2019年整理電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽預(yù)測(cè)題

1、2009全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽預(yù)測(cè)題一、電源類題目一：?jiǎn)蜗嗾也ㄗ冾l電源1、任務(wù)1536V可調(diào)，最大負(fù)載電流。設(shè)計(jì)并制作一個(gè)單相正弦波變頻電源，輸出電壓有效值為有效值為1A，負(fù)載為電阻負(fù)載。變頻電源框圖如下圖所示2、要求1. 基本要求(1 )輸出頻率范圍為20Hz100Hz，且輸出電壓有效值為15V36V可調(diào)的單相交流電;(2) 輸出電壓波形應(yīng)盡量接近正弦波，用示波器觀察無(wú)明顯失真；(3) 當(dāng)輸入電壓為 198V242V，負(fù)載電流有效值為0.51A時(shí)，輸出電壓有效值應(yīng)保持在15V，誤差的絕對(duì)值小于5% ;(4) 具有過(guò)流保護(hù)(輸出電流有效值達(dá)1.5A時(shí)動(dòng)作)，保護(hù)時(shí)自動(dòng)切斷輸入交流電源。2. 發(fā)揮部

2、分(1 )當(dāng)輸入電壓為 198V242V，負(fù)載電流有效值為0.51A時(shí)，輸出電壓有效值應(yīng)保持在15V，誤差的絕對(duì)值小于2% ;(2) 設(shè)計(jì)制作具有測(cè)量、顯示該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測(cè)量誤差的絕對(duì)值小于5% ;(3) 其他。2 .發(fā)揮部分(1 )三角波發(fā)生器電路的頻率范圍可以擴(kuò)展到1KHz300KHz ;占空比變化范圍 (即圖2中AO/OB)可以擴(kuò)展到 20 %80 %。（2）將三角波測(cè)量電路的頻率誤差減小到不大于5% ；（3）將三角波測(cè)量電路的斜率誤差減小到不大于5% ；（4）將三角波測(cè)量電路的幅度誤差減小到不大于5% ；（ 5 ）可測(cè)量其他波形及相應(yīng)參數(shù)。3、競(jìng)賽說(shuō)明1.

3、不能使用產(chǎn)生 SPWM （正弦波脈寬調(diào)制）波形的專用芯片；2.必要時(shí)，可以在隔離變壓器前使用自耦變壓器調(diào)整輸入電壓；可用滑動(dòng)變阻器或電阻箱模 擬負(fù)載；3. 輸出功率可通過(guò)電流、電壓的測(cè)量值計(jì)算。題目二： 12V/220V 逆變電源1、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一 12V/220V 逆變電源2、要求1、基本要求（ 1）輸入 12V 直流（汽車蓄電池提供）（ 2）額定輸出電壓：V0=220V 交流；（ 3）額定輸出功率 150W ；（ 4 ）輸出有過(guò)壓保護(hù)；（ 5 ）輸入有過(guò)壓保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)；2、發(fā)揮部分（1）增加輸出電壓顯示（LED 數(shù)碼顯示， 3 1/2 位）；（2）增加輸出頻率顯示（LED 數(shù)碼顯示，

4、3 1/2 位）；（ 3）提高輸出功率到200W ；（4）提高性能指標(biāo)。題目三：設(shè)計(jì)并制作一個(gè) DC-DC 穩(wěn)壓電源。1、要求1 、基本要求在輸入直流電壓變化范圍 +7V+12V 的條件下 ：（ 1 ）第 1 路輸出a. 輸出電壓： +5V/DC ，誤差的絕對(duì)值小于1% ；b.最大輸出電流：1A；c.電壓調(diào)整率小于1%（輸入電壓變化范圍+7V+12V ，滿載）；d.負(fù)載調(diào)整率小于1%（輸入電壓為 +9V ，負(fù)載電流變化范圍 0.1A1A ）；e.紋波電壓（峰- 峰值）小于輸出電壓的0.5% （滿載時(shí)）；2）第2 路輸出a.輸出電壓： +9V+15V/DC ，連續(xù)可調(diào)b.最大輸出電流：1A；c.

