陕西理工学院2012年度大学生电子设计竞赛预赛题目（续）.doc

DC/DC变换和功率管理电路一、任务设计并制作一个DC/DC变换器，其结构框图如图1所示图1 电路框图二、要求1、基本要求(1)基本规格：输入电压：+10V/DC (波动范围812V)；输出电压：+2.5V/DC +6.0V/DC(2)基本技术指标:输出电压分8档,从+2.5V到+6.5V，每0.5V递增。即(2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5. 5.5, 6)效率：70% (以+2.5V/DC,1A测试为准)最大输出电流：2A； 电压调整率：2%； 电流调整率：2%(3) 可任意调到要求的一档输出电压，并用一定的方式显示出来。(4) 可任意打开/关闭输出电压。 2、发挥部分(1) 控制并限制输出电流，分16档，从200mA3A，每200mA一档递增。可以任意设置到某一档，并以一种方式显示出来。(2) 提高电路效率：80% (以+2.5V/DC, 2A测试为准)(3) 纹波：1% (以+2.5V/DC, 2A，20MHz示波器测试为准)(4) 按从低到高或从高到低顺序改变输出电压，每档间隔23秒，测试时空载。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图和设计文件，测试方法与仪器，测试数据与测试结果分析30实际制作完成情况40发挥部分完成(1)7完成(2)7完成(3)8完成(4)8四、说明1、DC/DC电路选择开关工作模式，可灵活选择具体方案；2、显示方式也可以灵活选择，以清楚明确为准；3、测试时可以用电子负载；4、测试输出纹波时，不能外加元件；5、管理电路部分也可灵活选择，最好用单片机作控制，并实施电源管理。低频数字Q表一、任务 设计制作一个数字式Q表，该Q表能够测量电感和电容的Q值，其示意图如下：被测电感测量电路Q值显示被测电容 电 源二、要求 1基本要求 （1）能够以1kHz的基准频率测量电感和电容的Q值。 （2）测量电路具有串联等效和并联等效两种模式。 （3）被测电感的范围为10mH 100mH，被测电容的范围为0.1mF10mF，Q值的显示范围为0.01100。 （4）Q值的测量精度为5%。 2发挥部分 （1）能够以1kHz10kHz连续变化的基准频率测量Q值。 （2）测量Q值的同时自动识别电感和电容并测量出被测电感和电容的电感值和电容值。 （3）被测电感和电容的取值范围扩大为1mH 200mH，0.01mF100mF。 （4）Q值的测量精度提高到1%。 （5）其它。 三、评分标准 项 目 满分 基本要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30 实际制作完成情况 40 发挥部分 完成第（1）项 7 完成第（2）项 8 完成第（3）项 5 完成第（4）项 5完成第（5）项 5 四、命题意图 本题能够考查学生对电感和电容的Q值理解，在基础上利用所学的专业知识设计出电感和电容Q值的测量方法，并采用单片机等数字手段完成Q值的测量和显示。本题涉及到电路分析、电子测量、单片机及其外围电路等模拟、数字和计算机的知识，以及学生对这些知识的综合应用。多点无线数据传输系统一、 题目：多点无线数据传输系统无线发送电路数据发生器接收数据通道识别数据存储和显示无线接收电路无线发送电路数据发生器二、 任务：设计并制作多点无线数据发送和接收电路，如图所示。数据信号经高频调制，以无线电形式发送出去；接收器接收到信号后，解调出原始信号并存储和显示。信号调制形式不限，各个发送模块使用的载频相同。三、 要求1、 基本要求（1） 载频：45MHz100kHz（2） 发送距离：不小于100米（发送功率不大于10mW时）（3） 发送模块数：大于等于2（4） 数据传输率：每个发送模块不小于1kbps（5） 误码率：不大于10-72、 发挥部分（1） 增加发送模块数（2） 增加发送距离（不增加发送功率的前提下）（3） 降低发送端功耗，以适应电池供电（4） 其它四、 评分意见项 目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析30实际制作完成情况40发挥部分完成第一项9完成第二项8完成第三项8特色与创新5注：不得使用现成的无线收发模块简易楼层报警系统一、任务：设计并制作一个大楼报警系统。整个系统由编码报警模块、中央处理模块、显示模块组成，系统框图如下：说明：1：编码模块可根据实际情况做一到两个，但应该具有支持多路报警的功能。 2：异常情况可进行烟雾、火、高温模拟。 楼层1楼层2楼层64 编码模块编码模块编码模块中央处理单元显示模块二 、要求：1: 基本要求：编码模块：(1): 要求能对至少64 个房间进行编码。然后不同房间不同编码，输入至处理单元。(2):当正常情况时，编码模块是不工作的，只有当异常情况发生时（如烟雾），编码模块才开始工作。中央处理部分：(1):当编码模块出现开路、断路情况，中央处理单元能进行识别。(2):准确显示每个楼层当前的情况。（实际中只需两个模拟即可）(3):具有存储功能，能将以前楼层情况记录下来。