长春工业大学电子设计校赛题目

1、&32012年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1) 2012年5月9日8:00竞赛正式开始。(2 )参赛队认真填写登记表内容，填写好的登记表交赛场巡视员暂时保存。(3) 参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。(4) 每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。(5 )参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教 师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。(6) 2012年6月29日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。非接触式

2、不同材质的厚度计量装置(A)一、任务设计并制作一个非接触式不同材质厚度的计量装置。实现单个非接触式不同材质的厚度、 累计厚度和非同类材质的个数及类别的计量、显示和语音播报。料块的测量状态包括静态和 动态，其结构原理如下图所示。一、要求1. 基本要求(1) 能够实现对任一规整平板材料的厚度的非接触式检测，具有数据显示、毫米/厘米转换 功能。(2) 能够实现对050mm可的材料厚度的检测，其数据显示值与实际测量值精度w2.5mm(3) 能够实现对两种不同材料的厚度检测，并具有能区分金属和非金属材料的分类功能。(4) 能够实现对其材料厚度的平面进行平均厚度的检测，即具有平均厚度计算统计功能。(5)

3、能够实现对材料厚度的检测数据存储/数据回放功能。2. 发挥部分(1) 能够实现对050mm(5厘米)间的材料厚度的检测，其数据显示值与实际测量值精度w 0.5mm（2）能够实现对两种以上不同材料厚度的检测，并具有能对其不同材料种类的分类功能。（3） 能够实现对透明体材料中的有机材料和硅酸盐玻璃厚度的检测，并具有能区分两种 材料的功能。（4）能够实现其动态检测，具有声音播报及打印功能。（5）创新性及其它。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。50完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（

4、3）项10完成第（4）项10完成第（5）项实际制作完成情况（包括工艺结构及经济性）10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完成第（5）项创新性（包括外观、原理、结构及经济性）10总分150四、说明1 .板块材质采用金属及非金属材料，厚度为05厘米间。长度520cm2滑槽采用水平放置，表面明光滑的板材制作，长度约为100cm3. 单个料块通过滑槽的时间小于 3秒钟。4. 厚度度计量不允许使用接触式光栅尺。5. 料块运动方式不允许使用任何电拖动和电牵引装置，可采用弹性绳或弹簧等手动方法驱动料块&32012年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注

5、意事项（1）2012年5月9日8:00竞赛正式开始。（2）参赛队认真填写登记表内容，填写好的登记表交赛场巡视员暂时保存。（3） 参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。（5） 参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。（6） 2012年6月29日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。补偿式光伏发电逆变器（B）一、任务设计并制作一个带有稳压补偿功能的小功率光伏发

6、电单相逆变装置。其结构原理如图1所示。其中：负载变化范围 Rl =30-100"，逆变交流电频率范围f =45-55Hz，交流电输 出电压有效值U0 _50V。AC220VT2图1结构原理图一、要求1. 基本要求（1）当电阻Rs一定，负载电阻Rl在30 -1000范围内调节以及随着光电池输出 Ug的变 化，通过控制AC-DC整流器输出Uz，使Us维持为45V,且相对偏差绝对值不大于1%（2）当负载电阻Rl 一定，电阻Rs在10-50门范围内变化，通过控制AC-DC整流器输出Uz， 使Us维持为40V,且相对偏差的绝对值不大于1%（3）当& =50"时，对应逆变器输出

7、电压频率变化范围内的某一指定点，其实际逆变频率相对偏差的绝对值不大于2%（4）当Rl =50"时，DC-AC逆变器的效率 _60%。（5）当Rl =50"时，输出电压Uo的失真度THD乞5%。2 发挥部分（1）当Rl =50"时，DC-AC逆变器的效率 _80%。（2）当Rl =501】时，输出电压U。的失真度THD < 1% ；（3） 当Rl =50"时，逆变电压频率f =50Hz时，相对偏差的绝对值小等于1%（4）具有光伏发电欠压保护功能，动作电压 5帥）二（5 _0.5）V ；（5）其它功能。三、评分标准项目满分基本要求设计报告。要求有封面、

8、方案论证、系统结构图、功能模块的电路 设计、软件流程图；必要调试说明、作品实现的技术指标、元器件 清单及价格表；电路原理冬要用 Protel软件绘制。字数控制在10 页之内。50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发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项10完成第（4）项5完成第（5）项5总分150四、说明1 .光电池板可采用光伏电池串并联形式组成， 最大输出电压不小于10V,功率不小于10W2. DC-AC逆变器效率为逆变器的输出功率与输入功率比的百分值。3 .相对偏差=（目标值-实测值”目标值*100%。2012年长春

