2012年安徽省大学生电子设计竞赛试题.doc

简易混合信号示波器（A题）【本科组】一、任务设计并制作一台简易混合信号示波器（MSO），其组成框图如图1所示：数字通道模拟通道输入调理模拟信号ADC存储、处理与控制系统混合信号波形显示触发电路信号采集数字信号48数字信号发生器图1 简易混合信号示波器框图4二、要求1基本要求（1）被测信号要求：类型：正弦波；频率：100Hzf500KHz；幅度（峰峰值）：0.1VVp-p10V。（2）仪器能对被测信号进行采集、存储与显示，显示波形无明显失真，显示信号幅度无明显变化。（3）垂直灵敏度分为0.05V/div、0.5V/div、1V/div和2V/div共四档（手动调整）；触发方式为自动；电压误差5%。（4）水平显示分辨率20点/ div，设置1ms/div、0.1ms /div、10s /div、1s /div共四档扫描速度（手动调整）。（5）输字信号发生器循环输出4路数字信号，其波特率为10Mb/s，码长为16位，码型有加计数、减计数两种固定码型。（6）在示波器同一液晶屏上显示输出信号的码型示意波形。2发挥部分（1）增加垂直灵敏度档位，使被测信号幅度达到：0.05VVp-p20V。（2）增加扫描速度挡位，使被测信号频率达到：10Hzf5MHz。（3）信号发生器的码率可变(10Mb/s，20Mb/s，30Mb/s)，通过键盘能任意设置码型，并输出相应波特率和码型的4路数字信号。三、说明1. 示波器所测试的模拟信号和数字信号应同时显示在同一液晶屏上。2. 不限制数字信号发生器输出信号的逻辑电平。四、评分标准项目基本内容分数设计报告设计报告结构4设计报告格式2设计报告正文14小计20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5小计50总分120数控稳压电源（B题）【本科组】一、任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图1如下： 图1数控稳压电源示意图二、要求1基本要求（1）输出交流电压：范围0180V，步进0.5V。（2）输出电流：200mA。（3）有输出电压显示。（4）由“”、“”两键分别控制输出电压步进增减。（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出5V。2发挥部分（1）输出交流电压可预置在0.0180.0V之间的任意一个值。（2）输出电压值由液晶显示。（3）可输出直流电压：范围0220V，步进0.5V。三、说明自制稳压电源不可用现成的电源模块。四、评分标准项目基本内容分数设计报告设计报告结构4设计报告格式2设计报告正文14小计20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5小计50总分120双智能小车（C题）【本科组】一、任务设计两辆智能小车，在特定道路上跑完全程。道路结构示意图如图1所示。起点线终点线图1 道路结构示意图二、要求1基本要求（1）设计制作A、B两辆智能小车，小车能按声音指令同时从起点出发（起点在上面一个菱形分叉处），往菱形上下两条边走。（2）在上下两个菱形的汇合点前设限宽限高门，限宽限高门框架上设置红绿灯。两个红绿灯只能有一个为绿灯（允许通行），另一个是红灯。小车遇红灯必须停车，停车不能超过汇合点，且一旦停车必须停够3秒，车上亮起红灯，3秒后灭灯继续行驶。（3）在下面一个菱形道路的分岔处，如果第一辆车从右边道路通过，第二辆车必须从左边通过，反之亦然。（4）A、B两车到达终点的时间应该尽量短。在行驶过程中小车不能明显脱离跑道。2发挥部分（1）在路外建立一个交通指挥中心，能实时模拟显示A、B两车在道路上的位置。（2）当两车在同一车道行驶时，后一辆车能保持和前车20厘米的安全距离(在弯道区设立限高限宽门进行测量)。三、说明1跑道菱形部分两条长边4.3米，四条短边0.5米，两个水平对角为90度，其余四个内角为135度。圆弧部分半径1米，道路宽0.25米。限宽限高门放置于距菱形汇合处30厘米，尺寸不作限制。2两次测试中不允许更换电池。3. 测试时随机设置红绿灯。4. 不得使用各商业公司提供的电动小车产品和成品解决方案。四、评分标准项目基本内容分数设计报告设计报告结构4设计报告格式2设计报告正文14小计20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项25完成第（2）项20其他5小计50总分120无线路灯控制系统（D题）【本科组】一、任务设计并制作一个模拟无线控制路灯系统，如图1示。可控制路灯256个，实际制作三个。控制台开关系统路灯控制器1路灯控制器NLED灯LED灯图1 无线路灯控制系统示意图二、要求1基本要求（1）控制台和各灯控制器距离不小于5米，各发射器频率在（3040）MHz之间，发射峰值功率不大于20mW （50假负载上测定）,各单元发射接收采用同一个线天线，长度小于1米。（2）在控制台上有时间显示，并当到指定时间A时自动发出路灯全部打开的指令，点亮全部路灯；到指定时间B时会发出指令关掉编号为奇数的路灯；到指定时间C时会发出指令关闭所有路灯。（3）如果在路灯点亮时有损坏的路灯，应能及时在控制台上声光报警，并给出故障路灯的编号。2发挥部分（1）在到达指定时间B时间时，奇数日期关闭编号为奇数的路灯，偶数日期关闭编号为偶数的路灯。（2）有功率检测装置，并能在控制台上显示瞬时供电功率。