信息与通信工程学院第五届“创兴杯”实践能力竞赛题目汇总.doc

信息与通信工程学院第六届“创兴杯”实践能力竞赛赛题汇总序号题目名称功能、要求适合年级指导老师1基于DSP的语音滤波系统设计实现一个用DSP芯片TMS320VC5402对语音信号进行FIR滤波的系统。要求采用DSP中一款高性能多媒体数字语音编解码器TLC320AD50来采集语音信号，对采集到的含有高频杂音的语音信号再经一系列变换进行IIR滤波，去掉高频杂音，最终输出高质量的语音信号。刘丽杰2无线课堂答题系统的设计该系统用于课堂教师与学生的答题互动，便于教师及时了解学生对知识的掌握程度，增强学生课堂答题的参与兴趣，从而提高课堂教学的效果。该系统可，系统由一个接收显示终端和若干答题器组成，通过无线方式进行数据传输。接收显示终端由教师使用，当教师出题后，按下接收显示终端的“开始答题”键，接收各答题器发出的答题信息。教师按下“结束答题”键后，停止接收信息并在LCD显示答题统计信息。接收终端可对一定数目的答题统计结果进行记录，并由教师进行查询。大三或大四张诚3简易音频频谱分析仪的设计该作品可对输入的音频电压信号频谱进行分析，显示功率谱型和相关参数大三或大四张诚4智能家居灯光控制系统设计该作品基于无线网络，实现家居照明的智能控制。每间房间安装一个控制节点，各节点构成无线网络。每个控制节点可控制各居室的任何电灯，并显示各电灯的亮灭状态，并可对灯光进行智能控制（如延时熄灭、定时点亮、感应室内光照强度自动点亮、自动调节室内光照强度等）。大三或大四张诚5简易数控直流电源的设计该作品为可以输出一定电压范围的数控电源。根据设定值可以输出稳定的电压，输出电压可以进行显示。大二及以上张诚6数控直流稳流电源的设计该作品可根据设定值输出稳定的电流，输出电流可以进行显示。大二及以上张诚7简易数字频率计的设计该作品可以对输入的周期性方波信号和正弦波信号的频率、周期、占空比等参数进行测量。在LCD上显示测量相关参数。大二及以上张诚8程控滤波器的设计设计简易程控滤波器，放大器增益可设置，低通或高通滤波器通带、截至频率等参数可设置，并显示相关信息。大二及以上张诚9测量放大器的设计大二及以上张诚10FPS200传感器的应用FPS200为一个指纹传感器，可以读取指纹，作为指纹识别应用。本题目要求读取出指纹，并且LCD显示。大三或大四荣锋11DDS模块的制作应用DDS芯片，制作一个波形产生电路板，输出的频谱可以用单片机控制。大三或大四荣锋12高速A/D、D/A模块的设计应用A/D,D/A芯片，设计一块电路板，可以告诉采样和输出模拟信号。大三或大四荣锋13FPGA实现快速正弦余弦运算的IP核设计IP，可以实现正弦余弦运算，在FPGA内部。大二及以上荣锋14宽带放大器放大倍数可调，带宽0-10M，波形不失真。大二及以上荣锋15理疗仪设计根据电子理疗学原理，产生相应波形，起到理疗效果。大二及以上荣锋16工业现场总线系统设计采用多个单片机采集信号，485总线传输到主机，数据通过LCD显示。大二及以上荣锋17模拟滤波器的设计大二及以上荣锋18点阵LED屏的设计利用88点阵模块设计6432点阵模组；设计好LED等驱动电路；设计好点阵模组的接口；实现模组间可组合成更大的点阵LED；实现屏显示的程序。徐伟19密勒解码器设计徐伟20多功能数字钟设计制作一个24小时制多功能数字钟徐伟21超声波电子捕鱼器徐伟22多路输入开关量采集系统能够采集多路开关量输入，并有多路开关量输出徐伟23西瓜探熟电路徐伟24助听、催眠、记忆增强三用机徐伟25LED霹雳灯徐伟264-20mA电流的输出本设计要求学习过电路、模拟电子的同学来进行设计，要求采用模拟电路的知识，来完成一个4-20mA电流的输出，建议不采用集成芯片的来完成。大一或大二郑羽27一个1W、5W、10W的5V恒压源电路本设计要求学习过电路、模拟电子的同学来进行设计，要求采用模拟电路的知识，来完成一个1W、5W、10W的5V恒压源电路。大一或大二郑羽28智能型电阻测量仪用高性能单片机和12位ADC 器件设计一个电阻测量仪器宋培林29宽量程等精度数字频率计主要是设计和制作一个以单片机为核心的频率计，能够测量外部信号频率。