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
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
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.
Keyword: amplitude frequency characteristic test device；DDS;VGA;low noise；logarithmic detection
目录
一．方案论证.................................................................................................................. １．１方案比较与选择.......................................................................................... １．２方案描述......................................................................................................
二．理论分析与计算........................................................................................ ２．１DDS模块..................................................................................................... ２．２放大器模块.................................................................................................. ２．３幅值测量模块..............................................................................................
2. 4 π型衰减网络
三．电路与程序设计........................................................................................ ３．１电路设计...................................................................................................... ３．2程序设计........................................................................................................ 四．测试方案与测试结果 ............................................................................... 五．结论............................................................................................................................
远程幅频特性测试装置（H题）
一.系统方案
1.方案比较与选择
1）信号源模块：
方案一：
采用直接数字频率合成（DDS）方案。DDS技术具有输出频率相对较宽，频率转换时间短，频率分辨率高，全数字化结构便于集成，以及相关波形参数（频率、相位、幅度）均可实现程控的优点。
方案二：采用锁相环间接频率合成方案。锁相环频率合成在一定程度上解决了既要求频率稳定精确、又要求频率在较大范围可调的矛盾。但输出频率易受可变频率范围的影响，输出频率相对较窄，不能满足题目1MHz-40MHz的高频要求。
采用集成芯片AD9855或FPGA可实现题目对扫频信号源的要求。因此选用方案一。
2）连续可调放大器模块
方案一：可切换的多级放大电路。
由运算放大器和模拟开关控制的电阻网络组成。实现方法相对简单，但模块电路庞大，级数增加系统较为冗余且稳定度降低。
方案二：基于低噪声运算放大器AD8099的级联可控增益放大器。
使用低噪声运算放大器AD8099搭建两级可控增益放大器，每级增益从0到20dB,通过两级运算放大器级联得到满足题目要求的0到40dB连续可调放大器模块。但使用AD8099搭建的放大电路增益不够稳定，带内波动较为严重,且低增益或高增益时系统容易自激。
方案三：基于VCA821搭建的可控增益放大器模块。
使用VCA821搭建VGA模块来实现本题所需功能，但芯片较为昂贵且不满足题目部分要求。
方案四：基于AD8367的可控增益放大器模块。
