歷年全國電子設(shè)計大賽題目

1、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽歷年題目(2009 - 2011)2009年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽試題參賽注意事項(1) 2009年9月2日8:00競賽正式開始。本科組參賽隊只能在【本科組】題目中任選一題；高職高專組參賽隊在 【高 職高專組】題目中任選一題，也可以選擇【本科組】題 目。(2) 參賽隊認(rèn)真填寫登記表內(nèi)容，填寫好的登記表交賽場巡視員暫時保存。(3) 參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、?？茖W(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件(如學(xué)生證)隨時備查。(4) 每隊嚴(yán)格限制3人，開賽后不得中途更換隊員。(5) 參賽隊必須在學(xué)校指定的競賽場地內(nèi)進(jìn)行獨立設(shè)計和制作，不得以任何方式與他人交流，包

2、括教師在內(nèi)的非參賽隊員必須迴避，對違紀(jì)參賽隊取消評審資格。(6) 2009年9月5日20:00競賽結(jié)束，上交設(shè)計報告、制作實物及登記表，由專人封存。光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置(A題)【本科組】、任務(wù)設(shè)計并制作一個光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。用直流穩(wěn)壓電源 Us和電阻Rs模擬光伏電池，Us=60V,Rs=30 Q 36 Q; Uref為模擬電網(wǎng)電壓的正弦參考信號，其峰峰 值為2V，頻率fREF為45Hz55Hz ; T為工頻隔離變壓器，變 比為n2：ni=2:1、n3：ni=1:10 ,將uf作為輸出電流的反饋信號；、要求1. 基本要求(1) 具有最大功率點跟蹤(MPPT)功能：Rs和

3、Rl在給 定范圍內(nèi)變化時，使 Ud丄Us,相對偏差的絕對值不2大于1%。(2) 具有頻率跟蹤功能：當(dāng)fREF在給定范圍內(nèi)變化時，使uF的頻率fF=fREF，相對偏差絕對值不大于 1%。(3) 當(dāng)Rs=Rl=30 Q時，DC-AC變換器的效率 > 60%。(4) 當(dāng)Rs=Rl=30Q時，輸出電壓uo的失真度THD < 5%。(5) 具有輸入欠壓保護(hù)功能， 動作電壓Ud(也)=(25 ±).5)(6) 具有輸出過流保護(hù)功能，動作電流I。(th)= (1.5 ±.2)A。2. 發(fā)揮部分(1) 提高DC-AC變換器的效率，使 > 80% ( Rs=Rl=30 Q

4、時)。(2) 降低輸出電壓失真度，使THD < 1%( Rs=Rl=30 Q時)。(3) 實現(xiàn)相位跟蹤功能：當(dāng)fREF在給定范圍內(nèi)變化以及加非阻性負(fù)載時，均能保證UF與UREF同相，相位偏差的絕對值W 5°(4) 過流、欠壓故障排除后，裝置能自動恢復(fù)為正常狀態(tài)。(5) 其他。三、說明1. 本題中所有交流量除特別說明外均為有效值。2. Us采用實驗室可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，不需自制。3. 控制電路允許另加輔助電源，但應(yīng)盡量減少路數(shù)和損耗。4. DC-AC變換器效率旦，其中Po Uo1 Io1, Pd Ud Id。Pd5. 基本要求(1)、(2)和發(fā)揮部分(3)要求從給定或條 件發(fā)生變化

5、到電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間不大于1s。6. 裝置應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長時間，測試期間不能出現(xiàn)過熱等故障。7. 制作時應(yīng)合理設(shè)置測試點(參考圖1),以方便測試。&設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、 重要的源程序和完整的測試結(jié)果用附件給出。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項目主要內(nèi)容滿分設(shè)計報告方案論證比較與選擇方案描述4理論分析與計算MPPT的控制方法與參數(shù)計算 同頻、同相的控制方法與參數(shù) 計算提咼效率的方法濾波參數(shù)計算9電路與程序設(shè)計DC-AC主回路與器件選擇控制電路或控制程序保護(hù)電路9測試方案與測試結(jié)果測試方案及測試條件測試結(jié)果及其完整性測試結(jié)果分

6、析5設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)圖標(biāo)的規(guī)范性3總分30基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項5完成第（3）項24完成第（4）項5其他6總分50音導(dǎo)引系統(tǒng)（B題）【本科組】、任務(wù)設(shè)計并制作一聲音導(dǎo)引系統(tǒng)，示意圖如圖1所示S可移動 聲源圖中，AB與AC垂直，Ox是AB的中垂線，O'y是AC的中垂線，W是Ox和O'y的交點。聲音導(dǎo)引系統(tǒng)有一個可移動聲源S，三個聲音接收器A B和C聲音接收器之間可以有線連接。聲音接收器能利用可移動聲源和接收器之間的不同距離，產(chǎn)生一個可移動聲源離 Ox線（或O'y線）的誤差信號，并用無線方式將此誤差信號

