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2015年全国大学生电子设计竞赛综合测评题

2015年全国大学生电子设计竞赛综合评测题

综合测评注意事项

(1) 综合测评于2015年8月24日8:00正式开始,8月24日15:00结束;

(2) 本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。

(3) 综合测评题以对为单位采用全封闭方式进行,现场规则按《综合测评纪律与规定》执行。

(4) 综合测评结束时,制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》,有全国专家 组委

派的专家封存、交赛区保管。

多种波形产生电路

使用题目指定的综合测试板上的555芯片、74LS74芯片和一片通用四运放

324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出方波Ⅰ、方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的多种波形产生电路。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、注明综合测试版编号),与综合测试版一同上交。

1.设计制作要求

使用555时基电路产生频率为20kHz-50kHz的方波Ⅰ作为信号源;利用此方

波Ⅰ,可在四个通道输出4种波形:每通道输出方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正

弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为600欧姆。

2.五种波形的设计要求

(1)使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为

1V的方波Ⅰ;

(2)使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度

为1V的方波Ⅱ;

(3)使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度

峰峰值为3V的三角波;

(4)产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的

正弦波Ⅰ;

(5)产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ;

方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误

差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。

3.电源只能选用+10V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。

4.要求预留方波Ⅰ、方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源测试

端子。

5.每通道输出的负载电阻600欧姆应标清楚、至于明显位置,便于检查。 注意:不能外加55574LS74和324芯片,不能使用除综合测试板上的芯片以

外的其 它任何器件或芯片。

说明:

1、综合测评应在模数实验室进行,实验室能提供常规一起仪表、常用工具 和电阻、电容、电位器等。

2、综合测评电路板检查后发给参赛队,原则上不允许参赛队更换电路板。

3、若综合测评电路板上已焊好的32

4、74LS74和555芯片被损坏,允许提供

新的324、74LS74和555芯片,自行焊接,但要记录并酌情扣分;

4、提供324、74LS74和555芯片使用说明书。

2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题

2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题 综合测评注意事项 (1)综合测评于2013年9月16日8:00正式开始,9月16日15:00结束。 (2)本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。 (3)综合测评以队为单位采用全封闭方式进行,现场不能上网、不能使用手机。 (4)综合测评结束时,制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存,交赛区保管。 波形发生器 使用题目指定的综合测试板上的555芯片和一片通用四运放324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。给出设计方案、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。 设计制作要求如下: 1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为600欧姆。 2、四种波形的频率关系为1:1:1:3(3次谐波):脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8kHz—10kHz,输出电压幅度峰峰值为1V;正弦波Ⅱ输出频率范围为24kHz—30kHz,输出电压幅度峰峰值为9V;脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真(使用示波器测量时)。 频率误差不大于10%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。脉冲波占空比可调整。 3、电源只能选用+10V单电源,由稳压电源供给。不得使用额外电源。 4、要求预留脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源的测试端子。 5、每通道输出的负载电阻600欧姆应标示清楚、置于明显位置,便于检查。 注意:不能外加555和324芯片,不能使用除综合测试板上的芯片以外的其他任何器件或芯片。 说明: 1、综合测评应在模数实验室进行,实验室应能提供常规仪器仪表、常用工具和电阻、电容、电位器等。

全国大学生电子设计竞赛

全国大学生电子设计竞 赛 Revised as of 23 November 2020

2017年全国大学生电子设计竞赛 远程幅频特性测试装置(H题) 2017年8月12日 摘要 本远程幅频特性测试装置是由信号源、放大器、幅频特性装置、电源模块等组成。本设置中信号源的输出频率范围为:1MHz~40MHz且具有自动扫描功能,步进: 1MHz;放大器的输出电压的峰值为1V,且波形无明显失真;远程幅频特性测试装置可用示波器显示放大器输出信号的幅频特性。放大器的输出信号信息与笔记本电脑连接起来时,笔记本电脑就可完成放大器输出信号的幅频特性测试,并能以曲线的方式显现出来。用设计利DDS原理由FPGA经D/A转换产生扫频信号,再经待测网络实现峰值检测和相位检测,从而完成了待测网络幅频和相频特性曲线的测量和显示。经过调试,示波器显示待测网络频率范围1MHz~40 MHz的幅频和相频特性曲线,该系统工作稳定,操作方便。 关键词:频率特性测试仪、幅频特性、相频特性、FPGA

