2009年全国电子设计大赛B题—声音导引系统
编号：01 2009全国大学生电子设计竞赛题目B：
《声音导引系统》
目录
1方案设计与论证 (2)
1.1主控系统选择 (3)
1.2电机选择 (3)
1.3电机控制系统选择 (3)
1.4无线数据通信模块选择 (3)
1.5声音信号处理方案选择 (3)
2电路设计 (3)
2.1系统组成 (4)
2.2音频发射 (4)
2.3音频处理 (4)
2.4电机控制系统 (5)
3软件设计 (5)
4系统测试 (6)
4.1测试仪器 (6)
4.2测试方法 (6)
4.3测试数据 (7)
4.4误差分析 (7)
5设计总结 (7)
6参考文献 (7)
7 附录 (8)
附1：部分元器件清单 (8)
附2：仪器设备清单 (8)
附3：部分程序清单 (8)
声音导引系统设计与总结报告
摘要：本系统采用两片STC12C5A60S2增强型51单片机，双直流电机双轮驱动小车。通过接收点收到声音信号时间不同，判断小车离各个接收站的距离远近，通过无线传输模块控制车载单片机，进而控制小车运动，到达目的地，发出声光信号。本系统在设计中注意低功耗处理和力求高性价比等细节。
本设计主要特点：
1. 高效的L293电机驱动电路，提高电源利用率。
2．双电源设计，控制电路电源与电机电源隔离，信号通过光耦传输。
3．采用测时间差的方式，通过3点声音信号实现精确定位。
关键词: 声音导引可移动声源声音接收器单片机智能车
Abstract
T his system use two STC12C5A60S2 enhanced 51-series microcomputer, double dc motor drive car outfit. Through different voice signal method-the peak-trough received from various terminal, the car of distance, through wireless transmission module control vehicle, and control chip car movement, destination, a sound signal. This system in the design of low power consumption and high performance to such details.
1．方案设计与论证
1.1主控系统选择
方案一：采用高性能嵌入式系统，比如ARM。如果采用此方案，可以很好的解决数据处理和控制功能，但是ARM价格昂贵且本科阶段很少接触，在短时间内完成困难比较大。
方案二：采用大规模可编程逻辑器件，如FPGA，CPLD但本题属于控制类，不适合采用此方案。
方案三：采用2片高性能单片机来实现，一片用来处理音频信号接收，同时控制车载单片机，担当主控单片机。另一块作为从单片机，用来控制小车运动。
考虑到方案的可实行性和性价比，我们采用STC12C5A60S2增强型51单片机，此款单片机内部不分频，采用RISC精简指令集，可实现高速运算，存储空间大，价格低廉，性价比极高。
1.2电机选择
本题是控制类题目，所以电机的选择尤为重要。
方案一：选择普通直流电机，通过减速齿轮增大扭力，提高带负责能力。直流电机的优点是价格便宜，控制容易，但难以精确控制是其一大弱点。
方案二：选择步进电机。步进电机的特点是可以精确控制电机选择步数和角度，缺
点就是力矩比较小，容易失步，而且价格比较昂贵。
考虑到题目要求性价比高，所以我们选择普通直流电机，通过优良的控制算法，达到高精度定位。
1.3电机控制系统选择
方案一：通过晶体三极管等分立元件搭H桥。优点是价格便宜，结构简单，控制简单。但由于晶体三极管的承载电流比较小，驱动能力受到限制，因为是分立元件，稳定性不敢保证，且体积比较大。
方案二：采用集成芯片，如L293,L298等。其优点是集成度高，电路简单，控制方便可靠，体积小，效率高。
考虑到小车比较小，要安装的电子装置比较多，控制精度比较高，所以选用低电压驱动高效率的L293驱动芯片(L298需要的驱动电压高,效率低)。
1.4无线数据通信模块选择
方案一：红外通信，红外通信器件易得，价格低廉，但必须直线收发是其致命弱点。
方案二：采用nFR24L01无线通信模块，此无线通信协议工作于2.4～2.5 GHz ISM 频段，数据传输率最快可达2 Mb／s。
我们选用nFR24L01无线通信模块，确保通信的流畅性和准确性。
1.5声音信号处理
方案一：由于声源离各接收站距离不等，所以各接收站收到声音信号所需时间不等，进而可以判断出小车方位，引导小车前进。
方案二：由于声源离各接收站距离不等，所以各接收站收到声音信号的强度不等，通过AD转换器测出电压大小，进而可以判断出小车大概方位，引导小车前进。
由于接收站离主控单片机有1米距离，传输距离比较远，需要导线比较长，容易受分布电容等干扰，直接传输电压信号容易导致不精确，所以我们采用测时间差的方法。
小结：
经过几番仔细的论证和比较，我们决定了本系统主要模块方案如下：
音频处理方案：采用测时间差的方式。
主控制器：两片STC 12C5A60S2增强型51单片机。
小车行驶方案：双直流电机双轮驱动。
无线通信模块：nFR24L01通信模块。
电机控制系统：NEC_MMC电机控制芯片和L293集成芯片。
2．电路设计
2.1系统组成原理
本系统由声源发射器，接收站A，接收站B，接收站C，主控单片机，无线传输模块，从控单片机，NEC MMC-1电机控制芯片，电机驱动模块，声光电路等组成。
图2.4电机控制和驱动原理图
3．软件设计
设可移动声源为S点，如果AS距离大于BS距离，则车向9点钟方向前进，如果AS距离小于BS距离，则车向3点钟方向倒车，如果AS等于BS，则说明小车在AB的中垂线上。如果AS距离大于CS距离，则车向6点方向前进，如果AS距离小于CS距离，则小车向12点钟方向倒车，如果AS等于CS，则小车到达W点。
图3.1 小车行驶示意图
N
图3.2系统整体流程图
4．系统测试
1.测试仪器 秒表，米尺等。
2.测试方法
通过改变小车的起始位置，测量小车走完全程所需时间，计算出平均速度。
3.测试数据
可移动声源在Ox 线上重新启动位置到移动停止点的直线距离 再次运动时间 平均速度2＝
可移动声源的起始位置到Ox 线的垂直距离
响应时间 平均速度1＝
经测试，本小车基本达到发挥部分要求。
4.误差分析
小车有时并不能完全直线行走，略微有点跑偏，经分析原因有两个：
1）小车是新买的，齿轮磨合情况不同，导致两个轮子速度不一致。
2）因为小车上装置比较多，导致重心偏移，轮子受到的阻力不同，导致小车跑偏。
5．设计总结
本作品以两片STC 12C5A60S2增强型51单片机为核心部件，通过接收站收到音频信号的响应时间不同，配合一套完整的程序，实现了小车的精确定位。在设计中，我们尽量采用低功耗器件，力求硬件电路的经济性和精简性，充分发挥软件控制灵活方便的特点，来满足设计要求。
6．参考文献
[1]全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编[M] ．北京理工大学出版社,2007
[2]黄开胜. 学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯[M] ．北京航天航空大学出版社,2007
[3]万福君，潘松峰．单片微机原理系统设计及应用[M] ．合肥：中国科学技术大学出版社，2001
[4] (日)森政弘，(日)铃木泰博．机器人竞赛指南 [M] ．北京：科学出版社，2002
[5] 王灏，毛宗源．机器人的智能控制方法[M] ．北京：国际工业出版社，2002
[6] 张培仁，张志坚．基于16/32位DSP机器人控制系统设计与实现[M] ．北京：清华大学出版社
7. 附录
附1：部分元器件清单
芯片：STC 12C5A60S2*2 NEC_MMC*1 L293*1 74LHC04*1，
LM386*3 LM567*3 TP521*1 nFR24L01无线通信模块*2
MIC*3 喇叭*1 电阻电容若干导线若干
单片机最小系统
附2：仪器设备清单
秒表米尺万用表函数信号发生器示波器
附3.：程序清单
/********************************************************************************
* FileName：carmotorSPI.C (be included in project fts-89c52.Uv2)
