此处贴密封纸，然后掀起并折向报告背面，最后用胶水在后面粘
牢。
2013年全国大学生电子设计竞赛
直流稳压电源及漏电保护装置（L题）
中山市技师学院参赛队员：林家俊叶伟智郭建华
2013年9月7日
摘要
摘要：这个直流稳压电源以一个通用的MOS三极管为核心，一个资源丰富、低功耗的16位瑞萨MCU（微控制器）是系统的主控制芯片。电压调节电路由一个基准电压芯片TL1431和一个可调电阻构成。当装置工作时，MCU通过自带的AD转换器对本装置的电压、电流和功率进行监控、测试和采样。如果漏电它还启动漏电保护装置，保护操作者和仪器本身。瑞萨MCU的输入输出功能都很强大、应用灵活，编程界面友好。经测试，这个装置能达到题目指定的所有的基本的和扩展的要求。
关键词：稳压电源、MOS管、瑞萨16位MCU、漏电保护
Abstract:This constant voltage power supply uses a general MOS transistor as the core, and a 16-bit Renesas MCU(Micro Control Unit), which is rich in resources and low in power consumption, works as the main control chip in the system. The voltage regulating circuit is composed by a voltage reference chip, TL1431, and a variable resistor. When the device works, the MCU monitors, tests and samples the voltage, current and power of the device, using its internal AD convertor. In the case of leakage it would set the leakage protection device, which can protect the operator and the device itself. The 16-bit Renesas MCU has powerful functions in both input and output. Its application is very flexible and the programming interface is friendly. After testing, this device can achieve all the basic requirements and the expansion requirements which assigned by the topic.
Keyword: voltage power 、Mos、 16-Bit Renesas MCU、 leakage Protection
目录
绪论 (1)
1系统方案 (1)
1.1DC/DC的论证与选择 (2)
1.2 漏电流保护装置的论证与选择 (4)
1.3 电流采样电路芯片的论证与选择 (5)
1.4 MOS管辅助电源电路的论证与选择 (7)
1.5 控制系统的论证与选择 (9)
2系统理论分析与计算 (10)
2.1 直流稳压电源的分析 (10)
(10)
2.2 稳压电源的计算 (11)
(11)
2.3 直流漏电流传感器的计算 (12)
(12)
3电路与程序设计 (12)
3.1电路的设计 (12)
3.1.1系统总体框图 (12)
3.1.2 控制器子系统框图与电路原理图 (13)
3.1.3 直流稳压电源子系统框图与电路原理图 (13)
3.1.4 漏电流保护装置子系统框图与电路原理图 (14)
3.2程序的设计 (15)
3.2.1程序功能描述与设计思路 (15)
3.2.2程序流程图 (16)
4测试方案与测试结果 (17)
4.1测试方案 (17)
4.2 测试条件与仪器 (18)
4.2.1测试环境 (18)
4.2.2测试仪器 (18)
4.3 测试结果及分析 (18)
4.3.1测试结果(数据) (18)
4.3.2测试分析与结论 (19)
附录1：电路原理图 (20)
附录2：源程序 (23)
直流稳压电源及漏电保护装置（L题）
【高职组】
绪论
问题的提出
随着功率电子技术的发展，电源在各个领域得到了广泛的应用。开关电源和线性电源在内部结构上是完全不一样的，开关电源顾名思义有开关动作，它利用变占空比或变频的方法实现不同的电压，实现较为复杂，最大的优点是高效率，一般在90％以上，缺点是文波和开关噪声较大，适用于对文波和噪声要求不高的场合；而线性电源没有开关动作，属于连续模拟控制，内部结构相对简单，芯片面积也较小，成本较低，优点是成本低，文波噪声小，最大的缺点是效率低。它们各有优缺点在应用上互补共存！设备的漏电流都会对人身安全造成严重的危害，所以一款优秀的漏电流在设备中起着非常重要的作用。
