电子设计题目

1 2012 电子创新班系统设计题目 题目一 土壤湿度测试仪 一 任务一 任务 设计并制作一个土壤湿度测试仪 二 要求二 要求 1 基本要求 1 土壤湿度测试范围为0 100 m3 m3 2 精度0 50 m3 m3 范围内为 2 m3 m3 3 用十进制数码管显示土壤湿度 2 发挥部分 1 采用适当的控制方法 实现土壤湿度的控制 2 采用键盘预设的方法实现土壤湿度的精确控制 3 采用 LCD 进行显示 题目二 波形发生器 一 任务一 任务 设计制作一个波形发生器 该波形发生器能产生正弦波 方波 三角波和 由用户编辑的特定形状波形 示意图如下 二 要求二 要求 1 1 基本要求 基本要求 1 具有产生正弦波 方波 三角波三种周期性波形的功能 2 用键盘输入编辑生成上述三种波形 同周期 的线性组合波形 以及由基 波及其谐波 5 次以下 线性组合的波形 3 具有波形存储功能 4 输出波形的频率范围为 100Hz 20kHz 非正弦波频率按 10 次谐波计算 重复频率可调 频率步进间隔 100Hz 5 输出波形幅度范围 0 5V 峰 峰值 可按步进 0 1V 峰 峰值 调整 6 具有显示输出波形的类型 重复频率 周期 和幅度的功能 2 2 发挥部分 发挥部分 1 输出波形频率范围扩展至 100Hz 200kHz 2 用键盘或其他输入装置产生任意波形 3 增加稳幅输出功能 当负载变化时 输出电压幅度变化不大于 3 负载 电阻变化范围 100 4 具有掉电存储功能 可存储掉电前用户编辑的波形和设置 5 可产生单次或多次 1000 次以下 特定波形 如产生 1 个半周期三 角波输出 2 6 其它 如增加频谱分析 失真度分析 频率扩展 200kHz 扫频输出 等功能 题目三 自动往返电动小汽车 一 任务一 任务 设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车 允许用玩具汽 车改装 但不能用人工遥控 包括有线和无线遥控 跑道宽度 0 5m 表面贴有白纸 两侧有挡板 挡板与地面垂直 其高度不 低于 20cm 在跑道的 B C D E F G 各点处画有 2cm 宽的黑线 各段的长 度如图 1 所示 二 要求二 要求 1 1 基本要求 基本要求 1 车辆从起跑线出发 出发前 车体不得超出起跑线 到达终点线后 停留 10 秒 然后自动返回起跑线 允许倒车返回 往返一次的时间应力求最 短 从合上汽车电源开关开始计时 2 到达终点线和返回起跑线时 停车位置离起跑线和终点线偏差应最小 以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值 3 D E 间为限速区 车辆往返均要求以低速通过 通过时间不得少于 8 秒 但不允许在限速区内停车 2 2 发挥部分 发挥部分 1 自动记录 显示一次往返时间 记录显示装置要求安装在车上 2 自动记录 显示行驶距离 记录显示装置要求安装在车上 3 其它特色与创新 三 说明三 说明 1 不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置 2 车辆 含在车体上附加的任何装置 外围尺寸的限制 长度 35 cm 宽度 15cm 3 必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置 即横向与纵向两条中心线 的交点 题目四 液体点滴速度监控装置 一 任务 设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置 示意图如右图所示 3 二 要求 1 1 基本要求 基本要求 1 在滴斗处检测点滴速度 并制作一个 数显装置 能动态显示点滴速度 滴 分 2 通过改变h2控制点滴速度 如右图所 示 也可以通过控制输液软管夹头的松紧等 其它方式来控制点滴速度 点滴速度可用键 盘设定并显示 设定范围为 20 150 滴 分 控制误差范围为设定值 10 1 滴 3 调整时间 3 分钟 从改变设定值起 到点滴速度基本稳定 能人工读出数据为止 4 当h1降到警戒值 2 3cm 时 能发出报警信号 2 