7、傳輸至可移動聲源，引導(dǎo)其運動?？梢苿勇曉催\動的起始點必須在Ox線右側(cè)，位置可以任意指定 、要求1 .基本要求(1) 制作可移動的聲源?？梢苿勇曉串a(chǎn)生的信號為周期性卅 音頻脈沖信號，如圖2所示，聲音信號頻率不限，脈 卅沖周期不限。Mu t圖2信號波形示意圖(2) 可移動聲源發(fā)出聲音后開始運動，到達(dá)Ox線并停止，這段運動時間為響應(yīng)時間，測量響應(yīng)時間，用下列公 式計算出響應(yīng)的平均速度，要求平均速度大于 5cm/s 。宀+、可移動聲源的起始位置到 Ox線的垂直距離平均速度二響應(yīng)時間3）可移動聲源停止后的位置與 Ox 線之間的距離為定位誤差，定位誤差小于 3cm 。（ 4）可移動聲源在運動過程中任意時刻

8、超過Ox 線左側(cè)的距離小于 5cm 。（ 5）可移動聲源到達(dá) Ox 線后，必須有明顯的光和聲指 示。（6）功耗低，性價比高。2發(fā)揮部分（ 1）將可移動聲源轉(zhuǎn)向 180 度（可手動調(diào)整發(fā)聲器件 方向），能夠重復(fù)基本要求。（ 2）平均速度大于 10cm/s。（ 3）定位誤差小于 1cm。（ 4 ）可移動聲源在運動過程中任意時刻超過Ox 線左側(cè)距離小于 2cm。（ 5）在完成基本要求部分移動到Ox 線上后，可移動聲源在原地停止5s10s，然后利用接收器 A和C, 使可移動聲源運動到 W 點，到達(dá) W 點以后，必須 有明顯的光和聲指示并停止， 此時聲源距離 W 的直 線距離小于 1cm。整個運動過程的

9、平均速度大于 10cm/s。平均速度二再次運動時間（6）其他。三、說明1. 本題必須采用組委會提供的電機(jī)控制ASSP芯片（型號MMC-1實現(xiàn)可移動聲源的運動。2. 在可移動聲源兩側(cè)必須有明顯的定位標(biāo)志線，標(biāo)志線寬度0.3cm且垂直于地面。3. 誤差信號傳輸采用的無線方式、頻率不限。4. 可移動聲源的平臺形式不限。5. 可移動聲源開始運行的方向應(yīng)和Ox線保持垂直。6. 不得依靠其他非聲音導(dǎo)航方式。7. 移動過程中不得人為對系統(tǒng)施加影響。8. 接收器和聲源之間不得使用有線連接。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)設(shè)計報告系統(tǒng)方案整體方案比較7控制方案設(shè)計與論證設(shè)計、計算12誤差信號產(chǎn)生控制理論簡單計算電路

10、設(shè)計系統(tǒng)組成3各種電路圖測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性3測試結(jié)果分析設(shè)計報告摘要5正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分30基本要求基本要求實際完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項5完成第（2）項10完成第（3）項10完成第（4）項10完成第（5）項10完成第（6）項5總分50寬帶直流放大器( C 題)【本科組】一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個寬帶直流放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。二、要求1基本要求(1 )電壓增益 Av羽OdB，輸入電壓有效值 Vi<20mV。A 可在040dB范圍內(nèi)手動連續(xù)調(diào)節(jié)。(2) 最大輸出電壓正弦波有效值 V?？奦，輸出信號波形無 明顯失真。(3) 3dB 通頻帶 0 5MHz ；在 04

11、MHz 通頻帶內(nèi)增益起伏 w 1dB(4) 放大器的輸入電阻 為0 ，負(fù)載電阻(50±2)。( 5)設(shè)計并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。 2發(fā)揮部分(1) 最大電壓增益 Av海OdB，輸入電壓有效值 Vi W0 mV。(2) 在Av = 60dB時，輸出端噪聲電壓的峰一峰值VONPPw0.3V 。(3) 3dB通頻帶010MHz ;在09MHz通頻帶內(nèi)增益 起伏w 1dB(4) 最大輸出電壓正弦波有效值V。羽0V，輸出信號波形 無明顯失真。(5) 進(jìn)一步降低輸入電壓提高放大器的電壓增益。(6) 電壓增益Av可預(yù)置并顯示，預(yù)置范圍為060dB ,步 距為5dB (也可以連續(xù)調(diào)節(jié)

