大学生电子设计竞赛i题可见光室内定位装置

B 20 A 0 -20 E - 20 D C 20 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回避，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

LED2LED1LED

3

传感器 测量电路 LCD

40

y(cm)

图?1?可见光室内定位装置示意图

I-1/3-40

图?2?底部平面坐标区域图

40 x(cm)

-40

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?。 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 设计 报告 项目 系统方案 方案描述 主要内容 满分 4 6 I-3/3四、评分标准 比较与选择 定位方法 信息发送接收方法 抗干扰方法 误差分析 电路设计 程序设计 理论分析与计算 电路与程序设计 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 设计报告结构及规范 摘要 性 正文结构 图表规范性 合计 基本 完成第（1）项 要求 完成第（2）项 完成第（3）项 完成第（4）项 完成第（5）项 合计 发挥 完成第（1）项 部分 完成第（2）项 完成第（3）项 完成第（4）项 其他 合计 总分 4 2 20 10 10 10 16 4 50 12 10 18 5 5 50 120