通过使用外部计数器对频率进行预分频，使用8051单片机的计时器对预分频后的信号进行计数，并通过运算得出频率值。测量后的结果显示在液晶屏上。宋培林30人体感应的声光报警电路设计（1） 当人体接触该电路0.51m时产生报警。（2） 声音报警用扬声器，两段高音和低音，两种频率输出。（3） 光报警可用发光管，时亮时灭。大二叶春青丁明君31光控自动窗帘电路（1） 天亮时，该电路自动控制电机使窗帘卷起或拉开。（2） 天黑时，该电路自动控制电机使窗帘落下或拉拢。（3） 要求设置两个手动按钮，一个控制窗帘卷起，一个控制窗帘落下，此时的操作不受光的控制。大二丁明君叶春青32超声波测距仪1.测量范围：0.1m10m2.测量精度：0.01m大三叶春青丁明君33多功能演奏器大二叶春青丁明君34多功能电子钟1 基本要求（1）数字显示小时、分钟，有闹钟就绪灯、蜂鸣器。（2）具有时间设置（小时和分钟）、闹钟时间设置、闹钟开、闹钟关等功能。2 发挥部分（1）具有秒表功能，能实现启动、停止、清零等操作。（2）具有显示和修改年月日的功能。（3）键盘切换现场环境温度显示（0601） （4）整点语音报时。大三荣锋35小车无线图象采集与传输用COMS摄像头采集图像，用无线模块远程传输大三荣 锋36基于FPGA的游戏设计设计两个游戏，运行在FPGA，音乐播放和贪吃蛇大三荣 锋37485总线的多路数据采集51与凌阳单片机采集多路数据，485总线传输到PC机大三荣 锋3851单片机IP核的设计设计51单片机的软核，在FPGA内应用大三荣 锋39程控滤波器模电.单片机大三荣 锋40音频信号分析仪数字信号.FPGA大三荣 锋41低频数字相位测量仪数电.FPGA.单片机大三荣 锋42集成运放参数测量仪模电.单片机大三荣 锋43数字示波器模电.FPGA.单片机大三荣 锋44正弦信号发生器模电. FPGA大三荣 锋45点菜记录仪设计1、通过LCD、蜂鸣器和键盘实现与用户交互。2、将菜谱信息存储在非易失性存储器中，根据需要进行读取。3、利用微型打印机打印菜目清单和收费信息。大三张 诚46电子门禁锁设计该系统以单片机为核心，利用IC卡和键盘输入的密码识别申请进出人员身份。身份合法时，利用继电器控制电子锁打开，并记录进出人员身份和时间，存储在非易失性存储器中。具体功能如下：1、对IC卡进行读写。2、通过LCD、蜂鸣器和键盘实现与用户交互。3、利用实时时钟获取时间信息。4、对非易失性存储器访问。5、利用继电器控制电子锁。大二/大三张 诚47无线数据采集系统设计系统分为数据采集器和数据接收器两部分。实现远程数据的采集、传输与处理。数据采集器功能： 对外界模拟被测信号进行调理（放大、滤波），通过模/数转换器转换为数字信号由单片机进行采集，并显示采样值，将采样数据通过无线方式进行传输。数据接收器功能：接收数据采集器发送的采样信息，进行显示并存储在非易失性存储器中，同时将数据通过RS232串口传送给PC机。利用按键发送开始/结束采样命令。大三张 诚48测量放大器设计模电.单片机大三张 诚49多路数据采集系统模电.数电.单片机大三张 诚50自动往返小车模电.数电.单片机大三张 诚51基于Zigbee的人体生理参数检测网络节点设计用msp430F149单片机，控制Zigbee横块，实现点对点，以及组网通信大三张 诚52基于红外探测的分布式报警系统设计用msp430F149单片机，控制红外接收模块，实现红外通信，及报警功能大三张 诚5336V/2A数控稳压电源的设计本课题包括模拟电路和数控电路两部分。模拟电路采用功率MOS管等组成功率变换器实现36V/2A输出。数控部分采用单片机实现对36V/2A数控稳压电源的输出电压设定。技术指标要求： 输入电压：AC220V；输出电压：DC36V/2A 电压调整范围：040V，电压调整率：0。1% 负载调整率：0。1%；转换效率：85%大二/大三袁臣虎54基于接触式IC卡的报警记录仪的设计本课题包含电路板与上位机软件两部分。