12、)；放大器的帶寬可預(yù)置并 顯示(至少 5MHz、 10MHz 兩點)。(7) 降低放大器的制作成本，提高電源效率。(8) 其他(例如改善放大器性能的其它措施等)。三、說明2.負(fù)載電阻應(yīng)預(yù)留測試用檢測口和明顯標(biāo)志，如不符合(50± 2）的電阻值要求，則酌情扣除最大輸出電壓有效值 項的所得分?jǐn)?shù)。3.放大器要留有必要的測試點。建議的測試框圖如圖2所示，可采用信號發(fā)生器與示波器 /交、直流電壓表組合的靜態(tài)法或掃頻儀進(jìn)行幅頻特性測量四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述2理論分析與計算帶寬增益積通頻帶內(nèi)增益起伏控制線性相位抑制直流零點漂移放大器穩(wěn)定性9電路與程序設(shè)計電路

13、設(shè)計8測試方案與測試結(jié)果測試方案及測試條件測試結(jié)果完整性測試結(jié)果分析8設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性3總分30基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項7完成第（2）項2完成第（3）項7完成第（4）項6完成第（5）項12完成第（6）項5完成第（7）項6其他5總分50無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置（D題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計并制作一個無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置，實現(xiàn)對周邊溫度和光照信息的探測。該裝置由1個監(jiān)測終端和不多于 255個探 測節(jié)點組成（實際制作 2個）。監(jiān)測終端和探測節(jié)點均含一套 無線收發(fā)電路，要求具有無線傳輸數(shù)據(jù)功能，收發(fā)共用一個天線。二、要求1 .基本要求（1）制

14、作2個探測節(jié)點。探測節(jié)點有編號預(yù)置功能，編碼 預(yù)置范圍為00000001B11111111B。探測節(jié)點能夠 探測其環(huán)境溫度和光照信息。溫度測量范圍為0C100 C,絕對誤差小于 2C；光照信息僅要求測量光 的有無。探測節(jié)點采用兩節(jié)1.5V干電池串聯(lián)，單電源供電。(2) 制作1個監(jiān)測終端，用外接單電源供電。探測節(jié)點分布示意圖如圖1所示。監(jiān)測終端可以分別與各探測節(jié)探測監(jiān)測終端節(jié)點A探測節(jié)點B圖1探測節(jié)點分布示意圖點直接通信，并能顯示當(dāng)前能夠通信的探測節(jié)點編號 及其探測到的環(huán)境溫度和光照信息。(3) 無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置的探測時延不大于5s，監(jiān)測終端天線與探測節(jié)點天線的距離D不小于10cm。在010

15、cm距離內(nèi)，各探測節(jié)點與監(jiān)測終端應(yīng)能正常通信2. 發(fā)揮部分(1) 每個探測節(jié)點增加信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能，節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖如圖2所示。即探測節(jié)點B的探測信息，能自 動通過探測節(jié)點 A轉(zhuǎn)發(fā)，以增加監(jiān)測終端與節(jié)點 B之 間的探測距離D+D。該轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)自動識別完成， 無 需手動設(shè)置，且探測節(jié)點 A、B可以互換位置。» Di l監(jiān)測 終端探測 節(jié)點A探測 節(jié)點B圖2節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖(2) 在監(jiān)測終端電源供給功率w1W無線環(huán)境監(jiān)測模擬 裝置探測時延不大于 5s的條件下，使探測距離 D+D 達(dá)到50cm。(3) 盡量降低各探測節(jié)點的功耗，以延長干電池的供電 時間。各探測節(jié)點應(yīng)預(yù)留干電池供電電流的測

16、試端 子。(4) 其他。三、說明1. 監(jiān)測終端和探測節(jié)點所用天線為圓形空芯線圈，用直徑不大于1mm的漆包線或有絕緣外皮的導(dǎo)線密繞5圈制成。線圈直徑為(3.4 ± 0.3 ) cm (可用一號電池作 骨架)。天線線圈間的介質(zhì)為空氣。無線傳輸載波頻率 低于30MHz調(diào)制方式自定。監(jiān)測終端和探測節(jié)點不得 使用除規(guī)定天線外的其他耦合方式。無線收發(fā)電路需 自制，不得采用無線收、發(fā)成品模塊。光照有無的變 化，采用遮擋光電傳感器的方法實現(xiàn)。2. 發(fā)揮部分須在基本要求的探測時延和探測距離達(dá)到要求的前提下實現(xiàn)。3. 測試各探測節(jié)點的功耗采用圖2所示的節(jié)點分布圖，保持距離D+G=50cm，通過測量探測節(jié)

17、點 A干電池供電 電流來估計功耗。電流測試電路見圖3。圖中電容C為 濾波電容，電流表采用 3位半數(shù)字萬用表直流電流檔， 讀正常工作時的最大顯示值。如果D+D達(dá)不到50cm，此項目不進(jìn)行測試。節(jié)臨電路電汎表lOOOuF電池圖3節(jié)點電流測試電路4. 設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理 圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理 圖、重要的源程序用附件給出。四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報項目主要內(nèi)容滿分系統(tǒng)方案無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置總體方案設(shè)計4告理論分析與計算發(fā)射電路分析接收電路分析通信協(xié)議分析6電路與程序設(shè)計發(fā)射電路設(shè)計計算 接收電路設(shè)計計算 總體電路圖工作流程圖9測試方案與測試結(jié)果調(diào)試方法與

