单片机设计：温度计制作挑战

本次讨论的主题是两个单片机设计题目，分别涉及温度计和正弦信号发生器，以及悬挂运动控制系统。 首先，针对“单片机设计题目-温度计”： 该任务要求设计一个具有高精度的温度计，工作范围从-50℃到110℃，精度误差需小于0.5℃。主要功能包括LED数码直读显示，这表明设计者需要掌握单片机的输入输出控制技术，特别是如何通过A/D转换将模拟温度信号转化为数字信号，并驱动LED进行显示。此外，题目还提出实现语音报数的功能，这涉及到音频信号处理和与单片机的交互，可能需要用到麦克风输入和扬声器输出模块。 扩展功能中，目标是将输出电压幅度从基本要求的1V峰-峰值提升到4V±1V，同时保持频率范围不变，且需提供频率步进功能，每步100Hz。设计者需要考虑如何调整电路设计以满足这些增强要求，可能需要利用精密的振荡器和调节电路。 评分标准方面，设计报告、电路图和测试结果的完整性和准确性占据了大部分分数，实际制作的完成情况也很关键。 接下来是“科技制作类-正弦信号发生器”： 任务的核心是设计一个频率可调且稳定度高的正弦信号发生器，输出频率范围为1kHz至2MHz。设计者需要掌握数字信号处理技术，如通过PWM或者模拟信号发生器来生成正弦波，同时实现频率的精确控制。失真度要求较低，意味着设计者需确保信号质量优良，这通常需要对滤波器和模拟电路有深入理解。 发挥部分要求进一步提升输出电压幅度和实现频率步进功能，这对于电路的优化和微控制器的编程能力提出了挑战。评分标准同样重视设计报告和实验验证。 最后是“悬挂运动控制系统”： 设计者需构建一个电机控制系统，控制物体在倾斜板上按预定轨迹移动。基本要求包括通过键盘设定运动路径，确保运动轨迹长度和时间限制。发挥部分则涉及实时显示画笔坐标以及可能的额外功能。 整个设计过程涉及嵌入式系统控制、传感器集成、PID控制算法、机械结构设计等多方面的知识。评分标准强调了设计的理论基础、电路实现、实际操作效果以及创新性的发挥。 这两个单片机设计题目都需要深厚的硬件知识、软件编程能力和问题解决能力，同时对细节把握和创新思维的要求也很高。设计者需要具备扎实的电子工程背景，能够灵活运用单片机技术来实现各种功能，并通过实验验证其性能。