2017大学生电子设计竞赛I题可见光室内定位装置

y(cm)40-4040x(cm)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迴避，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LED1LED2LED3传感器测量电路LCDB20AC-20020E-20D-40图1可见光室内定位装置示意图图2底部平面坐标区域图I-1/3二、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0.1cm。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-2/3四、评分标准I-3/3项目主要内容满分设计报告系统方案比较与选择方案描述4理论分析与计算定位方法信息发送接收方法抗干扰方法误差分析6电路与程序设计电路设计程序设计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4设计报告结构及规范性摘要正文结构图表规范性2合计20基本要求完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项16完成第（5）项4合计50发挥部分完成第（1）项12完成第（2）项10完成第（3）项18完成第（4）项5其他5合计50总分120