1.方案设计与论证 单片机的选择 方案一:普通的AT89S51从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。但是运算速度过慢,保护能力很差,AD、EEPROM等功能需要靠扩展,增加了硬件和软件负担

方案二:STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。还支持以太网、USB OTG和外设接口同时工作,因此,开发人员只需一颗芯片就能设计整合所有这些外设接口的网关设备。运算速度大约是51单片机的几十倍 方案三:采用以增强型80C51内核的STC系列单片机。AT89S51具有完整的输入输出、控制端口、以及内部程序存储空间。与我们通常意义上的类似,可以通过外接A/D,D/A转换电路及运放芯片实现对传感器传送信息的采集,且能够提供以点阵或LCD液晶及外接按键实现人机交互,能对内部众多连接对进行精确操控,具有强大的工控能力。其语法结构与我们常用的计算机C语言基本相同 方案选择:方案2运算速度较快,开发容易与相关设备兼容性高 整体方案设计 方案一:FFT法。这种频谱分析采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。它的频率范围受到ADC采集速率和FFT运算速度的限制。为获得良好的仪器线性度和高分辨率,ADC的取样率最少等于输入信号最高频率的两倍。FFT运算时间与取样点数成对数关系,频谱分析需要高频率、高分辨率和高速运算时,要选用高速的FFT硬件,或者相应的数字信号处理器(DSP)芯片。可见这种方法的优点是硬件电路简单,主要依靠软件运算,可以提高分辨率。其缺点是频率越高,对ADC和DSP芯片的速度要求越高,相应价格也越昂贵。 方案二:分段FFT。这种方法将输入信号分段,逐段进行FFT的处理,这样分段取样降低了对ADC和FFT硬件的速度要求,又可以在相对窄的频段内得到更高的频谱分辨率。但是这种方法在软件和硬件的设计和测试上显然要复杂很多。

年电子设计大赛综合测评题课程设计

郑州轻工业学院 电子技术课程设计 题目:2015年电赛测评试题姓名:_ 王苗龙 专业班级:电信13-01 学号:541301030134 ___________ 院(系):电子信息工程学院指导教师:曹卫锋谢泽会 完成时间:2015年10月29日 郑州轻工业学院 课程设计任务书

题目2015年电子设计大赛综合测评试题 专业电信工程13-1学号541301030134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1. 阅读相关科技文献。 2?学习电子制图软件的使用。 3?学会整理和总结设计文档报告。 4?学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波I; 2、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波H; 3、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的三角波; 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波I; 5、产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波H; 方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1?何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2010年8月 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月 3 .王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月 4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月 5?康华光,电子技术基础,高教出版社,2006年1月 完成期限:2015 年10月30日 指导教师签章: ____________________________ 专业负责人签章: __________________________ 2015年10月26日

2009年全国大学生电子设计大赛题目(全)

