2023年信息工程學(xué)院第六屆電子設(shè)計(jì)與測(cè)試競(jìng)賽暨四川

附件2：2023年信息工程學(xué)院第六屆電子設(shè)計(jì)與測(cè)試競(jìng)賽暨四川省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽選拔賽擬定題目A題：寬帶直流放大器B題：帶負(fù)載識(shí)別功能的DC-DC直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源C題：數(shù)字萬(wàn)用表D題：簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀E題：智能遙控情景照明燈F題：點(diǎn)光源跟蹤系統(tǒng)G題：線陣LED圖文顯示裝置H題：FIR濾波器I題：LC壓控振蕩器J題：短波調(diào)頻測(cè)向機(jī)設(shè)計(jì)K題：基于可見(jiàn)光傳輸?shù)耐ㄐ叛b置L題：智能小車(chē)A題：寬帶直流放大器一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)寬帶直流放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。二、要求1、根本要求〔1〕電壓增益AV≥40dB，輸入電壓有效值Vi≤20mV。AV可在0～40dB范圍內(nèi)手動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)?！?〕最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥2V，輸出信號(hào)波形無(wú)明顯失真?！?〕3dB通頻帶0～5MHz；在0～4MHz通頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB。〔4〕放大器的輸入電阻≥50Ω，負(fù)載電阻〔50±2〕Ω?！?〕設(shè)計(jì)并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。2、發(fā)揮局部〔1〕最大電壓增益AV≥60dB，輸入電壓有效值Vi≤10mV?！?〕在AV＝60dB時(shí)，輸出端噪聲電壓的峰－峰值VONPP≤0.3V。〔3〕3dB通頻帶0～10MHz；在0～9MHz通頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB?！?〕最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥10V，輸出信號(hào)波形無(wú)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?！?〕電壓增益AV可預(yù)置并顯示，預(yù)置范圍為0～60dB，步距為5dB〔也可以連續(xù)調(diào)節(jié)〕；放大器的帶寬可預(yù)置并顯示〔至少5MHz、10MHz兩點(diǎn)〕?！?〕降低放大器的制作本錢(qián)，提高電源效率?！?〕其他〔例如改善放大器性能的其它措施等〕。三、說(shuō)明1．寬帶直流放大器幅頻特性示意圖如圖1所示。2．負(fù)載電阻應(yīng)預(yù)留測(cè)試用檢測(cè)口和明顯標(biāo)志，如不符合〔50±2〕Ω的電阻值要求，那么酌情扣除最大輸出電壓有效值項(xiàng)的所得分?jǐn)?shù)。3．放大器要留有必要的測(cè)試點(diǎn)。建議的測(cè)試框圖如圖2所示，可采用信號(hào)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(cè)量。圖1幅頻特性示意圖圖2幅頻特性測(cè)試框圖四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

工程總分值根本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比擬、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮局部完成第〔1〕項(xiàng)7完成第〔2〕項(xiàng)2完成第〔3〕項(xiàng)7完成第〔4〕項(xiàng)6完成第〔5〕項(xiàng)12完成第〔6〕項(xiàng)5完成第〔7〕項(xiàng)6其它5總分50B題：帶負(fù)載識(shí)別功能的DC-DC直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源一、任務(wù)選擇降壓型BUCK控制芯片配合外置場(chǎng)效應(yīng)管為核心單元，設(shè)計(jì)并制作一組降壓型直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源；額定狀態(tài)下，當(dāng)輸入電壓UIN=18V時(shí)，直流輸出電壓UO=9V，輸出電流圖1電源測(cè)試連接圖二、要求1、根本要求〔1〕額定輸入電壓下，輸出電壓偏差：?UO〔2〕額定輸入電壓下，最大輸出電流：IO≥2A；〔3〕輸出噪聲紋波電壓峰峰值：〔20分〕〔4〕開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)具有負(fù)載識(shí)別功能。