手写绘制板论文

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1、手写绘制板论文2013年全国人学生电子设计竟赛手写绘制板（G题）【木科组】2013年9月4日摘要关键字：ABSTRACTi冃录第一章方案比较与设计21.1测量阻值的方案选择21.2恒流源电路的方案选择21.3开关电源的方案选择31.4显示电路的方案选择3第二章硬件电路41.1恒流源电路42.2H桥电路52.3开关电源电路62.4小信号放人电路7第三章系统理论分析与计算83.1XX的分析82.2XX的计算8第四章软件设计93.1软件实现功能综述92.2主程序流程图设计9第五章测试方案与测试结果103.1测试方案101.2测试条件与仪器115.3测试结果

2、分析115.3.1测试结果115.3.2测试分析与理论11第六章总结13参考文献14附录15附录-整体电路原理图15附录二系统操作说明15附录三主要程序清单15附录四元器件明细表15附录五仪器设备清单15附录六PCB图16附录七电路实物图17ii手写绘制板（G题）【木科组】第一章方案比较与设计1.1测量阻值的方案选杼覆铜板的坐标确建，需要根据覆铜板的阻值的人小，但覆铜板的阻值很小，为准确确定电阻，所以设计以下方案：方案一：测电压，通过分2组测量4个角落的电压，与表笔电圧进行比较。采用此方案精度高,缺点是比较麻烦，测量得出的是电压值,要进行换算。但铜板

3、阻值的精度为mQ级。，方案二：采用万用表，万用表电阻档直接测量即口J,简单易行。但是要求万用表的精度比较高，很难达到。综合以上两种方案，选择方案一。1.2恒流源电路的方案选择A/D采集时为防止有电流进入，而且需要给II桥提供恒定电流。所以设计以下方案:方案一：采用两只同型三极管，利用三极管相对稳定基极电压作为基准。这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，成本低。缺点是不同的工作电流下，电压也会有一定的波动。方案二：采用基准源TL431,整个电路的电流的数值可以自出控制，而且它结构简单，精度好，有很好的温度稳定性，能夠提供稳左的静态特性。

4、此设计的精度要求比较高，因此采用方案二。第2页共19页1.3开关电源的方案选择整个电路需要一个单12V电源供电，來保证电路的运行，所以设计以下方案：方案-、采用LM7812电源稳压电路，输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热口动保护。但是上电后发热严重，需耍加散热片，所以效率比较低。方案二、采用三端稳压电源电路，该方案结构简单，使用方便，干扰和噪声较小。数字电位器误差较人，控制精度不够高。所以否定了这种方案。方案三、采用LM2596开关电源电路，具冇很好的线性和负载调节特性，输出电压稳立可调，只需4个外接元件，这更优化了LM2596的使用，极大地简化

5、了开关电源电路的设计。功耗小，不需要加散热片，效率高。综合考虑采用方案三。1.4显示电路的方案选择系统中需要得知触点的具体位置，将表笔测量触电位置正确显示，具体有以下儿种方案：方案一：采用数码管显示。数码管显示更加清晰，更加适合在白天等强光条件卜-显示。数码管显示内容单一，外部电路复杂，占用的单片机的资源比较多而冃不能显示汉字。方案二：釆用液晶1602显示o1602内部集成有显示芯片,可以识别英文字母、阿拉伯数字和日语片假名。但是1602浪费显示屏幕，显示内容少，不能满足要求。方案三：采用液晶12864显示。12864体积小，成本低，功能强可视而积人

6、，画而效果好，抗T扰能力强，，显示内容丰富、清晰、快速，可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平而而板上产生图象，而且显示效果较好，容易编程实现。因此系统选用12864的液晶显示器。第3页共19页第二章硬件电路木手写绘制板控制系统，主要由单片机、小信号放人模块、II桥模块、悄流源模块、显示等模块组成。硬件整体电路图如图1所示，图2.1系统整体框图（1）恒流源电路，主要是由输入级和输出级构成，输入级提供参考电流,输出级输出H桥需要的恒定电流。同时，防止A/D有电流进入。（2）H桥电路，主要采用MOS管。电流经过H桥，通过控制H桥＞

7、«MOS管的导通，测量

8、另一个H桥中的电压。（3）小信号放大电路，因为H桥和表笔输出的电压极小，通过正向放大，将H桥测出的电压进行放人，便于分析比较。（4）显示电路，通过CPU与液晶显示屏12864连接，当表笔接触铜箔表而时，能够显示明确位置和和横纵坐标及四象限坐标值。2.1恒流源电路图2.2为横流源电路，主要由TL431、8050、LM324、TL084组成。输入电压+5V,TL431给R3提供稳定的2.5V电压，TL431是一个有良好的热稳定性能第4页共19页的三端可调分流基准源。R4起分压作川。2.5V电圧通过电压跟随器LM234输出2.5V,MOS管打开，有一个稳主

9、的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化。当LM234的输入电压增大时，场效应管的压差减小，MOS管