2 发挥部分 发挥部分 设计并制作一个由主站控制 16 个从站的有线监控系统 16 个从站中 只有一 个从站是按基本要求制作 的一套点滴速度监控装置 其它从站为模拟从站 仅要求制作一个模拟从站 1 主站功能 a 具有定点和巡回检测两种方式 b 可显示从站传输过来的从站号和点滴速度 c 在巡回检测时 主站能任意设定要查询的从站数量 从站号和各从站的点滴 速度 d 收到从站发来的报警信号后 能声光报警并显示相应的从站号 可用手动方 式解除报警状态 2 从站功能 a 能输出从站号 点滴速度和报警信号 从站号和点滴速度可以任意设定 b 接收主站设定的点滴速度信息并显示 c 对异常情况进行报警 3 主站和从站间的通信方式不限 通信协议自定 但应尽量减少信号传输线 的数量 4 4 其它 三 说明 1 控制电机类型不限 其安装位置及安装方式自定 2 储液瓶用医用 250 毫升注射液玻璃瓶 瓶中为无色透明液体 3 受液瓶用 1 25 升的饮料瓶 4 点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器 滴管滴出 20 点蒸馏水 相当于 1ml 0 1ml 5 滴速夹在测试开始后不允许调节 6 发挥部分第 2 项从站功能中 c 中的 异常情况 自行确定 题目五题目五 简易电阻 电容和电感测试仪简易电阻 电容和电感测试仪 一 任务 设计并制作一台数字显示的电阻 电容和电感参数测试仪 示意框图如下 二 要求 1 基本要求 1 测量范围 电阻 100 1M 电容 100pF 10000pF 2 测量精度 5 3 制作 4 位数码管显示器 显示测量数值 并用发光二极管分别指示所 测元件的类型和单位 2 发挥部分 5 1 电感测量 范围 100 H 10mH 测量精度 5 2 扩大电阻 电容或电感测量范围 3 提高电阻 电容或电感测量精度 4 测量量程自动转换 三 说明 1 电源可用成品 必须自备 亦可自制 2 设计报告正文中应包括系统总体框图 核心电路原理图 主要流程图 主要的测试结果 完整的电路原理图 重要的源程序 和完整的测试结 果用附件给出 题目六 家用电器功率快速测试仪 一 任务 设计一款能显示家用电器当前工作电压 工作电流 功率的快速测试 仪 二 要求 1 测量电压范围 180 280 伏 2 测量功率范围 1 3000 瓦 实际最低可以测量 0 5W 以上的功率 2000 瓦以上电器设备不可长时间使用 3 测量电流范围 0 10A 4 功耗 1W 题目七 多功能家庭安全卫士 一 任务 设计一款壁挂式能实现家庭煤气泄漏 火灾 地震三种险情的多功能报警器 二 要求 1 该产品悬挂在家庭厨房的墙壁上 平时显示日历和温湿度 2 当发生煤气泄漏时能发出报警声音 并随一氧化碳浓度升高报警声音越大 3 发生火灾时能发出报警声音 4 当发生地震时能发出尖锐的报警声音 并能粗略显示地震强度 题目八 钓鱼甩杆鱼上钩自动提醒器 一 任务 采用高灵敏度振动位移传感器检测钓鱼鱼竿线的位移振动判断是否有鱼上钩 有鱼上钩即发出报警声音 最好能估算出鱼的大小发出不同响度的声音 题目九题目九 集成电路芯片测试仪集成电路芯片测试仪 一 任务 设计制作一个集成电路芯片测试仪 能对常用的 74 系列逻辑芯片进行逻辑 功能测试 以确定芯片的好坏和型号 二 要求 6 1 基本要求 1 通过键盘输入型号 可以对 74 系列的 00 02 04 08 10 11 20 21 27 30 十种组合逻辑芯片进行逻辑功能测试 确定其功能正确性 2 通过键盘输入管腿特性 可以确定上述 74 系列的组合逻辑芯片的型 号 3 显示上述芯片的逻辑符号和逻辑表达式 2 发挥部分 将上述三项基本要求扩展到 74 系列时序电路 74 109 160 245 等 1 通过键盘输入型号 可以对 74 系列的 74 109 160 245 等芯片进行逻 辑功能测试 确定其功能正确性 2 通过键盘输入管腿特性 可以确定上述 74 系列时序逻辑芯片的型号 3 显示上述芯片的逻辑符号和状态转换图 4 其它特色与创新 题目十 汽车防撞实时语音播报仪 一 任务 设计并制作一台安装在汽车上的具有实时语音播报的超声波测 距测速仪 