電源系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量圖1下方的2端子負(fù)載識(shí)別端口R〔1kΩ~10kΩ〕的電阻值，調(diào)整輸出電壓為UO=R〔5〕設(shè)計(jì)報(bào)告〔30分〕項(xiàng)目主要內(nèi)容總分值方案論證比擬與選擇方案描述5理論分析與計(jì)算降低紋波的方法；DC-DC變換方法穩(wěn)壓控制方法9電路仿真與程序設(shè)計(jì)主回路與器件選擇電路仿真結(jié)果或控制程序7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)果及其完整性測(cè)試結(jié)果分析6設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)摘要及正文的結(jié)構(gòu)、公式、圖表完整、標(biāo)準(zhǔn)3總分302、發(fā)揮局部〔6〕效率η≥80%〔7〕IO從1.8A的滿載降低至0.3A輕載時(shí)，負(fù)載Si=U〔8〕UIN在20.5V和15.5V之間變化時(shí)，輸出電壓UO的電壓調(diào)整率〔S〔10分〕〔9〕具有過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流IOth=2.2±0.2A；〔10〕電源系統(tǒng)的輸出電壓、輸出電流均可直觀地進(jìn)行顯示?！?0分〕三、說(shuō)明開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的核心單元不得采用成品模塊制作。穩(wěn)壓電源假設(shè)含其它控制、測(cè)量電路都只能由UIN端口供電，不能增加其他輔助電源。準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)，大功率的5Ω負(fù)載電阻可用兩只較高精度的10Ω電阻并聯(lián)后獲得。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)工程總分值根本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比擬，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析30實(shí)際制作完成情況70發(fā)揮局部完成第〔6〕項(xiàng)10完成第〔7〕項(xiàng)10完成第〔8〕項(xiàng)10完成第〔9〕項(xiàng)10完成第〔10〕項(xiàng)10總分50C題：數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)制作一臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表，測(cè)量示意圖如圖1所示。圖1一、根本要求：1、電壓有效值測(cè)量：〔1〕被測(cè)信號(hào)頻率為0~10KHz的單頻信號(hào)的電壓有效值，電壓有效值范圍為2mV~1V，測(cè)量誤差小于1%；〔2〕測(cè)量量程：分20mV、200mV、2V三檔，可用手動(dòng)切換量程。2、電阻值測(cè)量：〔1〕被測(cè)電阻范圍為10Ω~1MΩ，測(cè)量誤差小于1%；〔2〕測(cè)量量程：分200Ω,2kΩ,20kΩ,200kΩ,2MΩ五檔，可用手動(dòng)切換量程。以上測(cè)量結(jié)果顯示：LCD顯示；3、電源供電，供電電源電壓12V。二、擴(kuò)展要求：1、增加被測(cè)信號(hào)的頻率上限范圍為1MHz；2、測(cè)量電流有效值功能，電流范圍為10mA~100mA，測(cè)量誤差小于1%；3、自動(dòng)切換量程。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案2理論分析與計(jì)算5電路與程序設(shè)計(jì)5測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果4設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)性4小計(jì)20基本要求完成第〔1〕項(xiàng)20完成第〔2〕項(xiàng)20完成第〔3項(xiàng)5完成第〔4項(xiàng)5 小計(jì)50發(fā)揮部分完成第〔1〕項(xiàng)5完成第〔2〕項(xiàng)10完成第〔3〕項(xiàng)15小計(jì)30總分100D題：簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀一、任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸性能測(cè)試；同時(shí)，設(shè)計(jì)三個(gè)低通濾波器和一個(gè)偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器用來(lái)模擬傳輸信道。簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀的框圖如圖1所示。圖中，V1和V1-clock是數(shù)字信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)和相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)；V2是經(jīng)過(guò)濾波器濾波后的輸出信號(hào)；V3是偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)信號(hào)；V2a是V2信號(hào)與經(jīng)過(guò)電容C的V3信號(hào)之和，作為數(shù)字信號(hào)分析電路的輸入信號(hào)；V4和V4-syn是數(shù)字信號(hào)分析電路輸出的信號(hào)和提取的同步信號(hào)。圖1簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀框圖二、要求1、根本要求〔1〕設(shè)計(jì)并制作一個(gè)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器：a〕數(shù)字信號(hào)V1為f1(x)=1+x2+x3+x4+x8的m序列，其時(shí)鐘信號(hào)為V1-clock；b〕數(shù)據(jù)率為10~100kbps，按10kbps步進(jìn)可調(diào)。數(shù)據(jù)率誤差絕對(duì)值不大于1％；c〕輸出信號(hào)為T(mén)TL電平?！?〕設(shè)計(jì)三個(gè)低通濾波器，用來(lái)模擬傳輸信道的幅頻特性：a〕每個(gè)濾波器帶外衰減不少于40dB/十倍頻程；b〕三個(gè)濾波器的截止頻率分別為100kHz、200kHz、500kHz，截止頻率誤差絕對(duì)值不大于10％；c〕濾波器的通帶增益AF在0.2~4.0范圍內(nèi)可調(diào)。〔3〕設(shè)計(jì)一個(gè)偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器用來(lái)模擬信道噪聲：a〕偽隨機(jī)信號(hào)V3為f2(x)=1+x+x4+x5+x12的m序列；b〕數(shù)據(jù)率為10Mbps，誤差絕對(duì)值不大于1％；c〕輸出信號(hào)峰峰值為100mV，誤差絕對(duì)值不大于10%?！?〕利用數(shù)字信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)V1-clock進(jìn)行同步，顯示數(shù)字信號(hào)V2a的信號(hào)眼圖，并測(cè)試眼幅度。2、發(fā)揮局部〔1〕要求數(shù)字信號(hào)發(fā)生器輸出的V1采用曼徹斯特編碼?！?〕要求數(shù)字信號(hào)分析電路能從V2a中提取同步信號(hào)V4-syn并輸出；同時(shí)，利用所提取的同步信號(hào)V4-syn進(jìn)行同步，正確顯示數(shù)字信號(hào)V2a的信號(hào)眼圖?！?〕要求偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)V3幅度可調(diào)，V3的峰峰值范圍為100mV~TTL電平?！?〕改良數(shù)字信號(hào)分析電路，在盡量低的信噪比下能從V2a中提取同步信號(hào)V4-syn，并正確顯示V2a的信號(hào)眼圖。〔5〕其他。三、說(shuō)明1、在完成根本要求時(shí)，數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的時(shí)鐘信號(hào)V1-clock送給數(shù)字信號(hào)分析電路〔圖1中開(kāi)關(guān)S閉合〕；而在完成發(fā)揮局部時(shí)，V1-clock不允許送給數(shù)字信號(hào)分析電路〔開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)〕。2、要求數(shù)字信號(hào)發(fā)生器和數(shù)字信號(hào)分析電路各自制作一塊電路板。3、要求V1、V1-clock、V2、V2a、V3和V4-syn信號(hào)預(yù)留測(cè)試端口。4、根本要求〔1〕和〔3〕中的兩個(gè)m序列，根據(jù)所給定的特征多項(xiàng)式f1(x)和f2(x)，采用線性移位存放器發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生。5、根本要求〔2〕的低通濾波器要求使用模擬電路實(shí)現(xiàn)。6、眼圖顯示可以使用示波器，也可以使用自制的顯示裝置。