全国大学生电子设计竞赛
2010年TI杯模拟电子系统专题邀请赛试题
点光源跟踪系统（B题）
一、任务
设计并制作一个能够检测并指示点光源位置的光源跟踪系统，系统示意图如图1所示。
图1 光源跟踪系统示意图
光源B使用单只1W白光LED，固定在一支架上。LED的电流能够在150～350mA的范围内调节。初始状态下光源中心线与支架间的夹角θ约为60º，光源距地面高约100cm，支架可以用手动方式沿着以A为圆心、半径r约173cm的圆周在不大于±45º的范围内移动，也可以沿直线LM移动。在光源后3 cm距离内、光源中心线垂直平面上设置一直径不小于60cm暗色纸板。
光源跟踪系统A放置在地面，通过使用光敏器件检测光照强度判断光源的位置，并以激光笔指示光源的位置。
二、要求
1．基本要求
（1）光源跟踪系统中的指向激光笔可以通过现场设置参数的方法尽快指向点光源；
（2）将激光笔光点调偏离点光源中心30cm时，激光笔能够尽快指向点光源；
（3）在激光笔基本对准光源时，以A为圆心，将光源支架沿着圆周缓慢（10~15秒内）平稳移动20º（约60cm），激光笔能够连续跟踪指向LED点光源；
2．发挥部分
（1）在激光笔基本对准光源时，将光源支架沿着直线LM平稳缓慢（15秒内）移动60cm，激光笔能够连续跟踪指向光源。
（2）将光源支架旋转一个角度β（≤20º），激光笔能够迅速指向光源。
（3）光源跟踪系统检测光源具有自适应性，改变点光源的亮度时（LED驱动电流变化±50mA），能够实现发挥部分（1）的内容；
（4）其他。
三、说明
1．作为光源的LED的电流应该能够调整并可测量；
2．测试现场为正常室内光照，跟踪系统A不正对直射阳光和强光源；
3．系统测光部件应该包含在光源跟踪系统A中；
4．光源跟踪系统在寻找跟踪点光源的过程中，不得人为干预光源跟踪系统的工作；
5．除发挥部分（3）项目外，点光源的电流应为300±15 mA；
6．在进行发挥部分（3）项测试时，不得改变光源跟踪系统的电路参数或工作模式；
四、评分标准
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设计
报告
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项 目
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分数
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系统方案
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2
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理论分析与计算
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8
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电路与程序设计
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9
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测试方案与测试结果
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8
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设计报告结构及规范性
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3
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小计
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30
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基本
要求
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完成第（1）项
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10
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完成第（2）项
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20
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完成第（3）项
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20
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小计
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50
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发挥
部分
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完成第（1）项
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15
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完成第（2）项
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15
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完成第（3）项
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15
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其他
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5
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小计
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50
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总分
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130
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