光伏并网发电模拟装置(A 题) 【本科组】 一、任务 设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S 和电阻R S 模拟光伏电池,U S =60V ,R S =30Ω~36Ω;u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V ,频率f REF 为45Hz~55Hz ;T 为工频隔离变压器,变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10,将u F 作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L =30Ω~36Ω。 R L U S 图1 并网发电模拟装置框图 二、要求 1.基本要求 (1)具有最大功率点跟踪(MPPT )功能:R S 和R L 在给定范围内变化时, 使d S 1 2 U U =,相对偏差的绝对值不大于1%。 (2)具有频率跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化时,使u F 的频率f F =f REF , 相对偏差绝对值不大于1%。 (3)当R S =R L =30Ω时,DC-AC 变换器的效率η≥60%。 (4)当R S =R L =30Ω时,输出电压u o 的失真度THD ≤5%。 (5)具有输入欠压保护功能,动作电压U d (th )=(25±0.5)V 。 (6)具有输出过流保护功能,动作电流I o (th )=(1.5±0.2)A 。 2.发挥部分 (1)提高DC-AC 变换器的效率,使η≥80%(R S =R L =30Ω时)。 (2)降低输出电压失真度,使THD ≤1%(R S =R L =30Ω时)。 (3)实现相位跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时,

均能保证u F 与u REF 同相,相位偏差的绝对值≤5°。 (4)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态。 (5)其他。 三、说明 1.本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。 2.U S 采用实验室可调直流稳压电源,不需自制。 3.控制电路允许另加辅助电源,但应尽量减少路数和损耗。 4.DC-AC 变换器效率o d P P η= ,其中o o1o1P U I =?,d d d P U I =?。 5.基本要求(1)、(2)和发挥部分(3)要求从给定或条件发生变化到电路 达到稳态的时间不大于1s 。 6.装置应能连续安全工作足够长时间,测试期间不能出现过热等故障。 7.制作时应合理设置测试点(参考图1),以方便测试。 8.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、 主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。

2015年电子设计大赛综合测评题课程设计报告书

2015年电子设计大赛综合测评试题电子技术课程设计 题目: 2015年电赛测评试题 姓名:王苗龙 专业班级:电信13-01 学号: 4 院(系):电子信息工程学院 指导教师:卫锋泽会 完成时间: 2015年10月 29日

轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 专业电信工程13-1 学号 4 王苗龙 主要容、基本要求、主要参考资料等: 主要容 1.阅读相关科技文献。 2.学习电子制图软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4.学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅰ; 2、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅱ; 3、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的三角波; 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ; 5、产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ;方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误差不大于5%;通带输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,大学,2010年8月 2.福安,电子电路设计与实践,科学技术,2001年10月 3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学,1999年10月 4.银华,电子线路设计指导,航空航天大学,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教,2006年1月 完成期限: 2015年10月30日 指导教师签章: 专业负责人签章: 2015 年 10月26日

历年年全国大学生电子设计竞赛题目

历年年全国大学生电子设计竞赛题目 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

2015年全国大学生电子设计竞赛题目 【本科组】 双向DC-DC变换器(A题) 风力摆控制系统(B题) 多旋翼自主飞行器(C题) 增益可控射频放大器(D题) 80MHz-100MHz频谱分析仪(E题) 数字频率计(F题) 短距视频信号无线通信网络(G题) 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

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

电子设计大赛综合测评题课程设计解析

郑州轻工业学院 电子技术课程设计> @ 题目: 2015年电赛测评试题 姓名:王苗龙 专业班级:电信13-01 学号: 0134 ~ 院(系):电子信息工程学院 指导教师:曹卫锋谢泽会

完成时间: 2015年10月 29日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 ~ 专业电信工程13-1 学号 0134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。 2.学习电子制图软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4.学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 ~ 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅰ; 2、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅱ; 3、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的三角波; 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ; 5、产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ;方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2010年8月 . 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月 3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月 4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教出版社,2006年1月 完成期限: 2015年10月30日 指导教师签章:

大学生电子设计竞赛综合测评题目

2011年全国大学生电子设计竞赛综合测评题 综合测评注意事项 (1)综合测评于2011年9月13日8:00正式开始,9月13日15:00结束。 (2)本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。 (3)综合测评以队为单位采用全封闭方式进行,现场不能上网、不能使用手机。 (4)综合测评结束时,制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》,由全国专家组委派的专家封存,交赛区保管。 集成运算放大器的应用 使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1(a ),实现下述功能: 使用低频信号源产生 , 的正弦波信号,加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号u o1,u o1如图1(b )所示,T 1=0.5ms ,允许T 1有±5%的误差。 (a ) (b ) 图1 图中要求加法器的输出电压u i2=10u i1+u o1。u i2经选频滤波器滤除u o1频率分量,选出f 0信号为u o2,u o2为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。u o2信号再经比较器后在1k Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压u o3。 电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。 要求预留u i1、u i2、u o1、u o2和u o3的测试端子。 ()100.1sin 2V i u f t π=0500Hz f =

说明: 1.综合测评应在模数实验室进行,实验室应能提供常规仪器仪表和电阻、电容 等; 2.电路板检查后发给参赛队,原则上不允许参赛队更换电路板; 3.若电路板上已焊好的LM324被损坏,允许提供新的LM324芯片,自行焊接, 但要酌情扣分; 4.提供LM324使用说明书。

2015全国电子设计大赛B题风力摆

2015年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统(B题) 2015年8月15日

摘要 本系统以飞思卡尔K60单片机为控制核心,结合3轴加速度传感器+3轴陀螺仪MMA7361模拟陀螺仪传感器。BTN7971电路作为驱动轴流风机动力模块。根据三维角度传感器采集的角度值反馈到单片机输出PWM控制风机摆按照一定规律运动,得到相应的的轨迹。 关键词:K60;PWM控速;MMA7361;角度采集

目录 一、系统方案 (1) 1、单片机的论证与选择 (1) 2、传感器的论证与选择 (1) 3 驱动电路的论证与选择 (1) 二、系统理论分析与计算 (2) 1、系统理论分析与计算 (2) 三、电路与程序设计 (3) 1、电路的设计 (3) (1)系统板电路原理图 (3) (2)驱动模块电路原理图 (3) (3)传感器电路原理图 (4) (4)电源 (4) 2、程序的设计 (5) (1)程序功能描述与设计思路 (5) (2)程序流程图 (5) 四、测试方案与测试结果 (6) 1、测试方案 (6) 2、测试条件与仪器 (6) 3、测试结果及分析 (6) (1)测试结果(数据) (6) (2)测试分析与结论 (6) 五、结论与心得 (7) 六、参考文献 (7) 附录1:源程序 (8)

风力摆控制系统(B题) 【本科组】 一、系统方案 本设计采用了K60单片机为控制核心,采用BTS7971智能功率芯片驱动电机。MMA7361加速度计测量摆杆的角度,采用双电源供电,由航模电池直接供电驱动电路,电流大。由LM1117-5V等稳压组成的多路稳压模块供给单片机,陀螺仪等模块。 根据MMA7361加速度计采集摆杆运动的角速度,经过互补滤波,PD算法计算得到摆杆的角度,显示在液晶屏。角度作为条件判读依据,根据得到的角度,设定PWM 的输入大小。从而控制不同方向风机的做功,风机的不同倾角会引起风机的加减速使摆杆摆出不同姿势。 1、单片机的论证与选择 方案一:采用ATMEL公司的AT89C51作为控制器。51单片机运算能力强,软件编程灵活,自由度大。但是由于要处理的传感器数量较多,且图像数据较为庞大,51的IO口和运行能力不能达到要求。另外51单片机需要仿真器来实现软硬件调试,较为烦琐。 方案二:采用飞思卡尔半导体公司的kinetis微控制器作为控制核心。采用由Freescale半导体公司生产的Kinetis K60单片机作为主控系统系列微控制器飞思卡尔公司推出的基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器,具有强大的运算处理能力和丰富的片内资源。 由于组员对K60的使用较为熟悉,同时考虑到功能要求,我们选择方案二Kinesis K60芯片作为控制核心。 综合以上二种方案,选择方案二 2、传感器模块的论证与选择 方案一:采用SCA60C倾角传感器,-90o~+90o测量范围。0.5~4.5输出,只能测量单轴角度而且电压输出信号采集不便。 方案二:使用电位器作为角度传感器,由于不同角度输出的电阻值不同,通过AD采样电阻两端电压,计算得到角度对于一般的电位器,线性度较差. 方案三:采用3轴陀螺仪和三轴加速度计MMA7361模块。可以同时采集三个轴的模拟值,精度采集高,单片机可以直接读取,易于操作。 综合以上三种方案,选择方案三 3、驱动模块的论证与选择: 方案一:采用市面易购的电机驱动芯片L298控制风机,该芯片是利用TTL电平进行控制,通过改变芯片控制端的输入电平,,但是风机电流过大,L298耐电流过小,易烧驱动。方案二:采用BTS7971电路驱动电路,BTS7971驱动能力强,耐压值大,最大可通过