*
* Brief Introduction：2009年全国大学生电子设计竞赛本科组题目B 中需要用到的对电机
控制芯片（C公司的MMC-1）的单片机控制程序。单片机采用STC 12C5A60S2芯片，接PWM或步进
电机波形产生芯片MMC-1，通过L293驱动芯片驱动直流电机。
*
* Author：吴飞
*
* Date：2009.9.2~2009.5
*
* Edition：
*
* note:STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，
是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。
所以本系统中的延时程序delay_10us(uchar n); delay_ms(uint n);延时时间只有设定值的1/10左右!!!!
********************************************************************************/
//#include
// for the intended 8051 derivative */
#include
// for the intended STC12C5A60S2 derivative */
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//==========================================
//定义空指令
#define _Nop() _nop_()
//==========================================
//端口定义
//uchar temp1,temp2;
sbit SPISO=P1^3;
sbit MOSI=P1^4;
sbit SPICLK=P1^5;
//变量定义
uchar motor;
//常量定义
#define motorL 0x50 //小车左轮直流电机受MMC电机通道0（CH1DCPWM及CH1DCDIR）
//0x50为该通道命令寄存器地址
#define motorR 0x54 //小车右轮直流电机受MMC电机通道1（CH2DCPWM及CH2DCDIR）
//0x50为该通道命令寄存器地址
#define dirfront 1
#define dirback 0
//===========================================
//函数声明
void WT_BYT_SPI(unsigned char cByte);
void drivemotor(uchar motor,uchar speed,bit dir);
void stopmotor(uchar motor);
void delay_10us(uchar n);
void delay_ms(uint n);
//void SPI_Write(char dat);
//unsigned char RD_BYT_SPI(void);
//void WT_WORD_SPI(unsigned int cWord);
void main()
{
EA=0; //关中断
delay_ms(10); //等待系统及MMC-1初始化
while(1)
{
drivemotor(motorL,0x1F,dirfront); //for testing
delay_ms(30000);
stopmotor(motorL); //for testing
delay_ms(30000);
drivemotor(motorL,0x1F,dirback); //for testing
delay_ms(30000);
stopmotor(motorL); //for testing
delay_ms(30000);
}
}
/********************************************************************* *Function Name: drivemotor
*Function description:
驱动电机运转.可控制且必须依次正确填写以下输入参数。
*Parameter:
IN:
motor:电机编号，取值范围---motorL、motorR;
speed:电机转速等级，取值范围从慢到快为---0xff至0x0，注意顺序;
dir：电机转动方向，取值范围---dirfront、dirback.
OUT: void
**********************************************************************/
void drivemotor(uchar motor,uchar speed,bit dir)
{
uchar command;
if (dir==dirfront) {command=0xc0;}
else {command=0xe0;}
WT_BYT_SPI(motor+3);
WT_BYT_SPI(speed);
WT_BYT_SPI(motor);
WT_BYT_SPI(command);
}
/********************************************************************* *Function Name: stopmotor
*Function description:
停止电机运转.可控制且必须依次正确填写要停止的电机编号。
*Parameter:
IN:
motor:电机编号，取值范围---motorL、motorR;
OUT: void
**********************************************************************/
void stopmotor(uchar motor)
{
WT_BYT_SPI(motor);
WT_BYT_SPI(0x40);
}
/*********************************************************************
*Function Name: WT_BYT_SPI
*Function description:
向SPI总线写出一个字节。
*Parameter:
IN:
cByte:写出的内容，取值范围---0x0至0xff;
OUT: void
**********************************************************************/
void WT_BYT_SPI(unsigned char cByte)
{
unsigned char i;
SPICLK=0;
delay_10us(10);
for(i=0;i<8;i++)
{
if((cByte&0x80)==0) MOSI=0;
else MOSI=1;
delay_10us(10); //根据MMC-1用户手册sck频率: 500HZ ~ 100KHZ 即周期0.2ms~10us
//注意定时时间约为1/10 的10*10us 即10us，周期为20us9 SPICLK=1;
delay_10us(10);
SPICLK=0;
cByte<<=1;
}
}
/*********************************************************************
*Function Name: delay_10us
*Function description:
1.delay n*10us.
*Parameter:
IN: void
OUT: void
**********************************************************************/
void delay_10us(uchar n)
{do
{_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
} while(--n);
}
/********************************************************************* *Function Name: delay_ms
*Function description:
1.delay n*1ms function.
