1、12012 年 CEAC 大学生创 新电子设计竞赛题目及要求1、参赛要求1. 在校注册学生，每组不得超过 3 人，超 过 3 人无效 。2. 二、三年级学生独立组队，可 单独按级组评奖；也可参加高级组，但不可以降级参赛。3. 如果参赛队伍中有高年级和低年级学生混合组队的情况，则按高年级学生参赛（即高级组）处理。二、参赛题目大三组：1、电动车跷跷板；2、运水机器人；3、基于红外线的目标跟踪系统。大二组：4、自动跑道车；5、循迹风动车；6、简易仓库安全报警装置。三、提供条件1、开放实验室：新实验楼 405，配有示波器、稳压电 源；新实验楼 308 配有计算机（晚上开放）；2、工具：数字万用表、电烙
2、铁、尖嘴钳子、 镊子、螺丝刀2A 题 电动车跷跷板（大三组）一、设计任务设计并制作一个电动车跷跷板，要求跷跷板起始端一侧装有可移动的配重物体，配重物体位置可调范围不小于 400mm。电动车从起始端出发，按要求自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图 1 和图2 所示。图 1 起始状态示意图图 2 平衡状态示意图二、设计要求1基本要求（1）先将跷跷板固定为水平状态，电动车从起始端 A 位置出发，行驶跷跷板的全程(全程的含义：电动车从起始端 A 出发至车头到达跷跷板顶端 B 位9016mA B配 重 物 体9080mA B70m配 重 物 体3置)。停止 5 秒后，电动车再
3、从跷跷板的 B 端倒退回至跷跷板的起始端 A，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间。前进行驶在 1 分钟内、倒退行驶在 1.5分钟内完成。（2）跷跷板处在图 1 所示的状态下（配重物体位置不限制） ，电动车从起始端 A 出发，行驶跷跷板的全程。停止 5 秒后，电动车再从跷跷板的 B 端倒退回至跷跷板的起始端 A，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间。前进行驶在 1.5 分钟内、倒退行驶在 3 分钟内完成。2发挥部分（1）由参赛队员将配重物体设定在可移动范围中的某位置，电动车从起始端 A 出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于 5 秒，同时发出声光提示，电动车显示所用的时间。全过程要求在 2
4、分钟内完成。（2）在可移动范围内任意设定配重物体的位置（由测试人员指定） ，电动车从起始端 A 出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于 5 秒，同时发出声光提示，电动车显示所用的时间。全过程要求在 3 分钟内完成。（3）其他。三、说明1.跷跷板长 1600mm、宽 300mm。为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。2.跷跷板中心固定在直径不大于 40mm 的圆轴上，圆轴两端支撑在两个支架上，与支架圆滑接触。跷跷板在图 2 所示的平衡状态下，跷跷板底距地面或桌面的距离为 70mm。3.允许在跷跷板面上画有寻迹线。4.电动车（含车体上的其它装置）的外形尺寸规定：长300mm，宽210mm。测试过程
5、中电动车外形尺寸不允许变动。5.电动车不允许采用有线或无线遥控，电动车自身应具备转弯功能。6.电动车行驶距离的测量以车尾为基准。7.平衡状态的含义是：当跷跷板出现上下摆动，且 B 端底部与水平状态的偏移量 60mm 范围内时，可视为进入平衡状态。四、评分标准项目 满分方案比较 3设计与论证 4系统组成、原理和电路图 6设计报告测试数据与结果分析 44设计报告的结构和规范性 3总分 20基本要求 实际制作完成情况 50完成第（1）项 24完成第（2）项 18其他 8发挥部分总分 50B 题 运水机器人（大三组）一、设计任务如图 1 所示，有 A、B、C 三个区，A 区为给水区，有给水装置（简称
6、A容器） ，B 区为输送线路，C 区为存水区，有存水装置（简称 C 容器） 。在比赛开始时 A 容器装一定量的水，容器大小、水量及放置方式任意； B区有一条黑色引导线，引导线两端有两条与引导线垂直的黑色边界线，线宽不大于 20mm；其尺寸如图 2 所示。C 容器的口径不得大于 100mm，高度不得低于 250mm，放置方式在固定底板上自定，比赛开始把 C 容器清空。设计一套自动送水机器人系统，由送水机器人（以下简称小车）将水从 A区通过 B 区运至 C 区。该系统包括 A 区的自动（或手动）给水装置；往返于A、C 区之间的小车（小车及安放的运水容器总垂直高度不得超过 300mm，小车上的储水装
7、置容量不超过 600ml，口径不大于 100mm，小车上任意部分不得超出小车边缘 50mm） ；C 区存水装置固定。图 1 参考图（单位：mm）CBA2070 70A C250 50起 始 边 线 返 回 边 线20m20线 宽5图 2 线路图（单位：mm）二、设计要求1、基本要求（1）开始比赛时小车放置在 A 区黑色起始线的左侧，车轮不得压线。（2）A 区给水方式采用手动或手动，注水完毕，启动小车，同时开始计时。（3）将水由小车运到 C 容器，停在右边线左侧，车轮不得压线，小车所载的水人工倒到 C 容器中。（4）卸水后，小车自动返回 A 区停在起车线的左侧，车轮不得压线。重复过程（2） 、