7、發(fā)揮局部〔4〕要求的“盡量低的信噪比〞，即在保證能正確提取同步信號(hào)V4-syn前提下，盡量提高偽隨機(jī)信號(hào)V3的峰峰值，使其到達(dá)最大，此時(shí)數(shù)字信號(hào)分析電路的輸入信號(hào)V2a信噪比為允許的最低信噪比。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)工程總分值根本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比擬，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮局部完成第〔1〕項(xiàng)8完成第〔2〕項(xiàng)15完成第〔3〕項(xiàng)6完成第〔4〕項(xiàng)16其他5總分50E題：智能遙控情景照明燈一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)情景照明燈，上無(wú)線控制四色單燈，可調(diào)明亮、紅、綠、蘭。二、要求1、根本要求(1)利用藍(lán)牙通信，調(diào)用各種組件初始化后，與藍(lán)牙終端進(jìn)行通信連接；如果連接成功就進(jìn)入燈〔組〕選擇，此時(shí)可以選擇一個(gè)或多個(gè)LED燈進(jìn)行控制；然后進(jìn)入功能模塊的選擇，執(zhí)行相應(yīng)的子程序。(2)上無(wú)線控制四色單燈a．點(diǎn)亮b．紅色c．綠色d．蘭色應(yīng)用程序通過(guò)藍(lán)牙通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙終端模塊BLE通信，然后發(fā)出控制信號(hào)；BLE接收信號(hào)并解析為相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)送LED燈電源驅(qū)動(dòng)電路。(3)完成上界面的編寫(xiě)，通俗易懂，功能齊全。2、發(fā)揮局部〔1〕實(shí)現(xiàn)了對(duì)家居環(huán)境RGBW四色LED燈的圖片取色、光隨光動(dòng)、分組控制等操作。利用藍(lán)牙終端模塊對(duì)LED燈的控制，是通過(guò)發(fā)送PWM波形信號(hào)控制LED的通斷時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制LED的平均電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的亮度調(diào)節(jié)，對(duì)RGBW四色LED的不同亮度組合來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色與亮度等行為調(diào)節(jié)。三、說(shuō)明圖1為智能遙控情景照明系統(tǒng)方案圖圖2為與藍(lán)牙終端的通信流程圖圖3為應(yīng)用程序流程圖圖4為四色LED燈的行為控制程序流程四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告工程應(yīng)包括的主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比擬與選擇方案描述5理論分析與計(jì)算分析方案的可行性以及相關(guān)內(nèi)容10程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)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5設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)性摘要設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)圖表的標(biāo)準(zhǔn)性4總分30根本要求完成第〔1〕項(xiàng)32完成第〔2〕項(xiàng)14完成第〔3〕項(xiàng)4小計(jì)50發(fā)揮局部完成發(fā)揮局部設(shè)計(jì)20總分100F題：點(diǎn)光源跟蹤系統(tǒng)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能夠檢測(cè)并指示點(diǎn)光源位置的光源跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)示意圖如圖1所示。光源B使用單只1W白光LED，固定在一支架上。LED的電流能夠在150～350mA的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。初始狀態(tài)下光源中心線與支架間的夾角θ約為60o，光源距地面高約100cm，支架可以用手動(dòng)方式沿著以A為圓心、半徑r約173cm的圓周在不大于±45o的范圍內(nèi)移動(dòng)，也可以沿直線LM移動(dòng)。在光源后3cm距離內(nèi)、光源中心線垂直平面上設(shè)置一直徑不小于60cm暗色紙板。