一旦超正常状态3%即在控制台上报警，并切断路灯供电。（3）有触电保护功能。如果有人畜触电情况，立即切断电源并在主控台报警。（4）所有告警信息均能通过现有的移动通信网络向值班手机进行语音和短信报告。三、说明1光源采用LED灯，LED的类型不作限定（发光二极管也可）。2无线收发单元必须自制。3相应的测试要求需留有电流、电压测量端口。四、评分标准项目基本内容分数设计报告设计报告结构4设计报告格式2设计报告正文14小计20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小计50总分120自动平衡悬浮平台（E题）【本科组】一、任务设计制作一个基于自动控制，依靠自身动力悬浮的平台。二、要求1基本要求（1）自动悬浮平台的形状、尺寸不限，但悬浮时必须由自身携带的动力设备提供动力。（2）在悬浮的时候距离地面至少10厘米。（3）平台悬浮过程应能维持15秒以上。（4）悬浮过程中，平台前后左右位移不超过2cm。（5）悬浮过程中，平台旋转不超过30。2发挥部分（1）悬浮的平台在静止悬浮15秒后能前后移动。（2）悬浮平台在静止悬浮15秒后向前移动大于100cm，回到原点，再向后移动大于100厘米。（3）在检测到100厘米外存在运动物体时应能停止移动，运动物体的大小以成年人体型为主要参考，通过声或光显示结果。（4）能够显示前后左右位移量和旋转量。三、说明1. 控制电路类型不限，可自制也可用成品。2. 悬浮的平台必须为自制，不得使用购置的成品。3. 不得使用遥控装置控制平台的悬浮和移动。四、评分标准项目基本内容分数设计报告设计报告结构4设计报告格式2设计报告正文14小计20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15完成第（4）项10其他5小计50总分120搬运电动小车（F题）【高职高专组】一、任务制作一台电动小车，电动小车运行的场地如图1所示。电动小车起始位置在起跑线左侧，启动后走直线到终点线。途中取走2个木质圆柱体。在小车的车头靠近终点标志线时停车，并把取到的2个木质圆柱体放到图中所示的存放区内。图1电动小车运行的场地顶视图二、要求1基本要求（1）电动小车从起跑线出发，在1分钟内行驶到终点标志线。（2）电动小车行驶过程中先后取到2个木质圆柱体。（3）取到的2个木质圆柱体放到图中所示的存放区内。（4）电动小车行驶过程中，能够显示行驶所用的时间。2发挥部分场地增加障碍挡板如图2所示。障碍挡板高度不小于0.1m，宽度不小于0.06m，厚度不限。图2电动小车运行的场地顶视图（1）电动小车从起跑线出发，绕过障碍物，在1分钟内行驶到终点标志线。（2）电动小车行驶过程中先后取到2个木质圆柱体。（3）取到的2个木质圆柱体放到图中所示的存放区内。（4）电动小车行驶过程中，能够不断更新显示行驶所用的时间和行驶距离。三、说明1. 小车运行的场地除了图中标示的标志线、起跑线和终点线以外，不得再有任何其它导向标示线和其它定位装置。2. 电动小车行驶过程中，车身主体不得越过标志线。3. 测试中，使用参赛队自制的木质圆柱体，木质圆柱体的长度为0.1m，直径为0.03m。4. 测试中，使用参赛队自制的符合要求的场地，参赛队可以自定标志线和场地的颜色。5. 发挥部分测试中，如果参赛队碰撞障碍挡板，则发挥部分成绩为0分。6. 不得使用各商业公司提供的电动小车产品和成品解决方案。四、评分标准项目基本内容分数设计报告设计报告结构2设计报告格式1设计报告正文7小计10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10完成第（3）项10完成第（4）项10其他5小计50总分110不间断交流工作电源（G题）【高职高专组】一、任务设计并制作如下图1所示的不间断交流电源。当输入220V、50Hz交流电时系统直接供电，充电电路给蓄电池充电。一旦交流电停电，自动切换到由备用电源供电。装置应能安全工作足够长时间，测试期间不能出现过热等故障。切换开关充电电路（含蓄电池）逆变器负载220 V图1 不间断交流工作电源示意图二、要求1基本要求（1）额定交流输出为220V，误差绝对值小于3%，输出波形为正弦波，示波器观察无明显失真。（2）额定输出功率150W，频率50Hz，误差绝对值小于2%。（3）满载条件下（50），逆变器效率不低于70%。（4）具有输出短路保护功能。（5）直接和间接供电切换时间越短越好。2发挥部分（1）增加输出电压、电流、频率、功率显示功能，测量绝对误差小于1%。（2）在满载条件下（50），将逆变器效率提高到80%。（3）增加直流电压过低和逆变器过载报警功能。三、说明1蓄电池直流电压不作限定。2根据题目要求留出相应的电流、电压测量接口。3逆变器必须自制。四、评分标准项目基本内容分数设计报告设计报告结构2设计报告格式1设计报告正文7小计10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5小计50总分110干电池放电特性测量仪（H题）【高职高专组】一、任务设计制作一个干电池放电特性测量仪，负责干电池放电数据的采集处理。二、要求1基本要求（1）能测量并采集干电池放电前及放电时的电压和电流值，并实时显示数值。（2）能通过键盘预设终止测试的电压。（3）对采集的数据进行定时保存，保存时间间隔为1秒，保存的数据包括时间、电压和电流，电压和电流以伏特和安培为单位，取小数点后3位。（4）负