*Parameter:
IN: void
OUT: void
**********************************************************************/ void delay_ms(uint n)
{do delay_10us(131);
while(--n);
// WDI=~WDI;
声音引导系统(完整版)
2009全国大学生电子设计竞赛题目B： 《声音导引系统》 参赛学生： 指导教师： 学校：临沂师范学院 院系：信息学院
目录 一、设计任务与要求 (1) 二、系统整体设计方案比较与选择 (1) 三、设计与论证 (1) 1、电机运行速度设计 (1) 2、误差信号的产生 (2) 3、控制理论简单计算 (2) 四、电路设计 (2) 1、系统整体设计框 (2) 2、单元电路设计 (3) 1）可移动声源及声音接收器 (3) 2）电机驱动电路设计 (4) 3）无线收发模块 (5) 3、电源设计 (5) 五、软件设计 (6) 六、运行情况测试 (7) 1、声源速度测试 (7) 2.测试方法 (7) 3.测试数据 (7) 4.误差分析 (8) 七．设计总结 (8) 八．参考文献 (8) 九. 附录 (8) 十、结束语 (13)
声音导引系统设计与总结报告 摘要： 本文描述了声音导引系统的设计原理和实现方法。该系统由AT89S52单片机控制，双直流电机双轮驱动小车。通过NEC公司的ASSP电机控制芯片和单片机之间的串行通信实现可移动声源的运动。主控制器利用不同声音接收器间产生的误差信号，并用无线通信方式将此误差信号传输至可移动声源，引导其运动。到达目的地，发出声光信号。系统最大特点在于软件设计采用层次化、模块化的设计方法，使得复杂数学模型和控制算法得以简化和快速开发。经调试和测试，系统各项性能参数已基本达到设计指标。且本系统在设计中注意低功耗处理和力求高性价比等细节。 关键词： 声音导引 89S52单片机 ASSP芯片算法 Abstract T his system use two STC12C5A60S2 enhanced 51-series microcomputer, double dc motor drive car outfit. Through different voice signal method-the peak-trough received from various terminal, the car of distance, through wireless transmission module control vehicle, and control chip car movement, destination, a sound signal. This system in the design of low power consumption and high performance to such details.
电子系统综合设计报告
电子系统综合设计报告 姓名：陈丹 学号：100401202 专业：电子信息工程 日期：2013-4-2 南京理工大学紫金学院电光系
1 引言 温控仪是调控一体化智能温度控制仪表，它采用了全数字化集成设计，具有温度曲线可编程或定点恒温控制、多重PID调节、输出功率限幅曲线编程、手动/自动切换、软启动、报警开关量输出、实时数据查询、与计算机通讯等功能，将数显温度仪表和ZK晶闸管电压调整器合二为一，集温度测量、调节、驱动于一体，仪表直接输出晶闸管触发信号，可驱动各类晶闸管负载。YWK-CT温度控制器采用智能PID控制，当通过热电偶（热电阻）采集的被测温度偏离所希望的给定值时，YWK-CT温度控制器可根据测量信号与给定值的偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，从而控制继电器通断比率，促使测量值恢复到给定值，达到自动控制的效果；控制器还具有上、下限温度告警和继电器输出功能，性价比高，可广泛用于电力、化工、注塑、包装、食品等企业。此次设计温控仪主要想用温度传感器采集当前温度，在数码管上显示。通过这次课程设计锻炼我们的单片机应用能力以及对电子设备的实际操作能力，也可以说是为最后的毕业设计做铺垫。希望通过这次设计，能让自己对电子设计有更清晰的概念，而不是纸上谈兵。能够让所学与实际相结合。
2 系统设计 2.1总体方案设计 2.1.1总体设计流程 2.1.2温控仪原理图 开始 理解课题技术指标 子系统设计 单元电路设计 元器件选择 仿真、安装调试 正式样机设计 结束 调整 是否合格 N Y 设定输入 单片机 LED 显示 控制输出 双向可 继电器 控制 风扇 信号调 A/D 采集 加热丝 传感器
B题 声音导引系统 (四川.西南科技大学)
声音导引系统 西南科技大学姜军周仁彬丁华建 赛前辅导教师：张华文稿整理辅导教师：王姮梁艳阳 摘要：系统以A VR系列Mega88为主控模块，采用NEC的电机控制芯片MMC-1控制L298N，实现可移动声源的运动控制。主控模块通过PWM控制L298N驱扬声器发音，同时接收接收器反馈的声源位置信息，经滤波处理并计算出声源当前的位置以及得到新的运动方向后，通过PID位置控制算法控制步进电机实现可移动声源的高速高精度声音引导定位。 关键字：声音引导，运动控制，PID算法 Abstract: The designed system realizes the motion control of the mobile sound source based on main process unit (MPU) A VR Mega88 MCU and NEC’s motor control chip MMC-1 controlling L298N chip. The MPU controls L298N by PWM method to drive the speaker, receiving feedback information from the receiver, and calculate the sound source’s current location and the moving direction after information filtering. Afterward, the high-speed high precision steering control according to sound source can be implemented through the PID control for stepping motor. Keywords: guide by sound, motion control, PID algorithm. 1 系统方案设计 1.1 系统方案 根据题目的功能及参数要求，本系统基本结构示意图如图1所示。 图1 系统结构示意图 声源检测、主控模块、电机驱动及信号无线传送方式等的方案选择情况如下：1）声源检测：（方案一）用运算放大器将拾音器输出的微弱电信号放大，用LM393比较器产生方波信号，以触发单片机中断，但由于有较多的干扰信号，使音频信号无法正确提取，还会至使控制器死机。（方案二）用驻极体话筒作为拾音器，经KIA4558运算放大器前级滤波放大、KIA4558组成二阶有源带通滤波器
电子信息系统综合设计