设计线性电源模块供电系统涉及到DC/DC稳压变换模块、电流电压检测和漏电流保护等内容，下面简单介绍其基本原理。
DC/DC稳压变换模块
是指将一个变化的直流电压变换为固定的直流电压，线性电源可以用在要求高的场合。
漏电流保护
人身安全是非常重要的，所以我们找了款优秀的直流漏电流保护器。在本系统中我们采用工业产品直流漏电流器的方案。
1系统方案
本系统主要由DC/DC降压模块、MOS驱动模块、MCU模块、漏电保护模块组成，下
面分别论证这几个模块的选择。
1.1DC/DC的论证与选择
题目要求DC输入从5.5V~25V，使用线性器件降压到5V±0.05V。这里讨论常见的几种DC/DC降压拓扑进行讨论和分析。
方案一：该电路是凌特最基本的升压拓扑结构。
图1-1 升压拓扑
优点：输出电压稳定、外围所需的元件少、效率可以做的很高、低压差210mV。
缺点：电路属于开关电源，不属于线性型稳压电源芯片。
方案二：该电路所以最常见的LM7805线性型稳压电源芯片。
图1-2 线性芯片电路
优点：符合题目要求、能从上千片芯片中挑选电压精度高的芯片、电路简单。
缺点：当输入电压较大输出电流大时候，芯片承受功率过大。即使多块经过挑选的高精度LM7805并联使用，电路也会非常复杂。
方案三：这种电路结构的特点是：由一个MOS管、一个基准电压源、一个辅助电源组成。
图1-4 升压拓扑
主要优点：电路简单、MOS管耐压和最大电流够大的话，可以输出很大功率。稳定性好。主要缺点：需要一组辅助电源。
方案选择：结合题目对直流稳压电源的功率、稳定度、纹波、电压调整率、负载调整率等功能要求与上述各方案的比较，也出于对于时间、电路的复杂程度以及之前对各种电路熟悉程度的考虑，选择了方案三做DC/DC降压，并且选用了IR公司的MOS管和TI公司的基准源TL1431做功率主控核心。
1.2 漏电流保护装置的论证与选择
方案一：使用ACS712ELCTR-5A-T电流芯片检测
图1-5 漏电保护传感器ACS712
优点：价格便宜、体积小、交流和直流电流都能测量。
缺点：需要用两片ACS712分别测量正极和负极电流，然后算出漏电流。在实际测量过程中，会出现电路板设计不好（比赛过程中单面覆铜板或者万用板），会有影响到测量精度。
方案三：使用工业用的直流漏电流传感器。
图1-6 漏电保护传感器工业模块
优点：电路简单、精度高、响应时间快、绝缘等级高、工业产品性能稳定性好。 缺点：价格比较贵、体积较大。
方案选择：结合题目要求、时间等功能要求与上述方案的比较，选择方案二做为漏电流保护装置的核心器件。
1.3 电流采样电路芯片的论证与选择
方案一：电阻分压测量电流
图1-7 电阻分压采样电流电路
1.3.1.工作原理
在负载的某一端串一个小阻值的电阻，串联电路中流过负载和取样电阻的电流是相等的。根据这个就可以计算出负载和取样电阻上的电压，当负载电流过大，相应取样电阻上的电压也会升高，根据这个原理只要取出取样电阻二端电压就可以判断流过负载电流的大小。
优点：价格便宜、使用广泛。
缺点：分压阻值太大影响负载输出功率、测量时需要高精度的AD才能得到高精度电流。在测量过程中发现，从负载输出端接电阻线上有很小的电阻，都会影响到电压的精度。
方案二：使用ACS712ELCTR-5A-T电流芯片检测
图1-8 ACS712电流采样电路
优点：芯片精度高、可以做到3000V电气隔离（本系统没有隔离）、测量范围广、不容易受到干扰。
缺点：价格比电阻分压高。
方案选择：结合题目要求上述方案的比较，选择方案二做为控制系统的电流检测的核心器件。
1.4 MOS管辅助电源电路的论证与选择
NMOS管在5.5V~25V输入电压较低时候，达不到Vgs门槛值，NMOS不能在要求范围内工作，为了能让NMOS管能在低压（7V以下）正常工作，需要给一组辅助电源（该组辅助电源需要电流很小，只作为提升驱动NMOS管的电压使用）。下面是方案的选择：
方案一：外接+15V电源
图1-9 LM7815稳压电路
优点：操作方便。
缺点：外加一组电源不合适题目要求。
方案二：使用降压型DC/DC电路
图1-10 降压电路
优点：效率高。
缺点：在题目要求5.5V~25V低压输入时候不能满足+15V要求。
方案三：使用升压型DC/DC电路
图1-11 升压电路
优点：效率高。
缺点：在低压输入时候能满足+15V输出要求，可是当输入电压大于+15V以后，输出电压就会随着输入电压而增加，NMOS管的Vgs输入过高，容易烧坏NMOS管。
