能正確顯示觸點(diǎn)位于縱坐標(biāo)左右位置。

        (3)能正確顯示觸點(diǎn)四象限位置。

        (4)能正確顯示坐標(biāo)值。

        (5)顯示坐標(biāo)值的分辨率為10m m,絕對(duì)誤差不大于5m m。

        2.發(fā)揮部分:

        (1)進(jìn)一步提高坐標(biāo)分辨率至8m m和6m m;要求分辨率為8m m時(shí),絕對(duì)誤差不大于4m m;分辨率為6m m時(shí),絕對(duì)誤差不大于3m m。

        (2)繪圖功能。能跟蹤表筆動(dòng)作,并顯示繪圖軌跡。在A區(qū)內(nèi)畫(huà)三個(gè)直徑分別為20m m,12m m和8m m不同直徑的圓,并顯示該圓;20m m的圓要求能在10s內(nèi)完成,其它圓不要求完成時(shí)間。

        (3)低功耗設(shè)計(jì)。功耗為總電流乘12V;功耗越低得分越高。要求功耗等于或小于1.5W。

        (4)其他。如顯示文字,提高坐標(biāo)分辨率等。

        二、總體設(shè)計(jì)

        本系統(tǒng)主要由銅板模塊、信號(hào)采集和放大模塊、開(kāi)關(guān)控制模塊、電源模塊,控制模塊組成。

        采用測(cè)量覆銅板電阻大小的原理,表筆接負(fù)極。在覆銅板四個(gè)角上各接一個(gè)電阻接電源,當(dāng)表筆接觸到覆銅板上,測(cè)量表筆到四個(gè)角的電壓,根據(jù)電壓信號(hào)可以計(jì)算表筆的坐標(biāo)。由于測(cè)得的銅板電阻太小,直接使用銅板使用恒流源和電橋法測(cè)量小電阻,對(duì)測(cè)量電壓多級(jí)放大輸出,實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量。

        采用恒流源進(jìn)行采集數(shù)據(jù),一級(jí)使用電橋進(jìn)行差分放大,將差值放大后輸入第二級(jí)放大,這種方法既便于采集放大,也能提高精度。利用以I RF540n為核心的M OS開(kāi)關(guān)模塊,讓單片機(jī)通過(guò)此開(kāi)關(guān)控制模塊對(duì)測(cè)量線路的開(kāi)閉進(jìn)行控制。

        電源模塊組要由恒流源,單電源變雙電源電路組成。恒流源是為銅板提供穩(wěn)恒電流的,以測(cè)量電壓信號(hào)。單變雙電源以TDA 2030為核心12v單電源變?yōu)椤?v的雙電源。同時(shí),加進(jìn)了為單片機(jī)提供5v電壓的電源部分。

        考慮到對(duì)轉(zhuǎn)換速度的要求不是很高,不需要運(yùn)算速度太快的芯片,而重點(diǎn)在小信號(hào)的處理上,選擇了STC89C52單片機(jī)。顯示模塊選擇LCD12864液晶顯示屏,它能夠滿足顯示坐標(biāo)、文字,顯示表筆的軌跡,包括顯示一個(gè)圓的軌跡,它的屏幕尺寸較大,分辨率較高。為了能夠滿足低功耗高精度的要求,覆銅板與一個(gè)0.5歐的水泥電阻串聯(lián),既保證了精度,也適當(dāng)降低了功耗。信號(hào)處理模塊采用低失調(diào)電壓的運(yùn)放芯片OP07、高精度的A DC芯片TLC2543和穩(wěn)定的電壓源模塊,這樣可以確保微弱的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后能被單片機(jī)處理并顯示。

        三、系統(tǒng)理論分析與計(jì)算

        1.左右方向及象限位置的確定。使用單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)四角測(cè)量的通斷,通過(guò)用第一角電壓減去第二角電壓是否大于0來(lái)確定上下方向,通過(guò)第二角和第三角的壓差是否大于0來(lái)確定左右方向,然后實(shí)現(xiàn)象限位置的確定。

        2.坐標(biāo)點(diǎn)測(cè)量的方法。在測(cè)試前將銅板用水將銅板上的氧化膜清除掉,但是由于銅板本身的各種原因,銅板上一點(diǎn)到四角的電阻是不均勻的,沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)根據(jù)各點(diǎn)電壓計(jì)算距離,于是我們采用事先采集各點(diǎn)電壓,在程序中使用查表的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換坐標(biāo),這樣做盡管需要耗費(fèi)單片機(jī)的內(nèi)存,但是這種方法簡(jiǎn)單可行,精確度高,我們采用此方法。

        3.各點(diǎn)坐標(biāo)采集的方法。在板子上畫(huà)好坐標(biāo)之后我們根據(jù)多次測(cè)試的結(jié)果以每0.5m m為單位進(jìn)行多次采樣并取平均值,然后建立各點(diǎn)的電壓值表,電壓值表見(jiàn)表一。把這些數(shù)據(jù)寫(xiě)入單片機(jī),當(dāng)在表筆接觸銅板時(shí),根據(jù)輸入的電壓值查表找到對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)然后送LCD顯示。