5、電壓調(diào)整率小于1%（輸入電壓變化范圍+7V+12V ，滿載）；d.負(fù)載調(diào)整率小于1%（輸入電壓為 +9V ，負(fù)載電流變化范圍 0.1A1A ）；e.紋波電壓（峰- 峰值）小于輸出電壓的0.5% （滿載時(shí)）；（ 3）電路效率大于70%(滿載時(shí)） 。2、發(fā)揮部分（ 1 ）電路效率大于 85% ，紋波電壓（峰 - 峰值）小于輸出電壓的0.2%；（ 2）增加輸出過(guò)載（大于 1.2A ）、輸入過(guò)壓（大于 +13V ）、欠壓（小于 +6V ）保護(hù)功 能， 并報(bào)警指示；（ 3 ） 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)輸出電壓、輸出電流的測(cè)量電路，并能實(shí)時(shí)顯示測(cè)量值，要求測(cè)量誤差的絕對(duì)值小于1% ；（ 4 ） 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電子負(fù)

6、載，用于測(cè)試上述電源的負(fù)載調(diào)整率， 電子負(fù)載恒定電流可設(shè)定的范圍為 0.1A1.2A ，設(shè)定值能以 0.1A 步進(jìn)；（ 5 ） 其他。 題目四：可調(diào)壓變頻電源 設(shè)計(jì)并制作變壓交流電源1、要求（ 1 ）基本要求輸入：?jiǎn)蜗?220V 10%、 50HZ.輸出：?jiǎn)蜗?, 電壓 5V 20V 連續(xù)可調(diào)； 頻率 1HZ 100HZ 連續(xù)可調(diào)（不準(zhǔn)使用 SPWM 專用芯片） .輸出最大電流： 0.5A, 負(fù)載調(diào)整率 5%.具有 20% 的欠電壓、過(guò)電壓、過(guò)載保護(hù)及報(bào)警功能 .顯示輸出電壓、電流、頻率的值，誤差小于5 .輸出諧波失真度10 %(2) 發(fā)揮部分輸出參數(shù)可傳至上位PC機(jī)(具有電氣隔離電路，作用將

7、本電路強(qiáng)電部分和電腦之間隔離開(kāi)來(lái)，保護(hù)電腦)。滿負(fù)載(阻性負(fù)載)輸出諧波失真度5.0%,空載諧波失真度 =2V ;-3 (靠電路和器件保證)題目四：簡(jiǎn)易數(shù)字電容表1、任務(wù)：2、設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)數(shù)字顯示的簡(jiǎn)易電容表。3、2、要求：1、基本要求：(1 )測(cè)量范圍 10pF99.9 譏測(cè)量誤差： 5.0% (以實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)電容或電容表為準(zhǔn)。(2) 設(shè)置量程選擇X0.01 gF X0.1 儀 F X1 kF xi0yF XIOOF(3) 顯示器：十進(jìn)制數(shù)字顯示，對(duì)測(cè)量量程分別用發(fā)光 二管示。(4) 設(shè)置自校準(zhǔn)功能。(5) 自行設(shè)計(jì)并制作滿足本設(shè)計(jì)任務(wù)要求的穩(wěn)壓2、發(fā)揮諺(1 )擴(kuò)展電容測(cè)量范圍至10pF9

8、99.9 Fo(2 )測(cè)量誤差 1W。(3) 輸入信號(hào)不變時(shí)，輸出功率可調(diào)，可調(diào)范圍 20dB。調(diào)整方式可以為連續(xù)，也可為分檔，當(dāng)采用分檔方式時(shí)，必須分為4檔以上。放大器的3dB 5MHz。(5) 放大器的輸出特性阻抗：50歐姆(或75歐姆)。2. 發(fā)揮部分(1) 設(shè)計(jì)一個(gè)與上述放大器相對(duì)應(yīng)的信號(hào)源。信號(hào)源最 好應(yīng)為VCO形式，以便于調(diào)制信號(hào)的加入。(2) 用音頻信號(hào)對(duì)信號(hào)源進(jìn)行頻率調(diào)制并接入功率放大器后，可通過(guò)無(wú)線接收或相關(guān)儀器將調(diào)制信號(hào)還原。3、說(shuō)明考慮到各類高頻儀表的功能限制，相關(guān)的功能測(cè)試既可采用開(kāi)路方式，也可采用閉路加衰耗器模擬空間傳播方式進(jìn)行。題目三：低頻低噪聲高增益放大器1、任務(wù)

