1、2013 年重庆航天职业技术学院电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2013 年 11 月 4 日正式开始报名，参赛题目分为甲组（8 题） 、乙组（6 题）和丙组（8 题）甲组题目需要综合应用数电、模电、单片机、传感器等课程的知识和技能，难度较高，乙组和丙组题目主要基于模电和数电知识，部分题目基于单片机，题目难度较低。参赛学生为大学一、二、三年级学生，队伍按照自己水平选择题目，注意一经选定，不得随意更改。（2）3 人一组完成参赛项目制作、调试和报告撰写。（3）参赛队伍必须在 12 月 15 日前完成整个参赛项目。（4）竞赛测试于 12 月 20 日进行。甲组每个小组测试时间为 15 分钟、乙组和
2、丙组每个小组测试时间为 10 分钟，测试地点：020904。甲组每个小组提前 30分钟准备好自己的作品和讲解用的 PPT；乙组和丙组提前 20 分钟准备好自己的作品讲解用的 PPT，以备测试用。（5）甲、乙、丙组均评出一等奖，二等奖，三等奖及优秀奖若干，并给予奖励。DC-DC 稳压电源（A 题）【甲组】一、设计任务：设计并制作一个直流稳压电源。二、设计要求：1、基本要求:在输入直流电压变化范围 +7V-+12V 的条件下 ： （1）第 1 路输出 a. 输出电压：+5V/DC，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+7V-+12V，满载
3、） 。 d. 负载调整率小于 1%（输入电压为 +9V，负载电流变化范围 0.1A-1A） 。e. 纹波电压（峰- 峰值）小于输出电压的 0.5%（满载时） 。（2）第 2 路输出 a. 输出电压：+15V/DC。b.其余要求同第 1 路输出（3）电路效率大于 70%（满载时） 。（4）有显示功能2、发挥部分 （1）第 3 路输出 a. 输出电压：-15V/DC 。b.其余要求同第 1 路输出（2）第 2 路输出 a. 输出电压：+9V-+15V/DC，连续可调。b.其余要求同第 1 路输出（3）增加输出过载（大于 1.2A） 、输入过压（大于+13V） 、欠压（小于+6V）保护功能，并报警指
4、示。（4）有数字指示功能，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%。（5）其它创新设计。三、说明 输出电压、输出电流的测量电路单独供电，计算电路效率时不考虑该测量电路所消耗的功率。四、评分标准项 目 分数系统方案 10理论分析与计算 10电路与程序设计 15测试方案与测试结果 10设计报告结构及规范性 5设计报告总分 50能实现第 1 路输出 30基本要求 能实现第 2 路输出 20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发挥部分 总分 50信号发生器设计制作（B 题）【甲组】一、设计任务设计
5、并制作一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波信号，其系统框图如图 1 所示。图 1 信号发生器系统框图二、设计要求1基本要求（1）信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形；（2）输出信号频率在 100Hz100kHz 范围内可调, 输出信号频率稳定度优于 10-3；（3）在 1k负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值 Vopp 在 05V 范围内可调；（4）输出信号波形无明显失真；（5）自制稳压电源。2发挥部分（1）将输出信号频率范围扩展为 10Hz1MHz ，输出信号频率可分段调节：在10Hz1kHz 范围内步进间隔为 10Hz；在 1kHz1MHz 范围内步进间隔为 1
6、kHz。输出信号频率值可通过键盘进行设置；（2）在 50负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值 Vopp 在 05V 范围内可调，调节步进间隔为 0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置； （3）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；（4）其他。 三、说明设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。四、评分标准项目 满分系统方案 10设计报告 理论分析与计算 10信号发生参数调整稳压电源信号输出输出信号电路与程序设计 15测试方案与测试结果 10设计报告结构及规范性 5总分 50基本要
7、求 实际制作完成情况 50完成第（1）项 23完成第（2）项 13完成第（3）项 9其他 5发挥部分总分 50水温自动控制系统（C 题）【甲组】一、任务设计并制作水温自动控制系统。控制对象为能盛 1 升水的容器。二、要求1.基本要求（1）温度设定范围为 4090，最小区分度为 1，标准温差1。（2）环境温度降低时（例如用电风扇或加入冷水降温）温度控制的静态误差1。（3）用十进制数码显示水的实际温度。（4）水位采用发光二极管以光柱形式或数码形式显示。（5）当水位低于设定水位时，能自动补水，防止烧干而损坏电热管。2.发挥部分（1）采用适当的控制方式，当设定温度突变（由 40提高到 60）时，减少系
