C超低功耗倾角测量仪.doc

超低功耗倾角测量仪的设计制作(C题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一个超低功耗倾角测量仪。测量仪由储有电能的电解电容供电，尺寸不能超过150×150mm，高度不限。作品每按一下测试按键进行一次斜面倾角的测量并显示；测角范围0～90度。超低功耗倾角测量仪示意图如图1所示（倾角测量仪包含显示器件和测试按键，不包含电解电容C1，特此说明）。

图1超低功耗倾角测量仪示意图
二、要求
1.基本要求
（1）倾角测量仪的测角范围为0～90度，要求每按一下测试按键进行一次测量，显示分辨率为0.1度，精度为±5度。
（2）电容C1的容量为2200μF，充电到25V后接入测量仪系统。当以每5秒一次的频率进行测量时，测量仪至少可以正常工作60秒。
（3）增加可以测量并显示沿X、Y、Z方向重力加速度分量的功能，要求测量精度为±5%，单位为m/s2。
2.发挥部分
（1）进一步提高倾角测量仪的测量精度，使精度达到±1度。
（2）电容C1的容量改为100μF电容，充电到25V后接入系统。并尽可能地延长使用时间。
（3）自制为电容C1充电的充电装置（充电电压为25V），该充电装置要求使用1.5V干电池（电池可方便拆装）供电。（充电装置中使用的电容容量不限）
（4）其他
三、说明
1.倾角测量仪不能内置电池和发电装置，倾角测量仪内部电容容量的总和不能超过20μF。
2.整个测试过程中显示器件必须一直显示前一次的测试结果，不能为了省电而在显示数秒后关闭，显示器件的功耗也要计算在总功耗内。
3.要求电容C1可以方便的安装、拆下，A点处可接一个开关。A、B两点处要预留电压测量点，测试点使用鳄鱼夹引出。
4.电容C1的误差要求为±5%，测试时由组委会提供测试专用电容。
5.使用万用表测试电容电压时测量时间要尽可能短，以免万用表10MΩ的输入电阻引起电容电压的下降。充满电的电容要尽快使用，以尽量减小电解电容漏电流的影响。
6．选用2200μF电容和100μF电容的漏电流要尽可能小。
7.测试时尽量选择平整的地面（用气泡水平仪测量）以免影响测试结果。
四、评分标准
设计
报告项目主要内容满分系统方案方案比较与选择，系统结构10理论分析与计算倾角的计算方法
理论功耗分析15电路与程序设计电路设计
程序结构与设计12测试方案与测试结果测试方案
测试结果及分析8设计报告结构及规范性摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性5总分50基本
要求实际制作完成情况50发挥
部分完成第（1）项12完成第（2）项20完成第（3）项14其他4总分50