文档介绍：2013年全国大学生电子设计竞赛手写绘图板(G题)【本科组】参赛队号:301302392013年9月6日摘要本次大学生电子设计大赛,我们组选择的是手写绘图板,任务是利用普通的PCB覆铜板设计和制作手写绘图输入设备。通过表笔与覆铜板接触,并测量接触点位置,进而实现手写绘图功能。最初我们的思路是通过测量电阻的变化,来确定表笔在铜板上的位置,但是由于铜板的电阻太小,电阻的变化实在太小,根本无法测量,所以行不通;我们乂用了惠斯通电桥的方法,电阻的变化任然太小,该方案任然行不通。最后我们在试验的过程屮偶然发现对铜板加高频信号,表笔在铜板上滑动的过程中,示波器上显示的电压值冇相对明显的变化,毫伏级别的。询问老师后,知道可能是长线原理的原因。我们就通过这里发现对信号进行放大滤波等变处理,将信号转化成我们能够采样的信号,然后STM32单片机对数据进行处理,在TFT彩屏上作相应的显示。关键词:高频信号惠斯通电桥STM32单片机TFT彩屏1引言 12系统方案 43设计实现 53」坐标点测量方法 54测试 65结论 6附录1:电路原理图 7附录2:源程序 8手写绘图板(G题)【本科组】1引言本次大学生电子设计大赛,我们组选择的是手写绘图板,任务是利用普通的PCB覆铜板设计和制作手写绘图输入设备。通过表笔与覆铜板接触,并测量接触点位置,进而实现手写绘图功能。2系统方案方案一:测电压变化,由于PCB覆铜板电阻太小,很难直接测量电阻或者上面的电压变化,经过反复论证与比较我们搭建一个惠斯通电桥,先把屯桥调节平衡,然后将覆铜板加入电路,电桥不平衡,我们将此时电桥不平衡的电压差进行放大,使其变化范围达到便于单片机处理的信号。但是由于电阻比较小,造成的电压差也比较小,容易受到噪声干扰,放大结果变化不明显,同时由于接触的方式,用力的大小,对电压均会造成比较大的影响,而且经电压表检测,电压抖动比较厉害,不利于处理,所以放弃。。。方案二方案二:测量高频电压变化,当铜片通过高频交流电时,由于长线传输效应:,铜片上的寄生电容和寄生电阻不可忽略,因此电压会有较大变化,我们可以检测该信号,进行放大,整流,滤波,再进行单片机的ad采样处理,最后在TFT彩屏上显示相应的点。本系统主要由高频信号模块模块、高频运放模块模块、乘法器模块模块、滤波电路模块、AD采样模块、单片机处理模块、LCD显示模块、电源模块组成,系统总体框图如图1所示,下面分别论证这儿个模块的选择。-一:采用通用的51单片机作为主控制器。51单片机通用灵活、价格低廉、使用方便,但此单片机字长有限,数据处理能力很弱,处理速度较慢,资源不够丰富,需要扩展较多的外围电路,降低了系统的可靠性,增加了制作的费用,难以满足本设计要求。选择二采用STM32这款单片机,这款单片机具有十分不错的性能;STM32的优异性体现在如下儿个方面:1)超低的价格。以8位机的价格,得到32位机,是STM32最大的优势。2)超多的外设。STM32拥有包括:FSMC、TIMER、SPLIIC、USB、CAN、IIS、SDIO、ADC、DAC、RTC、DMA等众多外设及功能,具有极高的集成度。4)优异的实时性能。84个屮断,16级可编程优先级,并且所有的引脚都可以作为屮断输入。5)杰出的功耗控制。STM32各个外设都有口己的独立时钟开关,可以通过关闭和应外设的时钟来降低功耗。6)极低的开发成本。STM32的开发不需耍昂贵的仿真器,只需要一个串口即可下载代码,并II支持SWD和JTAG两种调试口。SWD调试可以为你的设计带来跟多的方便,只需要2个IO口,即可实现仿真调试。所以选择这款单片机完全能够满足我们的全部需要。综合以上二种方案,选择方案二。:采用12864显示,12864—般是单色的液晶显示屏,价格和对较高,程序比较复杂。选择二采用TFT液晶显示,TFT的聚焦性能良好。与CRT相比,TFT的另一技术优势是,它不会产生儿何菲错。由于不需使用电了朿扫描屏幕上每一行,故TFT屏幕不会闪动。缺点是视角过小,响应速度慢,功耗较大。综合以上二种方案,选择方案二。、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器,主要由可编程DDS系