第二章电子设计竞赛基础训练
内容提要
本章介绍了电子设计竞赛必备的基础知识，内容有电子元器件的分类、型号，装配工具及使用方法，焊接材料、焊接工艺和焊接方法，印制电路板设计与制作方法。
知识要点：电子元器件，装配工具，印制电路板。
教学建议: 本章的重点是识别电子元器件，掌握装配工具的使用方法，学会印制电路板设计与制作。建议学时数为4学时，电子元器件的识别利用实际的元器件进行教学。装配工具的使用通过实际操作演示与学生实际操作练习完成。利用多媒体教学软件进行介绍印制电路板的基本设计方法，通过实际印制板制作过程，掌握印制电路板设计与制作。掌握印制电路板设计与制作对电子设计竞赛是十分重要的技能，这需要在整个培训过程中不断的进行训练。
2.1 电子元器件的识别
2.1.1 电阻器
电阻器是属于无源器件，种类繁多。按结构形式可分为：固定数值电阻和可变电阻器（又称电位器）。按材料可分为：合金型、薄膜型和合成型。按功率规格可分为：1/16W、1/8W、1/4W、1W、2W、5W等等。按误差范围可分为：普通型（±5%、±10%、±20%）和精密型（±2%、±1%、±0.5%等等）。
1.电阻器的技术指标
电阻器的主要技术指标有：额定功率、标称阻值、精度等。
（1）额定功率
额定功率指电阻长时间工作，而不显著影响其性能条件下所允许消耗的最大功率。一般常用的有1/16W、1/8W、1/4W、1W、2W、5W等多种规格。电路设计应用时，采取降额使用，一般为设计值的0.5～0.3。
（2）标称阻值
标称阻值是指在进行电阻的生产过程中，按一定的规格生产电阻系列，这个电阻系列随着误差的不同有所区别，现在最常见的有E24系列，其精度为±5%，标称值如表2.1.1所示。
表中的数值再乘以10n，就可以得到各种阻值的电阻。在实际电路设计应用时，设计值不等于标称值时，可以选择数值相近的电阻。
表2.1.1 电阻标称值系列
（3）精度
精度也称作误差，是指电阻的实际阻值与标称值的相对误差。常用电阻精度有±20%、±10%、±5%、±2%、±1%、±0.5%、0.2%等十多种。实际应用时要根据不同的要求来选择不同精度的电阻。
2.电阻器的标志方法
电阻器的标志方法通常采用文字、符号直标法和色环法。对于功率为1/8W~1/4W间的电阻，一般采用色环法，标出阻值和精度，材料可由整体颜色识别，功率可由体积识别。对于功率较大的电阻采用直标法。
（1）色环标志法
色环标志法用各种颜色的色环，环绕在电阻器表面，有五色环和四色环等形式，其各道色环的含义表2.1.2所示。
表2.1.2 色环的基本色码及意义
（2）文字符号直标法
①标称电阻电阻单位：Ω（欧）、KΩ（千欧）、MΩ（兆欧）、GΩ（吉欧）、TΩ（太欧），其数量关系为：K=103、M=106、G=109、T=1012。
遇到小数时，常以Ω、K、M取代小数点，例如：0.5Ω可标为Ω5，5.1KΩ可以标为5K1。
②精度精度也可以用不同的字母表示，如表2.1.3所示。
表2.1.3 字母表示精度的含义
③材料电阻的制造材料由符号表示，符号的含义如表2.1.4所示。
表2.1.4 电阻材料及代表符号
3.电阻器的特点及应用
（1）金属膜电阻稳定性好、温度系数小、噪声小，常用在要求较高的电路中，适合高频电路应用。
（2）金属氧化膜电阻有极好的脉冲、高频特性，外型与金属膜电阻相似。
（3）碳膜电阻温度系数为负值，噪声大、精度等级低，常用于一般要求电路中。
（4）线绕电阻精度高、但分布参数较大，不适合高频电路中。
（5）敏感电阻又称半导体电阻，通常有光敏、热敏、湿敏、压敏、气敏等不同类型，可以作为传感器，用来检测相应的物理量。
4.电阻器质量的判断
