2023年電子大賽初選測(cè)試題

安徽師范高校物理與電子信息學(xué)院

2023年安徽省高校生電子設(shè)計(jì)大賽

初選測(cè)試題

在初賽非制作實(shí)物的任務(wù)中，重點(diǎn)考察：

1.學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的功能分析和模塊劃分實(shí)力。

2.學(xué)生對(duì)相關(guān)資料搜集和整理實(shí)力。

3.學(xué)生對(duì)工具軟件的運(yùn)用實(shí)力（包括編程軟件，電子電路仿真，

PCB制作實(shí)力）。報(bào)告中要求能具備對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能分解、功能模塊

設(shè)計(jì)（原理圖和PCB）、原理說(shuō)明、仿真分析等。

系統(tǒng)功能不要求全部完成，但應(yīng)盡可能地發(fā)揮，以便脫穎而出。

要求：

1.每隊(duì)只選做其中一項(xiàng)。

2.時(shí)間：2014年5月24日——5月31日。

3.形式：電子襠發(fā)給陶文海老師（taowenhai7303@aliyun）;

做好匯報(bào)（最好是PPT）和答辯的打算工作（時(shí)間另行通知）。

1好用音頻放大器

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作低頻功率放大器。其原理示意圖如下：

負(fù)載電阻

R=8歐

二、要求

1.基本要求

（1）在放大通道的正弦信號(hào)輸入電壓幅度為（5-700）mVpp,采納雙電源供電,

不大于±20V；等效負(fù)載電阻RL為8Q下，放大器應(yīng)滿意：（功率放大部分單獨(dú)

供電）

①.最大不失真輸出功率PORN15W；（失真度小于5%）

②.帶寬BWN（40-20000）Hz；（功放部分）

③.在POR下的效率及0%；④在前置放大級(jí)輸入端溝通短接到地時(shí)，RL=8Q上

的溝通聲Vpp<400mVo

⑤.前置放大器具有低音、中音、高音調(diào)整功能。

⑥.具有音量調(diào)整功能。

（前置放大器只能用常規(guī)運(yùn)放或三極管不得采納專(zhuān)用前置集成電路、功放部

分只采納分立元件不得采納專(zhuān)用集勝利放）

2.發(fā)揮部分

①.制作數(shù)字音量限制電路（不行運(yùn)用專(zhuān)用音響音量限制集成電路，可用通用數(shù)

字電路及單片機(jī)限制電路實(shí)現(xiàn)），用兩只輕觸開(kāi)關(guān)分別實(shí)現(xiàn)音量的加減，限制等

級(jí)不小于8級(jí)。

②.制作四路音源選擇電路，用輕觸開(kāi)關(guān)（單只或四只）實(shí)現(xiàn)音源轉(zhuǎn)換。

③.功能顯示：音源選擇顯示，音量等級(jí)顯示。

④.自制放大器所需的電源（電源變壓器可購(gòu)成品）。

⑤.其它。

2程控濾波器

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作程控濾波器，其組成如圖1所示。放大器增益可設(shè)置；低通或高

通濾波器通帶、截止頻率等參數(shù)可設(shè)置。

圖1程控濾波器組成框圖

二、要求

1.基本要求

(1)放大器輸入正弦信號(hào)電壓振幅為10mV,電壓增益為40dB,增益10dB步

進(jìn)可調(diào)，通頻帶為100Hz?40kHz,放大器輸出電壓無(wú)明顯失真。

(2)濾波器可設(shè)置為低通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz?20kHz范圍內(nèi)

可調(diào)，調(diào)整的頻率步進(jìn)為1kHz,2fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB,

RL=lkQ。

(3)濾波器可設(shè)置為高通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz?20kHz范圍內(nèi)

可調(diào)，調(diào)整的頻率步進(jìn)為1kHz,0.5fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于

30dB,RL=lkQo

(4)電壓增益與截止頻率的誤差均不大于10%。

(5)有設(shè)置參數(shù)顯示功能。

2.發(fā)揮部分

(1)放大器電壓增益為60dB,輸入信號(hào)電壓振幅為10mV；增益10dB步進(jìn)可

調(diào)，電壓增益誤差不大于5%。

(2)制作一個(gè)四階橢圓型低通濾波器，帶內(nèi)起伏WldB,-3dB通帶為50kHz,

要求放大器與低通濾波器在200kHz處的總電壓增益小于5dB,-3dB通帶誤差不

大于5%o

(3)制作一個(gè)簡(jiǎn)易幅頻特性測(cè)試儀，其掃頻輸出信號(hào)的頻率變更范圍是100Hz?

