pcb定位系统技术报告_电子设计大赛模拟题(编辑修改稿)

pcb定位系统技术报告_电子设计大赛模拟题(编辑修改稿)内容摘要：

片内存储器，指令系统与 S12 兼容 CPU 工作频率最高可达 80MHz， 16 通道高达 12 位精度 A/D 采集模块， 7 级中断嵌套和 7 个中断 优先级， CRG 模块， COP 看门狗，实时中断及时钟监视器。 如此能够实现快速扫描和数据处理。 按照题目的要求，综合考虑我们最终选择了方案二，采用 16 位MC9S12XS128 单片机为核心控制器件。 液晶模块的选取 方案一：采用 1602 液晶模块程序简单，成本较低，但是局限于其无法对汉字进行显示，及显示的点阵像素有限，并且题目要求功能较多，存在多个功能间的切换，图形的绘制，为了满足各功 能间的切换及操作的简单就需要文字性的说明，而 1602 就无法满足这点 方案二：采用 Oled12864 液晶模块， OLED12864 是 128 64 行点阵的 OLED单色、字符、图形显示模块。 模块内藏 64 64 的显示数据 RAM，其中的每位数据都对应于 OLED 屏上一个点的亮、暗状态。 其接口电路和操作指令简单，具有8 位并行数据接口，读写时序适配 6800 系列时序强大的显示功能，可以满足题目的所有要求。 综合考虑之后我们决定采用 12864 液晶模块做为显示模块 第二章 理论分析与计算 画线算法设计 通过对摄像头信号的分离，二值化，并对整屏进行行列扫描得到了点的坐标值，而划线要求刚好需要点的坐标。 大家都知道，两点确定一条直线。 高中数学中，我们就知道直线方程有点斜式，截距式，两点式。 用其中任意一个公式我们都能得到一个正确的直线方程。 设计中，先点亮一个点再点亮另外一个点来确定直线，这正好满足两点式的要求。 算法中首先通过起点坐标（ X1，Y1）和终点坐标（ X2， Y2）来确定线段的方程，然后比较 X2X1与 Y2Y1的大小，若 X2X1Y2Y1，则通过 X1+1， X1+2… X1+n 来确定对应 Y 的坐标 ,直到X1+n=Y 为止，同理若 X2X1Y2Y1，则通过 Y1+1,Y1+2… Y1+n 来确定对应 X的坐标。 ，这样我们就得到了起点到终点的所有坐标，再将对应的坐标全部显示出来就实现了两点画线功能。 画圆算法设计 有了两点画线算法，那么两点画圆算法也就简单了，首先通过前后画的 2 点坐标求出 2点的距离，也就是圆的半径 R,而我们都知道圆的方程为X*X+Y*Y=R*R,这样一来我们就确定了圆的方程式，然后比较 X2X1与 Y2Y1的大小，若 X2X1Y2Y1，则通过 X1+1， X1+2… X1+n 来确定对应 Y的坐标 ,直到X1+n=Y 为止，同理若 X2X1Y2Y1，则通过 Y1+1,Y1+2… Y1+n 来确定对应 X的坐标。 如果我们将对应的坐标直接显示时会忽略一个问题，那就是对应坐标的点是否超过了点阵屏幕的范围，因此在显示时我们要进行判断，若超出了范围那么对应的点也就不显示。 这样我们就得到了起点到终点的所有有效坐标，再将对应的坐标全部显示出来就实现了两点画圆功能。 描点 .划线 .简单图形算法设计 通过信号的采集，二值化，确定表笔笔尖为接触点并并通过扫描确定其在 PCB 板上 X Y 的坐标位置。 通过对点的保持，笔尖滑动就可以确定其他点从而由点连成线。 同理，其他图形的算法原理一样。 第三章 系统电路设计 系统主板工作原理 系统主板主要由 5V 电源模块， 电源模块，按键部分，液晶显示模块，蜂鸣器模块，以及以 飞思卡尔半导体公司 16 位 MC9S12XS128 单片机为核心控制模块。 5V 电源模块：此设计采用 电池供电，通过稳压芯片 LM2940 一脚输入三脚输出将 输入转变为 5V 输出，来给单片机供电。 电源模块： 电源输出是由 AM1117 稳压芯片三脚输入 5V 二脚输出来进行转换 按键模块：本系统板中设计了四个按键，通过按键来对不同功能来进行切换演示。 液晶模块：液晶模块采用 龙丘生产的 Oled12864 液晶来显示， Oled12864 液晶具有功能强大，连接简单等优势。 蜂鸣器模块：蜂鸣器模块主要是用来作为指示作用，当表笔接触到 PCB 板时蜂鸣器发出接触警报， 图 31 系统主板工作原理图 第四章 系统程序设计 系统总流程图 系统总体模块图 MC9S12XS128 单 片 机 驱 动 OLED12864 表笔检 测 按键 LCD 显示 电源电 路 第五章 系统测试与结果 描点，坐标确定，划线，画圆，图形存储与回放的测试和结果 各模块均调通，将调好的模块连在一起，打开电源，启动进行系统初始化。 按键进入描点模式，用表笔在 PCB 板上书写，可以看到接触的点点亮，并在 OLED12864 液晶 上显示亮点的精确坐标。 按下按键，进行划线的测试，将表笔在 PCB 板上任意确定起点滑。