方案四：使用升降压型DC/DC电路
图1-12 升降压电路
优点：效率高、能在宽压输入时候满足+15V驱动NMOS管的要求。
缺点：电路需要调整。
方案选择：结合题目要求，上述方案的比较，选择方案四做为直流稳压电源的NOMS管辅助电源。
1.5 控制系统的论证与选择
方案一：AT89S52单片机
优点：价格便宜、使用广泛。
缺点：属于8位单片机，速度比较慢、没有AD，不合适系统要求。
方案二：STM32F103RBT6
优点：32位处理器速度快、功能多。
缺点：对于题目来说，性价比不高。
方案三：瑞萨R5F100LEA
优点：功能强大、16位单片机、速度高、性价比好。
缺点：市面上采购比较麻烦。
方案选择：结合题目要求、性价比和创新性要求与上述方案的比较，选择方案三做为控
制系统的核心器件。
2系统理论分析与计算
2.1 直流稳压电源的分析
2.1.1 该线性直流稳压电源利用改变Vgs的导通电压，改变RDS的阻值。达到输出电压稳定的功能。它采用TL1431(精密电压基准)和CSD18532KCS设计的一个可以大功率线性稳压电源。下图是主要拓扑图：
图2-1 升降压电路
2.1.2 主要拓扑原理分析：C3为滤波电容，DC/DC为辅助电源为TL1431(精密电压基准)提供工作电压，同时提高对NMOS管的驱动电压，R6为采样分压电路，稳压过程如下：
当输出电压升高时：U
O ↑→U
R(TL431)
↑→U
k(TL431)
↓→R
2-3(MOS)
↑→U
2-3(MOS)
↑→U
O
↓;
只要调节R6阻值就能改变输出电压。
2.1.3 由于MOS管Vgs一般都大于12V，当在低电压输入情况下，MOS管处于关掉状态，为能让MOS管能再低压时候正常工作，我们加入一组辅助电源电路。使Vgs能受控范围。下图为Vgs不同电压下的导通情况。由此看出，使用NMOS管，加入辅助是很有必要性的。
图2-2 MOS的Vgs导通特性图
2.2 稳压电源的计算
图2-3 线性稳压电路
2.2.1 TL1431内部有2.5V基准源和一个比较器，要想输出电压为5V，假设R6精密电位器下电阻为Rb,上电阻为Rc。计算公式为：(2.5V/Rb)* (Rb+Rc)=5V。
2.3 直流漏电流传感器的计算
图2-4 直流漏电流传感器LH-01参数
2.3.1 本漏电流保护装置选用了LH-01型直流漏电流传感器。输出电流为0-40MA时，输出电压为0-5V，本系统设置为30MA时漏电保护。计算公式为：(30/40) *5=3.75V。
3电路与程序设计
3.1电路的设计
3.1.1系统总体框图
系统总体框图如图3-1所示，直流稳压电源电路输出5V电压，控制器采样直流稳压电源的电压、电流，并计算实时功率。同时做S1，S2的切换。漏电保护装置检测30MA 漏电流时候，切断负载电源。
图3-1 系统总体框图
3.1.2 控制器子系统框图与电路原理图
1、控制器子系统框图
图3-2 控制器子系统框图
2、控制器子系统电路
图3-3 控制器子系统电路3.1.3 直流稳压电源子系统框图与电路原理图
1、直流稳压电源子系统框图
图3-4 直流稳压电源子系统框图
2、直流稳压电源子系统电路
图3-5 直流稳压电源子系统电路3.1.4 漏电流保护装置子系统框图与电路原理图
1、漏电流保护装置子系统框图
图3-6 漏电流保护装置子系统框图
2、漏电流保护装置子系统电路
图3-7 漏电流保护装置子系统电路
3.2程序的设计
3.2.1程序功能描述与设计思路 1、程序功能描述
根据题目要求软件部分主要实现实时功率显示。
1）键盘实现功能：转换开关、K键，漏电流复位。
2）显示部分：显示电压值、电流、功率。
2、程序设计思路
根据题目的要求，程序分成两个部分。第一部分：测量直流稳压电源的电流、电压、功率和控制转换开关。第二部分：控制漏电流保护装置在有30MA漏电流时候动作。
3.2.2程序流程图
1、直流稳压电源主程序流程图
2、漏电保护装置主程序流程图
全国大学生电子设计竞赛培训系列教程 《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计》 内容简介 本书是全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之一——《基本技能训练与单元电路设计》分册。全书共7章，主要介绍了“全国大学生电子设计竞赛”的基本情况、设计竞赛命题原则及要求、历届考题的类型、考题所涉及的知识面和知识点、竞赛培训流程，以及赛前、竞赛期间的注意事项等内容；并较详细地讲解了电子竞赛制作的基础训练、单片机最小系统和可编程逻辑器件系统设计制作；最后介绍了单元电路的工作原理、设计与制作。 