200kHz,頻率步進(jìn)10kHz。

(4)其他。

三、說(shuō)明

設(shè)計(jì)報(bào)告正文應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖和主要的

測(cè)試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果可用附件給出。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目滿分

系統(tǒng)方案15

理論分析與計(jì)算15

設(shè)計(jì)

電路與程序設(shè)計(jì)5

報(bào)告

測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果10

設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性5

總分50

基本

實(shí)際制作完成狀況50

要求

完成第（1）項(xiàng)14

完成第（2）項(xiàng)16

發(fā)揮

完成第（3）項(xiàng)15

部分

其他5

總分50

3觸摸限制式線性直流穩(wěn)壓電源

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源，用觸摸的方式調(diào)整輸出電壓值。

二、要求：采納220V市電供電

1、基本要求

(1)輸出電壓1.25V~6V；

(2)用手觸摸實(shí)現(xiàn)電壓增減調(diào)整，電壓步進(jìn)0.2V；

(3)紋波GOmV,輸出電流不小于1A；

(4)顯示輸出電壓；

(5)具有過(guò)載愛(ài)護(hù)功能，負(fù)載復(fù)原后可自動(dòng)復(fù)原；

2、發(fā)揮部分

(1)擴(kuò)展輸出電壓為0~15V；

(2)電壓步進(jìn)0.05V；

(3)擴(kuò)展最大輸出電流至3A；

(4)顯示輸出電流，過(guò)載電流可分6檔設(shè)定；

(5)其它；

4三相正弦波變頻電源

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)三相正弦波變頻電源，輸出線電壓有效值為36V,最大負(fù)載電流

有效值為3A,負(fù)載為三相對(duì)稱(chēng)阻性負(fù)載（Y接法）。變頻電源框圖如下圖所示。

二、要求

1、基本要求

（1）輸出頻率范圍為20Hz?100Hz的三相對(duì)稱(chēng)溝通電，各相電壓有效值之差小

于0.5V；

（2）輸出電壓波形應(yīng)盡量接近正弦波，用示波器視察無(wú)明顯失真；

（3）當(dāng)輸入電壓為198V-242V,負(fù)載電流有效值為0.5?3A時(shí)，輸出線電壓

有效值應(yīng)保持在36V,誤差的肯定值小于5%；

（4）具有過(guò)流愛(ài)護(hù)（輸出電流有效值達(dá)3.6A時(shí)動(dòng)作）、負(fù)載缺相愛(ài)護(hù)及負(fù)載不對(duì)

稱(chēng)愛(ài)護(hù)（三相電流中隨意兩相電流之差大于0.5A時(shí)動(dòng)作）功能，愛(ài)護(hù)時(shí)自動(dòng)切斷

輸入溝通電源。

2、發(fā)揮部分

（1）當(dāng)輸入電壓為198V?242V,負(fù)載電流有效值為0.5?3A時(shí)，輸出線電壓

有效值應(yīng)保持在36V,誤差的肯定值小于1%；

（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)量誤差的肯定值小于5%；

（3）變頻電源輸出頻率在50Hz以上時(shí)，輸出相電壓的失真度小于5%；

（4）其他。

三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目滿分

設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、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

基本要求

實(shí)際完成狀況50

完成第（1）項(xiàng)10

完成第（2）項(xiàng)24

發(fā)揮部分

完成第（3）項(xiàng)11

其它5

四、說(shuō)明

1、在調(diào)試過(guò)程中，要留意平安；

2、不能運(yùn)用產(chǎn)生SPWM（正弦波脈寬調(diào)制）波形的專(zhuān)用芯片；

3、必要時(shí)，可以在隔離變壓器前運(yùn)用自耦變壓器調(diào)整輸入電壓，可用三相電阻

箱模擬負(fù)載；

4、測(cè)量短■度時(shí)，應(yīng)留意輸入信號(hào)的衰減以及與失真度儀的隔離等問(wèn)題；

5、輸出功率可通過(guò)電流、電壓的測(cè)量值計(jì)算。

5直流電子負(fù)載

一、任務(wù)

電子負(fù)載用于測(cè)試直流穩(wěn)壓電源、蓄電池等電源的性能。設(shè)計(jì)和制作一臺(tái)電子負(fù)

載，有恒流和恒壓兩種模式，可手動(dòng)切換。恒流方式時(shí)要求不論輸入電壓如何變

更(在肯定范圍內(nèi))，流過(guò)該電子負(fù)載的電流恒定，且電流值可設(shè)定。工作于恒

壓方式時(shí)，電子負(fù)載端電壓保持恒定，且可設(shè)定，流入電子負(fù)載的電流隨被測(cè)直

流電源的電壓變更而變更。

二、要求

1.基本要求

(1)負(fù)載工作模式：恒壓(CV)、恒流(CC)兩種模式可選擇。

(2)電壓設(shè)置及讀出范圍：1.00V-20.0V。

(3)電流設(shè)置及讀出范圍：100mA-3.00A。

(4)顯示辨別力及誤差：至少具有三位數(shù)，相對(duì)誤差小于5虬

2.發(fā)揮部分

(1)增加恒阻(CR)模式。

(2)擴(kuò)大負(fù)載參數(shù)的設(shè)置及讀出范圍。

(3)具備自動(dòng)過(guò)載愛(ài)護(hù)設(shè)計(jì)。

(4)其它。

三、說(shuō)明

(1)負(fù)載參數(shù)可調(diào)整設(shè)置，人工預(yù)置或數(shù)字程控皆可。

(2)負(fù)載參數(shù)可數(shù)字化顯示，兩種負(fù)載參數(shù)(CV、CC)同時(shí)顯示。

(3)實(shí)現(xiàn)原理可參考下圖。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目主要內(nèi)容滿分