18、儀器測試數(shù)據(jù)完整性測試結(jié)果分析6設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性5總分30基 本 要 求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項20完成第（2）項15完成第（3）項10其他5總分50電能收集充電器（E題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計并制作一個電能收集充電器，充電器及測試原理示意圖如圖1。該充電器的核心為直流電源變換器，它從一直 流電源中吸收電能，以盡可能大的電流充入一個可充電池。直流電源的輸出功率有限，其電動勢E s在一定范圍內(nèi)緩慢變化，當(dāng)Es為不同值時，直流電源變換器的電路結(jié)構(gòu)，參 數(shù)可以不同。監(jiān)測和控制電路由直流電源變換器供電。由于Es的變化極慢，監(jiān)測和控制電路應(yīng)該采用間

19、歇工作方式，以降低其能耗。可充電池的電動勢 Ec=3.6V ,內(nèi)阻Rc=0.1 QcEs充電器(包括監(jiān)控電路和直流電源變換器)-0 I Ic 占Rd t Ec ii模擬可充電池圖1測試原理示意圖(Es和 Ec用穩(wěn)壓電源提供， Rd用于防止電流倒灌 )二、要求1、基本要求(1) 在 Rs=100Q, Es=10V20V時，充電電流 Ic大于 (Es-Ec) / ( Rs+Rc)。(2) 在Rs=100Q時，能向電池充電的 Es盡可能低。(3) Es從0逐漸升高時，能自動啟動充電功能的Es盡可 能低。(4) Es降低到不能向電池充電，最低至 0時，盡量降低 電池放電電流。(5) 監(jiān)測和控制電路工作

20、間歇設(shè)定范圍為0.1 s5s。2、發(fā)揮部分(1) 在Rs=1Q，Es=1.2V3.6V時，以盡可能大的電流 向電池充電。(2) 能向電池充電的 Es盡可能低。當(dāng)Es> 1.1V時，取Rs =1 Q當(dāng) Esv 1.1V 時，取 Rs =0.1 Q(3) 電池完全放電，Es從0逐漸升高時，能自動啟動充電功能(充電輸出端開路電壓>3.6V，短路電流0)的Es盡可能低。當(dāng)Es> 1.1V時，取 Rs =1 Q;當(dāng) Esv 1.1V 時，取 Rs=0.1 Q。(4) 降低成本。(5) 其他。三、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 報 告項目主要內(nèi)容滿分系統(tǒng)方案電源變換及控制方法實現(xiàn)方案5理論分析與計算提咼效

21、率方法的分析及計算7電路與程序設(shè)計電路設(shè)計與參數(shù)計算啟動電路設(shè)計與參數(shù)計算設(shè)定電路的設(shè)計10測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性測試結(jié)果分析3設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)摘要，設(shè)計報告正文的結(jié)5范性構(gòu)圖表的規(guī)范性總分30基 本 要 求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項30完成第（2）項5完成第（3）項5完成第（4）項5其他5總分50四、說明1. 測試最低可充電 Es的方法：逐漸降低 Es,直到充電電流Ic略大于0。當(dāng)Es高于3.6V時，Rs為100Q; Es低于3.6V時，更換Rs為1Q; Es降低到1.1V以下時，更 換Rs為0.1 Qo然后繼續(xù)降低 Es,直到滿足要求。2. 測試自動啟動充電功能的方法：從0

22、開始逐漸升高Es,Rs為0.1 Q當(dāng)Es升高到高于1.1V時，更換Rs為1 Q<然后繼續(xù)升高Es,直到滿足要求數(shù)字幅頻均衡功率放大器(F題)【本科組】一、任務(wù)設(shè)計并制作一個數(shù)字幅頻均衡功率放大器。 該放大器包括 前置放大、帶阻網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字幅頻均衡和低頻功率放大電路， 其 組成框圖如圖1所示。圖1數(shù)字幅頻均衡功率放大器組成框圖、要求1 .基本要求(1) 前置放大電路要求：a. 小信號電壓放大倍數(shù)不小于400倍(輸入正弦信號電壓有效值小于 10mV)。b. -1dB 通頻帶為 20Hz 20kHz。c. 輸出電阻為600。(2) 制作帶阻網(wǎng)絡(luò)對前置放大電路輸出信號V1進(jìn)行濾波， 以10kHz時