判断电阻器质量的好坏，一要观察其外观及引线，要求无缺陷、断裂、氧化、霉变；二是用万用表的欧姆档去检测，若读数与标称值相差太大或不稳定，则不能使用。
2.1.2 电位器
电位器是一种可调电阻，有两个固定端和一个滑动端，在滑动端与固定端之间的阻值可调。在电子设计竞赛时，常采用多圈可调玻璃釉电位器，安装形式有立式或者卧式。
1. 主要技术指标
电位器的主要技术指标有：标称阻值、额定功率、滑动噪声、分辨力、阻值变化规律、极限电压等。
标称阻值：电位器的阻值，标称值与电阻器相同。
额定功率：电位器的两个固定端上允许耗散的最大功率。
滑动噪声：当电位器的滑动端在电阻体上滑动时，滑动端与固定端之间的电压出现无规则的波动现象。滑动噪声要求越小越好。
分辨率：电位器对输出量可实现的最精细的调节能力。线绕电位器的分辨率较差。
阻值变化规律：电位器的阻值变化规律有按线性变化、指数变化或者对数变化等形式。
2. 电位器的质量判断方法
（1）静态检测
用万用表“Ω”挡测量电位器的两个固定的阻值，测量值应与电位器的标称值接近。如果测量值比标称值大很多，说明电位器已经开路。
（2）动态检测
用万用表检测固定端与滑动端的阻值，同时调动滑动端让阻值从最小阻值变化到最大，测量值变化应该连续并无跳动。如果测量值抖动较大，说明滑动端接触不良。
3. 电位器选用的原则
（1）在高频、高稳定的场合：选用薄膜电位器；
（2）要求电压均匀变化的场合：选用直线式电位器；
（3）音量控制：选用指数式电位器；
（4）要求高精度的场合：选用线绕多圈电位器
（5）要求高分辨率的场合：选用各类非线绕电位器、多圈微调电位器；
（6）普通应用场合：选用碳膜电位器。
2.1.3 电容器
电容器是一种储能元件，储存电荷的能力用电容量表示，基本单位是法拉，以F表示。由于法拉的单位太大，电容量的常用单位是μF(微法)和pF(微微法)。
1. 电容器的主要技术参数
（1）容量及精度
容量是电容器的基本参数，数值标在电容体上，不同类别的电容有不同系列的标称值。常用的标称值系列与电阻标称值相同。应注意，某些电容的体积过小，常常在标称容量时不标单位符号，只标数值。电容器的容量精度等级较低，一般误差在±5%以上。
（2）额定电压
电容器两端加电压后，能保征长期工作而不被击穿的电压称为电容器的额定电压。额定电压的数值通常都在电容器上标出。
（3）损耗角
电容器介质的绝缘性能取决于材料及厚度．绝缘电阻越大漏电流越小。漏电流的存在，将使电容器消耗—定电能，由于电容损耗而引起的相移角称为电容器的损耗角。
2. 型号命名方法
根据国家标准，电容器型号命名由四部分内容组成。
第一部分为主称字母，用C表示；第二部分为介质材料，第三部分为特征，第四部分为用数字表示序号；一般可以只需三部分组成，即两个字母一个数字。
例如：CC104表示：Ⅲ级精度(+20％)0.1μF瓷介电容器；
CBBl20.68Ⅱ表示：Ⅱ级精度(+10％)0.68μF聚丙烯电容器。
一般在体积较大的电容器主体上除标上述符号外，还标有标称容量、额定电压、精度与技术条件等。
3. 容量的标志方法
电容器的容量单位有：F(法拉)、mF(毫法)，pF(微法)、nF(纳法)、pF(皮法或微微法)。
例如：4n7——表示4.7nF或4700pF；
0.22——表示0.22μF；
510——表示510pF。
没标单位的数字的读法是：当容量在1～(10 5－1) pF之间时，读为pF，如510pF。当容量大于105pF时，读为μF，如0.22μF。一般可以认为，电容器表面上的数字大于1，表示的电容器的容量单位为pF；用小于1的数字表示时，单位为μF。
4. 常用的电容类型
常用的电容类型有：铝电解电容器（CD）、钽电解电容器（CA）、瓷片电容（CC）、云母电容（CY）、聚丙烯（CBB）、聚四氟乙烯（CF）、聚苯乙烯（CB）、独石电容器、涤纶电容器（CL）、可变电容器等。