總體方案論證總體方案描述和方案選擇5

恒壓恒流原理

理論分析與計(jì)算比較和檢測(cè)電路設(shè)計(jì)10

功率限制方法

總體電路圖

電路與程序設(shè)計(jì)6

工作流程圖

設(shè)計(jì)報(bào)告

調(diào)試方法與儀器

測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果測(cè)試數(shù)據(jù)完整性5

測(cè)試結(jié)果分析

摘要

設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)4

圖表的規(guī)范性

小計(jì)30

基本要求實(shí)際制作完成狀況50

完成第（1）項(xiàng)20

完成第（2）項(xiàng)10

發(fā)揮部分完成第（3）項(xiàng)10

其他10

小計(jì)50

總分130

6脈沖信號(hào)參數(shù)測(cè)試儀

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)制作一個(gè)脈沖信號(hào)測(cè)試儀，可以測(cè)量脈沖信號(hào)的幅值、頻率、周期、占

空比、上升和下降時(shí)間等參數(shù)。

二、要求

1.基本功能

(1)脈沖信號(hào)幅值范圍為：0.2VP?5VP，測(cè)量精度W±2%；

(2)脈沖信號(hào)頻率范圍為：IHz-lOOKHz；頻率測(cè)量精度＜±0.1%,周期測(cè)量精

度W±0.1%

(3)占空比測(cè)量范圍為：10%?90%,測(cè)量誤差W10%；

(4)比較電平設(shè)置范圍：0.2V-5V,步進(jìn)小于0.2V；

(5)上升時(shí)間和下降時(shí)間測(cè)量范圍為lus?1ms,測(cè)量誤差Wlus；

2.發(fā)揮部分

(1)脈沖信號(hào)頻率范圍為：1Hz?500KHZ；頻率測(cè)量精度W±0.01%,周期測(cè)量精

度W±0.01%；

(2)占空比測(cè)量范圍為：5%?95%,測(cè)量誤差W5%；

(3)上升時(shí)間和下降時(shí)間測(cè)量范圍為20ns?1ms,測(cè)量誤差W20ns；

(4)其它。

三、說(shuō)明

(1)脈沖信號(hào)為單極性信號(hào)，在測(cè)試過(guò)程中可以用三角波為被測(cè)脈沖信號(hào)；

7波形發(fā)生器

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)能產(chǎn)生三角波、方波、正弦波等波形函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，波形的頻率可用

程序限制變更。采納STC89c52單片機(jī)主限制器，加上外圍器件和鍵盤(pán)，通過(guò)鍵

盤(pán)限制波形頻率的增減以及波形的選擇，并用LED顯示頻率大小。在單片機(jī)的

輸出端口接DAC0832進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，再通進(jìn)行濾波放大電路輸出波形。

二、要求

1.基本要求

（1）具有產(chǎn)生正弦波、方波、三角波三種周期性波形的功能。

（2）用鍵盤(pán)輸入編輯生成上述三種波形（同周期）的線性組合波形，以及

由基波及其諧波（5次以下）線性組合的波形。

（3）具有波形存儲(chǔ)功能。

（4）輸出波形的頻率范圍為100Hz?20kHz（非正弦波頻率按10次諧波計(jì)

算）；重復(fù)頻率可調(diào)，頻率步進(jìn)間隔SlOOHz。

（5）輸出波形幅度范圍0?5V（峰-峰值）,可按步進(jìn)0.1V（峰-峰值）調(diào)整。

（6）具有顯示輸出波形的類(lèi)型、重復(fù)頻率（周期）和幅度的功能。

2.發(fā)揮部分

（1）輸出波形頻率范圍擴(kuò)展至100Hz?200kHz。

（2）用鍵盤(pán)或其他輸入裝置產(chǎn)生隨意波形。

（3）增加穩(wěn)幅輸出功能，當(dāng)負(fù)載變更時(shí)，輸出電壓幅度變更不大于±3%（負(fù)

載電阻變更范圍：100C?8）。

（4）具有掉電存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)掉電前用戶編輯的波形和設(shè)置。

（5）可產(chǎn)生單次或多次（1000次以下）特定波形（如產(chǎn)生1個(gè)半周期三角

波輸出）。

（6）其它（如增加頻譜分析、失真度分析、頻率擴(kuò)展＞200kHz、掃頻輸出

等功能）。

三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目滿分

設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、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50

基本要求結(jié)果分析。

實(shí)際制作完成狀況50

完成第（1）項(xiàng)10

發(fā)揮部分完成第（2）項(xiàng)10

完成第（3）項(xiàng)10

完成第（4）項(xiàng)5

完成第（5）項(xiàng)5

完成第（6）項(xiàng)10

8簡(jiǎn)易混合信號(hào)示波器

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)簡(jiǎn)易混合信號(hào)示波器（MSO）,其組成框圖如圖1所

示：

圖1簡(jiǎn)易混合信號(hào)示波器框圖

二、要求

1.基本要求

（1）被測(cè)信號(hào)要求：

類(lèi)型：正弦波；

頻率：1OOHzWfW500KHz；

幅度（峰峰值）：O.lVWVp-pWlOV。

（2）儀器能對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)與顯示，顯示波形無(wú)明顯失真，顯示信