2: 发挥部分：(1):增设语音报警功能。(2):考虑到实际应用成本，尽可能减少报警模块的成本和传输线路的费用。(3):可增设键盘控制部分，屏蔽只对某个房间进行监视。(4):其他特色与创新。三 、评分标准：项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试数据及测试结果分析。30实际制作完成情况40发挥部分完成第一项8完成第二项10完成第三项7其它5简易实用脉搏测量系统一、 任务设计并制作一个脉搏测量系统，包括信号的采集，信号处理，心率和脉象图的显示，示意图如下：脉搏信号采集信号处理控制单元显示模块键盘控制制作要求1、 基本要求1、 测量并显示每分钟的脉搏次数，分辨力为1次/分；2、 测量误差2次/分；3、 测量范围30300次/分；4、 动态连续显示出脉象图；5、 测量的开始和停止可由键盘控制，以便于数据的读取。2、 发挥部分1、 脉搏信号可自适应放大，即当信号微弱时放大倍数增大，当信号过强时放大倍数减小，以适应显示屏幕的大小；2、 增加抗干扰能力，心率测试的分辨率提高到0.1次/分；3、 具备数据存储能力，以便日后进行健康状况分析；4、 波形扫描速度可调，并可以锁定波形，随时进行分析；5、 其它。二、 评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试数据及测试结果分析。30实际制作完成情况40发挥部分完成第一项10完成第二项5完成第三项5完成第四项5其它5三、 说明1 基本要求1中每分钟的心率不必测量一分钟再显示，应该由心跳次数和测量时间共同决定。2 发挥部分1即自动增益控制，要求把信号强度放大到固定值。3 发挥部分3中要求信号存储时间尽可能长，建议采用具有掉电不丢失的静态存储器来存储。说明：各个赛区可以根据每题的情况对项目和分数的分配进行调整，但要保证题内的可比性。语音信号压扩器一、 任务：设计并制作一个语音信号压缩与扩张转换器。要求：压缩转换器的压缩比为2：1，外带语音滤波，频带为300Hz 3400 Hz；扩张转换器的扩张比为1：2，带语音滤波，频带为300Hz 3400 Hz。1. 基本要求：1) 在具有基本压扩功能的前提下，对于单频正弦波输入，要求输出波形无失真单频正弦波。2) 在压缩工作状态下，对于5dBm至-20dBm正弦波输入，对应输出2.5dBm至-10dBm正弦波，偏差在1.5dBm之内。3) 在扩张工作状态下，对于2.5dBm至-10dBm正弦波输入，对应输出5dBm至-20dBm正弦波，偏差在1.5dBm之内。4) 压缩转换器与扩张转换器可以互连，输入输出信号失真小，幅度误差在10%以内。2. 发挥部分：1) 进一步扩大压扩器输入范围到5dBm至-40dBm。压缩工作时，输入范围扩展到5dBm至-40dBm正弦波输入。扩张工作时，输入范围扩展到2.5dBm至-20dBm正弦波输入。2) 提高输出偏差精度，压缩工作时，在输入-20dBm以上时，偏差绝对值不大于1dBm，在输入-20dBm以下时，输出偏差绝对值不大于1.5dBm；扩张工作时，输出偏差绝对值全程不大于1dBm。3) 压缩转换器与扩张转换器具有平展的幅频特性，在300Hz 3.4kHz频带内增益起伏1dB。4) 其它。二、 评分标准：项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与认证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数及测试结果分析30实际制作完成情况40发挥部分完成第1）项；完成第2）项；完成第3）项；完成第4）项；完成第5）项；其它5；5；5；5；5；5三、 说明：语音信号压扩转换器在电力载波机、各种专线系统、和许多的行业通信系统中广泛使用，可以提升语音信号在通信信道的抗干扰能力。本设计可以使用模拟方案设计，也可以采用全数字设计方案。1. 压扩器输入输出功率对照表如下：（只列出几个点）压缩扩张输入（dBm）输出（dBm）输入（dBm）输出（dBm）52.52.5521120000-4-2-2-4-10-5-5-10-14-7-7-14-20-10-10-202. 测试输入都以标准正弦波信号输入，要求输入阻抗为600。输入和输出功率计算的参考负载为600。智能多功能医用监理系统一、任务设计制作一个智能多功能医用监理系统，其原理框图如下：计算机管理系统控制红外体温测量脉搏血压测量232接口电路网络电源模块高温恒温模块低温恒温模块加热装置保温箱注:框图中的网络可以是INTERNET,或电话网。二、要求1 基本要求(1) 高温恒温：智能多功能医用监理系统能自动恒温在3036 0C，恒温点在3036 0C之间可任意设定，恒温精度为，恒温装置是给100500ml玻璃甁加热。(2) 低温恒温：智能多功能医用监理系统能自动恒温在510 0C，恒温点在510 0C之间可任意设定，恒温精度为，低温恒温箱容积为一升。(3) 要求系统能监测病人的脉搏和血压。(4) 要求系统能非接触式监测病人的体温。2 发挥部分(1) 能保存病人的体温、脉搏、血压数据和测量撰写数据的时间信息以供查阅。(2) 能与上位计算机通过232接口通讯