温度检测报警电路设计及实现 第一章设计要求 §1.1课程设计要求 1、设计任务和要求 ①检测温度范围为0o~100 o，采用箔电阻、精密电阻及电位器组成测量电桥作为温度传感器； ②可设定报警温度上限值0o~100 o，我们选的是超过60摄氏度的时候报警； ③当检测温度超过设定上限值时，发出蜂鸣器报警声，要求报警声喃喃间断发声，频率约1Hz； 2、任务分配：将该温度检测系统分为五个模块，由五个人分别完成一个独立模块。 第二章系统组成及工作原理 §2.1温度采集和放大 首先，通过温度传感器(PT100,I<35MA)将温度模拟信号转化成一定的电信号，由于这个信号是一个相对较小和变化相对缓慢的信号，此时就需要一个对该信号放大的电路，考虑到有一定的干扰信号，而又要避免对干扰信号的放大，所以我们将采取差分放大电路，通过理伦计算当温度100的时候，对应的电信号最大，约等于0.15，所以我们的差分放大倍数在30-100内可调节。 §2.2 信号的过滤 信号采集和放大处理好了，我们知道任何一个信号的采集都会夹杂着一些干扰信号，所以这个时候要对这个信号进行过滤了，而我们需要的信号是一个变化很缓慢的信号，所以我们选择2阶低通滤波器，上限频率约为100HZ，根据 fh=1/2piRC，于是我们取R=5.1k，C=0.33uF. §2.3信号的控制 如图所示我们用到的是最普通的比较器，通过设定相应的阈值（0-5.6V可
调），然后与采集到的信号做比较，当大于设置的信号时输出低电平，当小于设置的信号输出高电平。其中跟随器是输出电压稳定，增加带负载的能力。 §2.4蜂鸣器的驱动 根据设计要求当超过一定的温度时蜂鸣器要以1HZ的频率响，因此我们选了一个周期为1秒的方波振荡器，根据公式我们选R3=1.39M，C=0.33uF.当温度超过设定的温度时，比较器输出低电平，有方波产生，蜂鸣器响，反之不响。 第三章信号的采集及报警电路的设计 方案一： 1.电路图 图 3-2 方案一原理图 2.参数的选择 由上图可知PT100的在100-200之间变化，而通过PT100的电流不能大于35MA，所以我们选1K 的电阻来限流。 3.工作原理和调试方法 （1）、调试方法：
军事电子信息系统综合集成探析
军事电子信息系统综合集成探析 作者：杨兰， 周继文， 叶酉荪 作者单位：武汉解放公园路45号通信指挥学院六系二十二队 430010 相似文献(4条) 1.会议论文李轩.蔡艳军军事电子信息系统集成研究2008 针对目前军事电子信息系统难以实现信息共享,不能适应目前现代战争的需要。提出了军事电子信息系统集成技术体系结构,设想采取三个阶段对电子信息系统进行集成建设。 2.期刊论文王志强.孙小军.WANG Zhiqiang.SUN Xiaojun Web Service技术在军事电子信息系统集成中的应用-长 春理工大学学报（自然科学版）2009,32(1) Web Service技术是商业领域实现面向服务的体系结构的一组标准,能够在不同平台、不同操作系统之间实现互操作.在分析了面向服务的体系结构和WebService关键技术的基础上,提出了利用Web Service技术集成军事电子信息系统的架构、框架和典型的应用流程,有效地解决了军事电子信息系统集成中接口、标准不同等问题. 3.期刊论文黄光奇.HUANG Guang-qi基于信息服务体系的军事电子信息系统集成机制研究-中国电子科学研究院 学报2008,3(3) 针对军事电子信息系统集成问题,采用面向服务的设计思想和指导原则,提出了信息服务体系的概念,分析了信息服务体系的特征、内涵与组成结构 ,建立了基于信息服务体系的军事电子信息系统集成机制,为军事电子信息系统的综合集成提供了新的实现途径. 4.学位论文常涛基于Agent的系统集成框架的研究和设计2008 现代军事指挥控制系统是由众多子系统构成的复杂而又庞大的系统，要使其有效地运转，正确而又充分地发挥各子系统的潜力和威力，就必须以信息技术为纽带，通过系统集成技术实现军事电子信息系统的一体化。目前，军事电子信息系统集成面临的问题有：各个部门的信息系统之间还没有实现有效的数据共享和服务共享，各个子系统之间缺乏统一的规范。 目前，传统的分布式系统集成技术主要以构件化模型为基础，大多以Client/Server为集成模式，把系统简单的划分为客户和服务器两部分，缺乏多角色，多用户，多层次的灵活的交互，集成系统缺乏必要的灵活性和柔性。 Agent技术，即智能代理技术是人工智能领域最新的研究成果，Agent本身具有主动性，自治性，社会性和智能性等特性。本文试图在传统的信息系统集成技术的基础上，把Agent技术和系统集成技术相结合，充分发挥Agent的技术优势，以提高集成系统的动态性和灵活性。 本文首先对Agent技术做了详细的分析和研究，分别对Agent的特性：主动性，自治性，社会性和智能性的概念，基本原理，一般实现技术都做了一定的研究，总结Agent的技术优势。同时，对现有的信息系统集成技术做了一定的讨论，特别是对信息系统集成的一些关键的技术：集成系统体系结构 ，构件模型以及构件之间组装协议和规约都做了充分的研究，同时总结了遗产系统的集成的一般方法。 通过对Agent技术的讨论和对信息系统集成技术的研究，本文研究并设计了一个基于Agent的系统集成框架。该系统集成框架采用软总线型体系结构，把被集成单元封装成具有独立功能模块Agent，使功能模块具有Agent的自治性和主动性。在本系统集成框架里，通过引入能力注册中心（CRC）模块来为整个系统提供目录服务，实现了服务的透明调用和能力的自动匹配，通过任务Agent和功能Agent的分层服务实现客户的业务需求，使集成系统具有一定的动态性和灵活性。 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/585121315.html,/Conference_6284313.aspx 授权使用：北京科技大学(bjkjdx)，授权号：56538c97-a699-4e65-b542-9dcf00c2214b 下载时间：2010年8月11日
信息系统机房工程设计及安装
图集编号 09DX009 图集名称 电子信息系统机房工程设计及安装 定价 45.00 元 开本 16 开 主编单位 ?中国电子工程设计院 ?中国建筑标准设计研究院 图集咨询 图集购买 内容简介 09DX009根据新修订出版的现行国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008和《电子信息系统机房施工及验收规范》GB50462-2008，主要编制了电子信息系统机房的分级、分区、设备布置；机房供配电系统和接地系统的设计；电磁屏蔽室的做法、机房布线、监控、火灾报警系统及灭火系统的设置；机房建筑、结构、空调、给排水专业的要求及做法；机房工程示例等。图集以电气专业为主，涉及建筑、空调等专业的专项设计，可指导从
事机房工程的人员对新编制国家规范的理解和应用，确保电子信息系统安 全、稳定、可靠地运行。 本图集适用于新建、扩建、改建建筑物中电子信息系统机房的设计、施 工和检测。 目录 目录 1 编制说明 4 图形及文字符号 5 术语 6 电子信息系统机房分级标准7 机房组成示意图8 建筑、结构要求9 机房供配电 机房供电系统说明10 A级机房供电系统框图11 A级机房供电系统图说明（10kV柴油发电机组）12 A级机房供电系统图（10kV柴油发电机组）13 A级机房供电系统图说明（0.4kV柴油发电机组）14 A级机房供电系统图（0.4kV柴油发电机组）15 A级机房供电系统图（0.4kV市电电源）16 A级机房UPS供电系统图（UPS模块化并联）17 A级机房UPS供电系统图（UPS带集中旁路）18 A级机房UPS供电系统图（UPS带手动旁路）19 B级机房供电系统框图20 B级机房供电系统图说明21 B级机房供电系统图（0.4kV市电）22
