全国大学生电子设计竞赛：控制类赛题与传感器应用解析

"本文主要介绍了全国大学生电子设计竞赛中的‘控制类’赛题，包括历届赛题列举、涉及的传感器及其应用，并重点讨论了温度传感器和光电传感器在控制类项目中的具体应用和技术细节。" 全国大学生电子设计竞赛是检验学生实际动手能力和团队协作精神的重要平台，其中“控制类”赛题一直占有显著位置。自1997年以来，除了1994和1995年，几乎每届比赛都有控制类题目，共计12题，数量仅次于“仪器仪表类”。这些赛题涵盖了各种控制系统的设计，例如水温控制系统、自动往返电动小汽车、简易智能电动车等，其中与电动小车相关的题目占据了7题。 在控制类赛题中，传感器起到了至关重要的作用。例如在1997年的水温控制系统中，温度传感器是核心组件，常见的有Cu100铜热阻和AD590K集成温度传感器。Cu100具有较高的测量精度（0.1℃）和良好的线性特性，常通过电桥电路和运算放大器转化为电压信号。而AD590K则提供了±0.3℃的测温精度，通过软件插值算法可进一步提高至±0.1℃，但需进行温度-电压值的标定。 光电传感器在历届比赛中也扮演了重要角色，它们种类多样，可用于检测光强、颜色、距离等多种参数。例如在某些项目中，光电传感器可能用于路径追踪或物体检测，通过检测光的反射或透射来获取环境信息。在实际应用中，参赛队伍会根据赛题需求选择合适的传感器类型，如红外、紫外、光电二极管、光敏电阻等，并结合微控制器和信号处理技术实现精准控制。 此外，超声波传感器、倾角传感器、角度传感器以及音频信号检测等也是控制类赛题中常用的传感器。超声波传感器常用于测距，倾角传感器和角度传感器则用于测量设备的姿态或旋转角度，音频信号检测则可能涉及声音识别和控制系统响应。 控制类赛题要求参赛者不仅掌握基本的电子设计原理，还要熟悉各类传感器的工作机制和选型原则，同时具备软件编程能力，能够实现对传感器数据的有效处理和控制系统的实时响应。通过对历届赛题的分析，可以为准备参赛的学生提供宝贵的参考，帮助他们更好地理解和应对这类竞赛题目。