9、設(shè)計(jì)并制作一個(gè)低頻低噪聲高增益放大器。2、要求1 . 基本要求(1) 放大器a .電壓放大倍數(shù) 2002000倍；b .放大倍數(shù)可預(yù)置步進(jìn)(間隔不大于200倍)；c . 并有數(shù)字顯示；d .通頻帶3kHz5kHz ;e .放大倍數(shù)為 2000倍時(shí)，測(cè)得輸出噪聲電壓峰 一峰值等效到輸入端小于800nV。f .最大輸出幅度不小于8V。g .輸入電阻不小于1k Q ,輸出電阻不大于20 Q。(2) 電源波動(dòng)土 10%時(shí)可正常工作。(3) 自制適合于本放大器測(cè)試用的信號(hào)源。2. 發(fā)揮部分(1) 電壓放大倍數(shù)更高、步長(zhǎng)更小。(2) 等效輸入噪聲不大于200nV。(3) 等效輸入電阻大于10k Q。(4)

10、 數(shù)字顯示精度進(jìn)一步改善。(5) 其他。五、功能類 題目一：簡(jiǎn)易智能液體加注裝置1、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易智能液體加注裝置，其參考結(jié)構(gòu)示意圖如下，水杯可用紙杯。水杯2、要求1. 基本要求(1 )從A號(hào)杯開(kāi)始， 依次向A、B、C、D、E、F號(hào)紙杯內(nèi)加注水，使紙杯中的水達(dá)到指定量;(2) 紙杯中水的多少由鍵盤輸入，范圍為020ml，誤差不大于0.1ml ;(3 )在不同紙杯內(nèi)的水量應(yīng)不同；(4) 加注完成后小車回到A號(hào)杯位置，并給出聲光報(bào)警。2. 發(fā)揮部分(1 )當(dāng)原紙杯中有水且水量少于設(shè)定的量時(shí)，則只加入所缺少的部分；(2) 當(dāng)原紙杯中有水且水量大于設(shè)定的量時(shí)，則從紙杯中把多余的水抽走；(3)

11、當(dāng)水桶中的水量過(guò)少時(shí)(高度小于0.5cm )，能夠給出報(bào)警；(4) 其他。3、說(shuō)明1. 題圖僅供參考，可以不采用天橋、天車的形式，只要能完成液體加注即可。2. 容器可不采用紙杯，但容積必須足夠，以使加液量能達(dá)到20ml題目二：多功能數(shù)字鐘1、任務(wù)設(shè)計(jì)制作一個(gè) 24小時(shí)制多功能數(shù)字鐘。示意圖如下(僅供參考)：()CZZDCZZD C2、要求1 .基本要求(1) 具有時(shí)間設(shè)置(小時(shí)和分鐘)(2) 數(shù)字顯示小時(shí)、分鐘，有(3) 220V 供電。2 .發(fā)揮部分(1 )鍵盤切換現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度顯示。(2)鍵盤切換電網(wǎng)頻率、電壓顯示(3 )電壓欠壓、過(guò)壓報(bào)警(4) 非接觸止鬧功能。、鬧鐘時(shí)間設(shè)置、鬧鐘開(kāi)、鬧鐘

12、關(guān)功能。AM、PM指示器，鬧鐘就緒燈，蜂鳴器。(0 60 C 1 C)220V10 %)功能。題目二：實(shí)用電子稱1、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)實(shí)用電子稱。2、要求1. 基本要求：(1 )能用簡(jiǎn)易鍵盤設(shè)置單價(jià)，加重后能同時(shí)顯示重量、金額和單價(jià)；(2) 重量顯示：?jiǎn)挝粸楣铮蛔畲蠓Q重為9.999公斤，重量誤差不大于 土 0.005公斤;最大金額數(shù)值為9999.99元，(3) 單價(jià)金額及總價(jià)金額顯示：?jiǎn)蝺r(jià)金額和總價(jià)金額的單位為元，總價(jià)金額誤差不大于0.01元;（4 ）具有去皮功能和總額累加計(jì)算功能。2.發(fā)揮部分：能顯示購(gòu)物清單，自擬10種商品名稱或代號(hào)，清單內(nèi)容包括：商品名稱，數(shù)量，單價(jià)，金額，本次購(gòu)物總金