號(hào)幅度無(wú)明顯變更。

（3）垂直靈敏度分為0.05V/div>0.5V/div>IV/div和2V/div共四檔（手動(dòng)調(diào)整）；

觸發(fā)方式為自動(dòng)；電壓誤差W5%。

（4）水平顯示辨別率220點(diǎn)/div,設(shè)置Ims/div、0.1ms/div、10四/div、lgs/div

共四檔掃描速度（手動(dòng)調(diào)整）。

（5）輸字信號(hào)發(fā)生器循環(huán)輸出4路數(shù)字信號(hào)，其波特率為10Mb/s,碼長(zhǎng)為16

位，碼型有加計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)兩種固定碼型。

（6）在示波器同一液晶屏上顯示輸出信號(hào)的碼型示意波形。

2.發(fā)揮部分

（1）增加垂直靈敏度檔位，使被測(cè)信號(hào)幅度達(dá)到：0.05V^Vp-p<20Vo

（2）增加掃描速度擋位，使被測(cè)信號(hào)頻率達(dá)到：lOHzWfW5MHz。

（3）信號(hào)發(fā)生器的碼率可變（lOMb/s,2OMb/s,3OMb/s）,通過(guò)鍵盤(pán)能隨意設(shè)置

碼型，并輸出相應(yīng)波特率和碼型的4路數(shù)字信號(hào)。

三、說(shuō)明

1.示波器所測(cè)試的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)應(yīng)同時(shí)顯示在同一液晶屏上。

2.不限制數(shù)字信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的邏輯電平。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目基本內(nèi)容分?jǐn)?shù)

設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)4

設(shè)計(jì)報(bào)告格式2

設(shè)計(jì)報(bào)告

設(shè)計(jì)報(bào)告正文14

小計(jì)20

基本要求實(shí)際制作完成狀況50

完成第（1）項(xiàng)15

完成第（2）項(xiàng)15

發(fā)揮部分完成第（3）項(xiàng)15

其他5

小計(jì)50

總分120

9簡(jiǎn)易光控智能小車(chē)

一、任務(wù)

1.基本要求

（1）電動(dòng)小車(chē)在動(dòng)身區(qū)（車(chē)體不能超出動(dòng)身區(qū)，按起動(dòng)鍵后不能對(duì)小車(chē)進(jìn)

行操作），能自動(dòng)把車(chē)頭對(duì)準(zhǔn)光源，對(duì)準(zhǔn)后發(fā)出聲或光提示，并且停15秒鐘；

（2）完成基本要求（1）后，小車(chē)自動(dòng)起動(dòng)，小車(chē)能通過(guò)光引導(dǎo)自動(dòng)從動(dòng)身

區(qū)走到車(chē)庫(kù)；

（3）電動(dòng)小車(chē)在行駛過(guò)程中遇到A、B、C線分別發(fā)出聲或光提示；

（4）電動(dòng)小車(chē)在行駛過(guò)程中任何部位不能超出場(chǎng)地；

（5）電動(dòng)小車(chē)從動(dòng)身區(qū)動(dòng)身到車(chē)庫(kù)停車(chē)的時(shí)間不超過(guò)90秒；

2.發(fā)揮部分

（1）電動(dòng)小車(chē)能預(yù)裝2枚一元的硬幣；

（2）在基本要求（1）停車(chē)的15秒鐘內(nèi)能識(shí)別光源發(fā)出的指令信號(hào)（指令

信號(hào)見(jiàn)說(shuō)明），接收到指令后發(fā)出聲或光提示；

（3）接收到指令一信號(hào)，小車(chē)行駛到A線上時(shí)停車(chē)5秒；

（4）接收到指令二信號(hào)，小車(chē)行駛到A線上時(shí)停車(chē)5秒，并且在線上放下

一枚硬幣；

（5）接收到指令三信號(hào)，小車(chē)行駛到B線上時(shí)停車(chē)5秒，并且線上放下一

枚硬幣；

（6）到達(dá)車(chē)庫(kù)并且在車(chē)庫(kù)中心放下一枚硬幣，小車(chē)停在車(chē)庫(kù)中停車(chē)后發(fā)出

聲或光提示；

（7）其他。

三、說(shuō)明

1、場(chǎng)地大小為200cm*100cm,在地面上鋪設(shè)白紙，可用兩張A0紙制作。

2、場(chǎng)地的A、B、C線寬度L5-2cm,可以涂墨或粘黑色膠帶。示意圖中的和

尺寸標(biāo)注線不要繪制在白紙上，動(dòng)身區(qū)、邊框和車(chē)庫(kù)用簽字筆細(xì)線標(biāo)注。

3、光源用50w的白熾燈作為引導(dǎo)和發(fā)信號(hào)光源，光源在不發(fā)信號(hào)時(shí)保持常亮,

光源發(fā)光點(diǎn)離地面20cm。

4,手動(dòng)限制50w白熾燈開(kāi)關(guān)使等產(chǎn)生亮滅信號(hào)，信號(hào)只在基本要求（1）停

15秒時(shí)間內(nèi)發(fā)一次信號(hào)；信號(hào)一：在3秒內(nèi)滅一次；信號(hào)二：在3秒內(nèi)滅

兩次；信號(hào)三：在3秒內(nèi)滅三次；

5、電動(dòng)車(chē)允許用玩具車(chē)改裝，但不能由人工遙控，其外圍尺寸（含車(chē)體上附

加裝置）的限制為：長(zhǎng)度W25cm,寬度W20cm。

6、要求在電動(dòng)車(chē)頂部明顯標(biāo)出電動(dòng)車(chē)的中心點(diǎn)位置，即橫向與縱向兩條中心

線的交點(diǎn)。

7、電動(dòng)車(chē)在動(dòng)身區(qū)內(nèi)的起動(dòng)位置和方向由測(cè)評(píng)專(zhuān)家指定。

10坦克打靶

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)可以尋跡的簡(jiǎn)易坦克車(chē)，并在其上安裝由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可以