电路板部分采用51单片机将报警信号记录到接触式IC卡中，上位机通过VC或其他软件编程，读取IC卡中的报警信息大三电子专业段晓杰55基于手势识别的游戏接口设计利用计算机视觉方法实现用户手势的识别，并实现人机接口设计熟炼掌握C+编程汪剑鸣56脉冲源数字逻辑笔此项目是设计一个数字逻辑笔，基本功能是用来测量电平的高低和频率的大小，也可增加其他功能，需要用到电子技术和单片机的相关知识。大二/大三包乃兰57高增益低噪声带通滤波器的设计设计并实现带通滤波器，放大有用信号，初步滤除噪声及干扰，提高传感器获得信号的信噪比。具体的，令带通滤波器中心频率f0=10kHz，低频段截止频率fH2=9.1kHz，高频段截止频率fL2=11kHz，在fH1=6kHz及fL1=17kHz处最小衰减为20dB，通带增益为1000以内可调。此时滤波器的带宽B=fL2-fH2=11kHz-9.1kHz=1.9kHz，品质因数Q=f0/B=10kHz/1.9kHz5.3郑 羽58恒流源电路设计设计一个恒流源电路，要求其输出电流在10mA1A内可控郑 羽59多路输出直流稳压电源（1） 输入电压为220V/50HZ交流电； （2） 输出电压分别为+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一 组可调正电压； （3） 输出纹波电压56mV；（4） 总体谐波失真小于0.2（5） 画出电路图郑 羽60无线遥控门铃设计一天线遥控门铃，实现50m内的门铃天线控制郑 羽61晶体管测试仪设计一个测试二极管及三极管的简易测量装量郑 羽62超声波距离测量系统基于超声波原理设计距离测量系统， 测量距离大于5米，测量精度优于1厘米。要求熟悉凌阳单片机开发板，会使用C语言开发程序。大二宋培林63具有绘图功能的串口调试软件开发一个Windows程序，能够协助其它串口程序的调试。可以设定任何串口收发的速率，设定任何的串口工作模式；具有绘图功能，能把接收的数据以曲线形式显示出来。要求学生会使用VC6开发程序。大二宋培林64基于8051单片机的简易数字频谱仪实现一个简易的频谱仪，可以实时分析并显示语音信号的频谱（0-4KHz）。用单片机作为子板的控制核心，控制ADC器件以8KHz速率采样，然后通过串行总线将数据实时传递给主计算机。在主计算机中用VC编程实现数据的FFT变换、分析频谱、以及显示功能。要求学生熟练VC编程环境、8051单片机和外围芯片编程功能。由于实时性和定时精度非常重要，要求子板采用汇编语言编程。大三宋培林65基于8051单片机的温度监测系统做一个温度测量仪，可以监测温度的变化。使用DS18B20作为温度传感器，用8051单片机控制。要求学生熟悉8051单片机，熟练使用C语言或者汇编编写程序。大二宋培林66基于8051单片机的宽量程自动电阻测量仪做一个电阻测量仪，接上被测电阻可以自动选择最合适的量程范围，测出电阻数值并且显示出来。由8051单片机作为控制核心，自动确定量程。使用12位ADC芯片完成数模采样，单片机读取采样数据并且完成运算，结果显示在液晶屏幕上。要求测量范围宽，10欧姆-2M欧姆，相对测量误差不超过1%。要求学生熟悉8051单片机及相关外围芯片的使用，熟练使用C语言或者汇编编写程序。大三宋培林67超声波发射接收电路大二荣锋68音频信号分析仪大三荣锋69无线识别装置大二 大三荣锋70数字示波器大三荣锋71程控滤波器大二，大三荣锋72开关稳压电源大二 ，大三荣锋73信号发生器大二 大三荣锋74集成运放参数测试仪大三 大二荣锋75数控直流电流源大二 大三荣锋76自拟题目荣锋77运动棒体非接触式长度检测系统（A）一：要求：任务：设计并制作一个运动棒体非接触式长度检测系统。如图1所示。图1 结构原理 木棒直线运动滑槽传感器检测电路打 印电 源计 算 机键 盘显 示1、基本要求：（1）具有运动棒体长度显示功能。（2）具有运动棒体个数计数显示功能。（3）具有运动棒体长度累计功能。（4）具有运动棒体长度累计后，显示数据有效单位为毫米。并能够换算成公制、英制等功能，如公制应有毫米、厘米、米转换等。2、发挥部分：（1）具有存储数据自动回放功能、打印功能。（2）具有精确显示检测的运动棒体长度误差0.1%功能。（3）具有定时启、停功能，显示厘米、米等数据有效位到小数点后4位，以及创新点。