應用 Digilent Basys 3 設計手寫繪圖板

本項目利用價格低廉的覆銅板建立小訊號放大電路、透過 Digilent Basys 3 進行處理後顯示出繪圖筆在繪圖板上的接觸點,能正確顯示觸點四象限位置,並能正確顯示座標值。本設計目的得到一個較為精確的手寫繪圖板,透過一個恆流源接入覆銅板並將八個精密電阻引入,當觸控筆接觸到覆銅板任意一個位置時,便會檢測到一個小電壓訊號。透過這一原理我們在覆銅板上通過觸控筆的移動擷取微分訊號,有助於訊號傳輸。再將擷取到的訊號進行電壓跟隨,以提高電路帶負載的能力,並得到較為穩定的小電壓信號,再進行前置高精度較高增益放大,並透過低通濾波然電路後,進入電壓跟隨電路以得到更穩定的訊號,進而提高訊號準確度及性價比。

被放大的電壓訊號被高精度的 AD 擷取,經過 Basys 3 處理得到訊號數據,並將處理的訊號顯示到液晶螢幕上,即時顯示觸控筆的位置座標及其他的顯示要求。測量系統主要組成部分有電源供電模組、單片機控制模組、小電阻檢測模組、跟隨放大模組、顯示模組、模擬開關模組、A/D模組等。給整個系統供電的是 +12V單電源,Basys 3 透過串行通訊方式接受來自 A/D 的訊號,並進一步的控制運算比較判斷,然後將結果傳送至VGA 顯示器顯示。手寫板即時接觸與顯示模組一起組成人機介面。 利用普通 PCB 覆銅板設計、製作手寫繪圖輸入設備。

普通覆銅板尺寸為 15cm×10cm,其四角用導線連接到電路,同時,一根帶導線的普通觸控筆連接到電路,可與覆銅板表面任意位置接觸,電路應能檢測觸控筆與銅箔的接觸,並測量觸點位置,進而實現手寫繪圖功能。完成情況概述

(1)表筆接觸銅箔表面時,能給出明確顯示。
(2)能正確顯示觸點位於縱坐標左右位置。
(3)能正確顯示觸點四象限位置。
(4)能正確顯示座標值。
(5)顯示座標值的分辨率為10mm,絕對誤差不大於5mm。

手寫繪圖板可以與繪圖機械臂相結合,即時完成繪圖重現功能。並且接入互聯網當中、實習遠程繪圖、簽字等功能、具備實用價值。

 

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文章連結 │ 手寫繪圖板

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