5. 电容器的选用
在电容器选用时应注意：
（1）额定电压降额使用，电容器的额定耐压值应超过电路上实际电压的30%~50%；
（2）当电容器的精度决定电路某些精确参数时，如定时时间、输出频率，则需要选用高精度的电容器；
（3）在高频电路中要选用低损耗角的电容器；
（4）在数字集成电路的电源端与地之间的去耦电容器，一般使用独石电容器器。
6. 电容器的质量检测
（1）电容器容值的测量
使用数字万用表的电容挡，若电容器的容值超过万用表上的量程，可以通过已知容值的电容器和未知电容器的串并联，使它们的总容值在量程范围内，通过计算来求未知容值。
（2）电容器绝缘电阻的测量
使用万用表的电阻挡，若电阻越大说明漏电流越小。
2.1.4 电感器
电感器的应用范围很广泛，它在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波、陷波，延迟、补偿等电路中，都是必不可少的。由于其用途、工作频率、功率、工作环境不同，对电感器的基本参数和结构形式就有不同的要求，从而导致电感器的类型和结构多样化。
1. 电感器的主要参数
（1）电感量：用L表示，简称电感。电感常用单位是亨利(H)、毫亨（mH）、微亨（μH）。（2）品质因数Q；
（3）额定电流：线圈中允许通过的最大电流。
2. 常用电感器的外型
常用的电感有卧式、立式两种，通常是将漆包线直接绕在棒形、工字型、王字型等磁芯上而成。也有用漆包线绕成的空芯电感。
3.电感器的标志方法
电感器的标志方法与电阻器的标志方法类似，通常采用文字、符号直标法和色环法。
4. 电感器的选用
在电感器选用时应注意：
（1）额定电流降额使用，电感器的额定电流值应超过电路上实际电压的30%~50%；
（2）在高频电路中要选用高Q值、低损耗角的电感器。
2.1.5 半导体分立器件
1. 半导体的命名方法
半导体的命名方法有很多种，主要有中华人民共和国国家标准——半导体器件型号命名方法（GB249—74）、国际电子联合会半导体器件命名方法、美国半导体器件型号命名法、日本半导体器件型号命名法。
中华人民共和国半导体器件型号命名方法这里不详细介绍，可以有关的书籍。
（1）国际电子联合会半导体器件命名方法
国际电子联合会半导体器件命名方法主要是由欧洲共同体等国家依照国际电子联合会规定制定的命名方法，其组成各部分的意义如表2.1.5所示。
表 2.1.5国际电子联合会半导体器件型号命名法
例如：BC558B表示硅材料制造的低频小功率的三极管。
（2）美国半导体器件型号命名法
美国半导体器件型号命名法是由美国电子工业工作协会（EIA）制定的晶体管分立器件型号的命名方法，其组成各部分的意义如表2.1.6所示
表 2.1.6美国电子工业协会半导体器件型号命名法
例如2N2222表示三极管。至于它是什么用途，标识上没有明确，只有查参数资料。（3）日本半导体分立器件型号命名法
日本半导体分立器件型号命名法按日本工业标准（JIS）规定的命名法（JIS-C-702）命名，由五到七个部分组成，第六、七个部分的符号及意义通常是各公司自行规定的，其余各部分的符号及意义如表2.1.7示。
表2.1.7日本半导体分立器件型号命名法
例如：型号为2SC1815的三极管表示NPN型的高频三极管，有时简化表示为C1815。
常见的三极管的封装外型如图2.1.1所示，其中TO3、TO5、TO52、TO93、TO18为金属封装，TO92为小功率塑料封装，TO220为中功率塑料封装，TO247为大功率塑料封装。
2. 半导体分立器件的简单测试方法
（1）二极管的检测
