1、2011 年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011 年8 月31 日8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。（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3 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。
2、（6）2011 年9 月3 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。开关电源模块并联供电系统（A 题）【本科组】一、任务设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W 的8V DC/DC 模块构成的并联供电系统（见图1 ）。图 1 两个DC/DC 模块并联供电系统主电路示意图二、 要求1.基本要求（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压UO=8.00.4V。（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60% 。（3）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.00.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电
3、流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。（4）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.00.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.5A 且按I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。2. 发挥部分（1）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.00.4V，使负载电流I O 在1.53.5A之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.52.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。（2）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.00.4V，使两个模块输出电流之和IO =4.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模
4、块的输出电流的相对误差的绝对值不大于2%。（3）额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。（4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5A （调试时允许有0.2A 的偏差）。（5）其他。三、 评分标准四、 说明（1）不允许使用线性电源及成品的DC/DC 模块。A-3（2）供电系统含测控电路并由UIN 供电，其能耗纳入系统效率计算。（3）除负载电阻为手动调整以及发挥部分（1）由手动设定电流比例外，其他功能的测试过程均不允许手动干预。（4）供电系统应留出UIN、UO 、IIN 、IO、I1、I2 参数的测试端子，供测试时使用。（5）每项测量须在5 秒钟内给出稳定读数。（6）设计制
5、作时，应充分考虑系统散热问题，保证测试过程中系统能连续安全工作。基于自由摆的平板控制系统（B 题）【本科组】一、任务设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，其结构如图1 所示。摆杆的一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固定在电机转轴上；当摆杆如图2 摆动时，驱动电机可以控制平板转动。二、要求1基本要求（1）控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转（35 周），摆杆摆一个周期，平板旋转一周（360），偏差绝对值不大于45。（2）在平板上粘贴一张画有一组间距为1cm 平行线的打印纸。用手推动摆杆至一个角度（在3045间），调整平板角度，在平板中心稳定放置一枚1 元硬币（人民币）；启
6、动后放开摆杆让其自由摆动。在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态，使硬币在5 个摆动周期中不从平板上滑落，并尽量少滑离平板的中心位置。（3）用手推动摆杆至一个角度（在45 60间），调整平板角度，在平板中心稳定叠放8 枚1 元硬币，见图2 ；启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态使硬币在摆杆的5 个摆动周期中不从平板上滑落，并保持叠放状态。根据平板上非保持叠放状态及滑落的硬币数计算成绩。2发挥部分（1）如图 3 所示，在平板上固定一激光笔，光斑照射在距摆杆150cm 距离处垂直放置的靶子上。摆杆垂直静止且平板处于水平时，调节靶子高度，使光斑照射在靶纸的某一条线上，标识此线为
