2012年“TI”杯湖南省大学生电子设计竞赛题C题

2012年湖南省大学生电子设计竞赛题

C、自动增益控制放大器

一、任务

用运算放大器设计一个电压放大电路，其输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1kΩ，并能够根据输入信号幅值切换调整增益。

二、要求

1.基本要求

（1）放大器带宽不窄于0~100kHz；放大器具有0.2、0.5、2、5四档增益，并能够以数字方式切换增益；

（2）测量并显示输入、输出信号幅度及当前放大器增益；

（3）输入一个幅度为0.1~5V的可调直流信号时，要求放大器输出信号电压在 0.5~2V范围内，设计电路根据输入信号的情况自动调整到相应的最大增

益。

2.提高要求

（1）设计自动增益控制放大器，当输入直流信号幅度在0.1~5V变化时，放大器输出幅度控制在1V±0.2V；

（2）当输入一个频率不超过100kHz、幅值范围为0.1~10V（Vpp）的交流信号时，要求放大器输出信号电压控制在1V±±0.2V（Vpp）的范围内；（3）其它创新发挥。

三、评分标准

设计报告

项目分数系统框架与设计思想 4 理论分析与计算 3 电路与程序设计 6 测试方法、测试结果及分析 4

四、说明

1.增益控制的基本方法。在一定范围内，运算放大器增益主要取决于反馈电 阻与输入端电阻的比值关系。改变增益实质上主要就是改变反馈电阻的阻 值。改变反馈电阻的方法主要有以下几种： a ）采用继电器切换反馈电阻；

b ）采用模拟开关切换电阻，但是需注意模拟开关有一定阻值的导通电 阻；需要注意选择模拟开关的电源；

c ）借用DAC （数模转换器）内部的电阻网络；

d ）其他。

2.检测判断输入信号的方法。因为限制了输出信号的幅度范围，因此必须根 据输入信号的幅度来决定放大器的增益。检测输入信号幅值有以下一些可 能的方法：

a ）对直流信号可以直接通过比较器检测其幅度；

设计报告结构及规范性 3 小计

20

基本要 求 完成第（1）项

15 完成第（2）项 15 完成第（3）项

20 小计

50

发挥部 分 完成第（1）项

20 完成第（2）项 20 完成第（3）项

10 小计

50 总分

120

b）对交流信号进行整流、平滑滤波处理，从所得到直流信号值，推算峰峰值；

c）设计峰值检波电路，直接保持并输出信号的最大值；

d）将输入信号经ADC转换成数字信号后，在FPGA中用数字信号处理的方法获取峰值。

获得峰值后，可采用多个具有不同阈值的比较器判断信号范围。

三、说明

1.不能使用专用阻抗测量芯片。

2.完成基本要求时，允许使用系统外的信号源；完成提高要求部分2）和3）

时，不得借助系统外信号源。

3.竞赛和测试都使用学生配给的仪器设备。

2017全国大学生电子设计竞赛设计报告

2017年全国大学生电子设计竞赛简易水情检测系统（P题） 2017年8月12日

摘要 本设计的是简易水情检测系统以STC89C52芯片为核心，辅以相关的外围电路，设计了以单片机为核心的水情检测系统。系统主要由5V电源供电。在硬件电路上在，用总线连接PH值传感器和水位传感器，通过传感器收集到的水情数据发送到单片机，单片机存储实时数据，并显示在12864LCD液晶屏上。在软件方面，采用C语言编程。通过对单片机程序设计实现对水情检测系统的水情数据的采集、显示和检测。 关键词：单片机最小系统；PH值传感器；水位传感器；AD模块 Abstract The design is a simple water regime detection system to STC89C52 chip as the core, supplemented by the relevant external circuit, designed to single-chip as the core of the water regime detection system. The system is powered by 5V power supply. In the hardware circuit, with the bus connection PH sensor and water level sensor, through the sensor to collect the water data sent to the microcontroller, single-chip storage of real-time data, and displayed on the 12864LCD LCD screen. In software, the use of C language programming. Through the single-chip program design to achieve the water regime detection system of water data collection, display and detection. Key words:single chip minimum system; PH value sensor; water level sensor; capacitance