声音引导装置
目录 一、系统方案 1.声源S位置的计算 2.声音的收发与处理 3.无线收发模块 4.电机控制模块 5.声音收发系统的选择与制备 6.声光显示模块 二、系统的设计与实现 三、测试结果 四、结果分析 五、结束语 参考书目
声音引导系统（B题） 摘要：本系统以两片STC89C52RC做为控制核心，采用小音箱作为声源，能实现声源的大功率输出。用驻极体麦克风作为接收器并经过放大电路及三极管开关电路实现有声音时输入单片机高电平的目的，从而实现距离差的判断。采用机械波式无线收发模块，实现两个单片机的数据传送。 关键词：声音引导，STC89C51，ASSP控制芯片，驻极体麦克风 一、系统方案 1.声源S位置的计算 方案一：以A为原点，AB、AC分别为x轴、y轴建立坐标系。当S发出声音信号后，分别经过Δt1、Δt2、Δt3到达A、B、C三点并接收，经过一定的处理后可以计算出SA与SB、SA与SC得距离差ΔL1、ΔL2，可知其为两条双曲线。这样只通过发射一次声波信号就能计算出曲线的轨迹，得到交点，即当前声源S所在的坐标位置。这样理论上小车就能够直接走到W点。但此种方案对CPU的要求太高，运算时间长，容易导致单片机故障。 方案二：在ABC三点的接收信号传到单片机B，声源的控制CPU为单片机A。当系统启动时，单片机A开始计数同时发送指令时单片机B也开始计数。从声源发出声音道单片机B接收到声音经过了时间T，利用s=vt就可以得出声源到ABC的距离了。从而确定声源的坐标。此方案可以较精确的得出声源距ABC各自的距离，但所用的硬件设备较多，整系统的调试繁琐。 方案三：先忽略SA与SC之间的距离差。只比较SA与SB的距离差，当差为正时，小车向A的方向走，当为负时小车向B的方向走。当走到OX线时SA与SB得差为0，声源在原地停止5s~10s，然后比较SA与SC得距离差，操作同上。这样就可以使声源走到W处。此方案配合利用实时控制算法PID可以达到较好的效果，而且程序量小，所需的硬件设备很少。 方案选择：经过以上比较，我们选择了方案三。 2.声音的收发与处理 在A、B、C处分别放置三个麦克风A、B、C用以接收声音信号。 方案一：采用音频运放再经过施密特整形后进行逻辑运算的方法，进行相位差的计算。这样就能通过相位差来计算SA、SB、SC之间的距离，进而通过比较哪个大来进行相应的电机控制。 方案二：通过比较A、B及A、C接收到信号的时间差的正负来判断S距A、B、C哪个更远些，进而控制电机往相应的位置行走。此方案不需要很多的外围电路及程序设计，且可行性高。缺点是比较难达到比赛所要求的平均速度。 方案选择：鉴于硬件准备的不足及相应知识的缺乏，我们选择了方案二，以实现声源能够到达W点为最高目的。 3.无线收发模块 方案一：采用电磁波作为无线传输方法，如采用APC200A-43。APC200A-43模块是高度集成半双工微功率无线数据传输模块，其嵌入高速单片机和高性能射频芯片。采用高效的循环交织检错编码，抗干扰和灵敏度都大大提高，最大可以纠24bits连续突发错误。但其价格特高，如果邮购每片达100元，且程序调试复杂，烧写困难。 方案二：采用机械波作为无线传输的方法，即通过声波。让单片机B控制音响发声作为无线信号，在移动声源S上也安装一个麦克风作为无线接收装置。当SA和SB相等时，由单片机B控制的音响发声，使单片机A上的麦克风接收到信号，电机停止转动。
电子信息系统综合实验报告
电子信息系统综合实验报告 1.实验目的： 1.1.熟悉电路板的制作过程； 1.2.掌握Proteus的使用 1.3.对一般常用电子器件的识别和测量； 1.4.掌握电烙铁的使用及电路的焊接工艺； 1.5.掌握电路图的分析方法 1.6.掌握简单电子线路的调试技巧和方法。 2.实验设备及器材 手电钻，电烙铁，曝光机，斜口钳，感光敷铜板，显影剂，蚀刻机，焊锡，电子元器件，万用表，示波器。 3实验内容 3.1Proteus学习 3.1．1proteus简介 Proteus软件是英国Lab center electronics公司出版的EDA 工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、
PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。Proteus 软件具有其它EDA工具软件的功能。这些功能是：1．原理布图2．PCB自动或人工布线 3．SPICE电路仿真 3.1.2 Proteus的原理图绘制 3.1.3 Proteus PCB图绘制 （1）绘制电路原理图并仿真调试 （2）加载网络表及元件封装 （一）加载网络表 在ISIS 6 Professional 界面中单击Design Toolbar中的图标或通过Tools菜单的Netlist to ARES 命令打开ARES 6 Professional 窗口。可以看到，在图中左下角的元器件选择窗口中列出了从原理图加载过来的所有元器件。若原理图中的某些器件没有自动加载封装或者封装库中没有合适的封装，那么在加载网络表时就会弹出一个要求选择封装的对话框。这时就需要根据具体的元件及其封装进行手动选择并加载。 （二）设计元件封装
《电子信息系统机房设计规范》.pdf
《电子信息系统机房设计规范》GB 50174-2008 GB50174-2008电子信息系统机房设计规范 Code for Design of Electronic Information System Room 目次 1总则(1) 2术语(2) 3机房分级与性能要求(6) 3.1机房分级(6) 3.2性能要求(6) 4机房位置及设备布置(7) 4.1机房位置选择(7) 4.2机房组成(7) 4.3设备布置(8) 5环境要求(9) 5.1温度、相对湿度及空气含尘浓度(9) 5.2噪声、电磁干扰、振动及静电(9) 6建筑与结构(1 o) 6.1一般规定(1 o) 6.2人流、物流及出入口(1 0) 6.3防火和疏散(1 1) 6.4室内装修(1 1) 7空气调节(1 3)
7.2负荷计算(1 3) 7.3气流组织(1 4) 7.4系统设计(1 4) 7.5设备选择(1 6) 8电气(1 7) 8.1供配电(1 7) 8.2照明(1 8) 8.3静电防护(2 0) 8.4防雷与接地(2 0) 9电磁屏蔽(2 2) 9.1一般规定(2 2) 9.2结构型式(2 2) 9.3屏蔽件(2 3) 10机房布线(2 4) 11机房监控与安全防范(2 6) 11.1一般规定(2 6) 11.2环境和设备监控系统(2 6) 11.3安全防范系统(2 7) 12给水排水(2 8) 12.1一般规定(2 8) 12.2管道敷设(2 8) 13消防(2 9)