自由旋轉(zhuǎn)的炮塔，在炮塔上安裝激光筆以代替火炮。

本題的任務(wù)是限制坦克沿靶場(chǎng)中預(yù)先設(shè)置的軌跡，快速尋跡行進(jìn)，并同時(shí)以

光電方式瞄準(zhǔn)光靶，實(shí)現(xiàn)激光打靶。

本題僅考核在水平面上跟蹤軌跡的精確性、在水平面上打靶的精確性以及完

成任務(wù)的速度。

靶場(chǎng)如圖1所示(測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)不得自帶靶場(chǎng)，光靶刻度板可以自帶)：

圖1靶場(chǎng)及光靶示意圖

二、要求

1.基本要求

(1)要求坦克從起點(diǎn)動(dòng)身，沿引導(dǎo)軌跡快速到達(dá)終點(diǎn)。坦克上應(yīng)自行標(biāo)示

一醒目的檢測(cè)基準(zhǔn)。在尋跡跟蹤的全過(guò)程中，其檢測(cè)基準(zhǔn)偏離引導(dǎo)軌跡邊緣距離

應(yīng)W2cm,一旦不滿意該要求，坦克應(yīng)自動(dòng)給出聲光報(bào)警；同時(shí)全程行駛時(shí)間不

能大于60s,時(shí)間越短越好。行駛時(shí)間達(dá)到60s時(shí)，必需馬上自動(dòng)停車(chē)并停止

炮擊的動(dòng)作并賜予聲光報(bào)警。

(2)在引導(dǎo)軌跡適當(dāng)位置設(shè)置有4條“炮擊點(diǎn)”黑色短線，坦克檢測(cè)到“炮

擊點(diǎn)”黑色短線時(shí)需馬上發(fā)出聲光指示信息，并停車(chē)，在檢測(cè)到“炮擊點(diǎn)”標(biāo)記

1s內(nèi)瞄準(zhǔn)炮擊。炮擊全過(guò)程必需以激光指示彈著點(diǎn)并伴隨聲光指示，持續(xù)時(shí)間

22s,以便準(zhǔn)確檢測(cè)激光炮擊點(diǎn)刻度位置，記錄該過(guò)程中最大偏差值。

2.發(fā)揮部分

完成本部份，炮塔增加不少于250g的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量配重，低于220g發(fā)揮部分

不測(cè)試。

(1)全程行駛時(shí)間不能大于40s,其余要求同“基本要求”第(1)條。

(2)坦克在行進(jìn)過(guò)程中可以動(dòng)態(tài)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，當(dāng)檢測(cè)到“炮擊點(diǎn)”黑色短線

時(shí)馬上炮擊。炮擊過(guò)程必需伴隨聲光指示，時(shí)間持續(xù)2s。炮擊過(guò)程中不能停車(chē),

也不允許有明顯降低坦克行進(jìn)速度的狀況發(fā)生，全程行駛時(shí)間不能大于40so

(3)坦克每瞄準(zhǔn)炮擊一次，炮塔應(yīng)自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)檢測(cè)到“炮擊點(diǎn)”標(biāo)記時(shí)

需在2s內(nèi)瞄準(zhǔn)炮擊且不允許停車(chē)，全程行駛時(shí)間不能大于60s。其余要求同發(fā)

揮部分第(2)條。復(fù)位位置為火炮指向車(chē)頭正前方位置，自動(dòng)復(fù)位到位應(yīng)當(dāng)有

聲光指示信息。

(4)其它。

三、說(shuō)明

1.在白紙上繪制或粘貼引導(dǎo)軌跡。

2.引導(dǎo)軌跡寬度2cm,可以涂墨或粘黑色膠帶，引導(dǎo)軌跡形態(tài)在競(jìng)賽時(shí)臨

時(shí)指定。軌跡曲率半徑不小于30cm?！芭趽酎c(diǎn)”黑色短線長(zhǎng)35cm。

3.坦克行進(jìn)及打靶不允許采納人工遙控，坦克外圍尺寸：長(zhǎng)度W35cm,寬

度W25cm；坦克采納電池供電。競(jìng)賽測(cè)試過(guò)程中允許自帶多套備用電池。

4.炮塔電機(jī)體積不大于5X5X5cm：'。

5.配重體軸向厚度不大于2cm,并便于取下稱(chēng)量檢查。

6.光靶采納電壓12V、功率W15W的小汽車(chē)燈泡，燈泡中心距地面25cm。

競(jìng)賽時(shí)可以自備。

7.光靶刻度板長(zhǎng)約50cm,每間隔1cm刻一條豎線，光靶中心線兩側(cè)各25

條。每5條做一標(biāo)記，如1、5、10、15、20、25o炮擊點(diǎn)規(guī)定在燈泡以下便于

視察位置。

8.發(fā)揮部分中的“其它”項(xiàng)指與本題目親密相關(guān)的內(nèi)容。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目主要內(nèi)容滿分