本书内容丰富实用，叙述简洁清晰，工程性强，可作为高等学校电子信息科学与工程类专业、电气工程及自动控制类专业的大学生参加“全国大学生电子设计制作竞赛”的培训教材，也可作为各类电子制作、详程设计、毕业设计的教学参考书，以及电子工程技术工程师的参考书。 前言 全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动，目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革，引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，加强学生工程实践能力的训练和培养，鼓励广大学生踊跃参加课外活动，把主要精力吸引到学习和能力培养上来，促进高等学校形成良好的学习风气，同时也为优秀人才脱颖而出创造条件。 全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。深受全国大学生的欢迎和喜爱，参赛学校、队和学生逐年递增。全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项竞赛事，编写了电子设计竞赛获奖作品选编，深受参赛队员的喜爱。有许多参赛队员和辅导教师反映，若能编写一部从基本技能训练、单元电路设计直至综合设计系列教程，那将是锦上添花。2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。并组织了几十名教员和曾经获得全国大学生电子设计竞赛大奖的在校研究生和博士生对历届的考题(约43题)重新设计制作一次。为这个系列教程编写奠定了理论和实践的基础。 本系列教程分为五个分册，共23章。第一分册为《基本技能训练与单元电路设计》；第二分册为《模拟电子线路设计》；第三分册为《高频电子线路设计》；第四分册为《电子仪器仪表设计》；第五分册为《数字电路与自控系统设计》。 第一分册《基本技能训练与单元电路设计》，又称基础分册，共有7章(第1～7章)。主要介绍了全国大学生电子设计竞赛基本情况，命题原则及要求，竞赛题所涉及的知识面与知识点；全国大学生电子设计竞赛流程；电子设计竞赛制作基本训练；单片机最小系统设计制作；可编程逻辑器件系统设计制作；电子系统设计的基本方法及步骤；常用中小规模集成电路的应用设计课题。 第二分册《模拟电子线路设计》，共有3章(第8～10章)。主要介绍了交直流、稳压电源设计、放大器设计及信号源设计。
第六届全国大学生结构设计竞赛赛题 1．命题背景 吊脚楼是我国传统山地民居中的典型形式。这种建筑依山就势，因地制宜，在今天仍然具有极强的适应性和顽强的生命力。这些建筑既是我中华民族久远历史文化传承的象征，也是我们的先辈们巧夺天工的聪明智慧和经验技能的充分体现。 重庆地区位于三峡库区，旧式民居中吊脚楼建筑比比皆是。近年来的工程实践和科学研究表明，这类建筑易于遭受到地震、大雨诱发泥石流、滑坡等地质灾害而发生破坏。自然灾害是这种建筑的天敌。 相对于地震、火灾等灾害而言，重庆地区由于地形地貌特征的影响，出现泥石流、滑坡等地质灾害的频率更大。因此，如何提高吊脚楼建筑抵抗这些地质灾害的能力，是工程师们应该想方设法去解决的问题。本次结构设计竞赛以吊脚楼建筑抵抗泥石流、滑坡等地质灾害为题目，具有重要的现实意义和工程针对性。 2．赛题概述 本次竞赛的题目考虑到可操作性，以质量球模拟泥石流或山体滑坡，撞击一个四层的吊脚楼框架结构模型的一层楼面，如图2.1所示。四层吊脚楼框架结构模型由参赛各队在规定的时间内现场完成。模型各层楼面系统承受的竖向荷载由附加配重钢板实现。主办方提供器材将模型与加载装置连接固定（加载台座倾角均为o 30θ=），并提供统一的测量工具对模型的性能进行测试。 图2.1.第六届全国大学生结构设计竞赛赛题简图 配重1M 配重2M 配重2M 后固定板 前撞击板 螺杆 钢底座 钢架A 钢架B 不锈钢半圆滑槽 模型部分（含部分加载装置） 加载台座 θ θ 加速度传感器 螺杆 硬橡胶
3．模型要求 图3.1.模型要求示意图 图 3.1模型设计参数取值表 q o 30 0L 20cm > —— H 1cm 99± L < 24cm —— q 配重1M 配重2M 配重2M 前撞击板 后固定板 底板 模型平面尺寸要求示意图 要求平整，且与前撞击板端头有效接触面积不小于22cm 要求平整，且与后固定板端头有效接触面积不小于22cm 底板示意图 允许固定区域 硬橡胶