13.2消防设施(2 9) 13.3安全措施(3 0) 附录A各级电子信息系统机房技术要求(31) 本规范用词说明(3 8) 附：条文说明(3 9) 1 总则 1.0.1 为规范电子信息系统机房设计，确保电子信息系统设备安全、稳定、可靠地运行，做到技术先进、经济合理、安全适中、节能环保，制订本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建建筑物中的电子信息系统机房设计。 1.0.3 电子信息系统机房的设计应遵循近期建设规模与远期发展规划协调一致的原则。 1.0.4 电子信息系统机房设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。 2 术语 2.0.1 电子信息系统 electronic information system 由计算机、通信设备、处理设备、控制设备及其相关的配套设施构成，按照一定的应用目的和规则，对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统。 2.0.2 电子信息系统机房electronic information system room 主要为电子信息设备提供运行环境的场所，可以是一幢建筑物或者建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。 2.0.3 主机房computer room 主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装和运行的建筑空间。包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。 2.0.4 辅助区auxiliary room 用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所，包括进线间、测试机房、监控中心、备件库、打印室、维修室等区域。 2.0.5 支持区support area 支持并保障完成信息处理过程和必要的技术作业的场所，包括变配电室、柴油发电机房、UPS 室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房、消防和安防控制室等。 2.0.6 行政管理区 administrative area 用于日常行政管理及客户对托管设备进行管理的场所，包括工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间和用户工作室等。 2.0.7 场地设施 infrastructure 电子信息系统机房内，为电子信息系统提供运行保障的设施。
电子系统综合设计
数据采集系统的设计 中文摘要：数据采集系统，是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。 本课程设计对数据采集系统作了基本的研究。本系统主要解决的是采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送的实现方法。 关键词：数据采集、A/D转换、模拟量。数字量、串行通信 一、设计目的 1、综合运用所学相关课程的基础理论和基本知识，完成数据采集系统的设计。 2、学会PROTEUS电子设计软件使用。 3、掌握电子电路的测试方法，熟练应用电子工程领域相关仪器、仪表和设备对电路的技术指标进行测试。 二、设计内容 1、在PROTEUS电子设计平台，综合应用模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术，完成数据采集系统电路设计与仿真。 2、在电子综合实训平台，选择电路模块，实现硬件验证。 3、在电子测试平台上，对主要技术参数进行测试。 三、主要仪器设备 1、电子综合实训系统。 2、PROTEUS电子设计软件。 3、万用表。 四、数据采集系统设计 1、数据采集系统方案 图 1 硬件设计总体框图
方案说明：数据采集系统即通过改变输入模拟信号来改变A\D转换后的值，进而改变现实模块的显示值。 2、电路设计 在PROTUES中选用的就要元件有AT89C51、ADC0809、7SEG-MPX4-CC-BLUE、CAP、CAP-ELEC、CRYSTAL、POT-HG、RES、RESPACK-8。 图2 数据采集系统设计原理图 电位信号是模拟信号通过模数转换器ADC089转换成数字信号，输送到AT89C51单片机 中，通过单片机的分析处理后经过数码显示出来，我们可以得到确切的信号数据。 五、程序设计 流程图如下： 图3 数据采集系统设计流程图
基于单片机的声音导引自动定位系统设计
第13卷 第1期2011年1月 大连民族学院学报 Journa l of Dalian N ationalitiesU niversity V o.l 13,N o .1January 2011 收稿日期:2010-04-13;最后修回日期:2010-10-11 指导教师:陈兴文(1969-),男,辽宁锦州人,教授,主要从事计算机控制及教学管理研究。 文章编号:1009-315X (2011)01-0093-01 基于单片机的声音导引自动定位系统设计 艾青楠,金成宰,宋海波 (大连民族学院创新教育中心学生,辽宁大连116605) 中图分类号:TN919 文献标志码:A 1 理论算法分析 距离远的接收器一定比距离近的接收器后接收到信号[1]。如图1中当移动小车声源从OX 线右侧开始运动后,实时判断A 、B 两点接收到的音频脉冲信号的时间差,当时间差为零时,说明声源到A 、B 两点的距离相同。同理可以利用接收器A 、C 实现移动声源离目标Y 方向的位置。 图1 系统示意图 2 系统的软硬件设计 系统硬件结构如图2,其中电机控制采用NEC 公司的 A SSP 芯片,电机驱动采用两片M C33886芯片实现,采用P WM 技术控制;声音接收器利用SPCE061A 中集成的音频输入专用ADC 以及AGC 放大电路,移动小车声源利用SPCE061A 内置的DAC 和外接的功放实现脉冲音频信号输出;无线数据传输模块利用R F2401 B 实现移动小车声源与接收器之间的数据传输[2]。移动小车声源及接收端程序流程图如图3。 图2 硬件系统方框图 3 实验测试 当移动声源到达OX 轴后停留8s 再转向到达W 点, 对启动点到W 点的距离和响应时间进行测试,结果见表 1。测量平均定位误差为2.10c m,速度可以达到10c m s -1。 图3 软件程序流程图 表1 再次启动到达W 点的响应时间 再次启动点与W 点的距离/c m 433846第1次响应时间/s 4.094.05 4.33第2次响应时间/s 4.123.72 4.18第3次响应时间/s 3.973.44 4.24平均响应时间/s 4.063.74 4.41平均速度/(c m s -1)10.5910.1610.72平均定位误差/c m 2.40 1.60 2.30 系统利用无线通信技术和凌阳单片机语音处理技术实 现了移动声源与接收端之间的数据传送和采集和处理,可实现移动声源的自动定位功能,系统满足定位误差、定位速度等要求。 参考文献: [1]韦作凯,杜秋,臧晓明,等.基于单片机实现触摸屏的实 时数据采集[J].大连民族学院学报.2008,10(5):479.[2]彭传正,林春景.凌阳单片机原理与实践[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2006 (责任编辑 刘敏)
5.1音效系统及组建使用教程