使用两片AD8367搭建满足题目要求的连续可调的放大器模块。AD8367具有良好的线性增益曲线，且增益稳定，带内波动幅度小，并能使用5V单电源
综上可知，虽然AD8367噪声系数相较于AD8099等低噪放偏大，但属于接受范围并且易于解决。AD8367电路简单，搭建方便，供电方便，故本系统最终采用方案四。
3）滤波器模块
方案一：有源滤波器。
使用运算放大器搭建本题所需带通或低通有源滤波器。能够有效的抑制谐波。但搭建较为复杂，调试麻烦。
方案二：无源滤波器
使用LC网络搭建无源滤波器。
无源滤波器具有结构简单，成本低廉，运行可靠性较高，搭建和调试更为快捷。故本方案选择无源LC网络。
系统总框图如下：
主控MCU DDS 放大器
滤波除噪
图1系统框图
检波测幅
示波器 幅频特性图
锯齿波
二.理论分析与计算 1.信号源模块
AD9959具有四个DDS 内核，每个内核由32位相位累加器和相位到幅度转换器组成。当相位累加器被计时并且相位增量值（频率调谐字）大于0时，这些数字模块一起产生数字正弦波。相位到幅度转换器同时将相位信息转换为幅度信息cos （θ ）操作。每个DDS 通道的输出频率（Fout ）是每个相位累加器的翻转速率的函数。确切的关系如下式所示：
32
2
)
)((s out f FTW f =
（1） 其中：fS 是系统时钟速率。 FTW 是频率调谐字，为0≤FTW ≤231。232表示相位累加器容量。 因为所有四个通道共享一个共同的系统时钟，它们是固有地同步的。 DDS 核心架构还支持相位偏移由信道相位偏移字（CPOW ）执行的输出信号的能力。 CPOW 是存储相位偏移值的14位寄存器。 该值被添加到相位累加器的输出以偏移输出信号的当前相位。 每个通道都有自己的相位偏移字寄存器。 该特征可用于将所有信道相对于彼此放置在已知的相位关系中。 相位偏移的确
切值由下式给出
πφ2*214
）（
POW
= （2）
2.放大器模块
设放大器模块采用放大器AD8367制作。AD8367是一款具有线性增益控制的放大器，其最大增益可达45dB ，带宽范围达上百兆赫兹.其内部由42.5dB 固定增益模块和9级梯形电阻网络构成，每级电阻网络的衰减为5dB 。通过级联两块AD8367，通过控制增益电压来调整衰减网络，达到0-40dB 可调。AD8367是一款高性能的45 dB 可变增益放大器，具有线性dB 增益控制功能。使用AD8367搭建VGA 模块作为放大器的时候，增益通过控制5脚的电压值实现线性增益变化。5脚上电压值从50mV 到950mV 对应VGA 模块的-2.5至42.5dB 增益。因此，放大器模块采用电阻串联电位器分压给5脚输入电压，取电阻值3K9，电位器阻值1K 。增益电压的可输入范围为50-950mv ，总增益理论值可达85dbB ，实际空载测试达到52dB.
3.幅值测量模块
幅值测量模块采用对数放大器AD8310制作。AD公司生产的AD8310是一种高速电压输出型对数放大器，输出频率范围为DC～440MHz。是一款基于渐进压缩(逐次压缩)技术的400 MHz完整单芯片解调对数放大器，在频率最高为100 MHz时可提供95 dB(±3 dB法则一致性)和90 dB(±1 dB紧误差界限)的动态范围。该器件极其稳定且易于使用，基本不需要外部元件，AD8310是要求较高的精密中频信号测量应用的理想选择。按照数据手册的基本连接，其输出幅度可由下图读出。
图2 AD8310输入输出特性
经测试能够定量的较为准确的绘出幅频特性图。
4.低通滤波器模块
本系统采用七阶阶低通滤波器来滤除由级联ad8367产生的放大噪声，滤波器的通带频为40MHz，为追求带内平坦度，我们选择巴特沃兹型。原件参数由filter solution仿真得出，经测试频率40MHz时刚好为-3dB点。
5.π型衰减网络
由于AD9959在输出小信号时会损失精度，降低信噪比，故所以将输出信号经过衰减网络，以达到输出小信号的目的。经过实际测量调试，确定衰减网络的衰减幅度为-31db，能满足题目要求。衰减网络的参数由式（1）计算
1
1211113323
1-=
--+=--+=
OUT
IN OUT IN R AR R R R A
A
R R R A A
R （3）
其中Rin.Rout 分别为输入输出阻抗，R1,R2,R3为构成网络的三个电阻。电路见附录。
程序理论计算
AD9959是一款多通道芯片。当其正常工作时，其输出电压freq 与输入寄存器数据in 满足freq=in*FRE_REF,FRE_REF=8. 5904963602764。
三．电路与程序设计
1.电路设计 1）dds 电路
参考数据手册搭建基本的DDS 信号源，外接AD8055，AD8056运放对波形整型.AD9959由四个直接数字频率合成器（DDS ）内核构成，每个通道均可提供独立的频率、相位和幅度控制。这种灵活性可用于校正信号之间由滤波、放大等模拟处理或PCB 布局失配而引起的不平衡问题。由于所有通道共享一个公共系统时钟，因此它们具有固有的同步性，支持多个设备的同步。电路图见图6
2）pi 型衰减网络
为了实现小信号时的高信噪比，采用DDS 输出大信号再经过衰减网络得到所需求的小信号。同时该衰减网络也能增大电路前后两级的隔离度，增强电路的稳定性。电路图见附录图7.