9、工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1) 2012年5月9日8:00竞赛正式开始。(2) 参赛队认真填写登记表内容，填写好的登记表交赛场巡视员暂时保存。(3) 参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。(4) 每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。(5) 参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。(6) 2012年6月29日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。家用热水器的无线控制(C)、任务设计

10、并制作一个智能家居中的淋浴热水器温度的无线控制与实现。其结构原理如图所示传感器LCD显示微处理器分机的无线传送短信模坎1T手机短信、要求1. 基本要求(1) 具有对传感器的数据采集、处理功能；(2) 具有无线通信功能；(3) 具有短信接收、识别、控制、发送功能；(4) 具有通过短信控制热水器加热功能。2. 发挥部分(1) 具有手动控制，使普通热水器增加人工预设功能，并有LCD显示;(2) 具有控制热水器的信息掉电保护功能，语音播报当前温度功能；（3）具有用户短信身份安全识别功能;（4）创新性。三、评分标准项目满分基本要求设计报告。要求有封面、方案论证、系统结构图、功能模块的电路设计、 软件流程

11、图；必要调试说明、作品实现的技术指标、元器件清单及价格 表；电路原理冬要用Protel软件绘制。字数控制在10页之内。50完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项15完成第（4）项实际制作完成情况（包括工艺结构及经济性）10发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10总分150四、说明1家用淋浴热水器可以用现有的加热容器装置替代其功能，装置形式和容量自定2.热水器的设置一般包括待加热温度和加热时间。&32012年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1) 2012年5月9日8:00竞赛正式开始。(2 )参赛队认真填写登记表内容，填

12、写好的登记表交赛场巡视员暂时保存。(3) 参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。(4) 每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。(5 )参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。(6) 2012年6月29日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。无线光通信装置(D)一、任务设计并制作一个无线光通信装置，其结构原理如下图所示、要求1. 基本要求(1) 具有在大气中以光波为传输介质进行数据通信的功能;(2)

13、 具有数据输入、数据输出显示功能；(3) 具有开始、停止数据传输等功能；(4) 传输距离不小于0.5m；(5) 误码率不大于10%。2. 发挥部分(1) 传输距离大于2m；(2) 误码率不大于5%；(3) 具有双向数据通信功能；(4) 创新性。三、评分标准项目满分基本要求设计报告。要求有封面、方案论证、系统结构图、功能模块的电路 设计、软件流程图；必要调试说明、作品实现的技术指标、元器件 清单及价格表；电路原理冬要用Protel软件绘制。字数控制在10页 之内。50完成第（1）项20完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项

14、20完成第（4）项10总分150四、说明1 发光元件可采用半导体发光二极管、半导体激光器、红外发射、紫外发射等光电子元 件，不得采用光纤通信；2 接收元件采用与发光元件对应的传感器；3为了增加传输距离，可采用光学聚焦等方法；4 传输的数据可以是字符、数字或符号；5. 误码率以一组20个数据计算。&32012年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1) 2012年5月9日8:00竞赛正式开始。(2 )参赛队认真填写登记表内容，填写好的登记表交赛场巡视员暂时保存。(3) 参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。(

15、4) 每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。(5 )参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。(6) 2012年6月29日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。数字式音频功率放大器(E)一、任务以模拟车载12V电瓶电源提供电能量，设计并制作一个数字式音频功率放大器，实现音 频信号的数字放大功能，并达到相应的技术指标。其结构原理如下图所示：图中，功率放大器为设计作品。其它，音源用正弦波信号发生器替代，电源用线性可调 直流稳压电源代换，负载用8?大功率电阻模拟扬声器。一、

16、要求1. 基本要求(1) 能够实现音频信号的数字放大功能；输入阻抗不低于20K?，信号发生器输出不高 于0.775V时，可以达到最大输出功率。(2) -3dB频率响应125-6300HZ,波形无明显失真；(3) 在最大输出功率时，效率达到 70%(4) 电源电压在10-14V变化时，放大功能不受影响2. 发挥部分(1) 进一步提高效率，最大功率时达到 85%(2) 进一步展宽频率响应，达到 20-20K Hz的音域范围；（3）具有自恢复过温保护功能，阈值温度用 30度模拟（4）具有自恢复输出短路保护功能，阈值电流 2A。（5）其它创新性。三、评分标准项目满分基本要求设计报告。要求有封面、方案论

17、证、系统结构图、功能模块的电路 设计、软件流程图；必要调试说明、作品实现的技术指标、元器件 清单及价格表；电路原理冬要用 Protel软件绘制。字数控制在10 页之内。50完成第（1）项，实际制作完成情况（包括工艺结构及经济性）20完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10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完成第（5）项10总分150四、说明1 数字式功率放大器，指末级功率元件工作在数字（开关）状态，具有效率高、功率密 度大等优点，应用广泛。2频率响应及效率指标，在稳压电源提供 12V、波形无明显失真的满功率条件下测试。3 如需辅助电源