2015全国大学生电子设计大赛F题一等奖--数字频率计

2015 年全国大学生电子设计竞赛 全国一等奖作品 设计报告部分错误未修正,软 件部分未添加 竞赛选题:数字频率计(F 题)

摘要 本设计选用FPGA 作为数据处理与系统控制的核心,制作了一款超高精度的数字频率计,其优点在于采用了自动增益控制电路(AGC)和等精度测量法,全部电路使用P CB 制版,进一步减小误差。 AGC 电路可将不同频率、不同幅度的待测信号,放大至基本相同的幅度,且高于后级滞回比较器的窗口电压,有效解决了待测信号输入电压变化大、频率范围广的问题。频率等参数的测量采用闸门时间为1s 的等精度测量法。闸门时间与待测信号同步,避免了对被测信号计数所产生±1 个字的误差,有效提高了系统精度。 经过实测,本设计达到了赛题基本部分和发挥部分的全部指标,并在部分指标上远超赛题发挥部分要求。 关键词:FPGA 自动增益控制等精度测量法

目录 摘要 (1) 目录 (2) 1. 系统方案 (3) 1.1. 方案比较与选择 (3) 1.1.1. 宽带通道放大器 (3) 1.1.2. 正弦波整形电路 (3) 1.1.3. 主控电路 (3) 1.1.4. 参数测量方案 (4) 1.2. 方案描述 (4) 2. 电路设计 (4) 2.1. 宽带通道放大器分析 (4) 2.2. 正弦波整形电路 (5) 3. 软件设计 (6) 4. 测试方案与测试结果 (6) 4.1. 测试仪器 (6) 4.2. 测试方案及数据 (7) 4.2.1. 频率测试 (7) 4.2.2. 时间间隔测量 (7) 4.2.3. 占空比测量 (8) 4.3. 测试结论 (9) 参考文献 (9)

