2010黑龍江省賽(本)

1、A題：雙相信號(hào)發(fā)生器（本科組）一、任務(wù)設(shè)計(jì)、制作一個(gè)雙相信號(hào)發(fā)生器，在特定的頻率范圍內(nèi)輸出正弦波，信號(hào)的幅度和相位差可以程控設(shè)置，也可以輸出矩形波和方波。作品電路中不得使用任何DAC芯片、DDS芯片或微處理器的DAC功能。數(shù)字邏輯系統(tǒng)推薦使用EXCD-1 SOC開發(fā)板，信號(hào)發(fā)生器的工作電源可外置。二、要求1基本要求 （1）兩路信號(hào)均可輸出正弦波、方波、矩形波；（2） 兩路信號(hào)輸出最大幅度不低于3V，幅度可調(diào)，設(shè)置分辨率不低于10bit；（3） 信號(hào)頻率范圍從9.5kHz到10.5kHz可調(diào)，步進(jìn)值不大于100Hz，頻率準(zhǔn)確度不低于0.1%；（4）正弦波信號(hào)在整個(gè)頻率設(shè)置范圍內(nèi)，波形失真度不大于

2、2%；（5）兩路信號(hào)的相位差可以在0359度內(nèi)可調(diào)，設(shè)置分辨力不大于1度；（6）矩形波占空比在0.1%99.9%范圍內(nèi)可調(diào)，設(shè)置分辨率不低于0.1%；2發(fā)揮部分（1）兩路信號(hào)輸出最大幅度不低于3.5V，幅度可調(diào)，設(shè)置分辨率不低于12bit； （2）正弦信號(hào)頻率從8kHz到12kHz變化，信號(hào)平坦度優(yōu)于90%； （3）正弦信號(hào)頻率從8kHz到12kHz變化，信號(hào)失真度不大于2%；（4）兩路正弦信號(hào)的相位差可以在0359.9度內(nèi)可調(diào)，設(shè)置分辨力不大于0.1度； （5）兩路均可產(chǎn)生FSK調(diào)制波，內(nèi)調(diào)制信號(hào)的頻率不大于10Hz，上邊頻為12kHz，下邊頻8kHz；（6）兩路均可產(chǎn)生ASK調(diào)制波，內(nèi)調(diào)制

3、信號(hào)的頻率不大于10Hz，載波頻率為10kHz，調(diào)制率為100%；（7）其他。三、說明1微處理器系統(tǒng)板、工作電源可用成品，也可自制，必須自備。2設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、波形發(fā)生原理、數(shù)字邏輯原理框圖、主要的測(cè)試結(jié)果。詳細(xì)電路原理圖、HDL程序或電路圖、測(cè)試結(jié)果用附件給出。3題目中所有準(zhǔn)確度及分辨率指標(biāo)必須是電路原理及器件硬件所保證，報(bào)告中需要有理論計(jì)算。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng) 目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述4理論分析與計(jì)算頻率設(shè)置，相位設(shè)置幅度設(shè)置、占空比設(shè)置正弦波發(fā)生8電路與程序設(shè)計(jì)可編程邏輯電路模擬電路 程序設(shè)計(jì)8測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果測(cè)試方案及測(cè)試條件測(cè)試結(jié)果完整性測(cè)試結(jié)

4、果分析6設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性4總分30基本要求完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)8完成第（4）項(xiàng)6完成第（5）項(xiàng)8完成第（6）項(xiàng)8總分50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)6完成第（4）項(xiàng)8完成第（5）項(xiàng)6完成第（6）項(xiàng)6其他4總分50B題：通用可變?cè)鲆娣糯笃鳎ū究平M）一、任務(wù)設(shè)計(jì)、制作一個(gè)通用可變?cè)鲆娣糯笃?，放大器的增益可手?dòng)數(shù)字設(shè)置或程控設(shè)置，無調(diào)節(jié)電位器。該放大器的增益變化范圍、信號(hào)輸入及輸出范圍、信號(hào)有效頻段及幅頻特性等具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。二、要求1基本要求（1）放大器的低頻及直流最大不失真輸入、輸出信號(hào)幅度

5、不低于±3V； （2）放大器的電壓增益可設(shè)為三檔：0.101.00，1.010.0，10100，放大器在同一檔位時(shí)增益線性度不低于1%，分辨力不低于1%；（2） 增益為100時(shí)，在DC1MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過5%；（3） 增益為100時(shí)、輸入端短路，輸出端電壓值不超過±5mV；（5）輸入端阻抗可開關(guān)設(shè)置為大于10MW或50W，并有過壓保護(hù)能力；（6）放大器輸出端阻抗可開關(guān)設(shè)置為50W或0。2發(fā)揮部分（1）放大器的低頻及直流最大不失真輸入、輸出信號(hào)幅度不低于±8V； （2）放大器的增益可設(shè)為四檔：0.1001.000，1.0010.00，10.0