23、輸出信號 V2電壓幅度為基準(zhǔn)，要求最大衰減10dB。帶阻網(wǎng)絡(luò)具體電路見題目說明1。(3) 應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，制作數(shù)字幅頻均衡電路，對帶阻網(wǎng)絡(luò)輸出的20Hz20kHz信號進(jìn)行幅頻均衡。 要求：a. 輸入電阻為 600 。b. 經(jīng)過數(shù)字幅頻均衡處理后， 以 10kHz 時輸出信號 v3電壓幅度為基準(zhǔn)，通頻帶 20Hz 20kHz 內(nèi)的電壓 幅度波動在 1.5dB 以內(nèi)。2. 發(fā)揮部分制作功率放大電路，對數(shù)字均衡后的輸出信號v3 進(jìn)行功率放大，要求末級功放管采用分立的大功率 MOS 晶體管。(1) 當(dāng)輸入正弦信號Vi電壓有效值為5mV、功率放大器接 8電阻負(fù)載(一端接地)時，要求輸出功率10W,

24、輸出電壓波形無明顯失真。(2) 功率放大電路的 -3dB 通頻帶為 20Hz20kHz。(3 )功率放大電路的效率 60%。( 4 )其他。三、說明1題目基本要求中的帶阻網(wǎng)絡(luò)如圖 2 所示。 圖中元件值是 標(biāo)稱值，不是實際值，對精度不作要求，電容必須采用 鋁電解電容。(i(WQ2.本題中前置放大電路電壓放大倍數(shù)是在輸入信號w電壓有效值為5mV的條件下測試。3. 題目發(fā)揮部分中的功率放大電路不得使用MOS集成功率模塊。4. 本題中功率放大電路的效率定義為：功率放大電路輸出功率與其直流電源供給功率之比，電路中應(yīng)預(yù)留測試 端子，以便測試直流電源供給功率。5. 設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電

25、路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、 重要的源程序用附件給出。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項目主要內(nèi)容滿分設(shè)計報告系統(tǒng)方案總體方案設(shè)計6理論分析與設(shè)計前置放大電路設(shè)計 功率放大電路設(shè)計 數(shù)字幅頻均衡電路 設(shè)計數(shù)字處理算法設(shè)計12電路與程序設(shè)計總體電路 工作流程4測試方案與測試結(jié)果調(diào)試方法與儀器 測試數(shù)據(jù)完整性 測試結(jié)果分析5設(shè)計報告結(jié) 構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告正文的結(jié) 構(gòu)圖表的規(guī)范性3總分：30基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第(1)項13完成第(2)項12完成第(3)項20其他5總分：50低頻功率放大器( G 題)高職高專組】一、任務(wù)設(shè)計并制作一個低頻功率放大器， 要求末級功放管采

26、用分 立的大功率 MOS 晶體管。二、要求1基本要求(1) 當(dāng)輸入正弦信號電壓有效值為5mV時，在8Q電阻負(fù)載(一端接地)上，輸出功率5W輸出波形無明顯 失真。(2) 通頻帶為 20Hz20kHz。(3) 輸入電阻為600 Qo(4) 輸出噪聲電壓有效值 V0n< 5mV(5) 盡可能提高功率放大器的整機(jī)效率。( 6)具有測量并顯示低頻功率放大器輸出功率 ( 正弦信號 輸入時) 、直流電源的供給功率和整機(jī)效率的功能， 測量精度優(yōu)于 5%。2. 發(fā)揮部分(1) 低頻功率放大器通頻帶擴(kuò)展為10Hz50kHz。( 2)在通頻帶內(nèi)低頻功率放大器失真度小于1%。(3) 在滿足輸出功率5VV通頻帶為

27、20Hz20kHz的前提 下,盡可能降低輸入信號幅度。( 4)設(shè)計一個帶阻濾波器，阻帶頻率范圍為40 60Hzo在50Hz頻率點輸出功率衰減6dB。(5) 其他。三、說明1. 不得使用MOS集成功率模塊。2. 本題輸出噪聲電壓定義為輸入端接地時，在負(fù)載電阻上測得的輸出電壓，測量時使用帶寬為2MHz的毫伏表。3. 本題功率放大電路的整機(jī)效率定義為：功率放大器的輸出功率與整機(jī)的直流電源供給功率之比。電路中應(yīng)預(yù) 留測試端子，以便測試直流電源供給功率。4. 發(fā)揮部分(4)制作的帶阻濾波器通過開關(guān)接入。5. 設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、

28、 重要的源程序用附件給出。四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項目主要內(nèi)容滿分系統(tǒng)方案總體方案設(shè)計4理論分析與設(shè)計電壓放大電路設(shè)計 輸出級電路設(shè)計 帶阻濾波器設(shè)計 顯示電路設(shè)計8電路與程序設(shè)計總體電路圖；工作流程圖3測試方案與測試結(jié)果調(diào)試方法與儀器測試數(shù)據(jù)完整性3測試結(jié)果分析設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要；設(shè)計報告正文的結(jié) 構(gòu)圖表的規(guī)范性2總分20基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項10完成第（3）項15完成第（4）項10其他5總分50LED點陣書寫顯示屏（H題）【高職高專組】一、任務(wù)設(shè)計并制作一個基于 32 X 32點陣LED模塊的書寫顯示屏，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在控制器的管理下