光源跟蹤系統(tǒng)A放置在地面，通過(guò)使用光敏器件檢測(cè)光照強(qiáng)度判斷光源的位置，并以激光筆指示光源的位置。圖1光源跟蹤系統(tǒng)示意圖二、要求1．根本要求〔1〕光源跟蹤系統(tǒng)中的指向激光筆可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置參數(shù)的方法盡快指向點(diǎn)光源；〔2〕將激光筆光點(diǎn)調(diào)偏離點(diǎn)光源中心30cm時(shí)，激光筆能夠盡快指向點(diǎn)光源；〔3〕在激光筆根本對(duì)準(zhǔn)光源時(shí)，以A為圓心，將光源支架沿著圓周緩慢〔10~15秒內(nèi)〕平穩(wěn)移動(dòng)20o〔約60cm〕，激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向LED點(diǎn)光源；2．發(fā)揮局部〔1〕在激光筆根本對(duì)準(zhǔn)光源時(shí)，將光源支架沿著直線LM平穩(wěn)緩慢〔15秒內(nèi)〕移動(dòng)60cm，激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向光源?！?〕將光源支架旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度β〔≤20o〕，激光筆能夠迅速指向光源?！?〕光源跟蹤系統(tǒng)檢測(cè)光源具有自適應(yīng)性，改變點(diǎn)光源的亮度時(shí)〔LED驅(qū)動(dòng)電流變化±50mA〕，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)揮局部〔1〕的內(nèi)容；〔4〕其他。三、說(shuō)明1．作為光源的LED的電流應(yīng)該能夠調(diào)整并可測(cè)量；2．測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)為正常室內(nèi)光照，跟蹤系統(tǒng)A不正對(duì)直射陽(yáng)光和強(qiáng)光源；3．系統(tǒng)測(cè)光部件應(yīng)該包含在光源跟蹤系統(tǒng)A中；4．光源跟蹤系統(tǒng)在尋找跟蹤點(diǎn)光源的過(guò)程中，不得人為干預(yù)光源跟蹤系統(tǒng)的工作；5．除發(fā)揮局部〔3〕工程外，點(diǎn)光源的電流應(yīng)為300±15mA；6．在進(jìn)行發(fā)揮局部〔3〕項(xiàng)測(cè)試時(shí)，不得改變光源跟蹤系統(tǒng)的電路參數(shù)或工作模式；四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案2理論分析與計(jì)算8電路與程序設(shè)計(jì)9測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果8設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)性3小計(jì)30根本要求完成第〔1〕項(xiàng)10完成第〔2〕項(xiàng)20完成第〔3〕項(xiàng)20小計(jì)50發(fā)揮局部完成第〔1〕項(xiàng)15完成第〔2〕項(xiàng)15完成第〔3〕項(xiàng)15其他5小計(jì)50總分130G題：線陣LED圖文顯示裝置任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)線陣LED圖文顯示裝置，裝置的示意圖如圖1所示：一個(gè)由16只LED構(gòu)成的線狀點(diǎn)陣及其控制電路，安裝在可旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上；在平臺(tái)的中心設(shè)置一個(gè)按鍵，用于功能的切換；電機(jī)帶動(dòng)平臺(tái)以適宜速度旋轉(zhuǎn)，且電機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)可調(diào)。圖1線陣LED圖文顯示裝置示意圖要求1.根本要求開(kāi)機(jī)時(shí)裝置完成顯示自檢，能對(duì)點(diǎn)陣中16只LED逐個(gè)點(diǎn)亮，每只LED顯示時(shí)間約為1秒，此時(shí)平臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。通過(guò)按鍵啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)16個(gè)同心圓圖形分別順序〔由大到小〕和逆序〔由小到大〕顯示，每個(gè)同心圓圖形顯示時(shí)間為0.2秒左右；運(yùn)行15秒左右自動(dòng)停止。通過(guò)按鍵啟動(dòng)，顯示雙漸開(kāi)線；運(yùn)行15秒左右自動(dòng)停止。2.發(fā)揮局部通過(guò)按鍵啟動(dòng)，顯示字符“TI杯〞，要求字符顯示穩(wěn)定，無(wú)明顯漂移；運(yùn)行20秒左右自動(dòng)停止。