A题数控电压源.doc

A题数控电压源一、任务设计并制作一个简易数控稳压电源。 二、要求（一）基本要求1、在输入直流电压变化范围+3V+12V 的条件下 ： （1）输出要求： a. 输出电压：0V到+10V/DC可调，步进为0.1V，误差的绝对值小于1%； b. 最大输出电流：1A； c. 电压调整率小于1%（输入电压变化范围+3V+12V，满载）； d. 负载调整率小于1%（输出电压为+9V，负载电流变化范围0.1A1A）； e. 纹波电压（峰-峰值）小于输出电压的0.5%（满载时）； （2） 电路效率大于70%（满载时） 。 （二）发挥部分 （1） 电路效率大于85%，纹波电压（峰-峰值）小于输出电压的0.2%； （2） 增加输出过载保护（大于1.2A）、输入过压保护（大于+13V），均提供报警指示；（3） 设计并制作一个输出电压、输出电流的测量电路，并能实时显示测量值，要求测量误差的绝对值小于1%； （4） 其它特色与创新。三、评分标准项 目应包括的主要内容或考核要点满 分设计报告方案论证DC-DC主电路的拓扑结构；控制方法及实现方案；提高效率的方法及实现方案8 电路设计与参数计算主电路器件的选择及参数计算；控制电路设计；效率的分析及计算；保护电路设计与参数计算；人机接口的设计20 测试方法与数据测试方法；测试仪器；测试数据(着重考查方法的正确性以及数据是否全面、准确)10 测试结果分析与设计指标进行比较、分析，并提出改进方法5 电路图及设计文件重点考查完整性、规范性7 总分50 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（1）项15 完成第（2）项15 完成第（3）项15 其他特色与创新5 总分50 四、说明基本要求b中输出电流的测量以10欧负载为准，在满电压10V的输出情况，10欧负载下，输出的电流为1A。需要测量仪器：高频交流毫伏表（测量纹波电压）、电流表（测量输出电流）、10欧电阻负载（基本要求b测量）；测量负载调整率需要一个功率10W以上，阻值为100欧可调的滑动电阻器或者电阻箱。B题简易数字示波器一、任务：设计一个简易数字示波器二、要求（一）基本要求：1、单通道，输入电压范围05V，波形显示无明显失真。2、能够显示电压峰值，电压测量误差10，示波器带宽10KHz。3、LCD显示，垂直显示像素不少于50点。4、能显示周期信号的频率。5、支持边沿触发(上升沿、下降沿）和电平触发（触发电平在输入电压范围内可设置）。6、存储深度不低于512字节，单个记录不少于256个点，可显示记录的波形。7、提供基本的操作按钮。（二）扩展功能（实现其中一项即可，两项实现按照较高一项评分）1、双通道，实时采样频率不低于400KHz，等效采样频率不低于1MHz，最大存储深度不低于2M字节，彩色LCD显示，能够同时两个通道波形，显示分辨率不低于基本要求项中的参数，具备多种可选扫描时间设置。2、双通道，不要求LCD显示，实时采样频率不低于200KHz，等效采样频率不低于1MHz，编写PC机虚拟示波器软件，支持把采集数据发送到PC机上显示，显示分辨率8bit，在PC机上能操作示波器，在PC机上能够保存记录。要求自编的PC机软件运行稳定，不发生死机，蓝屏现象。 三、评分标准设计报告项 目应包括的主要内容分数系统方案比较与选择方案描述6理论分析与计算垂直灵敏度频率测量设计触发方式设计12电路与程序设计电路设计程序设计12测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析12设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性8总分50基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第一项50（完成其一）完成第二项四、说明1、示波器的存储功能，允许把数据存储在易失性存储器如RAM或者非易失性存储器如FLASH中。2、所有测试波形若未经声明均为正弦波和方波。3、基本功能第4点（显示信号的频率）的测试波形只需要为简单的周期信号（正弦波，三角波，方波），允许一定程度的误差（+5以内）。C题电子防丢器一、基本要求1、制作无线发射、接收装置各一个，其中一个置于钱包（或手机）(假设为A部分)，另一个随身携带(假设为B部分)。正常条件下，不报警。当发射接收模块相距大于某范围（35米）时，表示钱包或手机已经被人偷走，另一半装置报警，在该范围内则不报警。2、A、B部分工作电压不大于5V，工作电流不超过20mA。3、天线长度不超过25cm。4、发射功率不得超过20mW。二、扩展功能1、制作多套装置(实际制作两套)，要求不同的发射模块能唯一识别对应的接收模块，而不受其它模块干扰。2、采用3V纽扣电池供电。3、报警距离可调。4、提出论证并实现低功耗方案。（要求方案合理可行。例如采用间歇工作方式，就需要提出有效的同步措施和握手规范等）。三、评分标准设计报告项 目主要内容满分系统方案总体方案设计6理论分析与计算收发电路的通讯方式发射电路分析接收电路分析9电路与程序设计发射电路设计计算接收电路设计计算总体电路图通讯协议和工作模式设计19测试方案与测试结果调试方法与仪器测试方法和步骤测试结果分析8设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性8总分50基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10其他特色和创新10总分50四、说明1、验收时需要测量电流，请在电源处预留出测试端。