29、，LED點陣模塊顯示屏工作在人眼不易覺察的掃描微亮和人眼可見的顯示點 亮模式下；當(dāng)光筆觸及 LED點陣模塊表面時，先由光筆檢測 觸及位置處LED點的掃描微亮以獲取其行列坐標(biāo)，再依據(jù)功 能需求決定該坐標(biāo)處的 LED是否點亮至人眼可見的顯示狀態(tài)(如圖1中光筆接觸處的深色 LED點已被點亮)，從而在屏上 實現(xiàn)“點亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、 對象拖移”等書寫顯示功能。圖1 LED點陣書寫顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖、要求1 .基本要求(1) 在“點亮”功能下，當(dāng)光筆接觸屏上某點LED時，能即時點亮該點 LED，并在控制器上同步顯示該點 LED的行列坐標(biāo)值(左上角定為行列坐標(biāo)原點)。(2)

30、在“劃亮”功能下，當(dāng)光筆在屏上快速劃過時，能同 步點亮劃過的各點 LED，其速度要求2s內(nèi)能劃過并 點亮40點LED。3）在“反顯”功能下，能對屏上顯示的信息實現(xiàn)反相顯示（即：字體筆畫處不亮，無筆畫處高亮） 。（4）在“整屏擦除”功能下，能實現(xiàn)對屏上所顯示信息的 整屏擦除。2發(fā)揮部分（1）在“筆畫擦除”功能下，能用光筆擦除屏上所顯漢字 的筆畫。（2）在“連寫多字”功能下，能結(jié)合自選的擦除方式，在 30s 內(nèi)在屏上以“劃亮”方式逐個寫出四個漢字（總 筆畫數(shù)不大于 30）且存入機(jī)內(nèi)，寫完后再將所存四 字在屏上逐個輪流顯示。（3）在“對象拖移”功能下，能用光筆將選定顯示內(nèi)容在 屏上進(jìn)行拖移。先用光筆

31、以“劃亮”方式在屏上圈定 欲拖移顯示對象， 再用光筆將該對象拖移到屏上另一 位置。（4）當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)改變時，能自動連續(xù)調(diào)節(jié)屏上顯示亮度。（5）當(dāng)光筆連續(xù)未接觸屏面的時間超過15min時（此時間可由控制器設(shè)定 ），能自動關(guān)閉屏上顯示，并使整 個系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時系統(tǒng)工作電流應(yīng)不大于 5mA。（ 6 ）其他。三、說明1. 設(shè)計制作時所用LED點陣模塊的發(fā)光顏色不限2. 各種功能的切換方式自定，但應(yīng)力求操作簡便。3. 在各種功能的實際操作過程中，必要時可用按鍵或其他 控制方式進(jìn)行輔助。例如，“連寫多字”時，寫完一字 后用自定義控制方式存入該字并清屏，然后再寫下一字。4. 系統(tǒng)應(yīng)采用5V單電源供電。

32、5. 設(shè)計制作時應(yīng)在電路板上留有系統(tǒng)耗電參數(shù)的測試點。6. 設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重 要的源程序和完整的測試結(jié)果用附件給出。四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述2理論分析與計算光筆選取與參數(shù)設(shè)計 點陣屏驅(qū)動參數(shù)設(shè)計 屏亮自動調(diào)節(jié)設(shè)計超時關(guān)顯示節(jié)電設(shè)計6電路與程序設(shè)計電路設(shè)計程序設(shè)計6測試方案與測試結(jié)果劃亮反顯擦除拖移屏亮自動調(diào)節(jié)超時關(guān)顯示節(jié)電3設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性3總分20基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項10完成第（3）項15

33、完成第（4）項5完成第（5）項5其他5總分50參賽注意事項（1）2009年9月2日8:00競賽正式開始。本科組參賽隊只能在【本科組】題目中任選一題；高職高專組參賽隊在 【高 職高專組】題目中任選一題，也可以選擇【本科組】題 目。（2）參賽隊認(rèn)真填寫登記表內(nèi)容，填寫好的登記表交賽場巡視員暫時保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專科學(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時備查。（4）每隊嚴(yán)格限制3人，開賽后不得中途更換隊員。（5）參賽隊必須在學(xué)校指定的競賽場地內(nèi)進(jìn)行獨立設(shè)計和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參 賽隊員必須迴避，對違紀(jì)參賽隊取消評審資