通過(guò)按鍵啟動(dòng)，顯示一個(gè)指針式秒表，該秒表以標(biāo)志桿為起始標(biāo)志，秒針隨時(shí)間動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)長(zhǎng)為60±1秒；運(yùn)行70秒左右自動(dòng)停止。改變轉(zhuǎn)速，完成〔2〕的要求。其它。說(shuō)明顯示裝置利用人眼視覺(jué)暫留的生理特性，通過(guò)LED在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)不同位置時(shí)，系統(tǒng)點(diǎn)亮相應(yīng)的LED，實(shí)現(xiàn)線陣LED在旋轉(zhuǎn)平面上構(gòu)成不同的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖案。為保證顯示時(shí)人眼看到的圖形穩(wěn)定清晰，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意LED在不同位置點(diǎn)亮與旋轉(zhuǎn)速度匹配；注意每圈旋轉(zhuǎn)時(shí)圖像顯示的起始位置一致；同時(shí)注意旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)，滿足人眼視覺(jué)暫留的要求。不得使用LED顯示成品和專(zhuān)用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。線陣LED及控制電路由電池供電，電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)由外接電源供電。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)方案比擬與選擇方案描述系統(tǒng)總體方框圖2理論分析與計(jì)算線狀點(diǎn)陣LED驅(qū)動(dòng)參數(shù)分析與計(jì)算線陣LED運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析與計(jì)算指針式秒表分析與計(jì)算顯示亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)分析與計(jì)算7電路與程序設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)7測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果測(cè)試方案、條件及儀器測(cè)試結(jié)果完整性測(cè)試結(jié)果分析2設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)性摘要設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)圖表的標(biāo)準(zhǔn)性2總分20根本要求實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮局部完成第〔1〕項(xiàng)15完成第〔2〕項(xiàng)15完成第〔3〕項(xiàng)10其他10總分50H題：FIR濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)FIR濾波器，用來(lái)濾除干擾信號(hào)，輸出有用信號(hào)。圖1系統(tǒng)總框圖圖1中，有用信號(hào)源和干擾信號(hào)源為兩個(gè)獨(dú)立信號(hào)源，有用信號(hào)A的頻率為10KHZ，B的頻率大于A的頻率。根據(jù)信號(hào)A,B的特點(diǎn)，通過(guò)FIR濾波器濾除混合信號(hào)D中的干擾信號(hào)B，恢復(fù)有用信號(hào)A的波形，其輸出為信號(hào)E。二、要求1、根本要求〔1〕設(shè)計(jì)一個(gè)加法器實(shí)現(xiàn)C=A+B，其中有用信號(hào)A和干擾信號(hào)B峰。峰值均為1~2V，頻率范圍為10kHz~100kHz。預(yù)留便于測(cè)量的輸入輸出端口。設(shè)計(jì)一個(gè)移相器，在頻率范圍為10kHz~100kHz的各點(diǎn)頻上，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)頻0°~180°手動(dòng)連續(xù)可變相移。移相器幅度放大倍數(shù)控制在1±0.1，移相器的相頻特性不做要求。預(yù)留便于測(cè)量的輸入輸出。單獨(dú)設(shè)計(jì)制作FIR濾波器，輸入信號(hào)D。有一個(gè)輸出端口，用于輸出信號(hào)E。當(dāng)信號(hào)A、B為正弦信號(hào)，且頻率差≥1kHz時(shí)，輸出信號(hào)E能夠恢復(fù)信號(hào)A的波形，信號(hào)E與A的頻率和幅度誤差均小于10%。預(yù)留便于測(cè)量的輸入輸出端口。2、發(fā)揮局部〔1〕當(dāng)信號(hào)A、B為正弦信號(hào)，且頻率差≥100Hz時(shí)，F(xiàn)IR濾波器的輸出信號(hào)E能恢復(fù)信號(hào)A的波形，信號(hào)E與A的頻率和幅度誤差均小于10%。改善FIR濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提高FIR濾波器的運(yùn)算速度，使其速度提高2倍以上。其他。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

