大学生电子设计竞赛I题可见光室内定位装置.docx
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C
-
20
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20
E
-
20
D
2017 年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
(1)8 月 9 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 12 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。
可见光室内定位装置(I 题)
【本科组】
一、任务
设计并制作可见光室内定位装置,其构成示意图如图 1 所示。
参赛者自
行搭建不小于 80cm×80cm×80cm 的立方空间(包含顶部、底部和 3 个侧面)。
顶部平面放置 3 个白光 LED,其位置和角度自行设置,由 LED 控制电路进
行控制和驱动;底部平面绘制纵横坐标线(间隔 5cm),并分为 A、B、C、
D、E 五个区域,如图 2 所示。
要求在 3 个 LED 正常照明(无明显闪烁)的
情况下,测量电路根据传感器检测的信号判定传感器的位置。
LED 控制电路
LED1 LED2 LED3
y(cm)
40
-40
40
x(cm)
传感器
测量电路
LCD
-40
图 1 可见光室内定位装置示意图 图 2 底部平面坐标区域图
I-1/3
二、要求
1.基本要求
(1)传感器位于 B、D 区域,测量电路能正确区分其位于横坐标轴的上、
下区域。
(2)传感器位于 C、E 区域,测量电路能正确区分其位于纵坐标轴的左、
右区域。
(3)传感器位于 A 区域,测量显示其位置坐标值,绝对误差不大于 10cm。
(4)传感器位于 B、C、D、E 区域,测量显示其位置坐标值,绝对误差不
大于 10cm。
(5)测量电路 LCD 显示坐标值,显示分辨率为 0.1cm。
2.发挥部分
(1)传感器位于底部平面任意区域,测量显示其位置坐标值,绝对误差不
大于 3cm。
(2)LED 控制电路可由键盘输入阿拉伯数字,在正常照明和定位(误差满
足基本要求(3)或(4))的情况下,测量电路能接收并显示 3 个 LED 发
送的数字信息。
(3)LED 控制电路外接 3 路音频信号源,在正常照明和定位的情况下,测
量电路能从 3 个 LED 发送的语音信号中,选择任意一路进行播放,且
接收的语音信号均无明显失真。
(4)LED 控制电路采用+12V 单电源供电,供电功率不大于 5W。
(5)其他。
三、说明
1.LED 控制电路和测量电路相互独立。
2.顶部平面不可放置摄像头等传感器件。
3. 传感器部件体积不大于 5cm×5cm×3cm,用“┼”表示检测中心位置。
4. 信号发生器或 MP3 的信号可作为音频信号源。
5. 在 LED 控制电路的 3 个音频输入端、测量电路的扬声器输入端和供电电
路端预留测试端口。
6. 位置绝对误差:
e = (x - x0 )2 + ( y - y0 )2
式中 x 、 y 为测得坐标值,x0、y0 为实际坐标值。
7. 每次位置测量开始后,要求 5s 内将测得的坐标值锁定显示。
8. 测试环境:
关闭照明灯,打开窗帘,自然采光,避免阳光直射。
I-2/3
项目
主要内容
满分
设计
报告
系统方案
比较与选择
方案描述
4
理论分析与计算
定位方法
信息发送接收方法
抗干扰方法
误差分析
6
电路与程序设计
电路设计
程序设计
4
测试方案与测试结果
测试方案
测试结果完整性
测试结果分析
4
设计报告结构及规范
性
摘要
正文结构
图表规范性
2
合计
20
基本
要求
完成第
(1)项
10
完成第
(2)项
10
完成第(3)项
10
完成第(4)项
16
完成第(5)项
4
合计
50
发挥
部分
完成第
(1)项
12
完成第
(2)项
10
完成第(3)项
18
完成第(4)项
5
其他
5
合计
50
总分
120
四、评分标准
I-3/3