3）放大器电路
为了实现1-40dB动态可调，使用AD8367搭建两个VGA电路级联，每一级分担20dB增益，保证增益有充分的裕量。输出接入低通滤波器模块消除噪声。能较好的实现小信号放大，波形无明显失真。电路图见附录图8
4）峰值检波电路
AD8310连接简单，反应灵敏，能够直接实现对扫频波的峰值检测。电路图见附录图9
2.程序设计
本系统主控芯片采用STM32F407，通过IIC总线完成和ZLG7290键盘芯片的通信，利用SPI串行总线完成和AD9959的通信。单片机通过读取键盘键值执行不同的功能，通过控制AD9959制成1M~40M频率可变，幅度可调的DDS。单片机通过控制DAC生成周期和扫频时间相同的锯齿波，结合检波后信号绘成幅频特性曲线。单片机通过串口半双工通信和另一单片机可实现双绞线通信，将幅度和频率信息传至另一幅频特性测试装置。软件整体框图见附录图1。
图3 单片机控制AD9959 图4 单片机控制周立功键盘
四．测试方案与测试结果
使用仪器：
DG4162 信号源/频率计1台
MSO4054 示波器1台
DSA875 频谱仪1台
测试项目：
详细测试方案请见附录。测试结果如下
基本要求测试结果
信号源
测量项目题目指标完成情况是否
达标测试方案简述与测量仪器
开
写入
使能通道和频率幅
输出
开
通过IIC总
是否
否
是
1.1 频率范围1MHz~40MHz 1MHz~40MHz
1MHz步进可调是点频输出测量
MSO4050示波
器频率计
1.2频率步进1MHz 1MHz 是点频输出测量
MSO4050示波
器频率计
1.3输出电压峰峰值5~100mv 5mV~100mV
1mV步进是MSO4050示波
器频率计
1.4a自动/手动扫描可自动/手动扫描可以是
MSO4050示波
器频率计
放大器
测量项目题目指标完成情况是否
达标测试方案简述与测量仪器
2.1 频率范围1MHz~40MHz 500KHz~40MHz 否DG4162信号源
MSO4050示波
器频率计
2.2增益范围0-40dB 0-4
3.5 是DG4162信号源
MSO4050示波
器频率计
2.3 输出峰峰值1V峰峰值 1.5VPP 是DG4162信号源
MSO4050示波
器频率计
2.4 输出有效值1V有效值 1.06有效值是DG4162信号源
MSO4050示波
器频率计
幅频特性
能定性的在示波器上较为清晰的绘制出幅频特性曲线。
5.结论
本作品完成了题目的基本完成基础指标和小部分要求。。
本作品采用STM32F407作为主控芯片，控制集成芯片AD9559的DDS频率合成器实现信号源源输出。两块AD8367级联作为放大器，实现信号0-40dB可调，噪声较小，本作品还采用AD8310进行峰值检测，测量的灵敏度较高，能定性的绘制出被测网络的幅频特性曲线。
附录
测试方案
信号源：
1．1 频率范围：系统内设置1MHz到40MHz频率输出，使用示波器内置频率计测量频率。
1．2 频率步进：系统内设置10MHz与11MHz频率输出，使用示波器内置频率计测量频率。
1．3 输出电压峰峰值：负载600Ω电阻时系统内设置20MHz频率输出，幅度设置5mV，10mV，50mV，100mV使用示波器观察幅度。
1．4a 自动/手动扫描：采用示波器观测自动扫频输出1-40MHz与手动电平输出是否正常。
放大器：
2．1频率范围：负载电阻600Ω时，采用信号源输入10mVpp的 100Khz到45MHz 的扫频信号，用示波器观察带内平坦度。
2．2增益范围：负载电阻600Ω时，分别输入10mVpp；1MHz，5MHz，20MHz，40MHz 的信号，调节放大器增益，用示波器观察增益范围
2．3输出峰峰值：采用信号源输入10mVpp的1MHz到40MHz的扫频信号，用示波器观察输出峰峰值大小，停止扫频观察波形是否失真。
2.4输出有效值：负载600Ω时，采用信号源输入10mVpp的20MHx信号，用示波器观察输出有效值的大小。
幅频特性显示：
3.将系统级联，单片机控制DDS 产生扫频信号经过被测网络（放大器）后峰值检波输入示波器，同时系统内部产生一路同时钟的锯齿波信号输入示波器，使用示波器XY 功能，定性合成幅频特性曲线。将被测网络接入频谱仪，观察幅频特性曲线是否失真。
附图
图5 程序框图
S T M
3 2
按键
频率控制字 幅度控制字 通道控制字
DD
片内幅度信息 频率信息
DAC
锯
串S T M 3 2 TFT
图6 DDS信号源
图7
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
C语言程序设计竞赛题及其答案