年全国大学生电子设计竞赛(安徽赛区)暨 安徽省大学生电子设计竞赛赛项规程 一、赛项名称 赛项名称：年全国大学生电子设计竞赛（安徽赛区）暨安徽省大学生电子设计竞赛 英语翻译：' 赛项组别：本科组、高职组 二、竞赛组织机构 （一）主办和承办单位 主办单位：安徽省教育厅 承办单位：合肥学院 承办单位在组委会指导下负责竞赛组织和测试评审工作。承办单位成立由主管副校长为组长，教务部门和相关院系负责人为副组长的竞赛工作领导小组，全面负责竞赛工作。 各参赛高校在组委会和承办单位指导下参与竞赛工作，其竞赛组织工作由各校教务部门负责。各参赛高校应成立电子设计竞赛工作领导小组，并指定一名负责人，具体负责本校学生的参赛事宜。负责人联系方式应提前向组委会秘书处报备，以便工作联系。 （二）组织委员会 主任：储常连安徽省教育厅副厅长 执行主任： 张剑云解放军国防科技大学电子对抗学院教授
副主任： 梁祥君安徽省教育厅高教处处长 委员： 李辉中国科学技术大学高级工程师 崔琛解放军国防科技大学电子对抗学院教授鲁昌华合肥工业大学软件学院院长 孙玉发安徽大学电子信息工程学院教授 刘晓东安徽工业大学电气信息学院院长 黄友锐安徽理工大学教务处处长 凌有铸安徽工程大学电气工程学院教授 崔执凤安徽师范大学物理与电子信息学院教授李淮江淮北师范大学后勤服务与管理处处长花海安安徽建筑大学高级工程师 高先和合肥学院智能感知技术研究所所长 胡继胜安徽职业技术学院教授 蔡骏安徽电子信息职业技术学院高级工程师钱峰芜湖职业技术学院信息工程学院院长（三）专家委员会 主任： 鲁昌华合肥工业大学软件学院院长 委员： 李辉中国科学技术大学高级工程师 崔琛解放军国防科技大学电子对抗学院教授鲁昌华合肥工业大学软件学院院长
第十届全国大学生结构设计竞赛赛题 大跨度屋盖结构 随着国民经济的高速发展和综合国力的提高，我国大跨度结构的技术水平也得到了长足的进步，正在赶超国际先进水平。改革开放以来，大跨度结构的社会 需求和工程应用逐年增加，在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、铁路旅客站及各类工业厂房等建筑中得到了广泛的应用。借北京成功举办2008奥运会、申办2022冬奥会等国家重大活动的契机，我国已经或即将建成一大 批高标准、高规格的体育场馆、会议展览馆、机场航站楼等社会公共建筑，这给我国大跨度结构的进一步发展带来了良好的契机，同时也对我国大跨度结构技术水平提出了更高的要求。 2总体模型 总体模型由承台板、支承结构、屋盖三部分组成(图-1) 加载区域 图-1模型三维透视示意简图 2.1承台板 承台板采用优质竹集成板材，标准尺寸1200mm>800mm，厚度16mm，柱 底平面轴网尺寸为900mm>600mm，板面刻设各限定尺寸的界限：
(1)内框线：平面净尺寸界限，850mr> 550mm；
（2） 中框线：柱底平面轴网（屋盖最小边界投影）尺寸， （3） 外框线：屋盖最大边界投影尺寸， 1050mm X750mm 承台板板面标高定义为土 0.00。 2.2支承结构 仅允许在4个柱位处设柱（图-2中阴影区域），其余位置不得设柱。柱的任 何部分（包括柱脚、肋等）必须在平面净尺寸（850mmx 550mm ）之外，且满足 空间检测要求。（即要求柱设置于四角175mm 125mm 范围内。） 柱顶标高不超过+0.425 （允许误差+5mm ），柱轴线间范围内+0.300标高以 下不能设置支撑，柱脚与承台板的连接采用胶水粘结。 2.3屋盖结构 屋盖结构的具体形式不限，屋盖结构的总高度不大于 125mm （允许误差 +5mm ），即其最低处标高不得低于0.300m ，最高处标高不超过0.425m （允许误 差 +5mm ）。 平面净尺寸范围（850mmx 550mm ）内屋盖净空不低于300mm ，屋盖结构 覆盖面积（水平投影面积）不小于900X300mm ，也不大于1050X750mm ,见图-3。 不需制作屋面。 屋盖结 构覆盖面积（水平投 影面积）不小于900>600mm ，也不大于 1050X750m m 。但不限定屋盖平面尺寸是矩形，也不限定边界是直线。 屋盖结构中心点（轴网900X300mm 的中心）为挠度测量点。 2.4剖面尺寸要求 模型高度方向的尺寸以承台板面标高为基准，尺寸详见图 -4、5。 900mm >600mm ； (I ； ② 图-2承台板平面尺寸图 、柱脚内界 口 g □ Trfrii?尺寸范应 （85Gi550} 〔柱脚不睜进入谀范 柱位 12UW
第五届全国大学生结构设计竞赛总结 （技术版） 黄祖慰20080537 5th国赛的作品，是总结了4th国赛的失败教训，以降低模型量为重点的模型设计和制作成果。我们通过不懈努力，终于到达了目标。在这次比赛中，我们研究出了一些先进的模型设计和制作技巧和积累了更多的设计和制作的经验。在此，我将通过模型从无到有的整个过程进行具体的介绍。 一、研读赛题 读懂题目在结构设计竞赛中是一个最基本的要求，要做到对赛题的点点滴滴熟记于心，并且从规则中发掘模型设计的切入点。 要想获得大奖，就要对题目认真分析；努力寻找漏洞显得相当重要，是一条迈向成功的捷径。在本次结构设计竞赛模型中，整体铁块，虚悬挑梁等都是针对题目漏洞而设计的，为模型重量的减轻做出了重要贡献。 二、准备制作工具 所谓公欲善其事必先利其器，要想做好一个模型，一套好的工具是必须的。在制作模型初期，选手可以采用非比赛指定工具来制作模型。虽然赛题中已经明确规定了制作工具，但是由于提供工具的局限性，有些很好的想法不能够在模型上做出来。我的建议是，先使用的工具，把想法尽可能表现出来，等到模型初步定型后，再使用比赛指定工具，寻求达到同样效果的模型的制作