大学生电子设计竞赛设计报告完整版

大学生电子设计竞赛设 计报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

2017年全国大学生电子设计竞赛XXX控制系统（A/B/C题） 2017年8月12日

摘要（小四、宋体，300字以内） 关键词：脉宽；脉冲；数显；电容（小四、宋体）

XXX控制系统（A/B/C题） 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由单片机控制模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1、主控制器件的论证与选择 单片机比较 方案一：采用传统的51系列单片机。 XXXXXX. 方案二：采用以增强型80C51内核的STC系列单片机 XXXXXX 通过比较，我们选择方案二。 方案一：采用在面包板上搭建简易单片机系统 在面包板上搭建单片机系统可以方便的对硬件做随时修改，也易于搭建，但是系统连线较多，不仅相互干扰，使电路杂乱无章，而且系统可靠性低，不适合本系统使用。 方案二：自制单片机印刷电路板 自制印刷电路实现较为困难，实现周期长，此外也会花费较多的时间，影响整体设计进程。不宜采用该方案。 方案三：采用单片机最小系统。 单片机最小系统包含了显示、矩阵键盘、A/D、D/A等模块，能明显减少外围电路的设计，降低系统设计的难度，非常适合本系统的设计。 综合以上三种方案，选择方案三。 2、XXXX的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 方案三：XXX。XXXX 综合以上三种方案，选择方案三。

3、控制系统的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 综合考虑采用XXXXX。 二、系统理论分析与计算 1、XXXX的分析 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 2、XXXX的计算 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 3、XXXX的计算 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 三、电路与程序设计 1、电路的设计 （1）系统总体框图 系统总体框图如图X所示，XXXXXX 图X 系统总体框图

全国大学生,电子设计竞赛,控制类备战刚要

全国大学生电子设计竞赛控制类赛题备战纲要 一笔丹青 QQ：2990731899 2013年，四旋翼飞行器首次出现在全国电赛的本科组题目中，电赛控制类开始从二维平面空间走向三维立体空间。对于这样的“跨越”，当年参赛的学生绝大多数准备并不充分，无可避免，13年四旋翼飞行器项目的比赛情况非常糟糕。本人亲历了13年的电赛，获得了控制类本科组全国一等奖，从2015年开始协助老师指导学生参加全国电赛，相较于13年，15年四旋翼飞行器项目的比赛情况好了很多，某种程度上，这要归功于近几年旋翼飞行器的飞速发展（大疆的崛起是最好的注解），互联网为大量实用的开源程序的传播提供了便利。 不得不说，在电赛所有类别的题目中，控制类绝对是“宠儿”，自2005年开始，每届电赛，控制类赛题几乎都是两个，如2011年：自由摆和小车；2013年：旋转倒立摆和四旋翼飞行器；2015年：风力摆和四旋翼飞行器。近日，收到关于电赛的许多咨询，一一回答效率太低，在此，针对电赛的准备，我列出了几点建议，请大家批评指正。 1.基础知识 1.1硬件方面 数电、模电、电路，熟悉基本元器件的使用，初期至少能够搭建稳定可用的单片机最小系统；后期逐渐掌握基于开关电源芯片的供电电源电路搭建，电机驱动电路搭建，液晶屏及数码管显示电路搭建等等； 1.2软件方面 熟练C语言，掌握模块化编程的思想，掌握硬软件联合调试办法，掌握参数整定办法（如最常用的PID算法，其参数整定尤为重要）。 2、常用元器件 2.1 电机 作为执行机构，一个控制系统中没有执行机构几乎没有意义。电机是最为常用的执行机构，如05年悬挂系统中的步进电机；07年、09年所用到小车的直流电机；11年自由摆的步进电机和智能小车的直流电机；13年旋转倒立摆的直流减速电机和四旋翼飞行器的空心杯直流电机；15年风力摆的直流电机、飞行器的空心杯直流电机。 鉴于此，在准备过程中，要很好的掌握直流电机、步进电机以及空心杯直流电机的使用。 2.2 传感器 控制系统离不开传感器，如：07年电赛跷跷板赛题采用的倾角传感器，09年声音引导系统所采用的拾音器；11年自由摆平板系统采用的角度传感器（光电编码器或者精密电位器）；11年智能小车采用的光电接近开关；13年旋转倒立摆采用的光电编码器；13年四旋翼飞行器采用的三轴倾角传感器、陀螺仪、电子罗盘、测距传感器… 因此，常用的传感器必须掌握，如： ?旋转角度测量：光电编码器，精密电位器； ?倾斜角度测量：单轴倾角传感器，三轴倾角传感器，如SCA1600等；

2017全国大学生电子设计竞赛H题

2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪（H题） 2017年08月12日

摘要 本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片，通过集成DDS芯片AD9959作为信号源，实现了幅度和频率的动态可调；通过级联两块AD8367作为放大器，实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果；通过AD8310对数检波模块，实现了不同频率信号幅度的测量，并且能够定性的绘制出幅频特性曲线. 关键词：幅频特性测试装置；DDS；VGA；低噪；对数检波 Abstract The amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve. Keyword: amplitude frequency characteristic test device；DDS;VGA;low noise；logarithmic detection