数学与统计学院 第三届计算机程序设计竞赛题 竞赛需知： 1、答案必须写在答题纸上。 2、程序采用C/JAVA/VB/VFP语言实现均可。 3、考虑到各种因素，程序的键盘输入和结果输出可以用伪代码或者自然语言表示。但是必 须说明输入变量和输出变量。 4、题目最好能用完整、正确的语言程序来解决问题，如确实无法编写完整语言程序的，可 以写出程序主要框架和流程，必要时可以用伪代码或者自然语言描述算法（程序）。 一、玫瑰花数（20分） 如果一个四位数等于它的每一位数的4次方之和，则称为玫瑰花数。例如： + + 1634+ =， 4^4 4^3 4^6 4^1 编程输出所有的玫瑰花数。 #include
int i,j,k; int n; scanf("%d",&n); for(i=0;i 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 程序设计比赛试题 最少钱币数： 【问题描述】 这是一个古老而又经典的问题。用给定的几种钱币凑成某个钱数，一般而言有多种方式。例如：给定了6种钱币面值为2、5、10、20、50、100，用来凑15元，可以用5个2元、1个5元，或者3个5元，或者1个5元、1个10元，等等。显然，最少需要2个钱币才能凑成15元。 你的任务就是，给定若干个互不相同的钱币面值，编程计算，最少需要多少个钱币才能凑成某个给出的钱数。 【要求】 【数据输入】输入可以有多个测试用例。每个测试用例的第一行是待凑的钱数值M （1<=M<=2000，整数），接着的一行中，第一个整数K（1<=K<=10）表示币种个数，随后是K个互不相同的钱币面值Ki(1<=Ki<=1000)。输入M=0时结束。 【数据输出】每个测试用例输出一行，即凑成钱数值M最少需要的钱币个数。如果凑钱失败，输出“Impossible”。你可以假设，每种待凑钱币的数量是无限多的。 【样例输入】 15 6 2 5 10 20 50 100 1 1 2 【样例输出】 2 Impossible Feli的生日礼物 【问题描述】 Felicia的生日是11月1日（和Kitty是同一天生的哦）。于是Feli请来Kitty一起过生日。Kitty带来了最新款的“Kitty猫”玩具准备送给Feli，不过她说，这份礼物可不是白送的。Feli要帮她一个忙，才能够得到心仪已久的玩具。Kitty说，“Kitty猫”玩具已经卖出了n!个，n<=10^100*_*，Kitty想知道确切的数字，而不是无聊的“一个数加个感叹号”。Feli听了大吃一惊。要知道，算出n!是一个无比艰巨的任务。Feli告诉Kitty，就算Feli算出n!，Kitty也看不下去，因为当n=20时，计算机的长整型已经存不下了（Kitty只能接受1-9之间的数字）。于是Kitty说，你只要告诉我n!最后一位非0的数就可以了。Feli想了想，立刻动手写了个程序算出了正确的答案。现在，请你也试试看！注意哦，AC的男生将会得到一个“Hello Kitty”计算器（可编程，CPU 1THz，Mem 1TMB），AC的女生将会得到一个仿真“Hello Kitty”宠物（善解人意，无须喂养，智商1101，附带写情书功能）。 【要求】 【数据输入】每行一个n，直到输入数据结束 【数据输出】对应输入的n，每行输出一个答案 【样例输入】 1101 【样例输出】 8 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 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 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 一、鸡兔同笼 问题描述 一个笼子里面关了鸡和兔子（鸡有2只脚，兔子有4只脚，没有例外）。已经知道了笼子里面脚的总数a，问笼子里面至少有多少只动物，至多有多少只动物 输入数据 第1行是测试数据的组数n，后面跟着n行输入。每组测试数据占1行，包括一个正整数a (a < 32768)。 输出要求 n行，每行输出对应一个输入。输出是两个正整数，第一个是最少的动物数，第二个是最多的动物数，两个正整数用空格分开。如果没有满足要求的情况出现，则输出2个0。 输入样例 2 3 20 输出样例 0 0 5 10 解题思路 这个问题可以描述成任给一个整数N，如果N是奇数，输出0 0，否则如果N是4的倍数，输出N / 4 N / 2，如果N不是4的倍数，输出N/4+1 N/2。这是一个一般的计算题，只要实现相应的判断和输出代码就可以了。