2012年“TI杯”模电邀请赛优秀设计报告

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2012年“TI杯”模电邀请赛优秀设计报告

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A题:高效LED驱动电路

重庆大学    -    顾师    达邹莘剑    王骏逸

摘要:
本文主要介绍基于MSP430G2553的高效LED驱动电路的系统设计。该设计的LED驱动主回路是以TI公司的DC/DC升压芯片TPS61040为核心的恒流源电路,通过MSP430G2553对恒流源电路的给定控制,实现对LED电流的准确设定。为了实现延长断电后的恒流延续时间,我们采用单独的TPS61040做自供电升压稳压电源,为单片机提供稳定的、更长时间的工作电压。为了方便设定值的读取,综合考虑系统的设计成本,采用两位数码管显示设定电流值。最终,通过设置超级功耗单片机的低功耗模式进入断电期,真正实现了高效的LED驱动。

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东南大学    -    张添翼    刘文    贾子昱

摘要:
本系统以TPS61040作为输出核心,作为恒流源驱动LED。系统通过launchpad开发板(MSP430G2553)控制DAC芯片DAC7512实现了电流的步进与控制。主电路效率较高,并使用模拟开关和继电器使辅电路全部关闭,主电路通过电容充电后关闭供电电源仍能维持点亮白色发光led约近一分钟时间。

成都信息工程学院    -    丁健    贾奥    徐浩

摘要:
本文研究设计了一个高效LED驱动电路,驱动5只串联高亮LED,并且整体只有一个输入电压3.3V。该装置采用TI公司的TPS61040作为DC-DC核心,并用MSP430FR5739控制,保证了整块系统的效率和低功耗。

B题: 简易电子秤

南京邮电大学    -    高小星    李浩    佟亚波 

摘要:
由电阻应变片组成的称重传感器输出的是很微弱的直流信号。需要通过后面的信号调理电路把极其微小的直流信号抽取出来,然后通过ADC采集直流电压值,送至处理器处理。处理器通过软件补偿把电子称称出来的重量在液晶上显示出来,误差不大于1%。除此以外,本作品强调了电子秤的自适应性和自校准能力。 

成都理工大学    -    周刚    廖斌    黄河

摘要:
本系统以MSP430单片机为控制核心,由电阻应变片称重传感器将物体的重量转换秤微弱的电压信号,再由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号进行一定倍数的放大,然后送A/D转换电路中。再由A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号,传送到显示电路,最后由液晶显示数据。

西安交通大学    -    乔思祎    薛琼    鲁润道

摘要:
本系统以MSP430F5529单片机为控制核心,运用称重传感器、运算放大器等器件,设计并实现了一个简易电子秤,具有“称重”“计价”“去皮”“休眠”“唤醒”等功能。具体来说,采用电阻应变片称重传感器将砝码重量变化转换为电压信号的变化,并用精密仪表放大器放大信号,再经过进一步的放大与低通滤波以及A/D转化,最终将信号送往单片机处理,得到物体重量,同时,该系统还实现了通过触摸按键对电子称设置单价并计价与“去皮”功能。

东南大学    -    王国鹏    李多    杨彬祺

摘要:
本设计主要采用精密低功耗仪表放大器INA333及16位高精度AD—ADS1114完成了简易电子称的设计制作。系统主要分为传感器模块,放大器模块,模数转换模块,处理器模块。 
从应变片电阻出来的微弱信号通过接入放大器的第一级(精密低功耗仪表放大器INA333),该放大器对微弱信号放大了1000倍,放大后的信号经过第二级INA333之后消除自身(即空盘)的误差。最后使用精密运放OPA2333对信号放大进入16位模数转换器—ADS1114。AD采集的数据读入到MSP430F5529处理器中利用最小二乘法进行拟合和补偿,并采用数字滤波处理,实现了10g到200g砝码的测量结果的数显。


C题:X-Y信号产生与图形显示

重庆邮电大学(TI杯)    -    孙辛泉    陈华    周瑜

摘要:
本设计为制作一个X-Y信号产生与图形显示装置,在输入正弦信号的频率为1MHz左右,电压峰峰值  为2V的情况下,对正弦信号进行二分频和移相操作并在示波器工作在X-Y方式下进行显示。其中,对正弦信号的二分频是通过使用由LM311构成的过零比较器、D触发器74HC74和OPA890构成的四阶低通滤波器相结合实现;移相是通过由OPA890构成的移相电路、模拟开关CD4051和单片机MSP430F5529相结合完成。在示波器上动态显示李沙育(Lissajous)图形。经测试,基本完成所有要求。

华中科技大学    -    屠志晨    李蔚琳    张力戈

摘要:
本系统主要由四组固定相移电路、二分频电路、相移步进可调的程控移相电路、以及相应的控制及切换电路构成。固定相移电路采用一阶全通滤波器。二分频电路采用比较器将正弦信号转化为数字信号后使用触发器二分频然后将所得方波经高通滤波后输出基波正弦信号。相移步进可调的程控移相电路使用带变容二极管的全通滤波器,通过控制变容二极管的反向端电压来控制势垒电容从而达到控制滤波器相移的目的。本设计使用一块12位精度的D/A来控制变容二极管的反向电压,使用模拟开关来实现4个档位的切换。整机使用MSP430FR57392的控制器实现人机交互、对电路的控制、自动循环移相及对相应状态量的显示。 

西安电子科技大学    -    李小双    张禄鹏    乔海东

摘要:
本作品主要由移相电路模块、分频模块、带通滤波模块、单片机控制模块组成,其中移相电路模块主要通过单片机MSP430控制模拟开关实现了移相步进可调;分频模块采用模拟电路和数字电路结合的方式实现了1MHz正弦波的二分频。运放主要运用TI公司的OPA2350,其高速轨至轨的特点使得同样功效的电路所需电源电压更小。分频电路使用TI公司CD74HCT74,级联LM311、带通滤波电路实现信号的二分频。该系统设计体积小,性价比较高。