報(bào)告內(nèi)容：

設(shè)計(jì)報(bào)告（1）方案比較、設(shè)計(jì)與論證；

（本科30分）（2）理論分析與計(jì)算；

（3）電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件；

（4）測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分

析。

完成第（1）項(xiàng)25

基本要求（50分）

完成第（2）項(xiàng)25

完成第（1）項(xiàng)10

完成第（2）項(xiàng)15

發(fā)揮部分（50分）

完成第（3）項(xiàng)17

其它8

11電動(dòng)車(chē)蹺蹺板

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電動(dòng)車(chē)蹺蹺板，在蹺蹺板起始端A一側(cè)裝有可移動(dòng)的配重。

配重的位置可以在從始端起先的200mm?600mm范圍內(nèi)調(diào)整，調(diào)整步長(zhǎng)不大于

50mm；配重可拆卸。電動(dòng)車(chē)從起始端A動(dòng)身，可以自動(dòng)在蹺蹺板上行駛。電動(dòng)

車(chē)蹺蹺板起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)示意圖分別如圖1和圖2所示。

二、要求

圖2平衡狀態(tài)示意圖

1.基本要求

在不加配重的狀況下，電動(dòng)車(chē)完成以下運(yùn)動(dòng)：

（1）電動(dòng)車(chē)從起始端A動(dòng)身，在30秒鐘內(nèi)行駛到中心點(diǎn)C旁邊；

（2）60秒鐘之內(nèi)，電動(dòng)車(chē)在中心點(diǎn)C旁邊使蹺蹺板處于平衡狀態(tài)，保持平衡5

秒鐘，并給出明顯的平衡指示；

（3）電動(dòng)車(chē)從（2）中的平衡點(diǎn)動(dòng)身，30秒鐘內(nèi)行駛到蹺蹺板末端B處（車(chē)頭

距蹺蹺板末端B不大于50mm）；

（4）電動(dòng)車(chē)在B點(diǎn)停止5秒后，1分鐘內(nèi)倒退回起始端A,完成整個(gè)行程；

（5）在整個(gè)行駛過(guò)程中，電動(dòng)車(chē)始終在蹺蹺板上，并分階段實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)車(chē)行

駛所用的時(shí)間。

2.發(fā)揮部分

將配重固定在可調(diào)整范圍內(nèi)任一指定位置，電動(dòng)車(chē)完成以下運(yùn)動(dòng)：

（1）將電動(dòng)車(chē)放置在地面距離蹺蹺板起始端A點(diǎn)300mm以外、90°扇形區(qū)域

內(nèi)某一指定位置（車(chē)頭朝向蹺蹺板），電動(dòng)車(chē)能夠自動(dòng)駛上蹺蹺板，如圖3所示:

（2）電動(dòng)車(chē)在蹺蹺板上取得平衡，給出明顯的平衡指示，保持平衡5秒鐘以上;

圖3自動(dòng)駛上蹺蹺板示意圖

（3）將另一塊質(zhì)量為電動(dòng)車(chē)質(zhì)量10%?20%的塊狀配重放置在A至C間指定

的位置，電動(dòng)車(chē)能夠重新取得平衡，給出明顯的平衡指示，保持平衡5秒鐘以上;

（4）電動(dòng)車(chē)在3分鐘之內(nèi)完成（1）?（3）全過(guò)程。

（5）其他。

三、說(shuō)明

（1）蹺蹺板長(zhǎng)1600mm、寬300mm,為便于攜帶也可將蹺蹺板制成折疊形式。

（2）蹺蹺板中心固定在直徑不大于50mm的半圓軸上，軸兩端支撐在支架上，

并保證與支架圓滑接觸，能敏捷轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）測(cè)試中，運(yùn)用參賽隊(duì)自制的蹺蹺板裝置。

（4）允許在蹺蹺板和地面上實(shí)行引導(dǎo)措施，但不得影響蹺蹺板面和地面平整。

（5）電動(dòng)車(chē)（含加在車(chē)體上的其它裝置）外形尺寸規(guī)定為：長(zhǎng)W300mm,寬W

200mmo

（6）平衡的定義為A、B兩端與地面的距離差d=IdA-dB|不大于40mm。

（7）整個(gè)行程約為1600mm減去車(chē)長(zhǎng)。

（8）測(cè)試過(guò)程中不允許人為限制電動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)。

（9）基本要求（2）不能完成時(shí)，可以跳過(guò)，但不能得分；發(fā)揮部分（1）不能

完成時(shí)，可以干脆從（2）項(xiàng)起先，但是（1）項(xiàng)不得分。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)

實(shí)現(xiàn)方法

方案論證

系統(tǒng)方案12

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)框圖

設(shè)計(jì)測(cè)量與限制方法

理論分析與計(jì)算13

報(bào)告理論計(jì)算

檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

電路與程序設(shè)計(jì)總體電路圖12

軟件設(shè)計(jì)與工作流程圖

創(chuàng)新發(fā)揮

結(jié)果分析8

結(jié)果分析

摘要

設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)5

及規(guī)范性

圖表的規(guī)范性

總分50

基本

實(shí)際制作完成狀況50

要求

完成第（1）項(xiàng)10

完成第（2）項(xiàng)15

發(fā)揮完成第（3）項(xiàng)10

部分完成第（4）項(xiàng)5

其他10

總分50

12水溫限制系統(tǒng)