工程總分值根本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比擬、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。50實(shí)際完成情況50發(fā)揮局部完成第〔1〕項(xiàng)10完成第〔2〕項(xiàng)10其他5I題：LC壓控振蕩器設(shè)計(jì)制作一LC壓控振蕩器。一、根本要求：1、根本要求〔1〕振蕩器輸出為正弦波，波形無(wú)明顯失真;輸出頻率范圍：20MHz～30MHz;輸出頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于10-3?！?〕實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示振蕩器的輸出頻率?！?〕實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示振蕩器輸出電壓峰-峰值，精度優(yōu)于10％?！?〕可實(shí)現(xiàn)輸出頻率步進(jìn)，步進(jìn)間隔為1MHz±100kHz。二、擴(kuò)展要求：〔1〕采用鎖相環(huán)進(jìn)一步提高輸出頻率穩(wěn)定度，輸出頻率步進(jìn)間隔為100kHz。〔2〕在整個(gè)頻率范圍內(nèi)可自動(dòng)掃描；掃描時(shí)間在1~5s之間可調(diào)；可手動(dòng)掃描；還可預(yù)置在某一特定頻率；〔3〕制作一個(gè)功率放大器，放大LC振蕩器輸出的30MHz正弦信號(hào)，限定使用E=12V的單直流電源為功率放大器供電，要求在50Ω純電阻負(fù)載上的輸出功率≥20mW，盡可能提高功率放大器的效率。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案2理論分析與計(jì)算5電路與程序設(shè)計(jì)5測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果4設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)性4小計(jì)20基本要求完成第〔1〕項(xiàng)20完成第〔2〕項(xiàng)10完成第〔3項(xiàng)10完成第〔4〕項(xiàng)10 小計(jì)50擴(kuò)展要求完成第〔1〕項(xiàng)15完成第〔2〕項(xiàng)10完成第〔3〕項(xiàng)5小計(jì)30總分100J題：短波調(diào)頻測(cè)向機(jī)設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)短波調(diào)頻測(cè)向機(jī)，方框圖如下。二、要求1、根本要求〔1〕接收頻率范圍：3.50-3.60MHz。〔2〕接收信號(hào)：20-10KHz?！?〕最大不失真輸出功率：≥0.5mW〔8Ω〕?！?〕靈敏度：不劣于1微伏?！?〕可接收范圍：配套PX-80型發(fā)射機(jī)〔A1A調(diào)制方式〕時(shí)，可接收100m以?xún)?nèi)的11部電臺(tái)?！?〕方向性：方向分辨距離小于3m。2、發(fā)揮局部〔1〕可實(shí)現(xiàn)多種自動(dòng)程控頻率搜索模式〔如全頻率范圍搜索，特定頻率范圍搜索等〕，全頻率范圍搜索時(shí)間小于或等于60s?！?〕能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺(tái)載頻值，顯示載波頻率的誤差小于或等于±5KHz?！?〕可接收300m范圍以?xún)?nèi)的電臺(tái)信號(hào)?！?〕進(jìn)一步提高方向性?！?〕整機(jī)微型化、低本錢(qián)化?！?〕提高電源效率，全機(jī)所用直流電源不超過(guò)三節(jié)5號(hào)南孚電池。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