使用指针式万用表时用万用表测量正、反向电阻。万用表的红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极，此时测得是正向电阻，将两表笔对调，测得是反向电阻。正向电阻比反向电阻要大得多，说明二极管是好的，其它情况都不正常。
使用数字万用表的二极管挡，将红表笔接二极管的正极、黑表笔接二极管的负极，此时读数为二极管的正向压降，一般硅管为0.5V ～0.7V 左右、锗管为0.2V ～0.4V 左右；反向压降测量不到，其它情况都说明二极管性能不良或损坏。 （2）三极管的检测
使用指针式万用表检测三极管的方法可以参考有关书籍，需要注意的是指针式万用表内部的电池正极与黑表笔相连、而数字万用表的红表笔比黑表笔的电位要高。
下面只说明以硅管为例，用数字万用表来判断三极管的好坏和管脚。
①管型和基极的判断：从三极管结构示意图可知，三极管等效为两个背靠背的二极管，首先将数字万用表的挡位旋转到二极管挡，用数字万用表的红表笔和黑表笔分别接三个极中的两个，总会出现下列情况：当红表笔不动，黑表笔分别接两个电极，此时读数若都为0.5V 左右，说明与红表笔相联的电极为基极B ，且该管是NPN 型管；当黑表笔不动，红表笔分别接两个电极，此时读数若都为0.5V 左右，说明与黑表笔相联的电极为基极B
，且该管是
图2.1.1 常见三极管的封装形式
PNP型管。
②集电极C、发射极E和放大倍数的测量：明确了管型和基极B之后，将数字万用表的挡位旋转到h fe挡，并将三极管插入相应的插孔内（指NPN或PNP、B位置确定，其余两个电极插入C或E），若此时数字万用表读数正常，说明三极管的电极刚好插入到正确的孔，并此时的读数为三极管的h fe值；若读数过大或无显示数字，将未知的两个电极换个位置，即可。
（3）稳压二极管的检测：与普通二极管的检测方法一样。
（4）发光二极管的检测：使用数字万用表检测发光二极管的方法与普通二极管的检测方法一样，但发光二极管的正向压降比普通二极管的压降大些，一般在1.0～1.9V之间，且测正向压降时，发光二极管会发光。
（5）光电二极管的检测：外型上有一个光线入射窗口，当使用万用表的电阻挡测量时，给光电二极管加反向电压，有入射光时电阻较小，无入射光时电阻较大。
（6）光电耦合器件的检测：光电耦合器件包括一个发光二极管和一个光电三极管，简单测试时需要两块数字万用表；将其中一块万用表的挡位置于电阻挡，并使红、黑表笔与光电三极管的C、E极对应连接，再将另一块万用表的挡位置于二极管挡，测量发光二极管的正向压降，此时光电三极管的C、E极间电阻，应为较小的值，若不测发光二极管的压降，光电三极管的C、E极间电阻很大。
2.1.6 半导体集成电路
半导体集成电路是电子电路的重要组成部分。半导体集成电路的型号与命名方式，各公司产品的表示方法不同。
1.分类
半导体集成电路主要可分为：数字集成电路、模拟集成电路、数模混合集成电路和专用集成电路。
2．封装形式
半导体集成电路的封装形式多种多样，按封装材料大致可分为金属、陶瓷、塑料封装。常见的半导体集成电路的封装形式如图2.1.2所示，如金属封装的T或K型；塑料和陶瓷封装的扁平型和双列直插型；表面贴片安装型的SOP、SOC、SOJ、QFP、PLCC等形式。
图2.1.2 集成电路封装形式
2.1.7 表面贴装元件
表面贴装元件主要特点是：微小型化、无引线、适合在印制版上表面组装，可节省空间，特别适合高频电路使用。贴片元件有：电阻、电容、三极管、二极管、电感、集成电路等。
1. 电阻器
表面贴装电阻按特性及电阻材料分类有：厚膜电阻器、薄膜电阻器和大功率线绕电阻器。按外型结构分类有：矩形片式电阻器、异型电阻器和圆矩型片式电阻器。
（1）矩形片式电阻器
矩形片式电阻器的结构如图