电子设计大赛控制类题目汇总

全国大学生电子设计竞赛历年题目（1994－2011） 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目三简易无线电遥控系统 一、任务 设计并制作无线电遥控发射机和接收机。 1．无线电遥控发射机 2．无线电遥控接收机 二、要求 1．基本要求 （1）工作频率：fo=6～10MHz中任选一种频率。 （2）调制方式：AM、FM或FSK……任选一种。 （3）输出功率：不大于20mW（在标准75Ω假负载上）。 （4）遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。 （5）接收机距离发射机不小于10m。

2．发挥部分 （1）8路设备中的一路为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级并用数码管显示级数。 （2）在一定发射功率下（不大于20mW），尽量增大接收距离。 （3）增加信道抗干扰措施。 （4）尽量降低电源功耗。 注：不能采用现成的收、发信机整机。 三、评分意见 电子设计大赛控制类题目汇总 ·控制类的题目均要注意外界的干扰。要采取一定的屏蔽措施。 ·涉及到电机时要考虑控制部分和电机部分，分开供电。双电源供电。将电动机驱动电源与单片机以及其周边电路完全隔离，利用光电耦合传输信号。这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机所造成的干扰彻底消除，提高了系统稳定性。 ·掌握各种算法。 第三届（1997年） C题水温控制系统 一、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。 二、要求

1．基本要求 （1）温度设定范围为40～90℃，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60℃）时，自动打印水温随时间变化的曲线。 三、评分意见 四、说明 (1)加热器用1千瓦电炉。 (2)如果采用单片机控制，允许使用已右的单片机最小系统电路板 (3)数码显示部分可以便用数码显示模块。 (4)测量水温时只要求在容器内任意设置一个测量点。 (5)在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。 赛题分析： 一、赛题要点： 水温的范围水温调节的误差水温变化的速度打印水温变化的曲线 二、参考设计方案 1、水温的测量。温度传感器（参考型号AD590K）

2017年电子设计大赛比赛题目及评分标准

附件2 比赛题目及评分标准 【题目一】Xilinx哈夫曼编码 1.设计要求 要求对一段数据序列进行哈夫曼编码，使得平均码长最短，输出各元素编码和编码后的数据序列。 （1）组成序列的元素是[0-9]这10个数字，每个数字其对应的4位二进制数表示。比如5对应0101，9对应1001。 （2）输入数据序列的长度为256。 （3）先输出每个元素的编码，然后输出数据序列对应的哈夫曼编码序列。 2.电路接口 RTL级代码顶层模块名统一为HuffmanCoding，可参考电路接口与时序如下：(可以根据自身设计需求，对电路接口进行修改) module HuffmanCoding( input wire clk, input wire rst_n, input wire [3:0] data_in, input wire start, output wire output_data, output wire output_start, output wire output_done ); 1

clk rst_n start output_done （1）复位之后，当start信号高有效后开始连续输入256个数据序列，data_in数据宽度为4，输入需要256个时钟周期。 （2）经过运算后，output_start信号高有效后，开始输出结果output_data。output_data信号数据宽度是1，因此输出是二进制序列。最后output_done 高有效说明整个编码过程结束。 （3）output_data数据包含2个部分。先输出[0-9]这10个数字的哈夫曼编码(具体的输出格式可以自行设定)，然后输出数据序列哈夫曼编码后的序列。 评分标准： 1. TestBench 建议先用C/C++或者Matlab等高级语言实现上述哈夫曼编码设计需求，并以此为基准，作为电路仿真的TestBench。 2. 电路功能 电路功能的完成情况，包括是否满足设计要求、源代码、仿真程序和文档说明等。要求代码书写规范，可读性强。严禁抄袭，如果需要使用第三方IP或者借鉴其他人的部分源码，请注明出处。 3. 性能 2

电子设计大赛我们该做什么

全国大学生电子设计大赛应该怎么准备？ 最主要的是学习什么课程：:《电工电路基础》《低频电子线路》《数字电路》《高频电子线路》《电子测量》《智能仪器原理及应用》《传感器技术》《电机与电气控制》《信号与系统》《单片机接口原理及应用》等等。所要学习的科目当然不能定局,知识面越广越好，它是对各个科目综合运用的产物，而且要具有非常强的动手和创新能力，对一个人的动手能力有很大的促进作用．学起来不要急于求成，掌握一些基本电路及调试，焊接技术，Proteｌ软件的使用,能制作机器人最好对机械结构方面也要懂些。很多东西只要学习了不一定什么时候就能用到,不要在学时表面感觉没用就不注重它，那样就犯了很大的错误了。在电子ＤIY学习过程中你会体会到很多乐趣的。要厚积勃发。 全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块? 主要可以针对以下几类准备模块：电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、控制类。 建议现在打好基础,做好知识储备： １．数电,模电,单片机原理,Ｃ语言，这几个是必学的，重要,相当重要。 2．收集相关资料，比如芯片数据手册，应用笔记，源程序，制作实例，现在吧资料积累好了,到时候用起来很方便。

