小球滚动控制系统(J题).pdf

2015 年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）8 月12 日8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高 职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2 ）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3 ）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生 身份的有效证件（如学生证）随时备查。 （4 ）每队严格限制3 人，开赛后不得中途更换队员。 （5 ）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设 计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违 纪参赛队取消评审资格。 （6 ）8 月15 日20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 小球滚动控制系统 （J 题） 【高职高专组】 一、任务 如图 1 所示门形支 架的一个立柱上用转轴 固定一根 U 型导轨，导 轨的另一端可由固定在 顶梁上的电机控制其上 下运动，使小球在导轨 上按要求灵活滚动或定 0 5 10 15 位。导轨以转轴处为原 点，以厘米 （cm ）为单 位标注位置 （见图中放 图1 系统结构示意 大部分）。 二、要求 1.基本部分 （1） 在导轨两端头设置触发机构，小球触碰时有明显声或光指示； （2 ） 15s 内自动将导轨从±15°范围内的任一位置调整至水平状态，小球 放置在导轨25~35cm 区间某一位置时静止不滚动； （3 ） 小球在原点从静止开始，15s 内使小球在导轨上做3 次往复运动，且 运动控制在5~55cm 区间范围内； J - 1 / 3 （4 ） 在往复运动状态下，通过设置指令 （按键）使小球在15s 内稳定停止 在30 ±2 cm 位置区域内，并至少保持10s 。 2.发挥部分 （1） 小球在原点从静止开始，在30s 内完成不少于3 次往复运动，往复运 动周期在3~8s 间可设置； （2 ） 小球在原点从静止开始，在30s 钟内控制小球在导轨上以30cm 处为 中心，做不少于 4 次往复运动；往复运动偏离中心的最大位移可在 15cm~25cm 区间设置，且最大位移偏差不超过2cm 。 （3 ） 其他。 三、说明 1. 系统结构及实现方法说明 （1） 导轨为硬质材料，轨道必须平直光滑，长度 60cm±5cm，如可将双列 直插集成电路封装管剖开后使用；导轨外侧可以安装检测装置或电路， 但不得以任何方式影响小球自由滚动； （2 ） 硬质光滑均质小球直径在6-20mm 范围内，材质不限； （3 ） U 型导轨的边缘不能过高，要求能够在侧面观察到小球运动；在导轨 外侧，以转轴处为起始原点，以厘米为单位标注位置；题中各项要求 的位置即以此为依据，小球往复运动的位移也据此判断； （4 ） 门形支架的高度不超过1 米，导轨固定转轴端距顶梁的距离不限；电 机控制另一非固定端上下运动的方式不限； （5 ） 检测小球位置的方法不限； 2. 测试要求说明 （1） 除基本部分（2 ）可以手动放置小球外，其它各项要求中，小球的起 始位置均为原点的导轨顶端； （2 ） 开始运动之后，小球不得触碰导轨两边端头，否则本项目视作失败； （3 ） 各项要求中，运动最大位移、周期等参数用键盘设置； （4 ） 除基本部分（4 ）外，各项动作启动后不得人为干预； （5 ） 各项动作达到要求时，须有明显的声或光指示，以