2015年全国大学生电子设计竞赛获奖名单

2015年全国大学生电子设计竞赛获奖名单 2安徽本科A安徽大学朱伟风郝文博许文祥二等奖3安徽本科A安徽大学钱欢李浩南赵颖二等奖4安徽本科A安徽大学付煜欣欧博文王珏二等奖5安徽本科B安徽大学高丽蓉马晓忠刘昆二等奖6安徽本科B安徽大学鲁立宇马自强王宁诚二等奖7安徽本科D安徽大学王侨侨段玉彪李杰二等奖8安徽本科D安徽大学王庆安管州李晨轩二等奖9安徽本科B安徽工程大学解猛阮子良冯紫妍一等奖10安徽本科B安徽工程大学张汇锋卢家付钱文秀一等奖11安徽本科B安徽工程大学翟宇陈强马艳艳二等奖12安徽本科B安徽工程大学彭国梁潘钺高磊二等奖13安徽本科G安徽工程大学江柳董子汉张南飞一等奖14安徽本科C安徽工程大学机电学黄涛李琦刘雄二等奖15安徽本科B安徽工业大学陈小锋沈冬冬陈朋朋二等奖16安徽高职H安徽机电职业技术学恒非非耿威王志强一等奖17安徽高职I安徽机电职业技术学汪瑞李秀王明明二等奖18安徽本科A安徽师范大学李改有李亚张志豪二等奖19安徽本科G安徽新华学院陶冶胡泽报王磊一等奖20安徽本科B合肥工业大学郭延锐金志杰赵薇一等奖21安徽本科B合肥工业大学刘耀东许柯赵廷碧二等奖22安徽本科A合肥学院石响汪程禹芮二等奖23安徽本科B合肥学院龙军华童鹏吴兴林二等奖24安徽本科B河海大学文天学院朱宏伟桂青青二等奖25安徽本科B解放军电子工程学院李云成熊力黄超一等奖26安徽本科D解放军电子工程学院陈乐东许超辛立刚二等奖27安徽高职H芜湖职业技术学院袁川方宇谢朋二等奖28安徽高职I芜湖职业技术学院陈家玉姚震余成林一等奖29安徽高职J芜湖职业技术学院吴杰张中姚俊二等奖30北京本科A北方工业大学吕恒宇李辰佂陈欣月一等奖31北京本科A北方工业大学黄伟超刘东侯宗祥一等奖32北京本科A北方工业大学栾文南罗琦钫张东晨二等奖33北京本科A北方工业大学刘志孟刘强熊振驭二等奖34北京本科G北京电子科技学院成容吴伊冉李城豪二等奖35北京高职H北京电子科技职业学铁丽丽师令李言一等奖36北京本科B北京工业大学孙兴伟邱永康米文昊二等奖37北京本科B北京工业大学卢佳豪赵晋王飞二等奖38北京本科D北京工业大学王岳韩扬周朔一等奖39北京本科D北京工业大学张若杨宋耀东梁佳兴二等奖40北京本科A北京航空航天大学翁启旺谭煜希王聿正二等奖41北京本科A北京航空航天大学秦文渊曹斌陈靖方二等奖42北京本科B北京航空航天大学罗雪松鞠孝亮张晓薇一等奖43北京本科B北京航空航天大学李智康屈珅李恺二等奖44北京本科D北京航空航天大学海钢锋张凯张启明二等奖45北京本科D北京航空航天大学牛泽杨佳颖刘渊二等奖46北京本科D北京航空航天大学刘雅娴王晨焱谢一平二等奖47北京本科D北京航空航天大学谭笑封刘爱东李柳二等奖48北京本科E北京航空航天大学王子钰武迪何涛一等奖49北京本科E北京航空航天大学王达威李伟孙世攀二等奖

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

全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块

全国大学生电子设计大 赛应该准备哪些模块 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

2012-04-24 3:55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II 单片机模拟用P 模电模拟用M 单片机编程用K,用的C语言和汇编 嵌入式还要用到L的内核还有个画PCB板的,P 99SE,现在最新的叫“A D” 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 L O规则(EDA 工具P99SE,OR CAD) 2熟练基于VHDL、AHDL的CPLD、FPGA、GAL的内核设计 3熟练基于M的电路仿真分析 4熟练基于MCS-51或其它系列的单片机程序设计(C/A混合编程) 5熟练基于ASIC 的中小规模时序及组合数字电路设计 6熟练基于ASIC 的通用模拟及高频通信电路设计 7熟练基于ASIC 的DA/AD及传感器检测电路设计 8熟练基于ASIC 的锁相环电路及近代频率合成技术 9熟练单片机的外围扩展电路设计及MCU标准通信协议 10掌握基于VB/VC 的上位机程序设计(串并口通信) 11熟练各种通用电参量的定义及测量方法 12熟练万用表、示波器、扫频仪、信号源、频率计等仪表的使用 13能在规定时间内独立完成业余条件下的PCB制作