3.多跑电子市场,买些元件回来自己动手做一些东西,锻炼实践能力。４．看往年电子设计大赛的题目,学习别人设计的长处，最好自己总结下，写成自己的东西。 5．找你们学校以前带电子设计竞赛的老师，告诉他你自己的想法,希望他能给你点建议或者帮助。?6.坚持,坚持,再坚持，克服困难，持之以恒!?这些最基本的东西学好了,等你正式参加比赛的时候，什么AＲＭ，DSP,FPGA等用起来也就不是很困难了!切记，不要赶时髦,追新潮,最基本的东西全掌握了,新东西也不就那么神秘了！! 课程方面: ?还要学单片机啊、嵌入式系统、数字电路、ＣPＬD/FＰGA设计、C语言、汇编、微机接口 模电要好好学，信号没多大用?CPLD/FPＧA编程/模拟用ＱｕａrtｕsII ?单片机模拟用Proteus ?模电模拟用Multisim 单片机编程用Kｅil,用的Ｃ语言和汇编?嵌入式还要用到Ｌｉnux 的内核 还有个画ＰＣB板的，Protel 99ＳＥ,现在最新的叫“Aｌtiｕm D ｅsigner” ?反正这些东西都会要用的,要学起来东西很多，建议你要用到什么看书吧～而且电子设计竞赛都是几个人一组,分工合作吧~ 在此留贴激励自己备战两年后的全国大学生电子设计大赛。在这两年完成自己技能的升级，能力的质变: １.熟练PCB Layｅr Out规则（EDＡ工具Pｒotel99SE,OR ＣAD)

2017年全国大学生电子设计竞赛

2017年全国大学生电子设计竞赛 管道内钢珠运动测量装置（M题） 【高职高专】

摘要： 系统以STC15W4K61S4单片机为主控器，设计一款管道内钢珠运动测量装置。该装置可以获取管道内钢珠滚动的方向，以及倒入管道内钢珠的个数和管道的倾斜角度。并通过LCD12864液晶显示屏实时显示钢珠滚动方向、个数以及管道的倾斜角度。系统包括单片机主控模块、角度信号采集模块、磁力传感器模块、显

示模块、电源模块、采用稳压输出电源为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定，能很好达到设计要求。 关键词:角度传感器、磁性接近开关、LCD12864 目录 1设计任务与要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2技术指标 (1) 1.3题目评析 (1)

2方案比较与选择 (2) 2.1单片机选择 (2) 2.2角度测量选择 (2) 2.3 钢珠运动检测选择 (2) 2.4显示选择 (2) 2.5电源选择 (2) 3电路系统与程序结构设计 (3) 3.1系统硬件总体设计 (3) 3.2单片机最小系统模块设计 (3) 3.3角度传感器模块设计 (3) 3.4 磁性传感器模块设计 (4) 3.5显示模块设计 (4) 3.6电源模块设计 (4) 3.7程序结构与设计 (5) 4系统测试 (5) 5总结 (6) 参考文献及附录 (6)

1设计任务与要求 1.1设计任务 设计并制作一个管道内钢珠运动测量装置，钢珠运动部分的结构如图1.1所示。 1.2技术指标 1．基本要求 规定传感器宽度 w≤20mm，传感器1和2之间的距离l 任意选择。 （1）按照图1.1所示放置管道，由A 端放入2～10粒钢珠，每粒钢珠放入的时 间间隔≤2s，要求装置能够显示放入钢珠的个数。 （2）分别将管道放置为A 端高于B 端或B 端高于A 端，从高端放入1粒钢 珠，要求能够显示钢珠的运动方向。 （3）按照图1.1所示放置管道，倾斜角ɑ为10o～80o之间的某一角度，由A 端放入1粒钢珠，要求装置能够显示倾斜角ɑ的角度值，测量误差的绝对≤3o。 2．发挥部分 设定传感器1和2之间的距离l 为20mm ，传感器1和2在管道外表面上安放的位置不限。 （1）将1粒钢珠放入管道内，堵住两端的管口，摆动管道，摆动周期≤1s ， 摆动方式如图1.2所示，要求能够显示管道摆动的周期个数。 （2）按照图1.1所示放置管道，由A 端一次连续倒入2～10粒钢珠，要求装置 能够显示倒入钢珠的个数。 （4）其他。 3.设计报告。 1.3题目评析 根据设计要求，对题目评析如下： 本题的重点： ① 传感器灵敏度的选择。 ② 用于钢珠运动检测的传感器选择 图1.1：管道内钢珠运动测量装置的结构图 图1.2：管道摆动方式