方法。为了提高制作精度，画线笔可采用0.38mm的水笔。 三、研究材料特性 所谓知自知彼方能百战不殆，在制作模型之前，必须先对材料进行分析，了解材料的特性，由此得知材料的实际力学性质和可加工性质。下面我就罗列我对本次比赛的复压竹皮、竹制底板和502胶水的性质研究的一些心得： 1、复压竹皮在顺纹路方向存在连续纤维，利于受拉。但是顺 纹容易被撕裂。 2、规格为0.2mm的竹皮为单层竹皮，应注意竹皮上存在的 竹节的薄弱点，应尽量避开；此种竹皮，一面为光面，一面为 毛面，粘贴时，光面的粘接速度要快于毛面，但是最终粘接紧 密性毛面为优。使用单层竹皮作为拉杆，存在风险，北京交通
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。
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。
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 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
第三届全国大学生结构设计竞赛 赛题 第三届全国大学生结构设计竞赛委员会 2009.9.24
一、竞赛模型 定向木结构风力发电塔（如图），塔身高800mm，叶片（数量不限）组成的 A A-A 二、模型介绍 1.塔身 塔身为竞赛主结构，需满足以下要求： （1）塔身高800mm，顶点高度实际误差不大于±3mm。塔身外形不影响叶轮运转，塔身水平截面的外轮廓为正多边形或圆形； （2）具有足够的承载能力； （3）具有规定的刚度； （4）与塔顶标准发电机底座连接可靠； （5）与塔底标准底座连接可靠。 2.叶片和叶轮 安装完成后，叶轮外轮廓直径不得大于800mm。 三、装置说明 1.发电机
发电机采用CFX-03型标准发电机，质量4470g，底板及立面详见附图。2.风叶连接件 连接件质量300g，详见附图。 3.发电功率测量系统 发电功率测量系统由导线、负载、功率计组成。导线所受风力不能传递到塔身，由支架承受。 4.鼓风机 相关参数见下表 名称新型节能低噪声轴流风机 型号SF7-4 厂家上海金蓝机电设备成套有限公司 功率3kW 转速1400n/min 风量2500m3/h 风速23m/s 全压力340Pa 经实测，风叶连接件（距鼓风机1m处）的风速参考值如下： 档位风速（m/s） W1 4.0 W2 6.8 W3 9.0 5.塔架安装底盘详见附图。 6.塔脚与安装底盘连接螺栓：重量2g/套。 四、材料及制作工具 1.木材 （1）尺寸：长度1000mm，截面有50mm×1mm、2mm×2mm、2mm×6mm、6mm×6mm； （2）性能参考值：顺纹弹性模量1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30MPa。2.胶水：502。
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
参考文献： 1.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/2118663086.html,.2003.12 2.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/2118663086.html,.2003.12 3.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/2118663086.html,.2003.12 4.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/2118663086.html,.2003.12 5.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/2118663086.html,.2003.12 6.全国大学生电子设计竞赛组委会. 第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目. www. https://www.doczj.com/doc/2118663086.html,.2003.12 7.