2003年全国大学生电子设计竞赛一等奖 低频数字式相位测量仪(C题)

本设计用单片机以及CPLD实现了低频数字式相位测量仪系统的设计。该系统分为相位检测装置、移相网络以及数字式移相信号发生器DDS三个模块。     

基于单片机的低频数字相位测量仪的设计

提出了一种基于AT89C52单片机开发的低频数字相位测量仪的设计。系统以单片机AT89C52及可编程逻辑器件为核心，构成完备的测量系统。可以对10Hz-20kHz频率范围的信号进行频率、相位等参数的精确测量，测相绝对误差不大于10；采用数码管显示被测信号的频率、相位差。硬件结构简单，软件采用汇编语言实现，程序简单可读写性强，效率高。与传统的电路系统相比，其有处理速度快、稳定性高、性价比高的优点。     

数字式相位测量仪的设计

本设计是一个综合单片机和CPLD(复杂可编程逻辑器件)技术实现的智能仪表,包括两个部分:相位与频率测量、RC移相网络。通过单片机将高速可编程器件有机连接在一起,较完美地实现了设计目的,各项指标达到了要求且具有较强的稳定性和抗干扰性能。     

基于FPGA控制的低频数字式相位测量仪研究

低频数字相位测量仪在工业领域中是经常用到的一般测量工具,主要应用于同频率正弦信号间的相位差的测量显示。本系统采用复杂可编程逻辑器件EP1K1000C208-3作为数据处理及控制核心,由移相网络,信号处理电路,数据采集电路,数据运算电路以及显示电路组成。该系统硬件电路简单,整个设计采用VHDL（超高速硬件描述语言）语言作为系统内部硬件结构的描述手段,在Altera的maxplusⅡ的软件支持下完成。该系统可以对200Hz～20kHz频率范围内的信号进行高频采样处理,并把收集到的数据送入FPGA进行相位差测量运算并送显示电路显示,测相绝对误差不大于±0．5°。本系统充分利用FPGA对数据的高速处理能力,使得系统设计高效,可靠。与传统相位测量仪相比,该系统具有处理速度快、稳定性高、性价比高,易于实现的优点。该系统具有较强的实用价值和良好的工程应用前景。     

2003全国大学生电子设计竞赛全国一等奖 简易逻辑分析仪(D题)

本系统以 MCS-51系列单片机AT89C52做人机交互的核心,用 XILINX公司的 FPGA-XC2S100E作为控制和数据处理的核心,能够同时对8路任意逻辑电平的数字信号进行采集、存储和显示,并具有响应单级触发字和任意两通道的三级触发字等触发条件的功能。本系统还具有比较深的存储深度和分页显示功能;具有多级的采样速率,适用于序列时钟频率在100kHz以下的各种逻辑电平的数字信号;准确显示触发点位置和时间标志线。     

2004年湖北省电子设计竞赛一等奖简易综合测试仪(C题)

本作品为包含电平(电压)表和电平振荡器的简易综合测量仪。电平(电压)表采用真有效值/直流转换芯片AD637把被测交流信号电压转换为与其有效值相等的直流电压,再经过A/D转换器采样后得到被测信号的电压有效值。电平振荡器采用直接数字频率合成芯片AD9851进行频率合成,输出频率、增益可控的正弦波,并具有幅频特性测试和幅频特性数据存储回放功能。     

2003年全国大学生电子设计竞赛一等奖 简易智能电动车(E题)

方案的选择与论证根据题目要求,系统可以分为四个由四片八位单片机分别实现,89C52作为主机,三片89C2051为从主从机之间用单片机通信联系, 如图所示。对各模块的实现,分别有以下一1.测金属计算路程模块金属探测使用接近开关,对于路程:方案一 在小汽车前后各放一个接J1、J2,相距为L。设前端J1探测t1,J2探测到金属t2,J1探测到金属片后端t3,J2探测到金属片后端的时间t4。假设小车在直线段上是匀速行驶,L/(t2-t1),铁板中线到起[L×t1 L×(t3-t1)/2]/(t2-,由于小车启动时是加速运动,所以距方案二 在小车的前端放置一个接通过光电传感器或霍…     

2003全国大学生电子设计竞赛一等奖 宽带放大器(B题)

本设计由三个模块电路构成：前级放大电路(带AGC部分)、后级放大电路和单片机显示与控制模块。在前级放大电路中，用宽带运算放大器AD603两级级联放大输入信号，输出放大一定倍数的电压，经过后级放大电路达到大于8V的有效值输出。ADUC812的单片机显示、控制和数据处理模块除可以程控调节放大器的增益外，还可以实时显示输出电压有效值。     

基于AVR单片机与FPGA的低频数字式相位测量仪

提出了以AVR ATmega128单片机和Altera公司的Cyclone系列EP1C3T100为核心的系统设计方案。分析了数字式低频相位测量仪的测量原理和测量误差及其消除的方法。利用单片机强劲的运算、控制功能和FPGA运算速度快、资源丰富的特点。主要介绍了系统的软硬件设计。实践表明,此方案设计的相位仪对低频正弦波信号实现精确测频和测相位差,具有处理速度快、稳定可靠、精度高等优点。     

利用单片机和CPLD实现直接数字频率合成(DDS)

与传统的频率合成方法相比，DDS合成信号具有频率切换时间短，频率分辨率高，相位变化连续等诸多优点，使用单片机灵活的控制能力以及良好的人机对话功能与CPLD器件的高性能，高集成度相结合，可以克服传统DDS设计中的很多不足，从而设计开发出性能优良的DDS系统。     

低频数字式相位测量仪的设计

基于过零检测法原理,以单片机87c51和可编程逻辑器件CPLD为核心,从数据采集电路、数据运算控制电路和显示电路等功能电路出发,实现了一个低频数字式相位测量仪系统,并进行了仿真验证.数据采集单元完全在一片CPLD芯片内部实现,真正实现了系统设计的简化.系统可以对20Hz～20kHz频率范围内的信号进行精确测量;与传统相位测量仪相比,具有硬件电路简单,测量速度快,易于实现等优点.     