历年电子设计大赛控制类题目汇总

1.历届的控制类赛题” 1.历届的“控制类赛题” 在9届电子设计竞赛中，“控制类赛题” 除了1994和1995年外，其它每届都有，共有9题：①水温控制系统（1997年C 题）；②自动往返电动小汽车（2001年C 题）； ③简易智能电动车（2003年 E 题）；④液体点滴速度监控装置（2003年 F 题）；⑤悬挂运动控制系统（2005年 E 题）；⑥电动车跷跷板（2007年F 题本科组）；⑦电动车跷跷板（2007年J 题高职高专组）； ⑧声音引导系统（2009年 B 题）；⑨模拟路灯控制系统（2009年I 题）。 2. 从历届赛题可以看到：从历届的赛题来看，主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握：（1）系统控制方案和算法设计（ 2 ）微控制器电路模块制作和编程：如：AT89S52 、MSP430F1611 、MSP430F2274、Atmega128、PIC16F628A、ADuC841、C8051F022、W78E51B 、STM32F103VET6等等。（3）微控制器外围电路模块制作和编程：如键盘及LED 数码管显示器模块、RS-485总线通信模块、CAN 总线通信模块、无线收发器电路模块、ADC 模块、DAC 模块等等。（4）传感器电路模块制作和编程：如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。（5）电机控制电路模块制作和编程：如直流电机驱动模块（L298 N）步、进电机驱动模块（L297+L298N，TA8435H）、舵机控制模块、光电隔离模块等等。（6）放大器电路模块制作：小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器（7）电源电路模块制作（8）电动小车制作 建议：3. 建议：“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点，特别是有关

年全国大学生电子设计大赛控制类赛题

第三届（1997 年）全国大学生电子设计竞赛题目 C 题水温控制系统 一、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。 二、要求 1．基本要求 （1）温度设定范围为40～90℃，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60℃）时，自动打印水温随时间变化的曲线。三、评分意见 第五届（2001 年）全国大学生电子设计竞赛题目 C 题自动往返电动小汽车 一、任务 设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽'BB车。允许用玩具汽车改装，但 不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。

跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。 在跑道的B、C、D、E、F、G 各点处画有2cm 宽的黑线，各段的长度如图1 所示。 二、要求 1．基本要求 （1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10 秒， 然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。 （2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中 心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。 （3）D～E 间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8 秒，但不允 许在限速区内停车。 2．发挥部分 （1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。 （2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。 （3）其它特色与创新。 三、评分标准 四、说明 （1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。 （2）车辆（含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：长度≤35 cm，宽度≤15cm。（3）必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。 第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目 简易智能电动车（E 题） 一、任务

2017年全国大学生电子设计竞赛试题

2017年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）8月9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）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设 计制作，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。 【本科组】 一、任务 设计并制作一远程幅频特性测试装置。 二、要求 1．基本要求 （1）制作一信号源。输出频率范围：1MHz - 40MHz ；步进：1MHz ，且具有自动 扫描功能；负载电阻为600Ω时，输出电压峰峰值在5mV - 100mV 之间可调。 （2）制作一放大器。要求输入阻抗：600Ω；带宽：1MHz - 40MHz ；增益：40dB ， 要求在0 - 40 dB 连续可调；负载电阻为600Ω时，输出电压峰峰值为1V ，且波形无明显失真。 （3）制作一用示波器显示的幅频特性测试装置，该幅频特性定义为信号的幅度随 频率变化的规律。在此基础上，如图1所示，利用导线将信号源、放大器、幅频特性测试装置等三部分联接起来，由幅频特性测试装置完成放大器输出信号的幅频特性测试，并在示波器上显示放大器输出信号的幅频特性。 图1 远程幅频特性测试装置框图（基本部分） 2．发挥部分 （1）在电源电压为+5V 时，要求放大器在负载电阻为600Ω时，输出电压有效值为1V ，且波形无明显失真。

全国电子设计大赛论文-电源设计

一：方案论证 1.系统总体设计方案 根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V交流电。通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。系统总体框图如图1.1所示。 图1.1 系统总体框图 2.主DC-DC升压电路设计方案 DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图1.2所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。 当晶体管截止时，磁场开始消失。随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。从而实现升压的过程。 晶体管截止时电流方向 图1.2 自举式主DC-DC回路拓扑图 3.控制方法及实现方案 对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制，实现对系统