目录 什么是5.1声道？........... 相信很多人都不太了解！ .. (2) 5.1声道表现的效果为： (2) 那么我们要怎样实现完整的5.1声道效果呢？ (2) 5.1声道音响设备包括： (2) 怎么识别播放设备是否支持5.1声道？ (2) 5.1音箱连接： (3) 5.1摆放示意图： (4) Realtek HD音频管理器声卡设置（5.1调试设置）： (4) 1、调出Realtek HD音频管理器 (4) 2、XP系统下Realtek HD音频管理器面板： (4) 3、WIN7/WIN8系统下Realtek HD音频管理器面板： (6) 哈曼卡顿5.1试音碟 (6) nrg文件播放方法 (7) Realtek声卡型号及驱动 (7) 声音设置原理： (8)
什么是5.1声道？........... 相信很多人都不太了解！ 5.1声道是指中央声道，前置左、右声道，后置左、右环绕声道，以及所谓的0.1声道重低音声道。 5.1声道表现的效果为： 中央声道喇叭，负责再生配合屏幕上的动作，大部分时间它是负责人物对白的部分；前置左、右声道喇叭，则是用来弥补在屏幕中央以外或不能从屏幕看到的动作及其他声音；后置环绕音效喇叭是负责外围及整个背景音乐，让人感觉置身于整个场景的正中央。万马奔腾的震撼、飞机从头顶呼啸而过的效果，就是由它所赐；而马达声、轰炸机的声音或是大鼓等震人心弦的重低音，则是由重低音喇叭一手包办。这套系统的优点在于可获得更清晰的前面声音、极好的音场形象和更宽阔的音场以及真实的立体环声，从而可以聆听到前所未有的背景中的细微声音移动。 那么我们要怎样实现完整的5.1声道效果呢？ 首要条件是要有一套5.1声道音响设备。其次是播放设备支持5.1声道（大多电脑和播放器都支持），最后是有带5.1音效的音源（高清无损或蓝光电影，3D游戏，无损音乐等）。 5.1声道音响设备包括： 2个前置音箱、2个后置音箱、1个中置环绕、 1个重低音炮，这五个声道相互独立，其中“.1” 声道，则是一个专门设计的超低音声道。 如：漫步者R151T(低端) ￥299元; 漫步者R351T07(中低端) ￥599元; 漫步者R501TIII (中端) ￥899元; 漫步者C6XD(中端) ￥1399元; 漫步者DA5100(中高端) ￥1799元; 漫步者S5.1Pro（高端无解码）￥2999元; 漫步者S5.1MKII（高端支持解码）￥3799元. （价格为现阶段全国统一网络售价，在此感谢天猫毅飞数码专营店技术支持。） 怎么识别播放设备是否支持5.1声道？ 电脑识别：
电子信息系统综合实验报告
电子信息系统综合实验报告 一、实验目的： 1、熟悉电路板的制作过程； 2、掌握protel 99的使用 3、对一般常用电子器件的识别和测量； 4、掌握电烙铁的使用及电路的焊接工艺； 5、掌握电路图的分析方法 6、掌握简单电子线路的调试技巧和方法。 二、实验设备及器材 手电钻，电烙铁，曝光机，斜口钳，感光敷铜板，显影剂氯化铁溶液，焊锡电子元器件（具体见清单），万用表，示波器。 三、实验内容 3.1 protel学习 1、protel简介 PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地，以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色，也因此时常电子产品功能故障时，最先被质疑往往就是PCB。 Protel 99 共分5个模块，分别是原理图设计、PCB设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、PLD设计。可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。 ⑴、Protel软件的功能及特色 ●可生成30多种格式的电气连接网络表； ●强大的全局编辑功能； ●在原理图中选择一级器件，PCB中同样的器件也将被选中； ●同时运行原理图和PCB，在打开的原理图和PCB图间允许双向交叉查找 元器件、引脚、网络 ●既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到PCB），也可以进行反向 注释（由PCB到原理图），以保持电气原理图和PCB在设计上的一致性； ●满足国际化设计要求（包括国标标题栏输出，GB4728国标库）； * 方 便易用的数模混合仿真（兼容SPICE 3f5）； ●支持用CUPL语言和原理图设计PLD，生成标准的JED下载文件； * PCB 可设计32个信号层，16个电源-地层和16个机加工层； ●强大的“规则驱动”设计环境，符合在线的和批处理的设计规则检查； ●智能覆铜功能，覆铀可以自动重铺； ●提供大量的工业化标准电路板做为设计模版； ●放置汉字功能； ●可以输入和输出DXF、DWG格式文件，实现和AutoCAD等软件的数据交
声音导引系统 (电子设计大赛)
电子设计竞赛 声音导引系统 作者：王一鸣范春辉陈昌曼 设计单位：天津工业大学2009年9月5日
声音导引系统 摘要：简易智能电动车由一个电动玩具车改造而成。系统的控制部分以单片机为核心，步进电机为驱动装置，通过发出周期性脉冲音频信号，对A，B，C，三个声音接收器的信号的采集、分配，处理，并反馈至电动车的核心单片机部分，进而实现功率放大，反馈所需要的执行命令至步进电机，较好地实现了电动车的驱动及转向电机的运动控制和相关信息的处理和声光显示。 关键词：电动车，传感器，驱动控制，无线语音收发，音频引导，液晶显示，声控功能
本系统要求设计并制作一声音导引系统，示意图如图1所示。 图1 系统示意图 S 可移动声源 图中，AB与AC垂直，Ox是AB的中垂线，O'y是AC的中垂线，W 是Ox和O'y的交点。 声音导引系统有一个可移动声源S，三个声音接收器A、B和C，声音接收器之间可以有线连接。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离，产生一个可移动声源离Ox线（或O'y线）的误差信号，并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源，引导其运动。 可移动声源运动的起始点必须在Ox线右侧，位置可以任意指定。1．基本要求
（1）制作可移动的声源。可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号， 如图2所示，声音信号频率不限，脉冲周期不限。 （2）可移动声源发出声音后开始运动，到达Ox 线并停止，这段运动时间 为响应时间，测量响应时间，用下列公式计算出响应的平均速度，要求平均速度大于 5cm/s 。 （3）可移动声源停止后的位置与Ox 线之间的距离为定位误差，定位误差小于3cm 。 （4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox 线左侧的距离小于5cm 。 （5）可移动声源到达Ox 线后，必须有明显的光和声指示。 （6）功耗低，性价比高。 2．发挥部分 （1）将可移动声源转向180度（可手动调整发声器件方向），能够重复基本要求。 （2）平均速度大于10cm/s 。 （3）定位误差小于1cm 。 （4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox 线左侧距离小于2cm 。 （5）在完成基本要求部分移动到Ox 线上后，可移动声源在原地停止5s ～ 10s ，然后利用接收器A 和C ，使可移动声源运动到W 点，到达W 点以后，必须有明显的光和声指示并停止，此时声源距离W 的直线距离小于1cm 。整个运动过程的平均速度大于10cm/s 。 图2 信号波形示意图 可移动声源的起始位置到Ox 线的垂直距离 响应时间 平均速度＝