2015年全国大学生电子设计竞赛综合测评题

2015年全国大学生电子设计竞赛综合评测题 综合测评注意事项 (1) 综合测评于2015年8月24日8:00正式开始,8月24日15:00结束; (2) 本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。 (3) 综合测评题以对为单位采用全封闭方式进行,现场规则按《综合测评纪律与规定》执行。 (4) 综合测评结束时,制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》,有全国专家 组委 派的专家封存、交赛区保管。 多种波形产生电路 使用题目指定的综合测试板上的555芯片、74LS74芯片和一片通用四运放 324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出方波Ⅰ、方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的多种波形产生电路。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、注明综合测试版编号),与综合测试版一同上交。 1.设计制作要求 使用555时基电路产生频率为20kHz-50kHz的方波Ⅰ作为信号源;利用此方 波Ⅰ,可在四个通道输出4种波形:每通道输出方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正 弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为600欧姆。 2.五种波形的设计要求 (1)使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为 1V的方波Ⅰ; (2)使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度 为1V的方波Ⅱ; (3)使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度 峰峰值为3V的三角波; (4)产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的 正弦波Ⅰ; (5)产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ; 方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误 差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 3.电源只能选用+10V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。

全国大学生电子竞赛题目

第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目 正弦信号发生器(A题) 一、任务 设计制作一个正弦信号发生器。 二、要求 1、基本要求 (1)正弦波输出频率范围:1kHz~10MHz; (2)具有频率设置功能,频率步进:100Hz; (3)输出信号频率稳定度:优于10-4; (4)输出电压幅度:在负载电阻上的电压峰-峰值V opp≥1V; (5)失真度:用示波器观察时无明显失真。 2、发挥部分 在完成基本要求任务的基础上,增加如下功能: (1)增加输出电压幅度:在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值V opp=6V±1V; (2)产生模拟幅度调制(AM)信号:在1MHz~10MHz范围内调制度m a可在10%~100%之间程控调节,步进量10%,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生; (3)产生模拟频率调制(FM)信号:在100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏,且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生;

(4)产生二进制PSK、ASK信号:在100kHz固定频率载波进行二进制键控,二进制基带序列码速率固定为10kbps,二进制基带序列信号自行产生; (5)其他。 三、评分标准 集成运放参数测试仪(B题) 一、任务 设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪,示意图如图1所示。 图1

二、要求 1、基本要求 (1)能测试V IO(输入失调电压)、I IO(输入失调电流)、A VD (交流差模开环电压增益)和K CMR (交流共模抑制比)四项基本参数,显示器最大显示数为3999; (2)各项被测参数的测量范围及精度如下(被测运放的工作电压为±15V): V IO:测量范围为0~40mV(量程为4mV和40mV),误差绝对值小于3%读数+1个字; I IO:测量范围为0~4μA(量程为0.4μA和4μA),误差绝对值小于3%读数+1个字; A VD:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB; K CMR:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB; (3)测试仪中的信号源(自制)用于A VD、K CMR参数的测量,要求信号源能输出频率为5Hz、输出电压有效值为4 V的正弦波信号,频率与电压值误差绝对值均小于1%; (4)按照本题附录提供的符合GB3442-82的测试原理图(见图2~图4),再制作一组符合该标准的测试V IO、I IO、A VD和K CMR参数的测试电路,以此测试电路的测试结果作为测试标准,对制作的运放参数测试仪进行标定。 2、发挥部分 (1)增加电压模运放BW G (单位增益带宽)参数测量功能,要求测量频率范围为 100kHz~3.5MHz,测量时间≤10秒,频率分辨力为1kHz;