8、（3） 。（5）第二次卸水结束，将容器放回小车，B 容器接触小车时，终止计时。由测试人员记量 C 容器中的水量，计算单位时间的运水量。2、发挥部分（1）A 区给水采用自动方式完成。（2）小车可显示运行时间（单位秒） ，向 C 容器注水结束，将容器放回小车，同步停止计时。（3）其它特色与创新。三、说明1不管运水量多少，以单位时间的运水量分档记分。2. 发挥部分的（1）也可维持手动注水，但该项不得分，以便完成其他内容。3小车运行整个过程中不得人工改变小车的状态。4测试进行两次，计最好成绩。四、评分标准项目 满分方案比较 3设计报告 设计与论证 46系统组成、原理和电路图 6测试数据与结果分析 4设
9、计报告的结构和规范性 3总分 20基本要求 实际制作完成情况 50完成第（1）项 24完成第（2）项 18其他 8发挥部分总分 50C 题 基于红外线的目标跟踪系统（大三组）一、设计任务设计一个长宽为 200mm180mm 可万向自动旋转的红外线跟踪定位仪A 和一个红外线发射器 B，系统示意图如下。A 与 B 之间无线连接，采用无线通信方式进行数据双向传输。发射器 B 端利用白炽灯（0200W 可调）模拟热源，跟踪定位仪 A 能实时定位跟踪发射器 B，当达到定位精度要求。7A 中 “ ”表示红外接收器，位置和数量自定；A、B 间距离要求在 1000 mm2000 mm。二、设计要求1. 基本要
10、求（1）跟踪仪 A 的接收面绕 X 轴旋转的角度大于 150，小于 180，A绕 Y 轴旋转角度大于 330，小于 360。A 在任意非初始位置时，按复位键能自动复位。A 能搜索和定位目标 B（B 在工作空间内随机设置） 。（2）B 端设置 0200W 功率可调的白炽灯（现场供电 220V） ，设计功率调整单元。根据测试要求可在 0200W 范围内任意设定白炽灯功率。（3）在工作空间内根据测试要求，将 B 设置在 34 个不同的位置，同时在 B 端设置不同的加热功率。其间，跟踪仪 A 能自动搜索与定位 B（时间60秒） 。定位精度要求：A 的法线方向与目标 B 之间的定位角度 X 与 Y 两个
11、方向均不大于 30。完成定位后（达到定位精度要求） ，A 端有声光提示。2.发挥部分（1）在基本要求中，跟踪仪 A 的搜寻定位时间 10 秒，定位精度10。（2）跟踪仪 A 具有实时跟踪功能，即目标点 B 在距离跟踪仪 A 1000mm2000mm 的某个距离上，瞬间快速移动 300400mm，A 能实时跟踪，定位精度10，跟踪时间5 秒，实时显示跟踪时间。（3）B 沿 X 轴或 Y 轴某一方向运动，A 跟踪达到极限位置时自动停止。当目标 B 失踪时，A 端具有目标丢失显示功能，即显示： “X LOST” 或“Y 8LOST”。三、评分标准项目 满分方案比较 3设计与论证 4系统组成、原理和电
12、路图 6测试数据与结果分析 4设计报告的结构和规范性 3设计报告总分 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 15其他 5发挥部分总分 50D 题 自动跑道车(大二组)一、设计任务自动跑道小车在制定的正方形跑道区域内运行，跑道尺寸如图。图中黑色的边框均为宽 2cm 的黑色胶带，小车在两个正方形的区域之间运行。不允许遥控小车参赛。1 2 0 c m6 0 c m小车二、要求1. 基本要求小车自动运行一圈，共二次测试机会。2.发挥部分（1）小车自动运行二圈，共二次测试机会；9（2）可连续运行五圈以上，用时少者为胜；三、评分标准项目 满分方案比较
13、3设计与论证 4系统组成、原理和电路图 6测试数据与结果分析 4设计报告的结构和规范性 3设计报告总分 20基本要求 实际制作完成情况 50完成第（1）项 20完成第（2）项 20其他 10发挥部分总分 50E 题 循迹风动车(大二组 )一、设计任务应用两个直流电机及螺旋桨装置作为小车的动力，控制方向驱动小车按轨迹行驶，小车底部的车轮为无动力装置的车轮，可以为玩具车改装，但不许使用遥控装置车体长度小于 30cm，宽度小于 25cm。轨迹如图所示，圆周为 2cm 宽的黑色胶带。8 0 c m二、要求1. 基本要求小车自动运行一圈，共二次测试机会。2.发挥部分（1）小车自动运行二圈，共二次测试机会
14、；（2）可连续运行五圈以上，用时少者为胜；11三、评分标准项目 满分方案比较 3设计与论证 4系统组成、原理和电路图 6测试数据与结果分析 4设计报告的结构和规范性 3设计报告总分 20基本要求 实际制作完成情况 50完成第（1）项 20完成第（2）项 20其他 10发挥部分总分 50F 题 简易仓库安全报警装置(大二组)一、设计任务制作一个简易的安全装置，应用检测元件制作仓库安全报警装置。当有火光接近时，进行声光报警；当有比较大的声音时，产生声光报警；当货物被移出固定的区域，进行声光报警。二、要求1. 基本要求（1）可以检测火光，测量可检测距离；（2）可以检测声音，声音以裁判统一采用的声源为
15、准，测量可检测距离；（3）可以检测货物移动，检测装置距物体的距离，测量可检测距离；（4）以上检测均实现声光报警。2.发挥部分（1）当以上检测对象消失后，可以停止报警；（2）不用人为的干预，装置可以重新正常工作；（3）可以设置预防声音和货物移动功能的取消装置；（4）基本要求中各项检测指标性能状况比较；12三、评分标准项目 满分方案比较 3设计与论证 4系统组成、原理和电路图 6测试数据与结果分析 4设计报告的结构和规范性 3设计报告总分 20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 15其他 5发挥部分总分 50四、说明（1）各项检测功能的部件安装在同一固定的结构装置内；（2）电源线为一根 220V 交流电源线；（3）移动的货物用一个篮球替代；（4）不许使用遥控装置。