的粗调。软件控制选用STC12C5412AD 单片机作为系统控制器，系统的显示、按 键、A/D 、D/A 全部集中在核心控制板上，通过预置算法实现对系统的精调。 4.提高效率的方法及实现方案 1.降低二极管的损耗：二极管一般需要0.7V 的导通电压降。在输出电压为 21.6V 时，二极管要消耗一定的输出功率。而肖特基二极管的导通压降一般为 0.2V ～0.3V ，因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。 2.降低开关管的损耗：如果将开关管设计在外围电路中，极易由于设计参数 的问题导致开关管部分时间工作在线性区，会引起一定损耗。在设计中，选用 LM2587，它将开关管集成到芯片内部，参数由厂家整定，可以大大减少功耗。 3.减少铜损：铜损是由导线的寄生电阻和电感线圈引起的。实际设计中，选 用横截面积大的铜丝，并采取多股缠绕的方法，减少单位横截面积电阻。 4.减少铁损：引起铁损的原因有两个——磁滞损耗和涡流损耗。在实际操作 中，采用EI 型电感磁芯，并在连接处留有一定空隙。由于存在空气间隙，使之 不易产生磁滞和涡流。 二：电路设计与参数计算 1.主回路器件的选择及参数计算 题目中要求：18V 交流输入时，经转换后输入电压为21.6V （理论计算得出）， 负载端电压为30V~36V 。最大输出电流I omax 为2A ，主DC-DC 升压变换器效率 η≥70%(发挥部分要求达到η≥85%)。据此，在主DC-DC 升压回路中主要用来 实现DC-DC 变换器的器件为LM2587-ADJ 。LM2587-ADJ 内部有一个100kHz 的振荡器，内部开关电流额定值5A ，负载电压V load <65V ，输入电压需保持在 4V~40V ，变换器效率90%，理论上完全满足设计需求。 主DC-DC 回路电路图如图2.1所示，通过改变R 2和R 3的比值即可设定所需 负载电压值。 图2.1 主回路原理图 将反馈电压与内部参考电压1.23V 进行比较： V load =1.23V(1+32R R ) （2-1）

电子设计大赛题目

2017电子设计大赛题目 复合信号发生器使用题目指定的综合测评板上的两片 READ2302G（双运放）和一片 HD74LS74 芯片设计制作一个复合信号发生器。给出方案设计、详细电路图和现场自测数据波形（一律手写、3 个同学签字、注明综合测试板编号），与综合测试板一同上交。设计制作要求如图 1 所示。设计制作一个方波产生器输出方波，将方波产生器输出的方波四分频后再与三角波同相叠加输出一个复合信号，再经滤波器后输出一个正弦波信号。 图1 1. 方波产生器输出信号参数要求：Vo1pp=3V±5%，f=20kHz±100Hz，输出电阻 Ro=600 欧姆，波形无明显失真； 2. 四分频方波输出信号参数要求：V03pp=1V ±5%，f=5kHz±100Hz，输出电阻 Ro=600 欧姆，波形无明显失真； 3. 三角波产生器输出信号参数要求：Vo2pp=1V±5%，f=5kHz±100Hz，输出电阻 Ro=600 欧姆，波形无明显失真； 4. 同相加法器输出复合信号参数要求：Vo4pp=2V±5%，f=5kHz±100Hz，输出电阻 Ro=600 欧姆，波形无明显失真； 5. 滤波器输出正弦波信号参数要求：Vo5pp=3V±5%，f=5kHz±100Hz，输出 2 电阻 Ro=600 欧姆，波形无明显失真； 6. 每个模块的输出的负载电阻为 600 欧姆，应标示清楚、置于明显位置，便于检查。 7. 给出方案设计、详细电路图和现场自测数据波形（一律手写、3 个同学签字、注明综合测试板编号），与综合测试板一同上交。 8、电源只能选用+5V 单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源。 9、要求预留方波 Vo1pp、四分频后方波 Vo3pp、三角波 Vo2pp、同相加法器输出复合信号 Vo4pp、滤波器输出正弦波 Vo5pp 和+5V 单电源的测试端子。注意：不能外

2017全国大学生电子设计竞赛H题

2017全国大学生电子设计竞赛H 题

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个人收集整理，勿做商业用途 2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪（H题）

2017年08月12日 摘要 本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片，通过集成DDS芯片AD9959作为信号源，实现了幅度和频率的动态可调；通过级联两块AD8367作为放大器，实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果；通过AD8310对数检波模块，实现了不同频率信号幅度的测量，并且能够定性的绘制出幅频特性曲线. 关键词：幅频特性测试装置；DDS；VGA；低噪；对数检波 Abstract The amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve.