13、額。（1 ）清單內(nèi)容的商品名稱等可使用代號(hào)顯示；（2）清單內(nèi)容增加購(gòu)貨日期和收銀員編號(hào)；（3） 清單內(nèi)容在（2）的基礎(chǔ)上增加售貨單位名稱（自擬），且全部?jī)?nèi)容采用中文顯示題目四：自動(dòng)控制升降旗系統(tǒng)1、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制升降旗系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制升旗和降旗，升旗時(shí)，在旗桿的最高端自動(dòng)停止；降旗時(shí)，在最低端自動(dòng)停止。自動(dòng)控制升降旗系統(tǒng)的機(jī)械模型如圖所示2、設(shè)計(jì)要求（一）基本部分1. 按下上升按鍵后，國(guó)旗勻速上升，同時(shí)流暢地演奏國(guó)歌；上升到最高端時(shí)自動(dòng)停止上升，國(guó)歌停奏； 按下下降按鍵后，國(guó)旗勻速下降，降旗的時(shí)間不放國(guó)歌，下降到最低端時(shí)自動(dòng)停止。2. 為避免誤動(dòng)作，國(guó)旗在最高端時(shí)，按上升鍵不

14、起作用；國(guó)旗在最低端時(shí)，按下降鍵不起 作用。3. 升降國(guó)旗的時(shí)間均為43秒鐘，與國(guó)歌的演奏時(shí)間相等，同時(shí)，旗從旗桿的最下端上升 到頂端。降旗不演奏國(guó)歌，同時(shí)，旗從旗桿的最上端下降到底端。4 數(shù)字即時(shí)顯示旗幟所在的高度，以厘米為單位，誤差不大于 2 厘米。5 對(duì)于一般旗幟升旗高度可以自己決定， 能在指定的位置上自動(dòng)停止， 此種工作方式下不 放國(guó)歌。(二)發(fā)揮部分增設(shè)一個(gè)開(kāi)關(guān)，由開(kāi)關(guān)控制是否是半旗狀態(tài)，該狀態(tài)由一發(fā)光二極管顯示。1半旗狀態(tài)(根據(jù)國(guó)旗法)。升旗時(shí)，按上升鍵，奏國(guó)歌，國(guó)旗從最低端上升到最高 端之后，國(guó)歌停奏，然后自動(dòng)下降到總高度的 2/3 高度處停止；降旗時(shí)，國(guó)歌停奏，按下降 鍵，國(guó)旗

15、先從 2/3 高度處上升到最高端，再自動(dòng)從最高端下降到底之后自動(dòng)停止。2不論旗幟是處于什么位置， 關(guān)斷電源之后重新合上電源， 旗幟所在的高度數(shù)據(jù)顯示不變， 并且恢復(fù)斷電之前的動(dòng)作繼續(xù)運(yùn)行。3要求升降旗的速度可調(diào)整，旗桿高度不變的情況下，升降旗時(shí)間的調(diào)整范圍是 30 120 秒鐘，步進(jìn) 1 秒，調(diào)整速度后升旗狀態(tài)國(guó)歌停奏。4具有無(wú)線遙控升、降旗及停止功能。說(shuō)明：旗幟用大于 100 克的重物代替 , 國(guó)旗桿的高度為 1.8 米 .題目五：消防智能電動(dòng)車1、任務(wù)設(shè)計(jì)制作一個(gè)消防智能小車模型 , 能到指定區(qū)域進(jìn)行搶險(xiǎn)滅火工作 .2、要求1、基本要求(1) 智能小車從安全區(qū)域啟動(dòng), 自動(dòng)尋找到火源并顯示

16、，火源采用 40W 白熾燈模擬， 離地不高于 15cm 。(2) 除安全區(qū)外 , 場(chǎng)地隨機(jī)出現(xiàn) 2 個(gè)火源 , 要求智能小車能夠發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)火焰并將其完全撲 滅(小車可以使用 LED 在救火區(qū)內(nèi)亮 3 秒表示正在撲火) ，撲滅后自動(dòng)離開(kāi)尋找下一個(gè)火源；(3) 能夠發(fā)現(xiàn)并撲滅第二個(gè)火焰 .(4) 撲滅二個(gè)火焰的總時(shí)間不超過(guò)5 分鐘 .(5) 能夠自動(dòng)計(jì)算和顯示撲滅的火源數(shù) .2、發(fā)揮部分(1) 滅火完畢后智能小車能夠返回到安全區(qū)域 ( 原位).(2) 能夠自動(dòng)計(jì)算由安全區(qū)到達(dá)火源的時(shí)間(3)能夠用不同聲音對(duì)不同的狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警(比如未發(fā)現(xiàn)火源，火源數(shù)量一個(gè)還是兩個(gè))其他四，說(shuō)明：1. 場(chǎng)地面積為 300cm x 3