题目中说明了输入整数在一个比较小的范围内，所以只需要考虑整数运算就可以了。 参考程序 1.#include 试题 1、数学黑洞（程序文件名maths.c/maths.cpp） 【问题描述】 任给一个4位正整数，其各位数位上的数字不全相同，将数字重新组合成一个最大的数与最小的数相减，重复这个过程，最多7步，必得6174。对任给的4位正整数（各位数位上的数字不全相同），编程输出掉进黑洞的步数。 【输入】 一行，一个4位正整数n（1000< n<9999） 【输出】 掉进黑洞的步数 输入 1234 输出 3 2、进制转换（程序文件名conver.c/conver.cpp） 【问题描述】 任给一个十进制整数n,及正整数m(m<=16且m≠10), 将n转换成m进制并输出。 【输入】 一行，两个整数n，m（0 ≤ n ≤ 500000，2 ≤ m ≤ 16，且m≠10），中间用一个空格隔开，其中n 表示十进制数。 【输出】 转换后的数 【输入输出样例】 输入 255 8 输出 377 3、分数线划定（程序文件名score.c/score.cpp） 【问题描述】 公务员选拔工作正在 A 市如火如荼的进行。为了选拔优秀人才，A 市对所有报名的选手进行了笔试，笔试分数达到面试分数线的选手方可进入面试。面试分数线根据计划录取人数的150%划定，即如果计划录取m名公务员，则面试分数线为排名第m*150%（向下取整）名的选手的分数，而最终进入面试的选手为笔试成绩不低于面试分数线的所有选手。现在就请你编写程序划定面试分数线，并输出所有进入面试的选手的报名号和笔试成绩。 【输入】 第一行，两个整数n，m（5 ≤ n ≤ 5000，3 ≤ m ≤ n），中间用一个空格隔开，其中n 表示报名参加笔试的选手总数，m 表示计划录取的人数。输入数据保证m*150%向下取整后小于等于n。 第二行到第 n+1 行，每行包括两个整数，中间用一个空格隔开，分别是选手的报名号k（1000 ≤ k ≤ 9999）和该选手的笔试成绩s（1 ≤ s ≤ 100）。数据保证选手的报名号各不相同。 【输出】 第一行，有两个整数，用一个空格隔开，第一个整数表示面试分数线；第二个整数为进入面试的选手的实际人数。 从第二行开始，每行包含两个整数，中间用一个空格隔开，分别表示进入面试的选手的报名号和笔试成绩，按照笔试成绩从高到低输出，如果成绩相同，则按报名号由小到大的顺序输出。 【输入输出样例】 输入 6 3 1000 90 3239 88 2390 95 7231 84 1005 95 1001 88 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。 The Mailboxes Manufacturers Problem Time Limit:1000MS Memory Limit:65536K Total Submit:299 Accepted:227 Description In the good old days when Swedish children were still allowed to blowup their fingers with fire-crackers, gangs of excited kids would plague certain smaller cities during Easter time, with only one thing in mind: To blow things up. Small boxes were easy to blow up, and thus mailboxes became a popular target. Now, a small mailbox manufacturer is interested in how many fire-crackers his new mailbox prototype can withstand without exploding and has hired you to help him. He will provide you with k(1 ≤ k≤ 10) identical mailbox prototypes each fitting up to m(1 ≤ m≤ 100) crackers. However, he is not sure of how many firecrackers he needs to provide you with in order for you to be able to solve his