该仪器安装在汽车上 当汽车行车过程中能对周边 静止及移动物体测试相对速度及距离 并能实时播报相应数据 当到达危险距离时能发出警报 二 要求 1 基本要求 1 具有超声波测距功能 测量距离 0 2m 20m 测距精度 1cm 2 自动语音实时播报测量距离数值 格式 几点几几米 实时播报时间间隔 10s 实时播报声音清晰明亮 无明显失 真 在 1 米距离处人耳能准确分辨 3 实时显示测量的距离 显示要与语音播报同步 显示格 式为 X XX m 2 发挥部分 1 汉字提醒显示 距离在 0 2m 2 0m 显示 危险距离 并用红色 LED 灯指示 距离在 2 0m 3 0m 显示 保持距离 并用黄色 LED 灯指示 距离在 3 0m 以上 显示 安全距离 并用绿色 LED 灯指示 2 具有测速功能 实时播报与显示被测物运动速度 测量 精度 5 题目十一 温度遥测遥控 一 任务 在遥控点的上位机借助无线通信模块获得远方测量点的温度信息并控制温度变 化 整个系统如下图所示 7 二 要求 1 基本要求 1 对水容器中的水或冰块温度进行测量 测温范围 0 80 误差10 米 5 对加热单元设置总控开关 上位机可直接控制总控开关的通断 用 25w 220V 灯泡显示开关通断状态 2 发挥部分 1 可通过上位机设置上限 下限温度和上限 下限液位 当超出上下温度 和上下液位范围时 在测量点用灯光报警 在遥控点用特殊显示和声音报警 2 可对水温按照如下图所示预定规律进行控制 其中坐标值 t1 T1 t2 T2 t3 T3 t4 T4 通过上位机输入进行设置 时间单位为秒 温度单位为 总时间 t4 不超过 15 分钟 最高温度 T4 不超过 80 设定温 度变化示意图 3 用同一套装置和传输通道遥测遥控两个容器中的水 题目十二题目十二 智能搬运小车智能搬运小车 一 设计任务一 设计任务 设计并制作一个能自动搬运货物的智能电动车 其工作示意图如下 图中 左边为停车 区 货物存储区 A 和货物存储区 B 并有两个对应的射灯光源 距右边线 30 cm 处共放置 3 片白色或黑色的薄铁片 铁片之间的距离大于 20cm 8 二 要求二 要求 1 基本要求 1 智能车从起跑线出发 车体不得超过起跑线 在无障碍物的情况下 可寻找并搬取 铁片 按照不同颜色分送不同存储区 即在光源 A 的引导下将黑色铁片搬运到货物 存储区 A 存放 或在光源 B 的引导下将白色铁片搬运到存储区 B 存放 装载方式不 限制 2 智能车能准确找到铁片的位置 2 提高部分 1 搬运铁片的过程中 一次只允许搬运 1 片 且必须搬运到存储区域内 2 要求智能车在 8 分钟之内能取走全部铁片 并能返回车库 否则就地停车 3 智能车检测到铁片时能发出声光信息 并实时显示铁片数目 4 距右边线 90cm 处设有障碍线 线上任意位置放有两个障碍物 在有障碍物的情况 下 完成基本要求 1 2 中的相关操作 且不得与障碍物碰撞 5 停车后 能准确显示智能车全程行驶的时间 显示误差的绝对值应小于 10 秒 6 其它 三 说明三 说明 1 测试时共放置 3 片铁片 每片的厚度为 2 0mm 面积为 2cm 2cm 黑 白铁片的比 例任意给定 初始位置任意给定 2 两个障碍物的大小分别为 24cm 6cm 12cm 和 12cm 6cm 12cm 建议用白纸包砖代 替 3 示意图中所有粗黑线段宽度均为 5 cm 制作时可以涂墨或粘黑色胶带 图中的虚线和 尺寸标注线不要绘制在白纸上 4 智能车允许用玩具车改装 但不能由人工遥控 5 光源 A B 均采用 40W 60W 射灯 其底部距地面 10cm 左右 摆放位置如图所示 测 试前 射灯的照射方向允许微调 题目十三题目十三 简易数字示波器简易数字示波器 一 任务 一 任务 设计一个简易数字示波器 二 要求二 要求 一 基本要求 一 基本要求 1 单通道 输入电压范围 0 5V 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 9 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 二 扩展功能 实现其中一项即可