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a4学第四届大学生电子设计竞赛试题A题


兰州理工大学第四届大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
1、2012 年 5 月 28 日竞赛正式开始,每队按要求在提供的题目中任选一题。 2、每队严格限制 3 人。 3、竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源。 4、2012 年 8 月 30 日竞赛结束,8 月 31 日早 8:00 上交设计报告、制作实物,9 月 15 日学校组织测试,所有参赛队均到指定地

点进行测试。

滴水器滴水检测系统(A-1)
一、任务: 设计并制作一个滴水检测系统。如图 1 所示。

滴水器

打印机

传感器

检测电路

计算机





键盘

显示

图 1 结构原理 二、要求: 1、基本要求: (1) 、具有水滴水速度显示功能。 (2) 、具有水滴个数计数显示功能。 (3) 、具有水滴滴量累计功能。 (4) 、具有水滴滴量累计后,显示单位升,数据有效位到小数点后三位。并能够换算 成毫升、公斤、立方米等功能。 2、发挥部分: (1) 、具有存储数据自动回放功能、打印功能。 (2) 、具有精确显示检测的水滴滴水速度和水滴滴量其误差≤1%功能。 (3) 、具有定时启、停功能,显示数据有效位到小数点后四位。

三、评分标准: 项目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路 图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。 基本要求 完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 完成第(4)项 完成第(1)项 发挥部分 完成第(2)项 完成第(3)项 四、说明:滴水器可选用滴液瓶、滴液管。 50 18 8 8 16 20 20 10 满分

兰州理工大学第四届大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
1、2012 年 5 月 28 日竞赛正式开始,每队按要求在提供的题目中任选一题。 2、每队严格限制 3 人。 3、竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源。 4、2012 年 8 月 30 日竞赛结束,8 月 31 日早 8:00 上交设计报告、制作实物,9 月 15 日学校组织测试,所有参赛队均到指定地点进行测试。

自动定量水温控制器(A-2)
一、任务 有 A、B、C 三个水容器,A 为供热水容器,B 为供冷水容器,C 为冷热水混合容器。 工作原理是由 A 容器向 C 容器注入热水(温度任意,但要高于 C 容器目标温度) ,B 容器向 C 容器注入冷水(温度任意,但要不高于 C 容器目标温度) 。要求在 C 容器中冷热 水混合后总体积(或液位高度)固定不变,并且 C 容器中水的温度能够在 40-60℃之间任 意设定。 A、B 容器的大小不限,C 容器的高度大于 10cm,口直径大于 5cm。 二、要求 1、基本要求 (1)能够通过键盘设定 C 容器的目标温度,按开始键开始工作。 (2)C 容器中水的温度误差小于±2℃ (3)C 容器中水的高度误差小于±1cm (4)实时显示 C 容器中水的温度。 2、发挥部分 (1)按开始键工作,计时并显示工作时间。 (2)C 容器中水的温度误差小于±1℃ (3)C 容器中水的高度误差小于±0.2cm (4)实时显示 A、B、C 三个容器中水的温度。 (5)其它创新。

三、评分标准: 项目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路 图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。 基本要求 完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 完成第(4)项 完成第(1)项 完成第(2)项 发挥部分 完成第(3)项 完成第(4)项 完成第(5)项 四、说明 1、 自动定量水温控制器为一独立控制器, 只允许在最小系统板基础上实现全部功能。 2、在高(50~60℃) ,低(40~50℃)两个温度段内分别设置目标温度并进行测试, 在温度精度和高度精度相同的情况下,按实现控制要求的时间快慢排序。 3、按开始键之前 C 容器应清空,整个控制过程中只能向其中注入冷水或热水,不允 许把水从 C 容器中移出。 50 15 15 10 10 10 10 10 10 10 满分

兰州理工大学第四届大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
1、2012 年 5 月 28 日竞赛正式开始,每队按要求在提供的题目中任选一题。 2、每队严格限制 3 人。 3、竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源。 4、2012 年 8 月 30 日竞赛结束,8 月 31 日早 8:00 上交设计报告、制作实物,9 月 15 日学校组织测试,所有参赛队均到指定地点进行测试。

LED 点阵显示屏设计及制作(A-3)
一、任务 设计并制作一台简易 LED 电子显示屏, 行*64 列点阵显示。 16 LED 电子显示屏原理框 图如下。

LED 显示控制

PC 机

串 行 口

数据存储器

控制器

键盘接口

键盘

二、要求 1、基本要求 (1)自制一台简易 16 行*64 列点阵显示的 LED 电子显示屏; (2)自制显示屏控制器,扩展键盘和相应的接口实现多功能显示控制,显示屏显示数 字和字母亮度适中,应无闪烁。 (3)通过按键切换显示屏能交替显示数字串,英文字符串和汉字句子。 2、发挥部分 (1)实现信息的左右滚屏显示; (2)预存信息的定时循环显示; (3)实现实时时间的显示,显示屏数字显示: 时∶分∶秒(例如 12∶34∶56) ; (4)LED 显示屏亮度连续可调; (5)增大到 10 组(每组汉字 8 个或 16 个数字和字符)预存信息,信息具有掉电保护; (6)实现和 PC 机通讯,通过 PC 机串口直接对显示信息进行更新(须做 PC 机客户程 序) ; (7)其他。 三、评分标准 项目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路 图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。 基本要求 完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 发挥部分 完成第(4)项 完成第(5)项 完成第(6)项 完成第(7)项 四、说明 1、显示格式和显示信息可以自定义。 2、LED 显示屏只允许使用 8*8 LED 点阵显示模块。且不允许使用智能集成驱动模块。 满分 50 20 15 15 6 6 6 10 6 10 6