34、格。（6）2009年9月5日20:00競賽結(jié)束，上交設(shè)計報告、制作實物及登記表，由專人封存。模擬路燈控制系統(tǒng)（I題）【高職高專組】一、任務(wù)設(shè)計并制作一套模擬路燈控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，路燈布置如圖 2所示。LED 燈 1LED 燈2圖1路燈控制系統(tǒng)示意圖圖2 路燈布置示意圖（單位：cm）二、要求1 .基本要求（1）支路控制器有時鐘功能，能設(shè)定、顯示開關(guān)燈時間， 并控制整條支路按時開燈和關(guān)燈。（2）支路控制器應(yīng)能根據(jù)環(huán)境明暗變化，自動開燈和關(guān)燈。（3）支路控制器應(yīng)能根據(jù)交通情況自動調(diào)節(jié)亮燈狀態(tài)：當(dāng) 可移動物體M （在物體前端標(biāo)出定位點，由定位點確 定物體位置）由左至右到達(dá)S點時（見圖2

35、），燈1亮; 當(dāng)物體M到達(dá)B點時，燈1滅，燈2亮；若物體M 由右至左移動時，則亮燈次序與上相反。（4）支路控制器能分別獨立控制每只路燈的開燈和關(guān)燈時 間。（5）當(dāng)路燈出現(xiàn)故障時（燈不亮），支路控制器應(yīng)發(fā)出聲 光報警信號，并顯示有故障路燈的地址編號。2.發(fā)揮部分(1) 自制單元控制器中的 LED燈恒流驅(qū)動電源。(2) 單元控制器具有調(diào)光功能，路燈驅(qū)動電源輸出功率能在規(guī)定時間按設(shè)定要求自動減小，該功率應(yīng)能在 20%100%范圍內(nèi)設(shè)定并調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)誤差W2%。(3) 其它(性價比等)。三、說明1 .光源采用1 W的LED燈，LED的類型不作限定。2 .自制的LED驅(qū)動電源不得使用產(chǎn)品模塊。3. 自制的

36、LED驅(qū)動電源輸出端需留有電流、電壓測量點。4. 系統(tǒng)中不得采用接觸式傳感器。5. 基本要求(3)需測定可移動物體 M上定位點與過“亮 燈狀態(tài)變換點” (S、B、S等點)垂線間的距離，要求 該距離w 2cm。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項目滿分設(shè)計報告方案比較與論證方案描述比較與論證5理論分析與設(shè)計單元設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計5電路圖和設(shè)計文件完整性規(guī)范性5測試數(shù)據(jù)與分析系統(tǒng)測試結(jié)果分析5總分20基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成（1）15完成25其它10總分502011年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽試題開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)（A題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計并制作一個由兩個額定輸出功率均為16W的8VDC/DC模塊構(gòu)成

37、的并聯(lián)供電系統(tǒng)（見圖 1）。圖1兩個DC/DC模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)主電踣示急圖|6=8 0V二、要求1. 基本要求（1）調(diào)整負(fù)載電阻至額定輸出功率工作狀態(tài)，供電系統(tǒng)的直流輸出電壓UO=8.0 ± 0.4V。（2） 額定輸出功率工作狀態(tài)下，供電系統(tǒng)的效率不低于60%。（3） 調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=8.0 ± 0.4V，使兩個模塊輸出電流之和IO=1.0A且按11:12=1:1模式自動分配電流，每個模塊的輸出電流的相對誤差絕對值不大于5%。（4）調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=8.0 ± 0.4V，使兩個模塊輸出電流之和IO=1.5A且按11:12= 1:2模式

38、自動分配電流，每個模塊輸出電流的相對誤差絕對值不大于5%。2. 發(fā)揮部分（1）調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=8.0 ± 0.4V ，使負(fù)載電流 IO 在 1.53.5A之間變化時， 兩個模塊的輸出電流可在 （ 0.52.0）范圍內(nèi)按指 定的比例自動 分配，每個模塊的輸出電流相對誤差的絕對值不大于2%。（2）調(diào)整負(fù)載電阻，保持輸出電壓UO=8.0 ±0.4V ，使兩個模塊輸出電流之和 IO=4.0A 且按 I1:I2=1:1 模式自動分配電 流，每個模塊的輸出電流的相對誤 差的絕對值不大于 2%。（3）額定輸出功率工作狀態(tài)下，進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)效率。（ 4）具有負(fù)載短路保護(hù)

39、及自動恢復(fù)功能，保護(hù)閾值電流為4.5A （調(diào)試時允許有± 0.2A 的偏差）。（5）其他。三、評分標(biāo)準(zhǔn)四、說明（1）不允許使用線性電源及成品的DC/DC 模塊。（2）供電系統(tǒng)含測控電路并由 UIN 供電， 其能耗納入系統(tǒng)效 率計算。（3）除負(fù)載電阻為手動調(diào)整以及發(fā)揮部分 （1）由手動設(shè)定電 流比例外，其他功能的測試過程均不允許手動干預(yù)。（4）供電系統(tǒng)應(yīng)留出UIN 、 UO 、IIN 、IO、I1、I2 參數(shù)的測試端子，供測試時使用。（5）每項測量須在 5 秒鐘內(nèi)給出穩(wěn)定讀數(shù)。（6）設(shè)計制作時，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)散熱問題，保證測試過程 中系統(tǒng)能連續(xù)安全工作。2011 年全國大學(xué)生電子設(shè)計競

