电子设计大赛控制类题目汇总.doc

电子设计大赛控制类题目汇总 ·控制类的题目均要注意外界的干扰。要采取一定的屏蔽措施。 ·涉及到电机时要考虑控制部分和电机部分，分开供电。双电源供电。将电动机驱动电源与单片机以及其周边电路完全隔离，利用光电耦合传输信号。这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机所造成的干扰彻底消除，提高了系统稳定性。 ·掌握各种算法。 第三届（1997年） C题 水温控制系统 一、任务 设计并制作一个水温自动控制系统，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。 二、要求 1．基本要求　　（1）温度设定范围为40～90，最小区分度为1，标定温度≤1。　　（2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1。　　（3）用十进制数码管显示水的实际温度。 2．发挥部分　　（1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40提高到60）时，减小系统的调节时间和超调量。　　（2）温度控制的静态误差≤0.2。　　（3）在设定温度发生突变（由40提高到60）时，自动打印水温随时间变化的曲线。 三、评分意见 　 项 目 得 分 基本要求 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析 50 实际制作完成情况 50 发挥部分 减小调节时间和超调量 20 温度控制的静态误差≤0.2℃ 10 实现打印曲线功能 10 特色与创新 10 C题 自动往返电动小汽车 一、任务 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。允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。 跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1所示。 二、要求 1．基本要求　　（1）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）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。　　（2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。　　（3）D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。 2．发挥部分　　（1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。　　（2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。　　（3）其它特色与创新。 三、评分标准 项目与指标 满分 基本 要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 50 实际制作完成情况 50 发挥 部分 完成第（1）项 15 完成第（2）项 25 完成第（3）项 10 四、说明 （1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。　　（2）车辆（含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：长度≤35 cm，宽度≤15cm。　　（3）必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。 断续式光电开关。由于该开关是沟槽结构，可以将其置于固定轴上，再在车轮上均匀地固定多个遮光条。让其恰好通过沟槽，产生一个个脉冲。通过脉冲的计数，对速度进行测量。开关式霍尔传感器。该器件内部由三片霍尔金属相组成，当磁铁正对金属板时，出于霍尔效应，金属板发生横向导通，因此可以在车轮上安装磁片、而将霍尔集成片安装固定在轴上，通过对脉冲的计数进行车速测量。光电码盘。 3、路面黑线检测。脉冲调制的反射式红外发射—接收器光电传感器。传感器的放置位置可以使小车底部的前中后，也可以是小车前面。根据不同的位置，采用不同的算法分析。 4、停车方案。满速前进，临近终点反向制动．到终点后再反向制动断电即停。 5、限速方案。反向制动-----正向驱动-----反问驱动------正向驱动的循环驱动过程。该方案通过单片机精确的驱动信号，使反向制动时间小于正向驱动时间，以达到小车总体向前缓速前进。 6、避免小车碰壁的方案。超声波传感器。超声波传感器可以给CPU提供足够精确的位置信息，使得CPU可以根据该信息精确调整小车的运行方向和状态，使小车在运行时达到最小的横向抖动。单片机根据发射和接收到超声波的时间差判断小车离挡板的长度，根据这个数据发出前轮左转、右转或保持方向的指令．从而实现自动校正行车路线，少撞墙而快速地往返。光电传感器完成对左右挡板的检测。同时为了减小车与挡板相撞时的摩擦，可以在车体的四个角加装四个小滑轮。 三、设计中的亮点 1、加入语音模块。