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)水溫自動(dòng)限制系統(tǒng)，限制對(duì)象為1升水，容器為搪瓷器皿。

水溫可以在肯定范圍內(nèi)設(shè)定，并能實(shí)現(xiàn)在IOC—70C量程范圍內(nèi)對(duì)每一點(diǎn)溫度

的自動(dòng)限制，以保持設(shè)定的溫度基本保持不變。

二、要求

1.基本要求

（I）可鍵盤(pán)設(shè)定限制溫度值，并能用液晶顯示，顯示最小區(qū)分度為0.1C；

（2）可以測(cè)量并顯示水的實(shí)際溫度，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的連續(xù)顯示曲線。溫度測(cè)量

誤差在±0.5℃內(nèi)；

（3）水溫限制系統(tǒng)應(yīng)具有全量程（10℃—70C）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)隨意設(shè)定一個(gè)溫度值（例如起始溫度±15℃內(nèi)），限制系統(tǒng)可以

實(shí)現(xiàn)該給定溫度的恒值自動(dòng)限制。限制的最大動(dòng)態(tài)誤差手4℃,靜態(tài)誤差

<±1℃,系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間S15min（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（溫度變更±20℃）時(shí)，限制的最大動(dòng)態(tài)誤差3±2℃,系統(tǒng)

達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間08min（最少兩個(gè)波動(dòng)周期）；

（2）溫度限制的靜態(tài)誤差3±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（溫度變更±20℃）時(shí)，用液晶屏顯示水溫隨時(shí)間變更

的實(shí)時(shí)曲線（最少顯示兩個(gè)波動(dòng)周期）；

（4）其他。

三、說(shuō)明

（1）允許運(yùn)用單片機(jī)最小系統(tǒng)；

（2）升溫柔降溫驅(qū)動(dòng)電路自行設(shè)計(jì)制作，不允許運(yùn)用成品模塊；

（3）電路制作留意節(jié)能低功耗；

（4）為了測(cè)試的便利，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）避開(kāi)測(cè)試過(guò)程出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象，留意做好愛(ài)護(hù)措施。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

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

4

方案描述

理論分析與計(jì)算溫度限制算法

限制誤差10

溫度限制速度

電路與程序設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)6

程序設(shè)計(jì)

報(bào)告

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5

測(cè)試結(jié)果分析

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)5

圖表的規(guī)范性

總分30

完成第（1）項(xiàng)5

完成第（2）項(xiàng)5

基本

完成第（3）項(xiàng)10

要求

完成第（4）項(xiàng)30

總分50

完成第（1）項(xiàng)20

完成第（2）項(xiàng)10

發(fā)揮

完成第（3）項(xiàng)15

部分

特色與創(chuàng)新：增加遠(yuǎn)程遙控測(cè)量功能，遙測(cè)遙控距離〉10米。5

總分50

13無(wú)線通信信號(hào)分析與測(cè)量裝置

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能接收、分析、記錄和顯示無(wú)線電信號(hào)特征的通信信號(hào)分析

與測(cè)量裝置。其原理示意圖如下：

空間電磁波

二、要求

1、基本要求

（1）信號(hào)分析裝置能從高頻信號(hào)發(fā)生器獲得信號(hào)，并自動(dòng)掃描、捕獲、分析

和識(shí)別通信信號(hào)，載波工作頻率范圍：15MHz?25MHz；

（2）自動(dòng)測(cè)量通信信號(hào)的輸入信號(hào)載波頻率，測(cè)量值的精確度優(yōu)于5%；

（3）自動(dòng)判別射頻信號(hào)的調(diào)制方式：無(wú)調(diào)制載波信號(hào)、AM、FM、ASK、FSK；

（4）用液晶屏顯示（2）和（3）要求的各項(xiàng)參數(shù)；

（5）正常識(shí)別條件下，接收機(jī)智敏度SmV；

（6）高頻放大器輸入阻抗為50Q。

2、發(fā)揮部分

（1）裝置正常工作時(shí)，接收機(jī)智敏度優(yōu)于lOOpV,載波頻率測(cè)量值的精確度

優(yōu)于1%；

（2）具有鍵控預(yù)置和自動(dòng)掃描測(cè)量通信信號(hào)功能，并能夠存儲(chǔ)、查詢測(cè)量結(jié)

果（以時(shí)間先后排序，保存不少于5組數(shù)據(jù)）；

（3）設(shè)計(jì)制作一個(gè)中心頻率為20MHz的高頻功率放大器，與輸出電阻為

50。、輸出電壓V咚300mV的高頻信號(hào)發(fā)生器組成放射機(jī)。放射機(jī)的負(fù)