2.1.3所示，由基板，电阻膜、保
护膜,电极四大部分组成。电极一
般采用三层电极结构、内层电极、
中间电极和外层电极。外层是锡铅
层，是可焊层。
矩形片式电阻器按电阻材料分成薄膜型（RN）和厚膜型（RK ）二类。其电阻温度系数
图2.1.3 矩形片式电阻器结构图
分为F、G、H、K、M五级。RK型是电路中应用最为广泛的一种，RN型则适用于精密和高频电路中。
表2.1.8以日本JISC5222、JISC5223标准为代表列出了矩形片式电阻器的技术性能。
表2.1.8 矩形片式电阻器的技术性能
分类
RK（厚膜型）RN（薄膜型）
特性H K M F、 G、 H
温度系数/
（10-6/℃）
±100 ±250 ±500 ±25、±50、±100
额定功
率记号2A 2B 2E 1J 2A 2B 2E 1J 2A 2B 2E 1J 2A 2B 2E 功率
/W
0.1 0.125 0.25 0.0
63
0.1 0.125 0.25 0.063 0.1 0.1
25
0.25 0.063 0.1 0.125 0.2
5
最大使用电压/V 75 150 200 50 75 150 200 50 75 15
0 200 50 75 150 20
最大过流电压/V 15
0 300 400 10
150 300 400 100 15
30
400 100 150 300 40
额定使用温度70℃70℃
使用温度范围-55℃~125℃-55℃~125℃
标称阻值允差±1（±2）±2、±5 ±2、±5，±10 ±0。1、±0。25、±0。5、
±1
标称阻值范围100Ω~1MΩ10Ω~1MΩ2．2Ω~10MΩ10Ω
~47K
Ω
10Ω
~100KΩ
10Ω
~470
KΩ
如图2.1.4所示，矩形片式电阻器按电极结构形状可以分为D、E型两种。D型结构的
图 2.1.4矩形片式电阻器的外形尺寸
反面电极尺寸只标最大尺寸，无公差要求；E型结构对反面电极尺寸有公差要求，是目前常用的一种。实用中多以形状尺寸（长×宽）命名片式电阻，如1606（1.6mm×0.6mm）、1005（1.0mm×0.5mm）等。常见的尺寸如表2.1.9所示。
矩形片式电阻值的标识方法采用直接标识，即在电阻的表面用三位数字表示，前两位为有效值，第三位为倍率（10的幂数），例如电阻的表面标识是121，则对应的电阻值为120Ω。
表2.1.9常用矩形片式电阻器的尺寸
2. 异型电阻器
异型电阻器多为电阻网络。电阻网络是将几个单独的电阻，按预定的配置要求加以连接后封装在同一塑料或陶瓷体内组成。
（1）外型结构
电阻网络按结构分有：小型扁平封装（SOP）型、芯片功率型、芯片载体型、芯片阵列型四种结构。
（2）内部电阻连接方式
根据电路的用途不同，电阻网络有串联、并联等多种连接形式。
3. 片式微调电位器
片式微调电位器可以分成两种：敞开式和密封式。
片式微调电位器的检测方法与普通的电位器的方法一样。
4. 片式电容器
片式电容器目前使用最多的是陶瓷系列电容器、钽电容器和铝电容器。
（1）多层片式瓷介电容器
多层片式瓷介电容器又称MLC（Multilayer Ceramic Capacity），有时也称独石电容。目前MLC的标准有美国的EIA、日本的JIS等。国内常用的有两类：CC41和CT41，型号及尺寸如表2.1.10所示，其耐压值有50V和25V两种。
表2.1.10常用MLC外形尺寸
（2）片式钽电解电容器
容量超过0.33μF的表面组装元件通常使用钽电解电容器，优点是响应速度快，内部为固体电解质。矩形钽电解电容器有裸片型、模塑封装型和端帽型三种类型。日本松下公司的TE系列矩形钽电容的外型尺寸如表2.1.11所示。矩形钽电解电容器的容量范围在0.047~100μF，误差范围为±20%或±10%，额定耐压值为4~35V。