40、賽試題參賽注意事項（1）2011 年 8 月 31 日 8:00 競賽正式開始。本科組參賽 隊只能在【本科組】題目中任選一題；高職高專組參賽隊在 【高職高專組】 題目中任選一題， 也可以 選擇【本科組】題目。（2）參賽隊認(rèn)真填寫登記表內(nèi)容，填寫好的登記表 交賽場巡視員暫時保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專科學(xué)生， 應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份 的有效證件（如學(xué)生證）隨時備查。（4）每隊嚴(yán)格限制 3 人，開賽后不得中途更換隊員。（5）競賽期間，可使用各種圖書資料和網(wǎng)絡(luò)資源，但不得在 學(xué)校指定競賽場地外進(jìn)行設(shè)計制作，不得以任何方式與他人交流， 包括教師在內(nèi)的非參賽隊員必須迴避，對

41、違紀(jì)參賽隊取消評審資格。（6）2011 年 9 月 3 日 20:00 競賽結(jié)束，上交設(shè)計報告、 制作實物及登記表 ，由專人封存?；谧杂蓴[的平板控制系統(tǒng)（ B 題）【本科組】一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個自由擺上的平板控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖 1 所 示。擺桿的一端通過轉(zhuǎn)軸固定在一支架上， 另一端固定安裝一臺電 機(jī)，平板固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上；當(dāng)擺桿如圖 2 擺動時，驅(qū)動電機(jī)可以控制平 板轉(zhuǎn)動。電機(jī)電肌轉(zhuǎn)油rai.*lOct1冒=02圏2邇幣R-l二、要求1 .基本要求（1） 控制電機(jī)使平板可以隨著擺桿的擺動而旋轉(zhuǎn)（35周）， 擺桿擺一個周期，平板旋轉(zhuǎn)一周（360ou65289X，偏差絕對值不大于45

42、76;u12290X（2） 在平板上粘貼一張畫有一組間距為1cm平行線的打印 紙。用手推動擺桿至一個角度B （B在 30ou65374X45 ou38388X ）,調(diào)整平板 角度，在平板中心穩(wěn)定放置一枚1元硬幣（人民幣）；啟動后放開擺桿讓其自由擺 動。在擺桿擺動過程中，要求控制平板狀態(tài)，使硬幣在 5 個 擺動周期中不從平 板上滑落，并盡量少滑離平板的中心位置。(3) 用手推動擺桿至一個角度9(e在 45 o u65374X60 o u38388X ),調(diào)整平板角度，在平板中心穩(wěn)定疊放 8 枚 1 元硬幣， 見圖 2；啟動后放開擺桿 讓其自由擺動。 在擺桿擺動過程中， 要求控制平板狀態(tài)使硬幣在擺

43、桿的5 個擺動周期中不從平板上滑落， 并保持疊放狀態(tài)。 根據(jù)平板上非保 持疊放狀態(tài)及滑落的硬幣數(shù)計算成績。2發(fā)揮部分( 1)如圖 3 所示， 在平板上固定一激光筆， 光斑照射在距擺 桿 150cm 距離 處垂直放置的靶子上。 擺桿垂直靜止且平板處于水平時， 調(diào)節(jié) 靶子高 度，使光斑照射在靶紙的某一條線上， 標(biāo)識此線為中心線。 用 手推動擺桿至一個角度e (e在 30ou65374X60 ou38388X ),啟動后， 系統(tǒng)應(yīng)在 15 秒鐘內(nèi)控制平板盡量使激光筆照射在中心線上(偏差絕對值v 1cm),完成時以LED指示。根據(jù)光斑偏離中心線的距離計算成績，超時則視為失敗。屋0一（2）在上述過程完成后，調(diào)整平板，使激光筆照射到中心線 上（可人工協(xié)助）。啟動后放開讓擺桿自由擺動；擺動過程中盡量使激光筆 光斑始終瞄準(zhǔn)照射在靶紙的中心線上， 根據(jù)光斑偏離中心線的距離計算 成績。（3）其他。三、說明1.擺桿可以采用木質(zhì)、 金屬、塑料等硬質(zhì)材料；擺桿長度(固 定轉(zhuǎn)軸至電機(jī)軸的距離)為 100 cm± 5cm ;擺桿通過轉(zhuǎn)軸固定在支架或橫 梁上，并能夠靈活擺動；將擺桿推起至B=