problem, so he asks you. You think for a while and then say, “Well,if I blow up a mailbox I can’t use it again, so if you would provide me with only k = 1 mailboxes, I would have to start testing with 1 cracker, then 2 crackers, and so on until it finally exploded. In the worst case, that is if it does not blow up ev en when filled with m crackers, I would need 1 + 2 + 3 + … + m = m ×(m+ 1) ? 2 crackers. If m = 100 that would mean more than 5000 fire-crackers!” “That’s too many,” he replies. “What if I give you more than k = 1 mailboxes? Can you find a strategy that requires less crackers?” Can you? And what is the minimum number of crackers that you should ask him to provide you with? You may assume the following: 1.If a mailbox can withstand x fire-crackers, it can also withstand x? 1 fire-crackers. 2.Upon an explosion, a mailbox is either totally destroyed (blown up) or unharmed, which means that it can be reused in another test explosion. 全国大学生电子设计竞赛 第一届（1994年） 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛 A.简易数控直流电源 B.多路数据采集系统 第二届（1995年） 第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛 A.实用低频功率放大器 B.实用信号源的设计和制作 C.简易无线电遥控系统 D.简易电阻、电容和电感测试仪 第三届（1997年） 第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛 A.直流稳定电源 B.简易数字频率计 C.水温控制系统 D.调幅广播收音机 第四届（1999年） 第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛 A.测量放大器 B.数字式工频有效值多用表 C.频率特性测试仪 D.短波调频接收机 E.数字化语音存储与回放系统 第五届（2001年） 第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛 A.波形发生器 B.简易数字存储示波器 C.自动往返电动小汽车 D.高效率音频功率放大器 E.数据采集与传输系统 F.调频收音机 第六届（2003年） 第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛 A.电压控制LC振荡器 B.宽带放大器 C.低频数字式相位测量仪 D.简易逻辑分析仪 E.简易智能电动车 F.液体点滴速度监控装置 第七届（2005年） 第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛 A.正弦信号发生器 B.集成运放测试仪 C.简易频谱分析仪 D.单工无线呼叫系统 E.悬挂运动控制系统 F.数控恒流源 G.三相正弦波变频电源 第八届（2007年） 第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛 A.音频信号分析仪 B.无线识别 C.数字示波器 D.程控滤波器 E.开关稳压电源 F.电动车跷跷板 G.积分式直流数字电压表 H.信号发生器 I.可控放大器 J.