三、评分标准：基本要求项 目满分设计与总结报告：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。50完成第（1）项18完成第（2）项8完成第（3）项8完成第（4）项16发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项20完成第（3）项10四、说明：棒体的直径30毫米，棒体可用木质的拖布杆，制成的棒体长度可在50500毫米之间的若干段，将木棒推入滑槽使其运动，滑槽尺寸、滑槽横竖的放置、传感器的型号、个数及间距自定。徐伟78基于直接数字频率合成方法的双通道可程控移相式信号发生器(C)一、 任务设计并制作一台输出两路同频率波形的模拟信号源，要求相位差可程控设定，移相步长可设定。限定由直接数字频率合成（DDS）方法产生波形数据。模拟信号发生器结构框图如下图所示。二、 要求1、基本要求（1）模拟输出通道：2（2）输出波形：正弦波、三角波、方波（3）输出信号频率：0.1Hz5KHz（4）频率分辨率：0.1Hz（5）相位差：0360（6）相位差分辨率：0.5（7）输出电压最大值：20（8）垂直分辨率与精度：分辨率8bit；精度优于1%（9）输出杂散： 40dB不允许使用成品DDS芯片，输入方式和显示器件与方式不限。2、发挥部分（1）输出信号频率：0.05Hz10KHz（2）频率分辨率：0.05Hz（3）相位差分辨率：0.3（4）输出更多波形：指数波、心电波、调制波（5）输出任意波形（输入方式不限）（6）输出杂散：50dB三、评分标准项目满分设计报告方案论证、系统框图10理论分析与计算10电路原理图、控制流程图、程序清单20测试方法与结果分析10基本部分完成第1、2项8完成第3项8完成第4项8完成第5项8完成第6项8完成第7、8项5完成第9项5发挥部分完成第1项8完成第2项8完成第3项10完成第4项11完成第5项8完成第6项5四、测试1、低频示波器2、频谱分析仪徐伟79LED照明灯的智能控制(D)一、基本功能输入电压：24V10%。（1）负载3个LED灯，能够正常工作，输出平均电流350mA20%。（2）输出过流保护并自恢复。（3）输出开路保护并自恢复。（4）输入过压保护并自恢复。（5）效率70%以上。二、扩展功能（1）光控。当光线较强时，关闭LED灯；当光线较弱时，打开LED灯。（2）环境温度过热保护。当温度高于60时，关闭LED灯；当温度低于55时；重新打开LED灯。（3）输出电流可调。调整档200mA20%，300mA20%，350mA8%。（4）负载5个LED灯，最大输出平均电流350mA8%。（5）效率75%以上。（6）其它创新。三、评分标准基本功能项 目满分设计与总结报告：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。50完成第（1）项30完成第（2）项5完成第（3）项5完成第（4）项5完成第（5）项5扩展功能完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项5完成第（4）项5完成第（5）项5完成第（6）项5徐伟80迷宫寻迹机器人(E)一、任务制作轮式寻迹机器人，该机器人机电部分是以电动机直接驱动的两轮式小车（可加装12个导轮），转向可以选择舵机或电机驱动转向轮实现，机器人的控制器可以采用单片机、数字信号处理器或嵌入式系统。机器人在比赛时按照图示迷宫跑道从起点延轨迹到达终点。（1）迷宫路面为白色基板制作，面积不大于5m5m，轨迹为黑线宽约20mm；（2）轨迹交叉角为90度；（3）平行轨迹之间距离大于0.5m；（4）终点标志的黑白间隔为20mm。终点 20 20 20起点二、要求1、基本要求以机器人中轴线为准画出行程轨迹（2B铅笔），从迷宫起点出发，沿轨迹寻找，直到达到终点为止。要求轨迹不得偏离黑线边缘30mm，每超出一次扣除1分。2、发挥部分(1) 能准确显示机器人行驶时间（记录显示装置要求安装在机器人上）；(2) 到达终点后，能自动按照最优路径返回起点；(3) 其它自己发挥有一定意义的部分。