7、中心线。用手推动摆杆至一个角度（在3060间），启动后，系统应在15 秒钟内控制平板尽量使激光笔照射在中心线上（偏差绝对值1cm），完成时以LED 指示。根据光斑偏离中心线的距离计算成绩，超时则视为失败。（2）在上述过程完成后，调整平板，使激光笔照射到中心线上（可人工协助）。启动后放开让摆杆自由摆动；摆动过程中尽量使激光笔光斑始终瞄准照射在靶纸的中心线上，根据光斑偏离中心线的距离计算成绩。（3）其他。三、说明1摆杆可以采用木质、金属、塑料等硬质材料；摆杆长度（固定转轴至电机轴的距离）为100 cm5cm；摆杆通过转轴固定在支架或横梁上，并能够灵活摆动；将摆杆推起至=30处释放后,摆杆至少可以自
8、由摆动7 个周期以上。摆杆不得受重力以外的任何外力控制。2平板的状态只能受电机控制。平板的长宽尺寸为10cm6cm，可以采用较轻的硬质材料；不得有磁性；表面必须为光滑的硬质平面；不得有凸起的边沿；倾斜一定角度时硬币须能滑落。平板承载重量不小于100g。3摆动周期的定义：摆杆被释放至下一次摆动到同侧最高点。 4摆杆与平板部分电路可以用软质导线连接，但必须不影响摆杆的自由摆动。5在完成基本要求部分工作时，需在平板上铺设一张如图4 所示画有一组间距为1cm 平行线的打印纸（10c m6cm），平行线与电机转轴平行。6非保持叠放状态硬币数为接触平板硬币数减1。接触平板硬币数的定义参见图5。图5-1 中
9、接触平板硬币数为 1；图5-2 中接触平板硬币数为2；图5-3 中接触平板硬币数为3。7 在完成发挥部分工作时，需要在平板上固定安装一激光笔。激光笔的照射方向垂直于电机转轴。激光笔的光斑直径不大于5mm。需在距摆杆150cm处设置一高度可以调整的目标靶子，靶子上粘贴靶纸（A4 打印纸），靶纸上画一组间距为1cm 的水平平行线。测试现场提供靶子，也可自带。8题目要求的各项工作中，凡涉及推动摆杆至某一位置并准备开始摆动时，允许手动操作启动工作，亦可自动启动工作。一旦摆杆开始自由摆动，不得再人为干预系统运行。9设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要测试结果。完整的电路原理
10、图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。四、评分标准智能小车（C 题）【本科题】一、任务甲车车头紧靠起点标志线,乙车车尾紧靠边界,甲、乙两辆小车同时起动，先后通过起点标志线，在行车道同向而行，实现两车交替超车领跑功能。跑道如图1 所示。二、要求1. 基本要求（1）甲车和乙车分别从起点标志线开始，在行车道各正常行驶一圈。（2）甲、乙两车按图1 所示位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超车区内实现超车功能，并先于甲车到达终点标志线，即第一圈实现乙车超过甲车。（3）甲、乙两车在完成(2)时的行驶时间要尽可能的短。2. 发挥部分（1）在完成基本要求(2)后,甲、乙两车继续行驶第二圈，要求甲车通过超
11、车标志线后要实现超车功能，并先于乙车到达终点标志线，即第二圈完成甲车超过乙车，实现了交替领跑。甲、乙两车在第二圈行驶的时间要尽可能的短。（2）甲、乙两车继续行驶第三圈和第四圈，并交替领跑；两车行驶的时间要尽可能的短。（3）在完成上述功能后，重新设定甲车起始位置（在离起点标志线前进方向40cm 范围内任意设定），实现甲、乙两车四圈交替领跑功能，行驶时间要尽可能的短。三、评分标准四、说明：1.赛车场地由2 块细木工板（长244cm，宽122cm，厚度自选）拼接而成，C-3离地面高度不小于6cm(可将垫高物放在木工板下面，但不得外露)。板上边界线由约2cm 宽的黑胶带构成；虚线由2cm 宽、长度为1
12、0cm、间隔为10cm 的黑胶带构成；起点/终点标志线、转弯标志线和超车标志区线段由1cm 宽黑胶带构成。图1 中斜线所画部分应锯掉。2.车体（含附加物）的长度、宽度均不超过40cm，高度不限，采用电池供电，不能外接电源。3.测试中甲、乙两车均应正常行驶，行车道与超车区的宽度只允许一辆车行驶，车辆只能在超车区进行超车（车辆先从行车道到达超车区，实现超车后必须返回行车道）。甲乙两车应有明显标记，便于区分。4.甲乙两车不得发生任何碰撞，不能出边界掉到地面。5.不得使用小车以外的任何设备对车辆进行控制，不能增设其它路标或标记。6.测试过程中不得更换电池。7.评测时不得借用其他队的小车。LC 谐振放大器（D 题）【本科组】一、任务设计并制作一个LC 谐振放大器。二、要求设计并制作一个低压、低功耗LC 谐振放大器；为便于测试，在放大器的输入端插入一个40dB 固定衰减器。电路框图见图1。1基本要求（1）衰减器指标：衰减量402dB，特性阻抗50，频带与放大器相适应。（2）放大器指标：a） 谐振频率： f0 =15MHz；允许偏差100kHz；b） 增益：不小于60dB；
