1、09501-502 电子综合课程设计题目1、 水温控制系统设计任务：设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为 1 升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。要求：1）基本要求（1）温度设定范围为 4090，最小区分度为 1，标定温度1。（2）环境温度降低时(例如用电风扇降温 )温度控制的静态误差 1。（3）用十进制数码管显示水的实际温度。2）发挥部分（1）采用适当的控制方法，当设定温度突变(由 40提高到 60) 时，减小系统的调节时间和超调量。（2）温度控制的静态误差0.2。（3）在设定温度发生突变(由 40提高到
2、60) 时，自动打印水温随时间变化的曲线。2、语音提示系统设计任务：1）基本要求设计并制作一个语音提示系统，能对出入口人员进行实时提示。A. 能检测人员的进出方向。B. 能够根据人员不同的进出方向发出不同的提示音。C.具有录音功能。根据不同的场合，录制不同的提示音。录音时间大于 4 秒。2） 发挥部分A统计一天的人流量，通过按键显示。B显示当前时间。C在语音提示的同时能用灯光显示。D录音时间大于等于 8 秒。3、程控音频 OCL 功率放大器任务：设计一个功率可程控、有输出功率显示的 OCL 音频功率放大器电路。后级 OCL 功率放大部分用分立元件制作，供电电源为15V，输入信号电压幅度为(10
3、1000)mV rms，负载为为 8 欧电阻。其结构框图如下图所示。音频功率放大信号源控 制 器键盘 功率显示电 源i n o u t 8LR 要求：1）基本要求用仿真软件对电路进行验证，使其满足以下要求：(1)失真度3%时，输出功率 P07.5W；(2)频率响应为(2022000)Hz；(3)在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率，并实时测量、显示输出功率，显示的输出功率(P s)与设定功率(P g)的相对误差 ；3%sgP2）发挥部分制作一个正弦波信号发生器的实物，使其完成以下功能：A 失真度10%时，输出功率 P06W；B 频率响应为(3010000)Hz；C 在输入端交流
4、短路接地时，输出端交流信号20mVpp；D 在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率，并实时测量、显示输出功率。说明：1）设计报告必须包括建模仿真结果，发挥部分可以选作。2）因为有的竞赛题目不易进行建模仿真，参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作，评分时，仿真结果与实物制作各自的得分相加，作为参赛者的最后总分。此时，只需要提交针对仿真结果的设计报告。4、程控高增益选频放大器设计任务：1）设计一个程控高增益选频放大器。2）自制一个幅度按指数规律衰减的正弦波信号源。要求：1）基本要求(1)增益：80dB100dB 程控，调整步长：6dB(2)中心频率调整范围：1.3KHz
5、3.1 KHz(3)中心频率调整步长：不大于 50Hz(4)通频带宽度：不大于 100 Hz(5)增益与中心频率程控方法：键盘输入增益（dB）与中心频率（Hz） ，同时显示之。2）发挥部分(1)增益：有较大改进(大于 10dB)(2)中心频率调整步长：1Hz(3)自制信号源衰减正弦波如下图所示：正弦波频率 1KHz4 KHz 可调；调整步长 1Hz；初始相位为零；幅度按指数规律衰减；手动触发一次发出一个衰减正弦波；衰减到初始幅度的 10%需延续时间 100ms1000 ms。（4）注意电磁兼容。（5）其它。5、学生宿舍智能报警系统任务：设计一个报警系统（低成本），系统应用于学生宿舍，能自动监视
