可见光室内定位装置（I 题 本科组）-- 2017 年全国大学生电子设计竞赛试题
一、任务
设计并制作可见光室内定位装置，其构成示意图如图 1 所示。参赛者自 行搭建不小80cm×80cm×80cm 的立方空间（包含顶部、底部和 3 个侧面）。顶部平面放置 3 个白光 LED，其位置和角度自行设置，由 LED 控制电路进行控制和驱动；底部平面绘制纵横坐标线（间隔 5cm），并分为 A、B、C、 D、E 五个区域，如图 2 所示。要求在 3 个 LED 正常照明（无明显闪烁）的情况下，测量电路根据传感器检测的信号判定传感器的位置。
二、要求
1．基本要求
- （1）传感器位于 B、D 区域，测量电路能正确区分其位于横坐标轴的上、下区域。
- （2）传感器位于 C、E 区域，测量电路能正确区分其位于纵坐标轴的左、右区域。
- （3）传感器位于 A 区域，测量显示其位置坐标值，绝对误差不大于 10cm。
- （4）传感器位于 B、C、D、E 区域，测量显示其位置坐标值，绝对误差不大于 10cm。
- （5）测量电路 LCD 显示坐标值，显示分辨率为 0.1cm。
2．发挥部分
- （1）传感器位于底部平面任意区域，测量显示其位置坐标值，绝对误差不大于 3cm。
- （2）LED 控制电路可由键盘输入阿拉伯数字，在正常照明和定位（误差满足基本要求(3)或(4)）的情况下，测量电路能接收并显示 3 个 LED 发送的数字信息。
- （3）LED 控制电路外接 3 路音频信号源，在正常照明和定位的情况下，测量电路能从 3 个 LED 发送的语音信号中，选择任意一路进行播放，且接收的语音信号均无明显失真。
- （4）LED 控制电路采用+12V 单电源供电，供电功率不大于 5W。
- （5）其他。
三、说明
- 1．LED 控制电路和测量电路相互独立。
- 2．顶部平面不可放置摄像头等传感器件。
- 3.传感器部件体积不大于 5cm×5cm×3cm，用“┼”表示检测中心位置。
- 4.信号发生器或 MP3 的信号可作为音频信号源。
- 5.在 LED 控制电路的 3 个音频输入端、测量电路的扬声器输入端和供电电路端预留测试端口。
- 6.位置绝对误差：
- 7.每次位置测量开始后，要求 5s 内将测得的坐标值锁定显示。
- 8.测试环境：关闭照明灯，打开窗帘，自然采光，避免阳光直射。
四、评分标准
