2015年电子设计竞赛频率计设计方案报告

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简介：
本报告详细介绍了2015年电子设计竞赛中一款频率计的设计方案，包括电路原理、硬件选型及软件编程等内容，旨在实现高效精准的信号测量功能。数字频率计能够直接测量单位时间内被测信号的脉冲数，并以数字形式显示其频率值。该设备主要由四个部分组成：输入电路、时基（T）电路、计数显示电路以及控制电路。首先，通过OP37G放大输入信号；然后利用施密特触发器CD40106进行整形处理。由于施密特触发器对正向和负向增长的信号有不同的阈值电压，这使得高低电平具有迟滞性，并生成更稳定的方波。接下来，使用74LS160对高频信号进行分频；然后通过AT89S52控制闸门电路来设定计数的标准时间，再由计数器统计高电平的数量并用数码管显示结果，从而得到被测信号的频率值。

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2015年电子设计竞赛频率计设计方案报告

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本报告详细介绍了2015年电子设计竞赛中一款频率计的设计方案，包括电路原理、硬件选型及软件编程等内容，旨在实现高效精准的信号测量功能。数字频率计能够直接测量单位时间内被测信号的脉冲数，并以数字形式显示其频率值。该设备主要由四个部分组成：输入电路、时基（T）电路、计数显示电路以及控制电路。首先，通过OP37G放大输入信号；然后利用施密特触发器CD40106进行整形处理。由于施密特触发器对正向和负向增长的信号有不同的阈值电压，这使得高低电平具有迟滞性，并生成更稳定的方波。接下来，使用74LS160对高频信号进行分频；然后通过AT89S52控制闸门电路来设定计数的标准时间，再由计数器统计高电平的数量并用数码管显示结果，从而得到被测信号的频率值。

2023年电子设计竞赛报告

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本报告详述了2023年度电子设计竞赛的各项关键环节与创新成果，汇集参赛队伍的设计理念、技术应用及评审专家的专业点评。本段落将详细解析“2023年全国大学生电子设计竞赛运动目标控制与自动追踪系统（E题）”的相关知识点。 ### 一、引言本设计报告介绍了一个基于STM32F103单片机的运动目标控制与自动追踪系统。该系统能够实现对运动目标的自动追踪，主要依靠STM32F103单片机、DS3115舵机二维云台、稳压模块以及OPENMV4H7R2视觉模块等硬件组件。通过这些硬件的协同工作，系统能够精确地控制云台的转动，从而实现对目标的有效追踪。 ### 二、系统方案 #### 2.1 整体设计方案本设计考虑了两种不同的方案： - **方案一**：利用视觉模块识别原点及边框线来控制云台转向，实现基本功能；通过图形识别计算出边框坐标，控制云台到达指定坐标点。 - **方案二**：采用STM32单片机输出PWM波控制云台，实现复位与激光笔循线功能；通过视觉模块获取目标坐标信息，再由STM32控制云台移动。本设计最终选择了方案二，原因在于方案二更为稳定且易于实现。具体来说，方案一中摄像头循迹过程中目标坐标不断变化，这为openmv模块控制云台带来了挑战。而在方案二中，通过STM32精确控制云台的角度，可以更稳定地实现目标追踪。 #### 2.2 器件选型 - **STM32F103单片机**：作为系统的主控制器，负责整个系统的逻辑控制。 - **DS3115舵机**：用于构建二维云台，实现云台的多维度转动。 - **OPENMV4H7R2视觉模块**：提供图像识别功能，是实现目标追踪的关键部件。 - **ST90S舵机**：配合openmv模块使用，实现更精细的云台调整。 ### 三、理论分析与计算为了实现精准的目标追踪，系统采用了PID算法来控制舵机的转动。PID算法由比例(P)、积分(I)、微分(D)三个环节组成： - **比例环节**：根据偏差的比例值进行调节，能够实现快速响应。 - **积分环节**：消除稳态误差，使得系统能够在长时间内保持稳定。 - **微分环节**：预测偏差的变化趋势，减少超调量，提高系统的动态性能。通过合理设置PID参数，可以有效地提高系统的响应速度和精度。 ### 四、电路与程序设计 #### 4.1 硬件电路设计 - **STM32F103单片机**：通过GPIO端口输出PWM信号控制舵机的转动。 - **舵机云台**：接收PWM信号，实现云台的旋转。 - **OPENMV视觉模块**：连接至STM32的串行通信接口，发送识别结果给主控制器。 #### 4.2 软件设计流程图软件设计主要包括以下几个步骤： 1. 初始化STM32单片机。 2. 设置PWM输出，控制舵机转动。 3. 通过OPENMV视觉模块识别目标。 4. 根据识别结果，利用PID算法计算舵机的控制信号。 5. 更新舵机的位置，循环执行直到完成目标追踪任务。 ### 五、系统测试 #### 5.1 测试仪器及测试方法测试仪器包括示波器、电流表等，主要用于监测PWM信号的质量以及舵机的工作状态。测试方法主要是模拟不同场景下的目标追踪过程，观察系统的响应速度和准确性。 #### 5.2 测试过程数据记录通过对不同距离、不同角度的目标进行追踪测试，记录下舵机的响应时间、追踪误差等关键指标，以便后续分析和优化。 #### 5.3 结果分析通过对测试数据的分析，评估系统在不同条件下的表现，找出存在的问题并进行改进。 ### 六、总结本设计成功实现了基于STM32F103单片机的运动目标控制与自动追踪系统。通过精心设计的硬件电路和软件算法，系统能够有效地追踪运动中的目标，展现出良好的稳定性和精度。未来可以通过进一步优化PID算法、提升视觉识别精度等方式，继续提高系统的性能。

电子设计竞赛的设计报告

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该文为某次电子设计竞赛参赛作品的设计报告，详述了项目的构思、设计方案及实现过程，并分析了技术难点和解决方案。电子设计竞赛设计报告电子设计竞赛设计报告电子设计竞赛设计报告电子设计竞赛设计报告电子设计竞赛设计报告电子设计竞赛设计报告电子 design 竞赛设计报告为了更准确地表达，我将重复内容简化为：电子设计竞赛的设计报告。

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《1999年电子设计竞赛作品报告》汇集了当年参赛团队的设计理念、创新思维和技术实现过程，详尽记录了各具特色的电子项目和解决方案。 99年经典赛题包括频率特性测试仪、测量放大器、数字式工频有效值多用表、短波调频接收机以及数字化语言存储与回放系统。