6、宿舍内的安全情况，有异常情况发生时能立即发出报警和求助信息。要求：1）基本要求（1）实现人体检测与声光报警功能。（2）实现烟雾检测与声光报警功能。（3）用键盘输入密码完成报警系统的解警等工作状况。（4）实现异地监控。（5）能反映宿舍内人员的进出情况及人数的记录。（6）宿舍无人时提示锁门。2）发挥部分（1）人体检测范围 5 米左右。（2）能记录最近几天的宿舍安防情况。（3）实现网络控制，可在监控点监控多个宿舍。（4）能检测本宿舍贵重物品的进出情况。6、无线考试作弊监测干扰仪任务：制作一台无线考试作弊监测干扰仪，用于监测考场内外利用无线通信方式进行作弊的行为，同时还能对通信进行干扰，以抑制作弊活动
7、要求：1） 基本要求a. 能在 30MHz-300MHz 范围内进行扫描，寻找无线辐射信号b. 信号接收灵敏度不低于-30dBmc. 能同时监控 3 个指定频率点的信号，指出这些频率是否在工作。d. 对指频率点实施噪声或语音信号干扰，以压制该频率点通信，最大干扰功率1mWe. 对监测到的认为是作弊通信的信号实施干扰，可同时干扰 3 个频率点的信号。2） 发挥部分a. 将频率范围扩展到 30MHz-600MHzb. 将同时监控频点扩展到 5 个c. 可以监听调频和调幅语音通信信号d. 可以设置保护频率，扫描时不显示保护频率，干扰时不对保护频率进行干扰3） 说明可省略天线的制作，接收可直接用拉杆天
8、线或灌入多个信号源进行测试，发射可直接接频谱仪测试。控制和显示不得用 PC 机实现7、通用可变增益放大器任务：设计、制作一个通用可变增益放大器，放大器的增益可手动数字设置或程控设置，无调节电位器。该放大器的增益变化范围、信号输入及输出范围、信号有效频段及幅频特性等具有较高的技术经济指标。要求：1）基本要求（1）放大器的低频及直流最大不失真输入、输出信号幅度不低于3V；（2）放大器的电压增益可设为三档：0.101.00，1.010.0，10100，放大器在同一档位时增益线性度不低于 1%，分辨力不低于 1%；（3） 增益为 100 时，在 DC1MHz 带宽范围内，输出大信号幅度波动不超过 5%
9、；（4） 增益为 100 时、输入端短路，输出端电压值不超过5mV；（5）输入端阻抗可开关设置为大于 10M或 50，并有过压保护能力；（6）放大器输出端阻抗可开关设置为 50或 0。2）发挥部分（1）放大器的低频及直流最大不失真输入、输出信号幅度不低于8V；（2）放大器的增益可设为四档：0.1001.000，1.0010.00，10.0100.0，100.01000，放大器在同一档位时线性度不低于 0.5%，分辨力不低于 0.1%；（3）增益为 1000，在 DC5MHz 带宽范围内，输出大信号幅度波动不超过 5%；（4）放大器输出端阻抗为 50，外接负载 50，在 DC5MHz 频段内，大
10、信号输出时波形失真度小于 2%；（5）增益为 1000 时、输入端短路，输出端电压值不超过20mV；（6）整体电路成本低，电路工艺简单；（7）其他。说明：1）工作电源可用成品，也可自制。2）设计报告正文中应包括系统总体框图，可变增益发生器工作原理，幅度、频段、增益变化区间、器件选择方法，主要的测试结果。详细电路原理图以附件形式给出。3）题目中所有技术参数电路原理及器件硬件指标所能保证，需要有分析说明。8、LED 照明用恒流电源变换器任务：设计并制作 LED 照明用具有直流恒流输出特性的隔离型电源变换器，为串联的 10 个LED（单管额定功率 1W）供电，结构如下图所示。隔 离 型电 源 变 换
11、 器L E D *1 01 5 0 3 5 0 m A D CUO+-IO工 频隔 离变 压 器12 2 0 V A CUI223 6 V A CU要求：1）基本要求（1）负载条件下，电源变换器为直流恒流输出特性，且输出电流 IO可在 150mA350mA 范围内可调； （2）电压调整率 Su1%：负载为 10 个 LED，调整 U1，使 U2在 32V 40V 范围内变化时，IO变化不超过1%；（3）负载调整率 SL1%： U2=36V，负载由 5 个 LED 增加至 10 个， IO变化不超过1%； （4）效率 70%： U2=36V、负载为 10 个 LED、 IO=300mA，电源变换