18、需自行制作，并计入效率测试。4 信号处理与变换电路，不得使用数字功放专用的集成元件，合理安排电路板布局方便 波形检测用。fe2012年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1) 2012年5月9日8:00竞赛正式开始。(2 )参赛队认真填写登记表内容，填写好的登记表交赛场巡视员暂时保存。(3) 参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。(4) 每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。(5 )参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取

19、消评审资格。(6) 2012年6月29日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。、赛道基本参数1 赛道路面用专用白色基板制作，所占面积在 8mx 10m左右，跑道示意图如图1所示。2 赛道宽度不小于45cm。3跑道表面为白色，两边有黑线作为引导线。4. 赛道中心下铺设有直径漆包线，其中通有20KHz, 100mA的交变电流。频 率范围20K ± 1K，电流范围(100 ± 20mA)。5. 跑道最小曲率半径不小于50cm。6. 铺设赛道地板颜色不作要求，它和赛道之间可以但不一定有颜色差别。7. 跑道有交叉，交叉角为90°。8. 赛道有一个长

20、为1m的出发区，图2所示，计时起始点两边分别有一个长度10cm黑 色计时起始线，赛车前端通过起始线作为比赛计时开始或者结束时刻。在黑色计时起始线中 间安装有永久磁铁，每一边各三只。磁铁参数：直径 7.5 -15mm,高度1-3mm，表面磁场强度 3000-5000 高斯。匪:防刖;界道% ;距离:45cm图2起跑区示意图一、要求1. 基本要求（1）使用传感器的规定：允许使用光学传感器、图像传感器以及电磁传感器获取道路信 息进行路径检测。（2）摄像头组车模尺寸不能超过250mm宽和400mm长。 光电组车模尺寸不能超过350mm宽和400mm长。 电磁组车模尺寸宽度不超过250mm，长度没有限制

21、。（3）小车必须经过所有跑道，在跑道交叉处不允许抄近路。（4）小车在行驶过程中不允许偏出跑道，若小车偏出跑道后能自行调整回跑道可以继续 比赛。2. 发挥部分（1）小车到达终点线后，能停在超过终点线 2m以内。（2）小车有计时显示功能，要求将计时显示部分安装在车身上，并且与裁判计时误差小 于2s。（3）创新性三、评分标准项目满分基本要求设计报告。要求有封面、方案论证、系统结构图、功能模块的电 路设计、软件流程图；必要调试说明、作品实现的技术指标、元 器件清单及价格表；电路原理冬要用 Protel软件绘制。字数控制 在10页之内。50实际制作完成情况（包括工艺结构及经济性）50发挥部分完成第（1）

22、项20完成第（2）项20完成第（3）项10总分150四、说明1 小车在行驶过程中不得与外部有电缆（电源、通讯等）或机械连接。2 每个小车有三次比赛机会，取成绩最好一次作为最后成绩。3图1仅为示意图，比赛赛道实际布局将在比赛当日揭示，可能与示意图不同&32012年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1） 2012年5月9日8:00竞赛正式开始。（2 ）参赛队认真填写登记表内容，填写好的登记表交赛场巡视员暂时保存。（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。（5

23、 ）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。（6） 2012年6月29日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。高分辨率A/D转换器的设计（G）、任务设计一个具有高分辨率A/D转换器，实现对模拟电压的测量和显示。系统组成框图如下电源要求1、基本要求（1） 采用普通元器件（不允许使用任何专用A/D芯片）设计一个具有12位分辨率的A/D转 换电路，转换速度不低于10次/S，线性误差小于2%（2） 设计并制作一个具有测量和显示功能的仪器或装置，将该A/D转换电路的结果显示出来，

24、 有转换结束信号，显示器可采用 LED或LCD（3）要求有一个A/D转换结束后的输出信号。（4） 自行设计一个可以从0 1V连续调节的模拟电压信号作为该系统的被测信号源，以便对 A/D转换电路的分辨率进行测试。例如输入 1V电压时显示器显示值不低于4095。2、发挥部分（1）分辨率为16位，线性误差小于1%（2）转换速度不低于20次/S。（3）将A/D转换电路与测量显示部分实现电气隔离（4）其他。三、评分标准项目满分基本要求设计报告。要求有封面、方案论证、系统结构图、功能模块的电路 设计、软件流程图；必要调试说明、作品实现的技术指标、元器件 清单及价格表；电路原理冬要用 Protel软件绘制。字数控制在10 页之内。50完成第（1）项20完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项实际制作完成情况（包括工艺结构及经济性）10