兰州理工大学第四届大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
1、2012 年 5 月 28 日竞赛正式开始,每队按要求在提供的题目中任选一题。 2、每队严格限制 3 人。 3、竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源。 4、2012 年 8 月 30 日竞赛结束,8 月 31 日早 8:00 上交设计报告、制作实物,9 月 15 日学校组织测试,所有参赛队均到指定地点进行测试。

水箱水位自动控制装置(A-4)
一、任务 设计并制作一个水箱水位自动控制装置,原理示意图如下:

二、要求

1、基本要求:设计并制作一个水箱水位自动控制装置。 (1) 水箱 1 的长×宽×高为 50 ×40 ×40 cm; 水箱 2 的长×宽×高为 40× 30 × 40 cm(相同容积亦可) ;水箱 1 的放在地面,水箱 2 放置高度距地 0.8-1.2m。 (2)在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变,误差≤ 1cm。 (3)水箱 2 中要求的水位高度及上下限可以通过键盘任意设置; (4)实时显示水箱 2 中水位的实际高度和水泵、阀门的工作状态。 2、发挥部分: (1)在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变,误差≤ 0.3 cm。 (2)由无线远程控制器实现基本要求,无线通讯距离不小于 10 米。远程控制器上能 够同步实现超限报警显示。 (3)其他创新。

三、评分标准 项目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算, 电路图及有关设计文件,测试数据及测试结果分析。 完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 完成第(4)项 完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 满分 50 15 15 10 10 20 15 15

基本要求

发挥部分

四、说明 1. 水箱 2 材质建议采用透明材料制作。 2. 现场控制器和远程控制器需独立封装,外形美观。

兰州理工大学第四届大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
1、2012 年 5 月 28 日竞赛正式开始,每队按要求在提供的题目中任选一题。 2、每队严格限制 3 人。 3、竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源。 4、2012 年 8 月 30 日竞赛结束,8 月 31 日早 8:00 上交设计报告、制作实物,9 月 15 日学校组织测试,所有参赛队均到指定地点进行测试。

智能车模型(A-4)
一、任务 设计一款智能车模型,其长宽不超过 300×150mm,要求在自定义行车轨迹及其以黑 色引导线 (宽度不超过 20mm) 作为引导方式下完成行驶过程, 行车轨迹长度大于 2000mm, 且必须有 3 个以上的拐弯;在轨迹下放置铁片(不少于 4 个) ,小车在行驶过程中,可 以检测出铁片数量及位置。 二、要求 1.基本要求 (1)在 8 分钟内完成从起点沿引导线行驶到终点,并在到达终点时能够自动停止 行驶。 (2)在检测到铁片时能提示,并停车 2 秒(明显停滞) 。然后继续行驶。 (3)实时显示检测到铁片的个数和行驶时间。 (4)记录从第一个铁片开始已行驶的距离,并能够在停车时交替显示行驶时间与 距离。 2.发挥部分 (1)在行车轨迹的中间,断开 300mm 的引导线,仍能够在 2 分钟完成全程行驶。 (2)在行车轨迹的中间,增加一片距离引导线 70mm 以上的铁片,能够检测出,并 在 2 分钟完成全程行驶。 (3)总时间越少越好。 (4)其它特色与创新。

三、评分意见

四、几点说明 1、铁片形状为 30×30mm 的薄片。可以用胶带固定在行车轨迹上。 (测试时自己准备铁 片) 2、在检测时,轨迹、铁片位置、断点位置由检测人员确定。 3、在检测时,有三次测试机会,以最好成绩为准。 4、参考轨迹

兰州理工大学第四届大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
1、2012 年 5 月 28 日竞赛正式开始,每队按要求在提供的题目中任选一题。 2、每队严格限制 3 人。 3、竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源。 4、2012 年 8 月 30 日竞赛结束,8 月 31 日早 8:00 上交设计报告、制作实物,9 月 15 日学校组织测试,所有参赛队均到指定地点进行测试。

防火防盗报警系统(A-6)
一、任务
设计并制作一套防火防盗报警系统。系统结构如图 3 所示。
红外遥控 红外接收 烟雾检测

温度检测 人体红外检测
振动检测

声光报警

执行 系统

语音报警

电池供电
图 3 系统结构图

二、具体指标与分值(理论设计满分 100 分)