电动车跷跷板 第九届（2009年） 第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛 A.光伏并网发电模拟装置 B.声音导引系统 C.宽带直流放大器 D.无线环境监测模拟装置 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 C语言程序设计大赛题 目 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 1.角谷猜想 日本一位中学生发现一个奇妙的“定理”，请角谷教授证明，而教授无能为力，于是产生角谷猜想。猜想的内容是：任给一个自然数，若为偶数除以2，若为奇数则乘3加1，得到一个新的自然数后按照上面的法则继续演算，若干次后得到的结果必然为1。请编程验证。 *问题分析与算法设计 本题是一个沿未获得一般证明的猜想，但屡试不爽，可以用程序验证。 题目中给出的处理过程很清楚，算法不需特殊设计，可按照题目的叙述直接进行证。 *程序说明与注释 #include<> intmain() { intn,count=0; printf("Pleaseenternumber:"); scanf("%d",&n);/*输入任一整数*/ do{ if(n%2) { n=n*3+1;/*若为奇数，n乘3加1*/ printf("[%d]:%d*3+1=%d\n",++count,(n-1)/3,n); } else { n/=2;/*若为偶数n除以2*/ printf("[%d]:%d/2=%d\n",++count,2*n,n); } }while(n!=1);/*n不等于1则继续以上过程*/ } 2.四方定理 数论中着名的“四方定理”讲的是：所有自然数至多只要用四个数的平方和就可以表示。 请编程证此定理。 *问题分析与算法设计 本题是一个定理，我们不去证明它而是编程序验证。 对四个变量采用试探的方法进行计算，满足要求时输出计算结果。 #include<> #include<> intmain() { intnumber,i,j,k,l; printf("Pleaseenteranumber="); scanf("%d",&number);/*输入整数*/ for(i=1;i 2017全国大学生电子设计竞赛H 题 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 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. 1、编写程序，从键盘上连续输入若干字符，直到回车换行符结束。统计并输出所输入的空格、 大写字母、小写字母，以及其他字符(不含回车换行符)的个数。 #include "" main() { char ch=' '; int i=0, j=0, k=0, m= ?1; do { if (ch>='a' && ch<='z') i++; else if (ch>='A' && ch<='Z') j++; else if (ch == ' ') m++; else k++; }while((ch=getchar())!='\n'); printf ("small letter = %d, capital letter = %d\n", i, j); printf ("space = %d, other = %d\n", m, k); } 编写程序，求100～999之间所有的水仙花数。所谓“水仙花数”，即是一个三位数，它个位、十位、百位数字的立方和，恰好等于该数本身。 #include "" main() { int i, j = 1; int nf, ns, nt; for (i =100; i<=999; i++) { nf = i%10; ns = i/10%10; nt = i/100; nf = nf * nf * nf; ns = ns * ns * ns; nt = nt * nt * nt; if ((nf + ns + nt) == i) { printf ("The %d's number is %d\n", j, i); j++; } } 编写程序，求1-1/2+2/3-3/4+4/5-5/6+6/7….-99/100= 4、编写程序，随机产生1-35个不重复的数，并打印结果。 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。 