6、100.0，100.01000，放大器在同一檔位時(shí)線性度不低于0.5%，分辨力不低于0.1%；（3）增益為1000，在DC5MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過5%；（4）放大器輸出端阻抗為50W，外接負(fù)載50W，在DC5MHz頻段內(nèi)，大信號(hào)輸出時(shí)波形失真度小于2%；（5）增益為1000時(shí)、輸入端短路，輸出端電壓值不超過±20mV；（6）整體電路成本低，電路工藝簡(jiǎn)單；（7）其他。三、說明1工作電源可用成品，也可自制。2設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖，可變?cè)鲆姘l(fā)生器工作原理，幅度、頻段、增益變化區(qū)間、器件選擇方法，主要的測(cè)試結(jié)果。詳細(xì)電路原理圖以附件形式給出。3題目中所有技術(shù)參

7、數(shù)電路原理及器件硬件指標(biāo)所能保證，需要有分析說明。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng) 目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述4理論分析與計(jì)算程控放大，程控衰減幅度范圍，頻段上限增益范圍，零點(diǎn)誤差10電路與程序設(shè)計(jì)硬件電路原理圖語言程序設(shè)計(jì)清單6測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果測(cè)試方案及測(cè)試條件測(cè)試結(jié)果完整性測(cè)試結(jié)果分析6設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性4總分30基本部分完成第（1）項(xiàng)6完成第（2）項(xiàng)18完成第（3）項(xiàng)12完成第（4）項(xiàng)6完成第（5）項(xiàng)5完成第（6）項(xiàng)3總分50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)14完成第（3）項(xiàng)8完成第（4）項(xiàng)6完成第（5）項(xiàng)6完成第（6）項(xiàng)3其他3總分50

8、C題：水溫控制系統(tǒng)（本科組）一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制對(duì)象為1升水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內(nèi)設(shè)定，并能實(shí)現(xiàn)在1070量程范圍內(nèi)對(duì)每一點(diǎn)溫度的自動(dòng)控制，以保持設(shè)定的溫度基本保持不變。二、要求1 基本要求（1）可鍵盤設(shè)定控制溫度值，并能用液晶顯示，顯示最小區(qū)分度為0.1；（2）可以測(cè)量并顯示水的實(shí)際溫度。溫度測(cè)量誤差在±0.5 內(nèi)；（3）水溫控制系統(tǒng)應(yīng)具有全量程（1070）內(nèi)的升溫、降溫功能（降溫可用半導(dǎo)體制冷片、升溫用800W以內(nèi)的電加熱器）；（4）在全量程內(nèi)任意設(shè)定一個(gè)溫度值（例如起始溫度±15內(nèi)），控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)該給定溫度的恒值自動(dòng)控制?？?/p>

9、制的最大動(dòng)態(tài)誤差±4，靜態(tài)誤差±1，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間15min（最少兩個(gè)波動(dòng)周期）。2 發(fā)揮部分（1）當(dāng)設(shè)定溫度突變（溫度變化±20）時(shí)，控制的最大動(dòng)態(tài)誤差±2，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間8min（最少兩個(gè)波動(dòng)周期）； （2）溫度控制的靜態(tài)誤差±0.2（在最小穩(wěn)態(tài)時(shí)間內(nèi)）；（3）在設(shè)定溫度發(fā)生突變（溫度變化±20）時(shí)，用液晶屏顯示水溫隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)曲線（最少顯示兩個(gè)波動(dòng)周期）；（4）其他。三、說明（1）允許使用單片機(jī)最小系統(tǒng)；（2）升溫和降溫驅(qū)動(dòng)電路自行設(shè)計(jì)制作，不允許使用成品模塊；（3）電路制作注意節(jié)能低功耗；（4）為了測(cè)試的方便，測(cè)量水溫時(shí)要求在容器內(nèi)自行給定一個(gè)位置，測(cè)試時(shí)放置玻璃水銀溫度計(jì)，作為標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)；（5）避免測(cè)試過程出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象，注意做好保護(hù)措施。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng) 目應(yīng)包括的主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述4理論分析與計(jì)算溫度控制算法控制誤差溫度控制速度10電路與程序設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)程序設(shè)