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（1994～1995） [M].北京：北京理工大学出版社，1997年第1版. 8.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2001）[M]. 北京：北京理工大学出版社，2003年第1版. 9.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（1999）[M]. 北京：北京理工大学出版社，2000年第1版. 10.高吉祥，黄智伟，陈和.高频电子线路[M]. 北京：电子工业出版社，2003年第1版 11.黄智伟.无线数字收发电路设计[M]. 北京：电子工业出版社，2003年第1版 12.黄智伟.电子电路计算机仿真设计[M]. 北京：电子工业出版社，2004年第1版 13.黄智伟.射频集成电路原理与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2004年第1版 14.黄智伟.无线发射与接收电路设计[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2004年第1 版 15.黄智伟.单片无线数据通信IC原理与应用[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2004 年第1版 16.黄智伟.创新素质教育多媒体软件的制作[J]. 电化教育研究，2003年.4：104～105 17.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛EDA技术教学方法研究[J]. 南华教育2003年第2期： 64－65
电子设计竞赛培训方案 温州大学物理与电子信息学院（2008.6.23） 一、竞赛内容 规定“以电子技术(包括模拟电路和数字电路)的应用设计为主,可以涉及单片机、可编程器件及微机(微机主要作开发用)。题目应尽可能考虑到教学的基本要求、并兼顾新技术的发展,同时对教学内容和课程体系的改革起到引导作用。” 二、培训教师队伍 培训教师队伍主要由以下人员组成：吴桂初、朱翔鸥、郑崇伟、李方洲、张耀举、庄友谊、吴平、施肖菁、赵升、徐孟、陈博、王环、管晓春、宋元平、蔡启博、黄孝调、胡旭鸣。 三、培训原则与计划 主要由基础理论知识和实践训练组成，由于时间紧迫，因此暑假培训的指导原则为：以实践训练为主，应用过程中领会和掌握理论知识。具体计划方案如下表所示。 暑假培训内容与方案
注：我们要求选手们必须牢固巩固所学的电子基础知识,特别是与应用密切相关的基础知识,例如对于模拟电路要求学生在懂得基本的半导体知识后着重掌握各种基本放大器的工作机理及应用,运算放大器、比较器的原理及应用,各种振荡器的应用,电源等。对于数字电路则要求学生切实巩固各种组合逻辑电路和时序逻辑电路的应用与基本的设计思想。（摘自《浅谈全国大学生电子设计大赛辅导经验》）
2008浙江省电子设计竞赛培训题目 第一阶段：7月9日~7月29日 培训内容： EDA软件使用、基本电路设计与制作、单片机最小系统应用、CPLD的应用。具体内容参考培训安排表。 第二阶段：8月1日~8月26日 培训内容： 分类培训。 一、电源类 题目一：单相正弦波变频电源 1、任务 设计并制作一个单相正弦波变频电源，输出电压有效值为15～36V可调，最大负载电流有效值为1A，负载为电阻负载。变频电源框图如下图所示。
第五届全国大学生结构设计竞赛赛题： 带屋顶水箱的竹质多层房屋结构 一、竞赛模型 竞赛模型为多层房屋结构模型，采用竹质材料制作，具体结构形式不限。模型包括小振动台系统、上部多层结构模型和屋顶水箱三个部分，模型的各层楼面系统承受的荷载由附加铁块通过实现，小振动台系统和屋顶水箱由承办方提供，水箱通过热熔胶固定于屋顶，多层结构模型由参赛选手制作，并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上，图1给出了一示意性结构图。 图1 模型示意图 二、模型要求 2.1几何尺寸要求 (1) 底板：多层结构模型用胶水固定于模型底板上，底板为33cm×33cm×8mm的竹板，底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小：模型总高度应为100cm，允许误差为±5mm。总高度为模型底板顶面至屋顶(模型顶面)上表面的垂直距离，但不包括屋顶水箱的高度。模型底面尺寸不得超过22cm ×22cm的正方形平面，即整个模型需放置于该正方形平面范围内，模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。 (3) 楼层数：模型必须至少具有4个楼层，底板视为模型第一层楼板。除第一层以外，每层楼面范围须通过设置于边缘的梁予以明确定义。 (4) 楼层净高：每个楼层净高应不小于22cm。楼层净高是指该楼层主要横向构件顶部
