南京信息工程大学五届电子赛：创新李萨如图形演示装置

南京信息工程大学五届电子设计大赛中，陈彭鑫、陈治宇和费敬敬团队选择了B题——李萨如图形演示装置作为他们的竞赛项目。该装置的核心技术在于构建了一个结合了固定相移电路、分频电路、程控移相电路和控制切换电路的设计。以下是关键知识点的详细介绍： 1. **固定相移电路**：采用了一阶全通滤波器，这种电路设计的主要作用是保持信号的原始频率，但通过调整电路参数，能够在不改变频率的情况下改变信号的相位，从而形成李萨如图形中的特定波形。 2. **分频模块**：为了处理不易直接分频的正弦信号，设计中利用比较器将正弦信号转换成方波，便于后续处理。CPLD（复杂可编程逻辑器件）被用来进一步分频，确保输出信号与输入信号同步，以便于控制和显示。 3. **程控移相电路**：通过程控继电器，设计实现了对不同频率输入信号的灵活切换，这使得装置可以根据需要实时调整相位，增加了系统的灵活性和实用性。 4. **MSP430F169微控制器**：作为核心处理器，MSP430F169负责整个系统的控制和管理，包括人机交互界面、电路状态监控、自动循环移相以及实时数据的处理和显示。这表明团队充分利用了单片机的高效性和低功耗特性。 5. **多阶滤波器**：为了保证输出信号的质量，设计中采用了多阶滤波器，对经过分频处理的方波信号进行低通滤波，去除不需要的高频噪声，只保留与原正弦波频率相同的信号，确保图形的清晰度。 6. **创新性**：除了满足基本要求外，该设计还包含创新元素，可能涉及新的控制算法、电路优化或用户体验改进，这表明参赛者不仅掌握了基础技术，还在原有基础上有所突破。 总结来说，南京信息工程大学的这个李萨如图形演示装置展示了学生们在电子设计竞赛中如何巧妙地运用CPLD、MSP430F169等硬件组件，结合信号处理和控制理论，实现一个既能展示数学美感又能灵活操控的动态图形系统。这项作品不仅体现了理论知识的应用，也展现了创新思维和技术实践的能力。