任务

要求 整个系统供由两节 1.5V 电池提供(系统所需其他电压可 设计电压变换电路产生) 。

分值 10

基本部分

系统具有温度检测功能,温度检测范围-20℃~150℃,且 温度报警值根据实际情况可在-10℃~+120℃内设定。 系统具有烟雾和振动检测功能, 且根据实际情况可设定报 警值。 系统具有人体红外检测功能,检测距离大于 5 米。 系统具有声光报警功能。 系统具有语音报警功能,能说明各种报警情况。

15

10 10 5 20 20 10

发挥部分

系统具有红外遥控功能, 遥控距离大于 5 米, 能对各种报 警进行相应的屏蔽。 其它(附加功能、低功耗、性价比等) 。

三、说明
1.设计方案中不能使用单片机、可编程逻辑器件等可编程器件; 2.设计报告中应给出主要设计过程及各元器件参数及型号; 3.理论设计部分成绩由设计报告和现场答辩综合评定。

兰州理工大学第四届大学生电子设计竞赛试题
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多功能电子万年历(A-7)
一、设计任务
设计一个具有多种功能的电子万年历。

二、要求 1、基本要求
(1)能显示阳历年、月、日、星期、小时、分、秒 (2)显示模块采用 LCD 液晶显示,要求能用按键调整时间。 (3)能显示阴历月、日,在显示阴历时间时能标明是否为闰年。 (4)具有定时报警功能,能够进行整点和半点语音报时。 (5)具有闹铃设定功能

2、发挥部分
(1)掉电存储功能,可存储掉电前用户定时设置。 (2)具有日程管理,可以设定指定日期的日程,可以设置日程的提醒时间,并可用语音 进行提示。 (3)可以保存 30 个日程设定,每个日程的提醒采用音乐提醒,至少有 5 首歌曲进行选 择播放,提示音乐具有重复播放功能。

三、评分标准


系统方案



主要内容
比较与选择

分数
5

方案描述 理论分析与计算 逻辑控制电路设计 15 日程设定和日期计算方法 电路与程序设计 电路设计 10 程序设计 测试方案与测试结果 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析 设计报告结构及规范性 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 总分 50 50 8 12

设计 报告

基本 要求 提 部

基本实现时间显示,时间调整功能以及时间的语音播报,工艺 较好

高 完成第(1)项 分 完成第(2)项

10 15 20 5 50

(高级 完成第(3)项 组 求) 要 其他
总分

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音频功率放大器(A-8)
一、任务
设计并制一个音频功率放大器,将 MP3 输出的音乐信号进行功率放大。

二、基本参数:
(1)输出功率:≥2×10W,THD ≤1% (2)负载电阻:8Ω (3)频率范围 100——18000HZ

三、要求
1、基本要求 (1)有音量调节; (2)设有均衡电路; (3)自制电源; 2、发挥部分 (1)用 LED 实现电平指示; (2)设置开机扬声器延迟保护; (3)设置输出过流保护。

四、评分标准
项目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析 与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器, 测试数据及测试结果分析。 实际完成情况 满分 50 50

基本要求

完成第(1)项 发挥部分 完成第(2)项 完成第(3)项 其他

15 10 15 10

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小功率数控电流源(A-9)
一、任务
设计并制作数控直流电流源。输入交流 200~240V,50Hz;输出直流电压≤10V。其原理 示意图如下所示。

二、要求
1、基本要求 (1)输出电流范围: 10---500mA; (2)可设置并显示输出电流给定值,要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的 1%+1 mA; (3)具有“+”“-”步进调整功能,步进≤10mA; 、 (4)改变负载电阻,输出电压在 10V 以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的 1%+2mA;

(5)纹波电流≤2mA; (6)自制电源。 2、发挥部分 (1)输出电流范围为 5mA~1000mA,步进 1mA; (2)改变负载电阻,输出电压在 10V 以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的 0.1%+1 mA; (3)纹波电流≤0.2mA;

三、评分标准
项目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算, 电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结 果分析。 实际完成情况 完成第(1)项 发挥部分 完成第(2)项 完成第(3)项 其他 满分

50

基本要求

50 10 20 10 10

注:1、需留出输出电流和电压测量端子;
2、输出电流可用高精度电流表测量;如果没有高精度电流表,可在采样电阻上测量电压换算成 电流; 3、纹波电流的测量可用低频毫伏表测量输出纹波电压,换算成纹波电流

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简易对讲机(A-10)
一、任务
设计并制做一套简易对讲机。

二、要求
1、基本要求 (1)要求在 10 米的范围内能够进行对讲; (2)语音基本清晰; (3)电池供电。 2、发挥部分 (1)要求在 100 米的范围内能够进行对讲; (2)语音要比较清晰; (3)其它发挥功能。

三、评分标准
项目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析 与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器, 测试数据及测试结果分析。 实际完成情况 完成第(1)项 发挥部分 完成第(2)项 完成第(3)项 满分 50 50 20 15 15

基本要求


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