2018年全国大学生电子设计竞赛“TI杯”H题解析

2019年电子设计转眼已经过去了快一个月了，从四天三夜的奋斗到华南理工的测速，再到综合测评，再到上海同济大学的一番旅游，真是不容易啊，我想作为广东省为数不多的国家一等奖，我想和大家分享这一番经验，如有不认同的地方还请大家多多反映，谢谢大家。
废话杂也不多说，直接上题目
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先给大家看看我们的作品
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看着很普通吧，没错就是很普通，大家很好奇怎么没有摄像头吧，哈哈在上还发回来途中被暴力的快递吧支架弄断了
废话不多说，作为本身三人小组中负责摄像头和电磁炮硬件的负责人以及制作者，我本次要分享的是电磁炮的制作和摄像头openmv，注意openmv4是本人根据官方原理图自己制作的，有兴趣的小伙伴可以联系下我qq913461865或者微信13423249685。
我先从电磁炮进行讲解
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**1.基本要求
（1） 电磁炮能够将弹丸射出炮口。
（2） 环形靶放置在靶心距离定标点 200~300cm 间，且在中心轴线上的位置 处，键盘输入距离 d 值，电磁炮将弹丸发射至该位置，距离偏差的绝 对值不大于 50cm。**

大家看，电磁炮只要发射就可以拿到第一问的分数哦，看起来是不是很简单呀，于是大家纷纷上淘宝进行采购，傻眼了，没货了，我就属于没有买到的小对之一，怎么办，没有了，总不能凉拌，去买车票，回家睡觉去吧。遇到问题我们要解决。
遇到问题要解决，以后出来工作总不能都是买买买吧，还是取巧不得，来点干货，我们来看看电磁炮的制作原理吧
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一、电磁炮的结构和原理电磁炮听起来很神秘，其实它的结构和原理很简单．电磁炮是利用电磁力代替火药曝炸力来加速弹丸的电磁发射系统，它主要由电源、高速开关、加速装置和炮弹四部分组成．目前，国外所研制的电磁炮，根据结构和原理的不同，可分为以下几种类型：（一）线圈炮：线圈炮又称交流同轴线圈炮．它是电磁炮的最早形式，由加速线圈和弹丸线圈构成．根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的．加速线圈固定在炮管中，当它通入交变电流时，产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流．感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，产生洛仑兹力，使弹丸加速运动并发射出去。
咱们的就是线圈炮，其实简单来说就是给由电容和线圈和一个开关组成，首先给电容充电，然后把线圈接到电容两端，电容放电，线圈产磁场，吸引铁性材料，于是炮弹发射出去了。没错就是这么简单，如果只要做出第一问，那么这样的要求就足够了。但是我们要做出第五问，这就需要我们对电磁炮有高要求了，电容的能量为w=1/2CU^2,可以看出来能量与电容和电压有关，于是我们有两种方案
（一）大电容低电压
（二）小电容高电压
我个人推荐采用第二种，因为在后续的要求中有时间的要求，可以看出来电压是二次方，明显更加的划算，小电容充电也会更快，这对我们发挥部分更加的有利呢。
由于题目要求采用直流稳压电源供电，那么直流高电压哪里来呢，有一个好东西叫逆变器，能够把直流电变成交流电，最后的交流电接一个整流桥加稳压管就可以得到我们要的高电压了。

那么我们的电磁炮需要的就是电源，逆变升压电路，发送电路，前面两个我们不需要制作，直接买就可以了，注意要买大功率的，充电才快，我推荐买220v的，不需要太高电压，毕竟我们需要发送的距离也就是2M到3M。那么我们需要解决的东西就是发送装置了，一个开关，一个电容，一个线圈，我们最后再说线圈，因为那里是最有讲究的，如何制作出符合我们要求，射程2-3m的距离是个大学问。开关我们选择可控硅，也就是晶闸管，能够耐很高的电压和大电流，我们用220V电压，为了质量保证我们可以选择高电压的比如1Kv的，为啥这么选呢，等我讲线圈的制作你就知道了。

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