全国大学生电子设计竞赛一等奖——简易逻辑分析仪（D题）

本系统采用高速单片机AVR ATmegal6和FPGA Altera Flex 10K10作为系统的核心，由数据采集模块、控制模块、示波器显示模块、掉电存储模块、键盘、LCD显示、RS232打印机接口等模块组成。该系统实现了任意路数(最多8路)、任意级数(最多3级)数字信号的触发，存储深度2K bits／通道(触发前512 bits，触发后1536 bits)，可在示波器(XY模式下)及LCD上显示波形并通过微型打印机打印出任意一屏的波形。此外，系统使用串行DataFlash AT45DB041，可存储2564个用户波形。     

2003年全国大学生电子设计竞赛一等奖 电压控制LC振荡器(A题)

本设计选用西勒振荡电路作为VCO。这种电路的特点是：振荡频率由C3、C4决定，但反馈系数由C1、C2决定，解决了基本三点式振荡设计中存在的改变振荡频率必改变反馈系数的矛盾。综合考虑稳幅输出和调谐方便，本设计选用变容二极管取代C4实现本系统的核心模块VCO(图1)。     

2003年全国大学生电子设计竞赛一等奖 液体点滴速度监控装置(F题)

本设计完成对点滴液体的计数,通过反馈装置来控制水滴下落的速度。计数可以通过红外对管的感应产生脉冲来完成。而反馈以步进电机为动力装置,根据设定好的反馈算法来实现对水流速度的控制。为了将此系统更方便地用于实际生活,本装置扩展完成了主从机之间的通讯,以及主机对从机的控制。     

湖北省电子设计竞赛一等奖 调幅发射机电路的设计(A题)

简易调幅发射机,由调幅信号源和高频高效功率放大器组成。调幅信号源由LC振荡电路产生正弦波;锁相环芯片MC145152和双模分频器MC12017组成锁相环,将载波频率精确的锁定在15MHz,输出载波的稳定度和准确度达到2×10-6;振幅调制采用MC1496,调制度固定为30%,输出幅度调节范围宽;高频功率放大级应用功率合成技术,采用反相推挽功率合成电路,在50Ω负载上输出功率大于60mW。本设计有功率和效率数字显示,负载电压和功放电源电压、电流经A/D,由单片机计算出输出功率和效率,128×64液晶LCD显示。整个设计的优点在于频率稳定度和准确度高、调制度稳定在30%,输出功率大、效率高。     

2004年湖北赛区大学生电子设计竞赛一等奖 电梯控制模型设计(D题)

本系统以89C52 单片机为核心,通过对各楼层用户按钮信号的检测和处理,按预定的运行规则和程序,发出控制信号对步进电机进行调节,从而控制电梯的启停、速度、升降和运行时间。通过重量传感器将电梯的载重转换成模拟信号,再通过电压/频率转换,将其转换成对应的频率信号,来测量载重,从而进行自动检测,超重时自动报警并停机。在各楼层设置了位置检测电路,保证了电梯停靠位置准确。整个系统实现了电梯控制的基本功能。     

一种调频连续雷达波超低相位噪声频率综合器的设计与实现

本文利用直接数字频率合成器(DDS)、低相位噪声锁相技术和可编程逻辑器件(PLD),设计了一种调频连续雷达波(FMCW)超低相位噪声频率综合器。该频率综合器在X波段频率不仅可以实现相位噪声-106dBc/Hz@1kHz和-147dBc/Hz@1MHz的指标,而且还具有捷变频、数字幅度控制、低功耗、体积小和重量轻等优异特性。     

2004年山东省大学生电子设计竞赛一等奖多功能数字钟(B题)

本系统的设计电路由实时时钟模块、环境温度检测模块、电网检测模块、人机接口模块、报警模块等部分组成。其中实时时钟采用DS12887,可实现年、月、日、时、分、秒等时间信息的采集和闹钟功能;温度检测模块由DS18B20集成温度传感器对现场环境温度进行实时检测;电网检测模块由AD536、ICL7135等实现对电网电压有效值的采样和频率的间接测量及电网电压的欠压、过压检测;人机接口模块由2×8键盘和CA12864A点阵液晶组成,可实现题目要求的时间显示、闹钟设置、环境温度测量、电网电压、电网频率显示等功能;报警模块由报警蜂鸣器和带音乐芯片的扬声器等可实现闹铃控制和电网电压的过压、欠压报警功能。     

2004年吉林省大学生电子设计竞赛电压控制振荡器(F题)

本系统主要由电源、锁相环振荡器和稳幅电路三部分组成。实现了题目给定的基本要求,并出色地完成了设计任务的发挥部分。电路采用单片集成振荡器(MC1648)、变容二极管等组成压控振荡器产生正弦波;利用单片机(89C51)控制集成锁相环(BU2614)进而控制压控振荡器得到高频率稳定度的输出信号;利用振荡器内部AGC电路自动控制振荡器增益,稳定输出幅度;采集并显示输出信号幅度。键盘预置频率值以及振荡频率步进值,能根据需要设置不同的步进值。采用液晶显示输出频率、峰峰值,界面友好并有效降低系统功耗。多路输出的电源装置供给系统稳定运行所需各类电源。制作工艺特点是高频及部分低频电路采用印刷电路板,减小分布参数以及介质损耗对系统工作稳定性的影响。采用集成锁相环芯片进行振荡频率闭环控制,频率输出稳定度大大提高。