2、发射功率在50欧假负载上测定。3、扩展功能第一部分要求识别ID可变，即：假设目前装置甲的发射模块A能识别接收模块B，装置乙的发射模块能C别接收模块D；要求通过按键或者其它设定能使模块D能识别模块A，模块B能识别模块C。4、不得采用现成的无线发射接收的模块。D题双向测距的电子超声尺一、任务设计并制作一个具有前后两对超声换能器，能完成双向测距，并显示各种参数的超声电子尺，用于测量房间相对两墙壁之间的距离。二、要求（一）基本要求1. 设计并制作一个双向超声尺，能实现双向测距，要求提出合理的测量方案，避免超声信号的相互干扰；2. 声速的温度自动补偿；3. 设计并制作一个人机界面，分别显示前后距离值、当前温度值以及经过必要处理（求和、误差校正等）的总距离；4. 要求电池供电（312V，除蓄电池外电池规格不限），提出低功耗措施；5. 测距距离要求：测距装置离前后两墙（或天花板与地板）的距离介于0.5m5m之间，在该测量范围内测量误差1+3cm，显示的两墙间距值测量误差1+5cm；（二）扩展要求1. 设计制作大动态AGC（自动增益控制）电路或者程控增益放大电路，将测距的有效距离提高至10m以上；2. 提出并实现减少盲区的措施；3. 提高测量精度，要求单独一个方向的测量误差0.5+2cm，显示的两墙间距值测量误差0.5+3cm；三、评分标准设计报告项 目主要内容满分系统方案总体方案设计6理论分析与计算超声测距的理论分析测量方法分析信号处理电路与方法分析9电路与程序设计基本电路的设计补偿电路设计和关键技术应用总体电路图控制方法和信号处理流程19测试方案与测试结果测试方法和步骤测试结果分析8设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性8总分50基本要求完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10完成第（5）项10总分50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项15其他特色和创新10总分50四、说明1. 带有具体指标的项目需按照具体指标是否达到作为评分标准；2. 不带具体指标的项目，如基本要求第（2）项人机界面以及扩展功能，按照实现的程度和创新程度评分。E题基于加速度传感器的运动检测一、 任务设计一个基于加速度传感器的应用系统，该系统能检测出基本的运动方向和简单的运动轨迹。它由手持设备（含传感器）、显示终端组成。手持设备（加速度传感器）显示终端数据接收模块显示模块图1 运动检测系统框图二、 要求1.基本要求1) 能识别水平和竖直方向运动，对轨迹长度进行量化，通过点亮的LED个数体现出来。（用LCD的话，可通过LCD的点数体现）。2) 指示运动的方向性，在LED（LCD）上动态显示。如传感器是由左到右移动，则LED要从左向右依次点亮。3) 操作开始和结束检测，可通过声或者光报警示意。如当需要进行距离测量时，设法通过一定手段（按钮或者自动识别特定动作）告知设备需要开始操作。要求运动开始时，点亮状态指示灯；运动结束后，指示灯熄灭。2.发挥部分1) 手持设备与显示终端通过无线通讯进行数据传输，传输距离在3米以上。2) 能在LCD或者LED上显示运动的实际距离，运动方式只需判别为水平运动和垂直运动；例如：手拿设备，向右水平移动1米，运动停止后，可以显示出当前运动的距离（根据误差范围进行评分，详见评分说明）；提示：比赛过程提供长度测试基准进行测试，测试长度在1米以下；3) 通过手势识别（比如前后运动），实现基本要求（3）的功能4) 创新应用，利用加速度传感器做些有趣的应用，比如“贪食蛇”游戏、画图程序等！说明：在显示终端扩展PS/2接口，通过手持终端的相关动作控制PC机上面的游戏操作。5) 其他三、 评分意见31测试环境室内常温下测试32测试工具提供水平和垂直的测试基准进行实际测试，基准长度不大于100cm33作弊处理手持设备上各按键的功能需向评分专家作出详细的功能解释；在测试过程中，如发现作弊现象，立即取消参赛资格，并作出公开批评。设计报告项 目主要内容分数系统方案实现方法方案论证系统设计结构框图12理论分析与计算测量与控制方法理论计算13电路与程序设计检测与驱动电路设计总体电路图软件设计与工作流程图12结果分析创新发挥结果分析8设计报告结构及规范性摘要设计报告结构图表的规范性5总分50基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项15其他5总分5034基本要求和发挥部分详细指标评分标准要求各项内容分数未完成（0分）完成效果得分一般（50%）较好（80%）好（100%）基本要求水平、垂直运动识别20不能识别能识别，但没有体现量化距离，看不出长短能识别，量化效果一般，看得出长短能识别，量化效果好，长短进一步细化方向识别15不能识别无有依次点亮或显示，但不明显（长度不够，速度太快等）有明显的方向显示操作开始和结束检测15不能识别无有声音或者指示灯识别声、光都有识别发挥部分无线传输103米以下无3米以上4米以上运动距离显示10不能显示或误差大于50%误差30%40%误差10%30%误差小于10%手势识别10未完成无通过其它二维移动完成通过三维的前后移动完成有趣游戏15未完成有游戏的界面，但操作不灵活游戏基本能操作完成有创意，控制精确其他5未完成无有创意，但不好使用有创意，控制精确总分四、 说明：一、在“水平、垂直运动识别” “方向识别” “运动距离显示”这3项功能需要测试三次三次都不能实现的，该功能没有完成，得0分；有一次实