全国大学生电子设计竞赛综合测评题论文报告

放大器的应用 [摘要]集成运放裨上是一种高增益直流放大、直流放大器既能放大变化极其缓慢的直流信号,下限频率可到零;又能放大交流信号,上限频率与普通放大器一样,受限于电路中的电容或电感等电抗性元器件。集成运放和外部反馈网络相配置后,能够在它的输出和输入之间建立起种种特定的函数关系,故而称它为“运算”放大器。 本课程设计的基本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。 [关键词]运算放大器LM324、加法器、滤波器、比较器 目录 一、设计任务 (2) 二、设计方案及比较 (2) 1. 三角波产生器 (2) 2. 加法器 (2) 3. 滤波器 (3) 4. 比较器 (3) 三、电路设计及理论分析 (3) 四、电路仿真结果及分析 (4) 1. U端口 (4) 1o 2. U端口 (4) 1i 3. U端口 (4) 2i 4. U端口 (4) 2 o 5. U端口 (4) 3o 五、总结 (4)

一、设计任务 使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1(a ),实现下述功能: 使用低频信号源产生Hz f V t f u i 500)(2sin 1.0001==π的正弦波信号, 加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ,1o u 如图1(b )所示,1T =0.5ms ,允许1T 有±5%的误差。 图中要求加法器的输出电压11210o i i u u u +=。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量,选出0f 信号为2o u ,2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。2o u 信号再经比较器后在1k Ω 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。 电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。 要求预留1i u 、2i u 、2o u 、2o u 和3o u 的测试端子。 二、设计方案及比较 设计有五个部分,其中低频信号源使用信号发生器,其余四部分设计方案如下: 1.三角波产生器 初始方案: 根据《模拟电子技术基础》书上的方波发生器产生方波,然后再采用微分电路对信号处理,输出即为三角波。 图1.1 图中:R 1 = 6.8k ?,R 2 = 10k ?,R 3 = 30k ?,R 0 = 3.9k ?,R 4 = 10k ?,R 5 = 20k ?,C = 0.1?F , D Z1和D Z2采用稳压管。 运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3及R 0、D Z1、D Z2组成电压比较器。当积分器的输入为方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,比较器与积分器首尾相连形成闭环电路,能自动产生方波与三角波。三角波(或方波)的频率为: 改进方案: 由于LM324只有四个运算放大器,如果三角波产生使用两个,则后面的三个电路中有一个无法实现,所以只能采用一个运算放大器产生。同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管。 对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。设计电路如图1.2 图1.2 2.加法器 方案: 由于加法器输出11210o i i u u u +=,所以采用求和运算电路,计算电阻电容的参数值,电路

(完整word版)全国大学生电子设计竞赛题目

第九届(2009年)全国大学生电子设计竞赛题目 光伏并网发电模拟装置(A 题)【本科组】 一、任务 设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S 和电阻R S 模拟光伏电池,U S =60V ,R S =30Ω~36Ω;u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V ,频率f REF 为45Hz~55Hz ;T 为工频隔离变压器,变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10,将u F 作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L =30Ω~36Ω。 R L U S 图1 并网发电模拟装置框图 二、要求 1.基本要求 (1)具有最大功率点跟踪(MPPT )功能:R S 和R L 在给定范围内变化时,使d S 1 2 U U = ,相对偏差的绝对值不大于1%。 (2)具有频率跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化时,使u F 的频率f F =f REF ,相对偏 差绝对值不大于1%。 (3)当R S =R L =30Ω时,DC-AC 变换器的效率η≥60%。 (4)当R S =R L =30Ω时,输出电压u o 的失真度THD ≤5%。 (5)具有输入欠压保护功能,动作电压U d (th )=(25±0.5)V 。 (6)具有输出过流保护功能,动作电流I o (th )=(1.5±0.2)A 。 2.发挥部分 (1)提高DC-AC 变换器的效率,使η≥80%(R S =R L =30Ω时)。 (2)降低输出电压失真度,使THD ≤1%(R S =R L =30Ω时)。 (3)实现相位跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时,均能保证 u F 与u REF 同相,相位偏差的绝对值≤5°。 (4)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态。

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