8、统的调节时间和超调量。（2）温度控制的静态误差0.5。（3）在设定温度发生突变（由 40提高到 60）时，自动打印水温随时间变化的曲线。（4）采用两根导线来同时测量水温度与水位。三、说明1.控制水温可以在一定范围内人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持设定的温度基本保持不变。2.加热器可用 500 瓦1000 瓦电炉或电热管（自行选配） 。3.水位控制可以采用小型水泵、电磁阀以及外加容器补水和蓄水。4.测量水温时只要求在容器内任意设置一个测试点。四、评分标准项目 满分系统方案 10理论分析与计算 10电路与程序设计 15测试方案与测试结果 10设计报告结构及规范性 5设计报告总分
9、50基本要求 实际制作完成情况 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其它（特色与创新） 10发挥部分总分 50线阵 LED 图文显示装置（D 题）【甲组】一、 任务设计并制作一个线阵 LED 图文显示装置，装置的示意图如图 1 所示：一个由 16 只 LED 构成的线状点阵及其控制电路，安装在可旋转的平台上；在平台的中心设置一个按键，用于功能的切换；电机带动平台以合适速度旋转，且电机的转速在一定范围内可调。图 1 线阵 LED 图文显示装置示意图二、 要求1. 基本要求（1） 开机时装置完成显示自检，能对点阵中 16 只 LED 逐个点亮，每只L
10、ED 显示时间约为 1 秒，此时平台不旋转。（2） 通过按键启动，实现 16 个同心圆图形分别顺序（由大到小）和逆序（由小到大）显示，每个同心圆图形显示时间为 0.2 秒左右；运行 15 秒左右自动停止。（3） 通过按键启动，显示双渐开线；运行 15 秒左右自动停止。2. 发挥部分（1） 通过按键启动，显示字符“航天”，要求字符显示稳定，无明显漂移；运行 20 秒左右自动停止。（2） 通过按键启动，显示一个指针式秒表，该秒表以标志杆为起始标志，秒针随时间动态旋转，旋转一周的时长为 601 秒；运行 70 秒左右自动停止。（3）LED 显示亮度能依据环境亮度变化自动调节。（4）其它。三、 说明（
11、1） 显示装置利用人眼视觉暂留的生理特性，通过 LED 在旋转运动过程中经过不同位置时，系统点亮相应的 LED，实现线阵 LED 在旋转平面上构成不同的静态或动态图案。为保证显示时人眼看到的图形稳定清晰，系统设计应注意 LED 在不同位置点亮与旋转速度匹配；注意每圈旋转时图像显示的起始位置一致；同时注意旋转速度适当，满足人眼视觉暂留的要求。（2） 不得使用 LED 显示成品和专用芯片来实现系统。（3） 线阵 LED 及控制电路由电池供电，电机及电机驱动由外接电源供电。四、评分标准项 目 主要内容 分数系统方案 比较与选择方案描述系统总体方框图2设计报告 理论分析与计算 线状点阵 LED 驱动参
12、数分析与计算线阵 LED 运动参数分析与计算指针式秒表分析与计算显示亮度自动调节分析与计算7电路与程序设计 电路设计程序设计 7测试方案与测试结果 测试方案、条件及仪器测试结果完整性测试结果分析2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2总分 20基本要求 实际制作完成情况 50完成第（1）项 15完成第（2）项 15完成第（3）项 10其他 10发挥部分总分 50智能搬运车（E 题）【甲组】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
13、 片白色或黑色的薄铁片，铁片之 间的距离大于 20cm。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。
14、（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 1、 测试时共放置 3 片铁片，每片的厚度为1V.2.发挥部分（1）产生锯齿波（2）产生阶梯波三、评分标准项 目 满 分设计与总结报告 20基本要求实际制作完成情况 60完成第一项 10发挥部分完成第二项 10音频放大电路设计(F 题)【乙组】 一、任务设计一个音频放大电路，要求具有音调调节功能。二、要求1.基本要求（1）设计、组装、
15、调试音频放大电路；（2）额定输出功率 P09W，频率响应为 50Hz20KHz；（3）负载阻抗 8，输入阻抗 500K；（4）音调控制：低音，10Hz 时，30db；高音，100Hz 时，30db。2.发挥部分（1）灵敏度10mV；（2）非线性失真3%.三、评分标准项 目 满 分设计与总结报告 20基本要求实际制作完成情况 60完成第一项 10发挥部分完成第二项 10【丙组】 实用小制作（7 道题）A 题：空调智能插座功能要求：1。当室温高于 30C 或低于 10C 时，插座才能接通电源。2.在空调关机后，自动切断空调电源，彻底消除空调的待机能耗。B 题：充电器节能插座功能要求：当充电对象充满
16、电后，自动切断充电器电源以达到节能效果。C 题：吸烟提醒器功能要求：当检测到在电梯或公交车等公共场合有人吸烟时，提醒器发生语音提醒：“请不要在公共场所吸烟”D 题：太阳能手机充电器功能要求：充电器的输出为:DC 5V/1A，输出接口为 USB 接口。E 题：防丢器功能要求：防丢器由子机和母机组成，子机装在需防丢的物品（或小孩和老人）上，母机佩戴在物品所有人（或监护人上） ，当物品（或小孩和老人）离开物品所有人（或监护人）5 米，子机和母机同时发生声音报警，此时关闭母机报警器，寻子机报警声快速找到丢掉的物品（或小孩和老人） ，关闭子机的报警声。F 题：LED 彩灯（霓虹灯）功能要求：花样随意设计，可以是图形、文字等，也可以配上音乐。G 题：智能开关功能要求：可以实现白天自动关灯、可以用声音、无线遥控开关灯，也可以任意定时开关灯，还可以感受到有无体靠近就开灯、物体离开后自动关灯等等。H 题：秒表设计功能要求：用 LED 显示秒表，可以实现精度为 0.1S，显示范围 0-999 秒内，有启动、暂定和清零功能等等，每按键一下一次有声音提示。丙组评分标准项 目 满 分设计与总结报告 20产品的性能 60工艺（焊接）和组装 20