工程總分值根本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比擬、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮局部完成第〔1〕項(xiàng)15完成第〔2〕項(xiàng)8完成第〔3〕項(xiàng)5完成第〔4〕項(xiàng)8完成第〔5〕項(xiàng)4完成第〔6〕項(xiàng)5特色與創(chuàng)新5總分50K題：基于可見(jiàn)光傳輸?shù)耐ㄐ叛b置一、任務(wù)描述此題要求，設(shè)計(jì)基于白光LED可見(jiàn)光通信的音頻傳輸系統(tǒng)〔包括音頻信號(hào)輸入電路、發(fā)射電路、接收電路、音頻輸出電路〕，實(shí)現(xiàn)利用白光LED完成音頻信號(hào)無(wú)線傳輸。二、設(shè)計(jì)要求1、根本要求〔1〕完成基于可見(jiàn)光信息傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)發(fā)送實(shí)驗(yàn)裝置①采用MP3或者音頻輸出信號(hào)作為可見(jiàn)光傳輸?shù)男盘?hào)源，使用白光二極管作為光源進(jìn)行信息傳輸，要求在信息傳輸時(shí)，人眼觀察，光源光照穩(wěn)定，無(wú)明顯閃爍；②自制與信號(hào)發(fā)生器兼容的音頻輸入接頭，可在音頻輸入端輸入單音頻率選在500~3400Hz之間模擬信號(hào)。③采用5V或者12V單電源供電，供電功率不超過(guò)15W，需要在發(fā)送裝置的電源輸入端，留出電壓、電流測(cè)試接口，以測(cè)試發(fā)送裝置的實(shí)際功耗?！?〕完成基于可見(jiàn)光信息傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)接收實(shí)驗(yàn)裝置①語(yǔ)音接收不受普通室內(nèi)房頂照片和自然光的影響；測(cè)試時(shí)，直接采用采用MP3或者播放樂(lè)曲音頻進(jìn)行測(cè)試。②接收的語(yǔ)音信號(hào)應(yīng)無(wú)明顯失真；測(cè)試時(shí)，在音頻輸入端輸入單音頻率選在500~3400Hz之間模擬信號(hào)，在輸出端，接信號(hào)發(fā)生器，對(duì)波形進(jìn)行分析。③可將光信息傳輸?shù)木嚯x≥30cm。〔3〕在發(fā)送實(shí)驗(yàn)裝置的功率不大于10W的情況下，盡量擴(kuò)展信息的傳輸距離。2、發(fā)揮局部〔1〕實(shí)現(xiàn)任意數(shù)字的無(wú)線傳輸設(shè)計(jì)輔助電路，在發(fā)送裝置信號(hào)輸入端輸入0~9任意阿拉伯?dāng)?shù)字，在接收實(shí)驗(yàn)裝置一端，能夠正確顯示接收的數(shù)字?！?〕其它包括其它基于此可見(jiàn)光信息傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用擴(kuò)展〔如將RS232或者RS485通信電路與光通信結(jié)合起來(lái)〕。3、附加題〔1〕接收裝置能夠估算距離信號(hào)發(fā)送裝置的距離。關(guān)閉室內(nèi)燈光電源，同時(shí)關(guān)閉測(cè)試室內(nèi)的窗簾時(shí)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量接收裝置能夠估算距離信號(hào)發(fā)送裝置的距離。20-50cm內(nèi)，相對(duì)誤差平均值低于40%時(shí)，即為有效成績(jī)，相對(duì)誤差越小，成績(jī)?cè)礁摺Ｈ?、測(cè)試場(chǎng)景圖1測(cè)試場(chǎng)景四、評(píng)分說(shuō)明1、作品除使用可見(jiàn)光進(jìn)行傳輸外，不允許存在任何其他信息傳輸方法和傳輸途徑，已經(jīng)查實(shí)，取消測(cè)試成績(jī)。2、作品中的發(fā)光二極管必須為白光二極管，且不允許增加任何的聚光裝置。3、作品必須在供電電路留有測(cè)試接口，以便進(jìn)行供電功率測(cè)試。4、信號(hào)發(fā)送裝置的語(yǔ)音輸入端，需要留測(cè)試接口A，信號(hào)接收裝置的揚(yáng)聲器輸入端，須留有測(cè)試端B。5、測(cè)可見(jiàn)光信息傳輸?shù)恼Z(yǔ)音是否存在明顯失真，是在信號(hào)發(fā)送實(shí)驗(yàn)裝置的語(yǔ)音輸入端A處入一個(gè)單音正弦信號(hào)，單音頻率選在500~3400Hz之間，通過(guò)示波器觀察接收裝置的B處，要求信號(hào)無(wú)明顯失真。五、建議評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表1建議結(jié)構(gòu)化評(píng)分表工程主要內(nèi)容總分值設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證技術(shù)方案描述，關(guān)鍵器件、部件選擇。4理論分析與計(jì)算系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)8電路與程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成原理、電路原理圖、硬件電路與程序設(shè)計(jì)6測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果完