综合电子信息系统需求工程概述
第5期2007年10月 中国电子科学研究院学报 Journa l of CA EIT V o.l 2No .5O ct .2007 收稿日期:2007 05 20 修订日期:2007 08 10 综 述 综合电子信息系统需求工程概述 许建峰,陈奇伟,李承延,郝政疆 (中国电子科学研究院,北京 100041) 摘 要:基于需求工程对于综合电子信息系统建设和集成的重要意义,阐述了综合电子信息系统需求工程的基本概念、重要作用和主要特点,讨论了在综合电子信息系统建设中开展需求工程的基 本内容、实施过程、主要方法和评价准则,提出了当前及今后相关领域亟待解决的主要问题。关键词:综合电子信息系统;需求工程;体系结构方法 中图分类号:E 139 文献标识码:A 文章编号:1673 5692(2007)05 450 06 Overview of Require ments Engi neeri ng of C 4 IS R XU Jian feng ,C HEN Q i w e,i L I Cheng yan,HAO Zheng jiang (Ch i na A cade m y o f E lec tron i cs and Informa ti on T echno l ogy ,Be ijing 100041,Ch i na) Abst ract :Based the i m portance to the constr uction and integ ration o f C 4 I SR,expatiate the concep,t f u nction and characteristic of Require m en ts Eng i n eering o f C 4 I SR,and discusses the basic conten,t i m p le m ent process ,m ajorm ethods and the rule of evaluati o n .In add ition ,the m ajor pr oble m s wh ich desid erate to be resolved currently or in t h e future are a lso g i v en .K ey w ords :C 4 I SR;require m en ts eng i n eering ;architecture m ethod 0 引 言 综合电子信息系统是我军对指挥控制、信息感知、信息传送、信息对抗、信息保障装备及计算和数据资源等构成的各种军事信息系统的统称。随着电子信息技术的迅速发展及其在军事领域的广泛应用,综合电子信息系统的内涵不断扩充。美军对类似综合电子信息系统的界定由最初的C 2 ,逐步扩充到C 3 I 、C 4 I 、C 4 ISR,直到最近的C 4 K ISR,就显著地表征了这个趋势 [1] 。 20世纪90年代初,海湾战争使美军认识到多军兵种联合作战将是信息化作战的主要方式,而这方面能力的不足是其军队建设存在的主要问题,各类综合电子信息系统的互操作能力弱则是导致联合作战能力不足的重要原因。为此,美军参联会于1992年制定了 武士C 4 I 计划,在这个纲领性文件的指导之下,一系列以支持跨军兵种联合作战为目 的的综合电子信息系统应运而生并且迅速发展,有力地支持了美军在其后进行的几场高科技局部战争。美军在2003年伊拉克战争得手以后,其高层人士就曾评价美军在战争中最大的成功就是利用综合电子信息系统将90%以上的作战要素连接成为一个整体。所以,综合电子信息系统已经从传统意义上的保障和配套装备发展成为现代战争中支持多军兵种联合作战的核心装备。 与各类主战武器平台和打击武器相比,综合电子信息系统具有以下重要特征:第一,综合电子信息系统直接面向各级指挥机构,指挥员的作战指挥思想在很大程度上需要通过它来实现;第二,综合电子信息系统连接各个作战单元,各类作战单元的整体作战能力取决于它的整体连通性和匹配性;第三,由于信息传输和处理能力的大幅度提升,很多战术思想、协同流程、控制逻辑已经直接体现或固化到综合电子信息系统的技术状态中。
2009年全国大学生电子设计大赛题目(全)
光伏并网发电模拟装置（A 题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S 和电阻R S 模拟光伏电池，U S =60V ，R S =30Ω~36Ω；u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V ，频率f REF 为45Hz~55Hz ；T 为工频隔离变压器，变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10，将u F 作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L =30Ω~36Ω。 R L U S 图1 并网发电模拟装置框图 二、要求 1．基本要求 （1）具有最大功率点跟踪（MPPT ）功能：R S 和R L 在给定范围内变化时， 使d S 1 2 U U =，相对偏差的绝对值不大于1%。 （2）具有频率跟踪功能：当f REF 在给定范围内变化时，使u F 的频率f F =f REF ， 相对偏差绝对值不大于1%。 （3）当R S =R L =30Ω时，DC-AC 变换器的效率η≥60%。 （4）当R S =R L =30Ω时，输出电压u o 的失真度THD ≤5%。 （5）具有输入欠压保护功能，动作电压U d （th ）=（25±0.5）V 。 （6）具有输出过流保护功能，动作电流I o （th ）=（1.5±0.2）A 。 2．发挥部分 （1）提高DC-AC 变换器的效率，使η≥80%（R S =R L =30Ω时）。 （2）降低输出电压失真度，使THD ≤1%（R S =R L =30Ω时）。 （3）实现相位跟踪功能：当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时，
均能保证u F 与u REF 同相，相位偏差的绝对值≤5°。 （4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。 （5）其他。 三、说明 1．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。 2．U S 采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。 3．控制电路允许另加辅助电源，但应尽量减少路数和损耗。 4．DC-AC 变换器效率o d P P η= ，其中o o1o1P U I =?，d d d P U I =?。 5．基本要求（1）、（2）和发挥部分（3）要求从给定或条件发生变化到电路 达到稳态的时间不大于1s 。 6．装置应能连续安全工作足够长时间，测试期间不能出现过热等故障。 7．制作时应合理设置测试点（参考图1），以方便测试。 8．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、 主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。