与其相邻的上一楼层主要横向构件底部之间的最小距离。若底板上设置有地梁，则第一层净高需自地梁顶部开始计算；若无地梁则从底板顶面开始计算。柱脚加劲肋、隅撑及其他外立面构件不影响计算楼层净高。 (5) 使用功能要求：楼层应具有足够的承载刚度，各层空间应满足使用功能要求。在模型内部，楼层之间不能设置任何横向及空间斜向构件。模型底层所有方向的外立面底部正中允许各设置一个12cm×12cm(高×宽)的门洞。 (6) 楼层有效承载面积：楼层范围为各承重分区最外围楼层梁构件所包络的平面，不包括模型内部核心筒区域。在楼层范围内与楼面构件直接接触的铁块的覆盖面积定义为楼层有效承载面积，模型的总有效承载面积应在600cm2至720cm2的范围之内，且每个楼层的有效承载面积不得小于25 cm2。模型顶面为平面，应满足安全放置水箱的要求。 图2 模型立面示意图(单位：mm) 图3 模型底板示意图(单位：mm) 2.2模型及附加铁块安装要求 (1)利用热熔胶将附加铁块固定在模型除底层以外的各个楼层的楼面结构上，可在楼层上设置固定铁块辅助装置，但辅助装置和铁块不能超出楼层范围且不能直接跟柱接触，若辅助装置或铁块与柱子接触，则该层净高以接触点的高度位置开始计算。 (2) 提供大、小两种规格铁块。大铁块长、宽、高约分别为12cm、6cm与3.2cm，重量为1800g。小铁块的长、宽、高约分别为6.0cm、4.5cm与3.2cm，重量为675g。由于加载设备限制，模型中附加铁块总重量不得超过30kg。
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 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
大连理工大学第十二届结构设计说明书作品名称龙门吊
目录 一、概念设计 (2) （一）方案构思 (2) （二）结构选型方案比较 (2) 1.设计方案1 (2) 2. 设计方案2 (4) 3. 设计方案3 (5) （三）最终方案详述 (6) 1.整体结构设计 ....................... . (6) 2.详细设计 (7) 3.设计图纸 (8) 二、计算设计 .............................................................................................. (10) （一）静力分析 ..................................................................................... ..10 （二）基本假设 ..................................................................................... ..13 （三）荷载分析 (13) （四）位移分析 (13) （五）承载能力的优化与极大值估算 (15) 三、构造设计 (16) 四．小结 (18)
一、概念设计 （一）方案构思 本次设计竞赛主要有三个方面的技术要求: ①模型制作材料 模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线（鞋底线）和白胶。不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则将直接取消其参赛资格，并在赛会中通报。 ②模型轮廓尺寸限定 模型正立面投影限制在如图1所示阴影范围内；侧立面投影限制在图2所示阴影范围内。提交模型时，参赛学生应使用赛会的固定装置、模型验收模具进行试安装，以确认模型符合尺寸要求，并取得参赛资格。 此外，为保证能够在模型上表面施加移动荷载，模型的上表面应具备足够的硬度及平整度。 ③模型柱脚锚固构造 为保证模型能可靠地锚固于加载试验装置台面，制作模型时，严格按照赛会规定限位器的尺寸制作模型柱脚。 （二）结构选型方案比较 框架结构是指由梁和柱以刚接结或者铰结相连接构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的荷载。本次结构设计大赛为正是以框架结构的设计为背景，承受较大竖向荷载，基于这些原则，我们做
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