2017年全国大学生电子设计竞赛试题 设计报告

2017年全国大学生电子设计竞赛试题 设计报告 四旋翼自主飞行器探测跟踪系统（C题） 【本科组】 廖聪，吴雨航，张锦华 摘要：根据四旋翼飞行器飞行原理，首先根据设计方案采购了飞行器机体模型，选择合适的直流无刷电机作为系统动力装置，选取了功能强大且容易开发的微处理器、传感器和相关电子元器件，并做了大量的系统软硬件调试工作，最终完成了整体设计。根据系统动力学模型设计控制算法，设计控制系统控制规律，主要包括两个控制回路姿态控制回路、位置控制回路。在仿真软件平台上，进行控制算法验证及实验研究，优化飞行控制算法参数。最后，设计实时性高的控制系统软件程序，进行相关实验调试工作，最终设计出能够实现一键飞行探测跟踪的四旋翼自主飞行器。 关键词：ATMEGA2560 瑞萨R5F523T5ADFM MPU6000陀螺仪超声传感器

一、系统方案 根据设计任务的要求，本系统包括飞行控制模块、驱动模块、飞行导航模块、测距模块等。 1、飞行控制模块的选择 飞行控制模块是四旋翼自主飞行器的核心。按照题目要求，飞行控制模块由ATMEGA2560处理器的开发板专门实现飞行控制算法。 为了实现自主飞行探测跟踪，必须要形成控制的闭环回路，必须要有检测和反馈系统状态的传感器，包括四旋翼的姿态、经纬度、航向、高度、空速、角速率等信号。目前看来，国内外普遍应用MEMS器件来获取姿态、高度、空速、经纬度等信息。此外这中间还需要有A/D采样电路、信号调理电路对采集的电信号进行必要的转换和简单的滤波。 针对四旋翼飞行器，控制方法有PID控制、反步法、滑模控制等飞行控制算法，我们采用经典的PID控制算法。 2、驱动模块的选择 方案一：采用普通直流电机。普通直流电机有价格低廉、使用简单等优点，但其扭矩较小，可控性差，此系统要求控制精度高、速度快、且质量要小，所以直流电机一般不能满足要求。 方案二：采用无刷直流电机，其具有响应速度快、较大的启动转矩，从零转速至额定转速具备可提供定转矩的性能。因系统精度较高，足够精确控制飞机的速度。 综合以上方案，采用方案二。 3、飞行导航模块的选择 方案一：惯性导航系统能在世界任何地方，不依赖环境条件，但是，惯性导航不适合在小空间内精确制导。 方案二：GPS导航可以全球定位、被动定位，安全隐蔽，无限服务，可以同时为无限数量接收机提供定位信息。但是GPS导航不适合室内环境。 方案三：红外导航比较适合小车这种速度慢且接近地面的物体，不适合我们飞行器在高度一米以上的情况下的导航。 方案四：图像导航具有隐蔽性好、自主性强、测量快速、准确、以及廉价、可靠等优点。在飞机，无人飞行器、巡航导弹等得到广泛应用。

电子设计大赛竞赛题目分类汇总

03年竞赛 电压控制LC振荡器（A题） 4 宽带放大器（B题） 6 低频数字式相位测量仪（C题） 4 简易逻辑分析仪（D题） 3 简易智能电动车（E题） 1 液体点滴速度监控装置（F题）5、监测、无线通讯 05年竞赛 正弦信号发生器（A题）6 集成运放参数测试仪（B题）4 简易频谱分析仪（C题）3 单工无线呼叫系统（D题）5无线通讯 悬挂运动控制系统（E题） 1 数控直流电流源（F题） 2 三相正弦波变频电源（G题） 2 07年竞赛 音频信号分析仪（A题）3信号监测分析类无线识别装置（B题）5无线通讯 数字示波器（C题）4信号监测显示 程控滤波器（D题）6波形控制类 开关稳压电源（E题）2电源类 电动车跷跷板（F题）1电机控制类

03-05年竞赛题目归类分析1、电机控制类： 简易智能电动车（E题）03年题目 悬挂运动控制系统（E题）05年题目 电动车跷跷板（F题）07年题目 2、电源类 数控直流电流源（F题）05年题目 三相正弦波变频电源（G题）05年题目 开关稳压电源（E题） 07年题目 3、信号监测分析类 简易逻辑分析仪（D题）03年题目 简易频谱分析仪（C题）05年题目 音频信号分析仪（A题） 07年题目 4、信号监测显示 电压控制LC振荡器（A题）03年题目 低频数字式相位测量仪（C题）03年题目 集成运放参数测试仪（B题）05年题目 数字示波器（C题） 07年题目 5、无线通讯 液体点滴速度监控装置（F题）03年题目 单工无线呼叫系统（D题）05年题目 无线识别装置（B题） 07年题目 6、波形控制类 宽带放大器（B题）03年题目 正弦信号发生器（A题）05年题目 程控滤波器（D题） 07年题目