附件2： 2017年全国大学生电子设计竞赛进度安排 一、第一阶段（1月至5月），报名、征题工作 (1) 1月份召开2017年全国竞赛启动工作会议，并由全国竞赛组委会发出《关于组织2017年全国大学生电子设计竞赛的通知》。 (2) 3月份各赛区按《关于组织2017年全国大学生电子设计竞赛的通知》精神，完善赛区竞赛组委会和专家组。各赛区向本地区高校转发有关文件，制定赛区工作计划，组织指导本赛区各高校竞赛准备工作。 (3) 4月份召开全国竞赛专家组工作会议。 (4) 各赛区竞赛组委会根据《2017年全国大学生电子设计竞赛命题原则及要求》，广泛发动各高等学校、科研单位及有关企事业单位征集本届竞赛题目，并经赛区专家组初选之后，于5月31日前通过电子邮件报送全国竞赛组委会秘书处。 (5) 5月份召开全国专家组工作会议。 (6) 5月上旬各赛区将赛区竞赛组委会和专家组名单报全国竞赛组委会秘书处备案，赛区竞赛组委会及专家组名单请注明所有成员的单位、职称、邮编、办公电话、手机、电子信箱等，以方便联系。 (7) 5月份各赛区组织学生报名，并于5月31日前将本赛区《2017年全国大学生电子设计竞赛赛区报名汇总表》，报全国竞赛组委会秘书处备案。学生参赛名单以进入赛场时为准。 二、第二阶段（6月至9月），命题、竞赛、评审工作 (1) 6月份，召开全国专家组工作会议。 (2) 7月22日至23日，召开全国竞赛组织工作会议；部署竞赛事 宜，包括宣讲竞赛规则及竞赛期间有关注意事项。 (3) 7月27日至8月7日，召开全国竞赛专家组命题工作会议，编制并确定2017年全国竞赛题目，报全国竞赛组委会审批。同时，制定评分标准及有关评分原则、表格等。 (4) 8月2日，网上公布竞赛元器件及设备清单并可启封。 (5) 8月8日召开全国竞赛组委会会议，审批2017年竞赛题目。 (6) 8月9日（星期三）8:00至12日（星期六）20:00，举行2017年全国竞赛，开赛前半小时网上发题。 (7) 12日晚20:00竞赛结束后，全国竞赛组委会秘书处通过电子邮件向赛区专家组组长发放测试表。 (8) 8月13日至19日，各赛区组织评审工作。填写《2017年全国大学生电子设计竞赛赛区实际参赛队汇总表》，并于8月21日前报全国竞赛组委会秘书处备案。 (9) 8月21日前各赛区将参加全国评审的优秀参赛队的材料以快递方式寄出，以寄送时间为准，寄送地点将会在全国竞赛组织工作会议上确定；也可派专人报送全国竞赛组委会秘书处，并妥善集中保存本次竞赛优秀参赛队的全部制作实物及相关文字材料，以备全国竞赛组委会和专家组抽调检查。 (10) 未报送参加全国评审的参赛队材料，请各赛区妥善保存。 (11) 8月21日8:00至15:00各赛区进行综合测评，题目通过电子邮件发给各赛区竞赛专家组长，测评前发题，当日完成测评并封存测评记录。 (12) 8月22日各赛区将综合测评材料以快递方式寄出或派专人报送全国竞赛组委会秘书处。 (13) 8月25日至9月2日召开全国专家组评审工作会议。期间请大学生电子设计竞赛设计报告完整版
程序设计比赛试题
2017全国大学生电子设计竞赛H题
2017年电子设计大赛比赛题目及评分标准
2017年全国大学生电子设计竞赛
第六届程序设计比赛题目与答案
程序设计大赛试题及答案
2017年全国大学生电子设计竞赛试题
acm程序设计大赛题目
1994-2017年全国大学生电子设计竞赛题标题集合
电子设计大赛题目
C语言程序设计大赛题目
2017全国大学生电子设计竞赛H题
C语言程序设计竞赛模拟试题
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进度安排(last)
- 2021年省赛区大学生电子设计TI杯电子设计竞赛试题
- 重庆理工大学《C语言程序设计》比赛预赛试题及答案-(A3版)
- 2020ICPC江西省大学生程序设计竞赛（A,B,E,G,H,I,K,L,M）
- 大学经典C语言编程试题
- C语言程序设计大赛题目和答案
- 大学生程序设计竞赛试题(正式赛)
- 国际大学生程序设计大赛（ACMICPC）简介及竞赛样题
- acm大学生程序设计试题
- 2023年福建省第三届大学生程序设计竞赛题目
- 大学生程序设计竞赛样题
- 国际大学生程序设计竞赛试题与分析（一）
- acm程序设计大赛试题
- 大学生程序设计竞赛选拔题目new
- 2023cupt题目解析汽笛
- 2023全国大学生程序设计竞赛题解析
- 2023全国大学生程序设计竞赛题目
- 程序设计大赛试题及答案
- 安徽省第六届安徽省大学生程序设计竞赛题目
- 华南理工大学第一届程序设计竞赛比赛试题
- 2016江苏省大学生电子设计竞赛D题(附源程序)