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、测试数据与测试结果的分析50按要求完成寻迹到达终点50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项30完成第（3）项10四、说明1、机器人允许用玩具车改装，结构及尺寸不作具体规定，但不能应用其人工遥控或外接遥控，可以外接电源连线。2、寻迹所用传感器亦不作具体规定。3、正式比赛时可以由竞赛组委会临时更换迷宫跑道轨迹式样。徐伟81智能家居报警器(F)一、任务将家中可能发生的火警、盗警两个以上报警信号通过固定电话自动拨通到另外两部电话，一部为固定电话，一部为移动电话，实现自动语音报警。二、要求1、基本要求（1）控制系统不允许用现成产品 。（2）固定电话、移动电话可以用现成产品。2、发挥部分（1）将控制系统与固定电话的接口增设移动手机接口。（2）报警信号与主机实现无线传输。（3）实现智能家居系统，系统不但能发送报警信号，还能接收信号（自动接电话）控制室温、电饭锅等电器。（4）特色与创新。三、说明1、控制系统用现成产品不给分2、报警传感器实现无线传输时，无线传输模块自制可加分。四、评分标准基本要求项 目满分设计与总结报告：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。50完成控制系统制作5完成报警信号采集5完成控制系统与电话的通讯15能分辨振铃、忙音、摘机等电话信号10实现语音报警15发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项5完成第（3）项20完成第（4）项5徐伟82电子“鞭炮”制作类题目：制作电子的虚拟鞭炮，能够发出鞭炮的声音，却没有真实鞭炮的污染，活跃春节期间的节日气氛徐伟83激光竖琴制作类题目：用激光当作的虚拟琴弦，手拨到琴弦时能发出相应的声音。徐伟84LED变色灯用LED制作可变色的灯，运用RGB三基色合成原理，实现灯颜色的循环变色徐伟85简易的磁悬浮装置制作简易的磁悬浮装置，要求能够悬浮至少50克的铁块。徐伟86基于单片机的家庭防火防盗系统的设计设计一家庭防火防盗系统，当出现煤气泄漏、火情及有窃贼闯入时能显示报警信息并发出声光报警大三，大四厉振宇87足球比赛赛程系统（1） 使用C+等面向对象语言实现联合会杯赛程，以8支球队构成2个小组，并以图形化的形式形成比分人机交互、小组积分以及出线后的比赛安排。（2） 系统提供图形化的操作界面和菜单，可用性强的人机交互界面。（3） 从本机载入需要安排的球队名称（team.txt），随即生成2个小组。（4） 每场比赛可手工填入比分，并自动形成当前小组积分。其中积分规则如下：胜得3分，平得1分，负责为0分；比分形成进球数、失球数、以及净胜球（=进球数-失球数）。排名规则为：1）积分；2）净胜球；3）进球数；4）相互间胜负关系；5）随机抽签（5） 小组赛程结束后，自动按照A组第一与B组第二、B组第一与A组第二形成对阵。大二及以上李杰88五位数猜谜游戏（1） 使用C+等面向对象语言实现五位数字猜谜游戏，读入将用户输入的数字后与随机抽取的数字比对，并给出判定结果的表示（2） 产生五位随机数。（3）电脑会将用户提交的数与它自动产生的数进行比较，结果显示成*Y*N。Y代表位置正确数字也正确，N代表数字正确但位置不正确，比如：3Y1N表示有3个数字的位置正确且数值也正确，除此以外，还猜对了1个数字，但位置不对。共有9次机会，在9次内，如果结果为“5Y0N”，游戏成功。如果9次里都没有猜对游戏失败。（4）设计排名榜，保存成绩最高的前10条记录。大二及以上李杰89数据处理系统（1）使用C+、Java等面向对象语言实现文本文件的信息处理功能，并以图形化的形式显示处理结果。自行设计一个测试文件dataset.log，包含WEB服务器被访问的记录。每一行数据用空格作为分割符号，记录了date（日期）、 c-ip（客户端IP）、 cs-username(客户端用户名) 、s-ip（服务端IP）、 s-port(服务端端口)等信息。（2）系统提供图形化的操作界面和菜单（3）统计文件中每个cs-uri-stem（用户请求的uri