載為50Q鞭狀天線，天線長(zhǎng)度不大于1m。要求高頻功率放大器的輸

出功率W20mW（在負(fù)載電阻50。上），效率N40%,在天線間距離Nlm

時(shí)能實(shí)現(xiàn)與接收機(jī)的無(wú)線正常通信，能夠完成基本要求（2）和（3）；

（4）擴(kuò)展信號(hào)載波頻率范圍至15MHz?35MHz；

（5）其他。

三、說(shuō)明

1.中頻頻率自選；

2.可選用接收機(jī)專(zhuān)用集成電路自行設(shè)計(jì)與裝調(diào)，不允許用成品接收機(jī)；

3.為便于測(cè)量電路的性能指標(biāo)，應(yīng)留出相關(guān)的測(cè)量端口；

4.高頻放大器用特性阻抗為50Q的插座作為信號(hào)輸入端，高頻信號(hào)源的輸

出電阻為50Q,輸出端口為通用標(biāo)準(zhǔn)插座。測(cè)試時(shí)需自備，信號(hào)源至高頻放大器

的電纜線及標(biāo)準(zhǔn)插頭（50Q）；

5.AM波調(diào)制信號(hào)頻率0.5?1kHz,調(diào)幅度為0.3；FM波調(diào)制信號(hào)頻率0.5?

1kHz,最大頻偏20kHz；ASK波的碼元速率為0.5?1kHz；FSK波的碼元速率為

0.5-1kHz,兩載頻差為0.1MHz；

6.測(cè)試前應(yīng)完成整機(jī)調(diào)整，測(cè)試中不允許對(duì)整機(jī)進(jìn)行任何手動(dòng)調(diào)整以及軟件

更改。分析與識(shí)別結(jié)果應(yīng)在顯示屏上正確顯示。

7.

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目滿分

設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、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30

基本要求

數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析

實(shí)際完成狀況50

完成第（1）項(xiàng)6

完成第（2）項(xiàng)10

完成第（3）項(xiàng)20

發(fā)揮部分

完成第（4）項(xiàng)8

完成第（5）項(xiàng)6

合計(jì)50

14無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)模擬裝置

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)模擬裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊溫度和光照信息的探

測(cè)。該裝置由1個(gè)監(jiān)測(cè)終端和不多于255個(gè)探測(cè)節(jié)點(diǎn)組成(實(shí)際制作2個(gè))。監(jiān)

測(cè)終端和探測(cè)節(jié)點(diǎn)均含一套無(wú)線收發(fā)電路，要求具有無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)功能，收發(fā)共

用一個(gè)天線。

二、要求

1.基本要求

(1)制作2個(gè)探測(cè)節(jié)點(diǎn)。探測(cè)節(jié)點(diǎn)有編號(hào)預(yù)置功能，編碼預(yù)置范圍為

OOOOOOOlB-llllllllBo探測(cè)節(jié)點(diǎn)能夠探測(cè)其環(huán)境溫度和光照信息。

溫度測(cè)量范圍為0℃?100℃,肯定誤差小于2℃；光照信息僅要求測(cè)

量光的有無(wú)。探測(cè)節(jié)點(diǎn)采納兩節(jié)L5V干電池串聯(lián)，單電源供電。

(2)制作1個(gè)監(jiān)測(cè)終端，用外接單電源供電。探測(cè)節(jié)點(diǎn)分布示意圖如圖1

所示。監(jiān)測(cè)終端可以分別與各探測(cè)節(jié)點(diǎn)干脆通信，并能顯示當(dāng)前能夠

通信的探測(cè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)及其探測(cè)到的環(huán)境溫度和光照信息。

探測(cè)

"0"節(jié)點(diǎn)A

監(jiān)測(cè)

終端

''噴探測(cè)

他節(jié)點(diǎn)B

圖1探測(cè)節(jié)點(diǎn)分布示意圖

(3)無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)模擬裝置的探測(cè)時(shí)延不大于5s,監(jiān)測(cè)終端天線與探測(cè)節(jié)

點(diǎn)天線的距離〃不小于10cm。在0?10cm距離內(nèi)，各探測(cè)節(jié)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)

終端應(yīng)能正常通信。

2.發(fā)揮部分

(1)每個(gè)探測(cè)節(jié)點(diǎn)增加信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖如圖2所示。

即探測(cè)節(jié)點(diǎn)B的探測(cè)信息，能自動(dòng)通過(guò)探測(cè)節(jié)點(diǎn)A轉(zhuǎn)發(fā)，以增加監(jiān)測(cè)

終端與節(jié)點(diǎn)B之間的探測(cè)距離〃電。該轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)自動(dòng)識(shí)別完成，無(wú)

需手動(dòng)設(shè)置，且探測(cè)節(jié)點(diǎn)A、B可以互換位置。

圖2節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖

(2)在監(jiān)測(cè)終端電源供應(yīng)功率W1W,無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)模擬裝置探測(cè)時(shí)延不大

于5s的條件下，使探測(cè)距離。域達(dá)到50cm。

(3)盡量降低各探測(cè)節(jié)點(diǎn)的功耗，以延長(zhǎng)干電池的供電時(shí)間。各探測(cè)節(jié)點(diǎn)

應(yīng)預(yù)留干電池供電電流的測(cè)試端子。

(4)其他。

三、說(shuō)明

1.監(jiān)測(cè)終端和探測(cè)節(jié)點(diǎn)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(hào)電池作骨架)。天線線圈間的介質(zhì)為空氣。無(wú)線傳輸載波頻率低

于30MHz,調(diào)制方式自定