12、器效率 70%； （5）具有输出过压保护功能，动作电压为 UO=（ ）V。.0362）发挥部分（1）使变换器具有恒流限压特性： UO小于 36V 时为恒流输出； UO达到 36V 后为恒压输出，将 UO稳定在（ ）V；待 UO降至 36V 以下则恢复恒流输出；.036（2）在电源变换器交流输入侧加入功率因数校正电路，使其功率因数不低于 0.95； （3）LED 亮度可随环境光线增强而自动降低：暗环境，负载为 10 个 LED、 IO=300mA 条件下，环境变亮后 IO减小至不大于 200mA 以下；（4）具有输出电流的步进调整和测量、显示功能：步进值 10mA，测量精度优于 2%；（5）具有
13、交流侧开机冲击电流和 EMI 抑制功能；（6）其他。说明：1） 不得采用各种电源产品改制。整个作品由一路交流电源供电，不得使用任何其它电源为控制电路或驱动环节供电。电源变换器为隔离型，即交流供电侧与直流输出侧具有电气隔离，但不得再使用工频变压器。2）制作时考虑测试方便，须合理设置测试点。10 支 LED 应安装在通用板（或 PCB）上，做串联连接，并可方便改变接入个数（10 个或 5 个） 。3）电源变换器效率指直流输出功率与交流输入（ U2处）有功功率之比。4）如果能完成发挥部分（1） ，基本要求（5）不必做自然得分。在做基本要求（5）或发挥部分（1）测试时，建议使用滑线变阻器作为负载。在发
14、挥部分（3）中，只需改变对光敏元件的照度，自行设置明、暗两种照度即可。9、单相正弦波变频电源任务 ：设计并制作一个单相正弦波变频电源，输出电压有效值为 1536V 可调，最大负载电流有效值为 1A，负载为电阻负载。变频电源框图如下图所示。要求： 1）基本要求 （1）输出频率范围为 20Hz100Hz，且输出电压有效值为 15V36V 可调的单相交流电；（2）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；（3）当输入电压为 198V242V，负载电流有效值为 0.51A 时，输出电压有效值应保持在15V，误差的绝对值小于 5%；（4）具有过流保护(输出电流有效值达 1.5A 时动作)，保
15、护时自动切断输入交流电源。2）发挥部分 （1）当输入电压为 198V242V，负载电流有效值为 0.51A 时，输出电压有效值应保持在15V，误差的绝对值小于 2%；（2）设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差的绝对值小于 5%；（3）其它。说明：1）不能使用产生SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片；2）必要时，可以在隔离变压器前使用自耦变压器调整输入电压；可用滑动变阻器或电阻箱模拟负载； 3）输出功率可通过电流、电压的测量值计算。10、简易数字集成电路参数测试仪 任务：设计制作一个 74 系列中小规模数字集成电路参数测试仪。显示要求： 1）基本要求：（
16、1）能对 74 系列中小规模数字集成电路的 VIH(min)、V IL(max)、V OH、V OL、I IL、I OL等参数指标进行单项自动测试。（2）测量参数项目及指标要求（VCC=5V）： A、V IH(min)、V OH 测量范围为 05V，误差1%读数1 个字；B、V IL(max)、V OL 测量范围为 01V，误差1%读数1 个字； C、I IL（短路电流） ，I OL （RL=300）测量范围为 020mA，误差1%读数1 个字；（3）测试项目有对应的指示；（4）具有自动识别 74 系列数字集成电路型号功能。检测芯片有: 00/02/03/08/ 10/20/32/48/74/76/83/125/138/139/148/151/153/190/273/386(任选 5 种)。2）发挥部分：（1）能连续自动循环测量，并显示；（2）能有选择地调阅最后一次测量的任一项参数；（3）能设置集成电路参数标准值，并判断所测参数是否达标；（4）测试数字集成电路的电压传输特性，能显示完整的传输特性曲线；从屏幕上读出的指标（如输出高、低电平和开、关门电平）要求精度优于 20%； （5）其他。 说明：1）为了制作测试方便，规定 7404 作为被测 IC；2）标准高、低电平值为：V OH =2.4V、V OL=0.4V、V IH=2.0V、V IL=0.8V。
