科技创新[2A]讲座6-拓展任务推荐项目的方案提示

工程实践与科技创新2A讲座6:拓展任务推荐项目的方案提示上海交通大学电子工程系2011年4月,2,中期检查和拓展项目申请,无论是否做拓展，都必须进行中期检查,妥善保管中期检查记录（科技创新检查评分记录表），切勿遗失！,拓展任务推荐项目的指定下发器材,因各组具体方案差异，指定下发器材不保证其在种类数量上无多余或无缺少,拓展任务的最终考核,拓展任务项目单独检测，成果评价以加分形式记入作品检测成绩拓展任务的相关工作须在设计报告中描述占用名额并领取了材料,但未投入实质性工作的，将严重扣分经努力而未做成功的,不扣分自费解决器件完成项目，作品成果同样予以认可鼓励独创性的自选项目,完成一个推荐项目，允许申请下一个推荐项目，项目额满为止,3,Agenda,拓展任务推荐项目的方案提示,液晶显示函数信号发生暨电子音乐合成播放器自动增益调整红外遥控音量放大电路,优先实现电路功能，之后可以适当做些自己设计的定量检测试验，发挥自主探究能力，获得更好的评价！,4,拓展任务的推荐项目1-液晶显示,液晶显示（难度）,拓展后功能效果,同时可显示16x（2行）各种ASCII码字符；滚屏、反显等,重点和难点,搞清液晶模块外围电路及与8255间的连线方式,对8255的编程操作；对液晶控制的编程操作,新增电路或器件,并口扩展芯片8255原厂DataSheet；微机单片机原理教材,液晶模块FTP上有关资料（提示：含直接和间接资料）,单片机,8255,液晶电路模块,总线扩展,PAPBPC,放大器电路,5,液晶模块外部电路连接建议,单片机,8255,液晶电路模块,总线扩展,PAPBPC,放大器电路,拓展任务的推荐项目1-液晶显示,单片机P1.4已指定连接8255的Reset引脚，不能作他用，程序初始化部分须输出一个复位脉冲,6,单片机,8255,液晶电路模块,总线扩展,PAPBPC,放大器电路,拓展任务的推荐项目1-液晶显示,单片机P1.4已指定连接8255的Reset引脚，不能作他用，程序初始化部分须输出一个复位脉冲,定量检测试验(举例)：,字条横滚（走马灯）最高适宜速率测试格/秒,速率太快，无法被看清速率太慢，影响信息发布速度,7,函数信号发生暨电子音乐合成和播放（难度）,拓展后功能效果,电路可输出正弦、三角、锯齿、矩形（方波）等数学函数波形和播放音乐,重点和难点,编程实现周期性动态连续地改变放大器增益,新增电路或器件,增加1片4066，蜂鸣器,Vi,Vo,R1,Rf,拓展项目的推荐任务2-函数信号发生暨电子音乐合成和播放,单片机,8,提示：电路的两种工作模式(按键操作切换模式),1.做函数信号发生时，单片机output2输出信号控制增益动态变化，output1保持低电平输出,Vi,Vo,R1,Rf,(25-1)到(28-1)个有效状态相应增加单片机控制线,放大器输入信号由单片机控制,VCC,频率按曲调变化的方波,2K,510,510,5-8路控制信号,Output1低电平时，Vi约为2V左右,单片机,output1,output2,2.做电子音乐播放时，单片机output1输出频率动态变化的方波，output2可保持合适的输出不变,9012,拓展项目的推荐任务2-函数信号发生暨电子音乐合成和播放,9,拓展项目的推荐任务2-函数信号发生暨电子音乐合成和播放,定量检测试验(举例)：,波形幅度、频率实测,用示波器估测波形幅度和频率（可以“数格子”）,10,自动增益调节（难度）,拓展后功能效果,当输出信号峰值超限时，系统自动降低增益值，限制输出信号峰值,重点和难点,对电压比较、电平转换等电路的理解；编程实现,新增电路或器件,增加1片741；电平比较；电平转换（用LM324实现)；峰值检波,函数信号源Vi建议用正弦信号,Vo,R1,Rf,单片机,电平转换,检波,拓展任务的推荐项目3-自动增益调节,11,Vi,Vo,R1,Rf,单片机,参考电压Vref,VCC,741做电压比较（正负5V供电）,电平转换,检波,设计提示（Vref当作为上限电压）,1.Vo经检波后的信号大于Vref，则Vc为5V；单片机调减R1，增益减小,Vc,2.Vo经检波后的信号小于Vref，则Vc为-5V；单片机不动作，增益保持不变,1N4148,1K,拓展任务的推荐项目3-自动增益调节,单比较器,12,Vi,Vo,R1,Rf,单片机,上限参考电压Vmax,VCC,电平转换,检波,完善的方案：双比较器,若Vo的检波结果小于Vmax且大于Vmin，维持增益不变；否则，根据情况调整,Vcmax,1N4148,1K,下限参考电压Vmin,VCC,Vcmin,1N4148,1K,拓展任务的推荐项目3-自动增益调节,13,13,模拟开关4066的逻辑电平,控制信号,模拟信号入/出,模拟信号入/出,取VDD=5VVSS=-5V，4066的控制信号逻辑1=VDD0=VSS，与单片机逻辑电平不相同，需要附加转换电路,4066电源VDD=+5VSS=-5,控制信号逻辑判决门限：地电位,拓展任务的推荐项目3-自动增益调节,14,硬件设计提示,1.检波电路,输入,输出,2AP9或1N60,C0.1uF,2.电平转换（以单路为例）,10K,10K,VCC,输入,LM324做电压比较（正负5V供电）,输出,输入近似+5V,0V输出近似+5V,-5V,R,R、C取值应与输入信号频率相关，电子线路教材中有较详细分析。,拓展任务的推荐项目3-自动增益调节,输出至：4066正负5V供电,与2.5V做比较,输入自：单片机引脚正5V供电,15,定量检测试验(举例)：,自动调节功能（触发电压）的实测值,用示波器估测波形幅度和频率，可以“数格子”,拓展任务的推荐项目3-自动增益调节,16,音量遥控（难度）,拓展后功能效果,用红外方式，遥控对音频输入信号的放大倍数，输出至耳机,重点和难点,对电压比较、电平转换等电路的理解；编程实现,新增电路或器件,增加1片741；电平比较；电平转换(用LM324实现)；检波,Vo,R1,Rf,单片机,电平转换,驱动,耳机等音频输出设备,拓展任务的推荐项目4红外遥控音量放大电路,交流信号Vi建议用音乐,17,硬件设计提示,1.电平转换同自动增益控制中,JK插座（耳机插座）建议焊在电路板背面,拓展任务的推荐项目4红外遥控音量放大电路,2.驱动：射极跟随器,18,硬件设计提示,74HC123,3.红外发送和脉宽调制,红外发射管,产生t1脉冲,以两个二极管实现“或”逻辑,三极管驱动,拓展任务的推荐项目4红外遥控音量放大电路,19,硬件设计提示,4.红外接收,红外接收管,连接单片机,接收到红外光，红外接收管等效阻抗变小，电路输出较低电平；否则，红外接收管等效阻抗大，电路输出较高电平,适当选取参数t0和t1并设计电路单片机检测红外光持续时间，判断区分t0、t1两种脉冲,缺点：光强要足够使电路输出低于2.5V