        四、程序的設(shè)計(jì)

        預(yù)先計(jì)算出覆銅板上單位距離與電壓值的比值,記為k。然后測(cè)量覆銅板上四個(gè)角的電壓值,乘以預(yù)先算得的比例系數(shù)k,便得到了四個(gè)角與表筆的距離。再根據(jù)余弦定理求出,表筆與兩角的直線和兩角的夾邊構(gòu)成的三角形的面積。覆銅板的邊長(zhǎng)已知,根據(jù)三角形面積、底邊和高的與的關(guān)系,便求出表筆到覆銅板邊長(zhǎng)的距離,同理可以求出表筆到其它三邊的距離,也就是求出了表筆的坐標(biāo)。

        圖1 主程序流程圖

        LCD部分用P2口和P0的部分口實(shí)現(xiàn)對(duì)LCD的控制和寫(xiě)數(shù)據(jù)。電壓值處理部分事先將測(cè)得的數(shù)據(jù)寫(xiě)入程序,使用P1.0讀取電壓值在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行查表,計(jì)算處理后用LCD輸出觸點(diǎn)的左右側(cè),象限位置和坐標(biāo)的信息。開(kāi)關(guān)部分將4個(gè)引腳置1,實(shí)現(xiàn)M OS管的通斷。按鍵部分使用中斷,實(shí)現(xiàn)按鍵特定功能。主程序流程圖如圖1所示。

        五、結(jié)論

        通過(guò)穩(wěn)壓電源給普通覆銅板供電,通電后,當(dāng)表筆觸到銅板,檢測(cè)觸點(diǎn)電壓值,信號(hào)經(jīng)過(guò)兩個(gè)運(yùn)算放大器,二級(jí)放大一百倍,信號(hào)放大后輸入到A DC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,最后,A DC芯片輸出的數(shù)字信號(hào)輸入到單片機(jī)中,經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理在LCD液晶屏上顯示,通過(guò)按鍵控制工作模式。

        [1]張有志.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)教程.清華大學(xué)出版社,2013.

        [2]寧武等.新版大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基本技能指導(dǎo).電子工業(yè)出版社,2013.

        [3]郭天祥.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程.電子工業(yè)出版社,2009.

        猜你喜歡
        單片機(jī)測(cè)量
        基于單片機(jī)的SPWM控制逆變器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        電子制作(2019年13期)2020-01-14 03:15:28
        把握四個(gè)“三” 測(cè)量變簡(jiǎn)單
        基于單片機(jī)的層次漸變暖燈的研究
        電子制作(2019年15期)2019-08-27 01:12:10
        基于單片機(jī)的便捷式LCF測(cè)量?jī)x
        電子制作(2019年9期)2019-05-30 09:42:02
        滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量和計(jì)算
        小議PLC與單片機(jī)之間的串行通信及應(yīng)用
        電子制作(2018年12期)2018-08-01 00:48:04
        滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量與計(jì)算
        測(cè)量的樂(lè)趣
        基于單片機(jī)的平衡控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        電子制作(2017年19期)2017-02-02 07:08:27
        測(cè)量
        日本精品久久性大片日本 | 激情综合色综合啪啪五月丁香| 国产色诱视频在线观看| 亚州毛色毛片免费观看| 日本免费一区二区久久久 | 欧美在线观看一区二区| 国产精品高清亚洲精品| 久久黄色国产精品一区视频| 九色九九九老阿姨| 欧美中文字幕在线| 中文字幕一区二区va| 美女下蹲露大唇无遮挡| 国产绳艺sm调教室论坛| 亚洲AV伊人久久综合密臀性色| 久久深夜中文字幕高清中文| 精品人伦一区二区三区蜜桃91| 吃奶摸下激烈床震视频试看| 精品少妇大屁股白浆无码| 经典亚洲一区二区三区| 曰韩少妇内射免费播放| 波多野结衣乳巨码无在线| 国产精品三级在线专区1| 免费视频一区二区三区美女| 粉嫩av国产一区二区三区| 久久婷婷香蕉热狠狠综合| 亚洲av中文aⅴ无码av不卡| 国产精品成人av一区二区三区| 国产色xx群视频射精| 亚洲国产精品自拍一区| av免费在线手机观看| 欧美午夜理伦三级在线观看| 中文字幕久无码免费久久| 91精品啪在线看国产网站| 一本色道久久88加勒比综合 | 中文字幕精品一二三四五六七八 | 亚洲熟女熟妇另类中文| 国产av无码专区亚洲avjulia| 久久精品国产日本波多麻结衣| 日本骚色老妇视频网站| 成人av片在线观看免费| 国产一区二区三区在线观看免费|