2017江苏大学电子设计竞赛赛题
桥架起重机主动防晃控制系统（A题）
一、任务
设计制作一如图所示的简易桥架式直线运动装置。要求运动装置在固定的导轨上左右直线运动，装置下方利用灵活的横向自由转轴连接一硬质摆杆。控制系统控制运动装置在导轨上完成下面的运动任务，同时尽量避免摆杆发生左右纵向的摆动。
500mm100mm10mm导轨200mm起始区转轴300mm摆角标尺摆杆运动装置支架端面挡板6mm
二、要求
1.基本要求
1）手动将运动装置放置在任一端起始区，启动控制系统，实现装置左右往复运动。装置应达到导轨两端的起始区才能折返，完成一次往返运动用时小于30s。 2）手动将运动装置放置在任一端起始区，启动控制系统，装置运动至对面起始区停止，下方摆杆不得触碰轨道端面挡板，运行时间小于20s。
3）手动将运动装置放置在任一端起始区，启动控制系统，实现装置左右往复运动。装置达到导轨两端的起始区折返，完成一次往返运动用时小于30s，整个运行过程中摆杆的摆动角度不应大于15°。 2.发挥部分
1）利用键盘设置轨道上的任意三点，运动装置从左侧起始区启动按次序运动至三个目标点，达到目标点后停止3s左右，并利用声音或发光提示，然后运动至下一目标点，最终停止在第3个目标点位置。
2）手动在装置一侧设置一个可移动的挡板，移动挡板，装置随之运动，保持
两者间距200mm，运动过程中摆杆摆动角度不应大于15°。 3）上述所有项目减少运行时间和摆杆摆动角度。 4）其他自主发挥设计。
三、评分标准 项目 设计报告。要求有封面、方案论证、系统结构图、功能模块电路设报告要求（20分） 计、软件设计说明、必要调试说明、作品实现的技术指标、元器件清单及价格表；电路原理图要用Protel软件绘制。字数控制在10页之内。 完成第1）项 基本要求（50分） 完成第2）项 完成第3）项 完成第1）项 发挥部分（50分） 完成第2）项 完成第3）项 完成第4）项 总分 20 10 20 10 20 10 10 120 满分 20 四、说明
1）题中运动装置纵向尺寸不应大于100mm，横向尺寸不限，为保证装置检测是否达到起始区，可额外安装相应传感器，所产生的尺寸增加不计入装置纵向尺寸；
2）导轨长度不小于500mm，两端起始区不大于10mm，装置到达起始区指装置边缘与导轨边缘距离小于10mm。起始区应有明显标记供测试时检查。推荐运动装置上转轴安装在装置中央，可知当装置停止在一端起始区时转轴与端面挡板之间距离不大于60mm；
3）装置下方摆杆长度不小于300mm，可知当装置停止在一端起始区时为保证摆杆不触碰挡板，须使摆杆摆动角度小于11.6°；摆杆应具备足够惯性，为此摆杆质量不得小于50g，重心应处于摆杆中央或下部，转轴足够灵活，人为将摆杆提至大约水平状态后松手，摆杆应可自由摆动至少7个周期。
4）作品中运动装置的摆杆背面应设置一个摆角标尺，以便检查摆杆的摆动角度；
5）每一个项目测试三次，以最好成绩为准； 6）作品机械制作参考：
装置运动方式不限，可采用轮式小车，也可采用齿条、齿带、丝杠等形式； 轮式小车导轨可采用适当的铝型材（角铝）拼接，也可采用两木条横向倾斜布置实现两侧对运动装置的约束；
摆杆转轴可在运动装置底部固定轴承座，安装带顶丝的轴承，直接利用顶丝孔固定摆杆的方式。也可直接利用转角传感器作为转轴，联轴器固定摆杆，同时实现摆杆摆角的检测反馈。
灰度辨识系统（B题）
一、任务
设计制作一款可识别若干灰度等级的装置，如图a所示。装置利用固定在支架上的传感器探测在普通打印纸上所打印的不同灰度区域（如图b），识别各区域的灰度等级并显示所探测区域的编号。
传感器>30mm支架打印纸 二、要求
1.基本要求
1）按次序将测试用打印纸各区域放置在传感器下方，实时显示相应灰度检测数据，不要求数据标定，仅需不同灰度具有不同的检测数据。
2）利用键盘操作使装置学习记忆各灰度区域编号即检测数据，而后随机探测某一灰度区域，装置根据记忆识别并显示相应的区域编号。 3）通过遮挡改变环境光照条件，重复步骤2） 2.发挥部分
1）减小打印纸各区域的灰度差异，重复基础部分步骤2）。
2）利用手机的手电功能照射传感器探测区域，重复发挥部分步骤1）。 3）减小打印纸上灰度区域尺寸，同时增加探测位置指示功能，利用激光笔指示探测位置，并完成基础部分步骤2）。 4）其他自主发挥设计。
三、评分标准 项目 设计报告。要求有封面、方案论证、系统结构图、功能模块电路设报告要求（20分） 计、软件设计说明、必要调试说明、作品实现的技术指标、元器件清单及价格表；电路原理图要用Protel软件绘制。字数控制在10页之内。 基本要求（50分） 完成第1）项 完成第2）项 20 10 满分 20 完成第3）项 完成第1）项 发挥部分（50分） 完成第2）项 完成第3）项 完成第4）项 总分 20 10 20 10 10 120 四、说明
1）题中装置传感器与打印纸之间距离不小于30mm，其它几何尺寸无要求； 2）传感器与打印纸之间不得利用任何材料遮挡周围光线；
3）打印纸上各区域的灰度区域利用visio绘制，A4打印纸，各方向页边距10mm，标准被测打印纸共3×4个区域，小区域被测打印纸上共6×8个区域。 4）各区域的灰度通过图形透明度实现，即首先绘制一个方形，背景纯白色，填充纯黑色，然后设置其透明度，标准被测打印纸上的各区域透明度分别为100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%，低差异灰度打印纸上各区域透明度分别为98%、96%、94%、92%、90%、88%、86%、84%、82%、80%、78%、76%。
江苏大学“凌创杯”第十届电子设计竞赛比赛赛题