全国大学生电子设计竞赛设计报告

2017年全国大学生电子设计竞赛XXX控制系统（A/B/C题） 2017年8月12日

摘要 （小四、宋体，300字以内） 关键词：脉宽；脉冲；数显；电容（小四、宋体）

XXX控制系统（A/B/C题） 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由单片机控制模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1、主控制器件的论证与选择 控制器选用 单片机比较 方案一：采用传统的51系列单片机。 XXXXXX. 方案二：采用以增强型80C51内核的STC系列单片机 XXXXXX 通过比较，我们选择方案二。 控制系统方案选择 方案一：采用在面包板上搭建简易单片机系统 在面包板上搭建单片机系统可以方便的对硬件做随时修改，也易于搭建，但是系统连线较多，不仅相互干扰，使电路杂乱无章，而且系统可靠性低，不适合本系统使用。

方案二：自制单片机印刷电路板 自制印刷电路实现较为困难，实现周期长，此外也会花费较多的时间，影响整体设计进程。不宜采用该方案。? 方案三：采用单片机最小系统。 单片机最小系统包含了显示、矩阵键盘、A/D、D/A等模块，能明显减少外围电路的设计，降低系统设计的难度，非常适合本系统的设计。 综合以上三种方案，选择方案三。 2、XXXX的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 方案三：XXX。XXXX 综合以上三种方案，选择方案三。 3、控制系统的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 综合考虑采用XXXXX。

二、系统理论分析与计算 1、XXXX的分析 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 2、XXXX的计算 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX

全国电子设计竞赛控制类03年赛题---简易智能电动车完整版设计报告

淮北师范大学 2013年电赛预选赛方案设计 （一） 题目：简易智能电动车（2003年E题）姓名：杨东、卓泽坤、王定强 实验地点：物理楼411 时间：2013年4月1号—4月20号

基于单片机的简易智能电动车 摘要 本设计以一片单片机STM32F103RB作为核心来控制自动往返小车，加以控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。路面的黑带检测使用反射式红外传感器，通过STRT5000对输入的信号进行处理，使用TFT彩屏显示小车运行的里程和时速以及运行时间。以红外传感器对路面黑线检测用，行驶距离使用对射光电传感器加以码盘进行检测，通过红外传感器进行壁障处理。通过障碍探测模块，采用二只红外传感器分置于小车两边，对小车与障碍物相对距离和方位能作出较为准确的判别和及时反应。采用多只方向性较强的光敏二极管作光源定位器，在寻找光源时根据每个定位器接收到的光线强弱（有无）得出实时车库方位。 关键词：STM32F103RB 光电传感器L298N控制电动机 光敏二极管障碍探测模块TFT彩屏 Abstract This system is mainly based on a chip called STC12C5A60S2. This intelligent car designed by us three can run automatically through black lines on the ground. KEY WORDS: single-chip microcomputer control system photosensitive diode L298n Obstacle detection module

2017年全国大学生电子设计竞赛F题分析

调幅信号处理实验电路（F题） 西安电子科技大学 傅丰林 2017‐11‐04

目录 一、命题目的 二、方案选择和论证 三、理论分析与计算 四、电路与程序设计 五、测试结果

提高通信电路（又称高频电子线路、非线性电路等）工作频率，2015年200MHz，2017年提高到 300MHz以上。尽可能避开通信概念，只要学过通信电子线路都能做。 调幅信号处理实验电路（F题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一个调幅信号处理实验电路。其结构框图如图1所示。输入信号为调幅度50% 的AM信号。 为其载波频率为250MHz~300MHz，幅度有效值V irms 10μV~1mV，调制频率为300Hz~ 5kHz。

低噪声放大器的输入阻抗为50?，中频放大器输出阻抗为50?，中频滤波器中心频率为10.7MHz，基带放大器输出阻抗为600?、负载电阻为600?，本振信号自制。 图1 调幅信号处理实验电路结构框图

二、要求 1．基本要求 （1）中频滤波器可以采用晶体滤波器或陶瓷滤波器，其中频频率为10.7MHz； （2）当输入AM信号的载波频率为275MHz，调制频率在300Hz ～5kHz 范围内任意设定一个频率， V irms=1mV时，要求解调输出信号为V orms=1V±0.1V的调制频率的信号，解调输出信号无明显失真； （3）改变输入信号载波频率250MHz~300MHz，步进1MHz，并在调整本振频率后，可实现AM信号的解调功能。

2．发挥部分 在（1）当输入AM信号的载波频率为275MHz，V irms 10μV~1mV之间变动时，通过自动增益控制（AGC） 稳定在1V±0.1V；电路（下同），要求输出信号V orms （2）当输入AM信号的载波频率为250MHz~300MHz 在10μV~1mV之间变动，（本振信号频率可变），V irms 稳定在1V±0.1V；调幅度为50%时，要求输出信号V orms 稳定在1V±0.1V的前提下，尽（3）在输出信号V orms 可能降低输入AM信号的载波信号电平； 稳定在1V±0.1V的前提下，尽（4）在输出信号V orms 可能扩大输入AM信号的载波信号频率范围；