“启航杯”大学生科技创新普及竞赛参考题目指南
(电子设计类)
难度等级:A简单
题目编号:001
倒计时器
一、功能介绍
二、设计要求
1.通过单片机的定时器完成倒计时的功能。
2.通过八位数码管显示出倒计时时间,精确到0.1秒。
3.当剩余10秒时,每秒用蜂鸣器短响进行提示,最后一秒蜂鸣器长响以示倒计时结束。
4.利用键盘可以设定倒计时时间,最大可设定60分钟的倒计时。
三、参考方案设计
1.硬件结构图见图1。科技小制作简单又漂亮
图1 倒计时硬件结构
2.制作思路
(1)利用单片机定时器完成定时功能,选择定时模式1,定时时间设定为50ms,每经过0.1秒,可在数码管相应的位置上减一。
(2)利用八位数码管驱动芯片)MAX7219控制八位数码管进行显示。分、秒、毫秒位用“—”隔开。
(3)蜂鸣器发出响声的长短可通过单片机延时时间的长短来实现。
3.设计注意地方
(1)MAX7219控制数码管的电路以及驱动程序可参考MAX7219的数据手册。
(2)写程序时要注意分、秒以及毫秒位的进位规则,避免显示混乱。
(3)单片机控制蜂鸣器时要加一个三极管驱动电路。
难度等级:A简单
题目编号:002
烟雾自动排风控制器
一、功能介绍
现在很多公共场合都禁止吸烟,但还是有很多不自觉的人,本产品可以安装在公共场合,当有人吸烟时可以自动打开排风机,同时点亮“请勿吸烟”警示灯,提醒人们不要吸烟。
二、设计要求
2. 烟雾浓度超过报警所设定的浓度时,装置自动打开排风机,蜂鸣器发出提示响声,同时点亮LE灯,照亮“请勿吸烟”警示牌。
3.可通过键盘设定烟雾报警浓度,同时可通过液晶或数码管进行显示。
三、参考方案设计
1.电路原理图:烟雾自动排风控制器电路见图所示,控制器由电源电路、QM-N5气
敏器件、TWH8778功率开关集成电路等组成。 系统硬件结构图见图1。
图1 烟雾自动排风控制器硬件结构
2.制作思路
(1) 在正常情况下,气敏器件A-K极间呈高电阻,随着室内烟雾浓度的不同,A-K两端呈现的电阻值不同,通过实验做出烟雾浓度与电阻值的关系,并与QM-N5技术手册所给的曲线关系进行对比。
(2) 通过AD采集A-K两端电压值得到烟雾浓度的大小。
(3) 利用键盘给单片机设定浓度报警数值,当采集到的烟雾浓度大于报警浓度时,单片机控制TWH8778开启K1继电器,使排风机、警示牌工作。
(4) TWH8778第5脚门限电压为1.6V,二极管VD5导通压降为0.65V。
(5) 单片机控制蜂鸣须器使用三极管驱动电路,显示电路可使用数码管动态扫描或液晶显示等方式。
难度等级:A简单
题目编号:003
电子秤
一、功能介绍
设计一个可以测量物体重量的装置,利用四位八段数码管显示示数。
二、设计要求:
1.通过单片机控制AD采样。
2.可用某些传感器。
3.通过四位八段数码管显示当前重量。
4.量程0-1Kg,精确到5g
三、参考方案设计
1.硬件结构方框图见图1。
单片机 A/D 传感器
数码管显示部分 外部机械部分
图1 电子秤硬件结构方框图
2.制作思路
(1)AD可采用ADC0804,如果要做成提拉式电子秤,传感器可选位移传感器。根据传感器的不同型号来确定换算公式。
(2)单片机控制数码管显示,数码管显示以g为单位。
(3)AD实时采样,数码管示数随物重变化而变化。
3.设计注意的地方
(1)一定要清楚地了解所用传感器的特性,可根据传感器与精度要求确定AD。
(2)ADC0804的芯片资料参考ADC0804的技术手册。
(3)写程序时,对于AD一定要严格按照它的时序来写,延时不能长也不能短。
(4)数码管显示时使用动态扫描不要闪的太厉害,以人眼看不出闪屏为好。
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