表2.1.11 松下TE系列矩形钽电容
（3）片式铝电解电容器
片式铝电解电容器按外形可分为圆柱形、矩形两种类型。按封装形式可以分为金属封装形、树脂封装形，如图2.1.5所示。日本松下公司的铝电解电容器外型尺寸如表2.1.12所示。铝电解电容器的容量范围在0.1~220μF，误差范围为±20%，额定耐压值为4~50V。
铝电解电容器的极性表示方法如图2.1.6所示。
图2.1.5 片式铝电解电容
图2.1.6 铝电解电容极性表示方法
5.片式电感器
片式电感器是将线绕在磁芯上，低电感时用陶瓷作磁芯，大电感时用铁氧体作磁芯，再将绕组引出两个电极，制作成贴片元件。按分类可以分为两类普通型和功率应用型。常见的外形，如图2.1.7所示。
图2.1.7 片式电感器外形
6. 贴片三极管
贴片三极管采用塑料封装，封装形式有SOT、SOT23、SOT223、SOT25、SOT343、SOT220、SOT89、SOT143等，结构与尺寸如图2.1.8所示。其中SOT23是通用的表面组装晶体管，有三条引线，功耗一般为150~300mW；SOT89适合于较高功率场合，管子底部有金属散热片和集电极相连，功率一般在300mW~2W；SOT143有四条引线，一般是射频晶体管或双栅场效应管。
图2.1.8 SOT贴片三极管外形
图2.1.9 贴片式晶振外形
7.贴片晶振
贴片式晶振封装形式如图2.1.9所示。
8. 贴片二极管
贴片二极管外形与贴片电阻的外形相似，常用的尺寸有1206、0805。贴片发光二极管
的中间是一个发光二极管，颜色有红、黄、绿、白等，也有双色的。
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。
2011年全国大学生电子设计竞赛 设计报告 开关电源模块并联供电系统（A题）
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告 开关电源模块并联供电系统（A题） 摘要 本次设计的开关电源模块并联供电系统由两个LM2596进行DC/DC变换，用8051单片机作主控芯片。输入DC 24V，输出DC 8.0V，额定输出功率为32W，采用对等互补均流方式进行电流自动分配输出，具有过流和短路保护功能，系统转换效率达到70%以上。 关键词：DC/DC变换，并联供电系统，开关电源 Abstract The design of the switching power supply module consists of two LM2596 in parallel power supply system for DC / DC converter, with 8051 as main chip. Input DC 24V, output DC 8.0V, the rated output power of 32W, the application of the complementary stream are automatically assigned to the current output, with over-current and short circuit protection, system conversion efficiency of 70%. Keywords: DC / DC converter, parallel power supply systems, power
历届“电源类”赛题的主要知识点 从历届“电源类”赛题来看，主攻“电源类”赛题方向的同学需要了解： 变频电源、PWM开关电源等工作原理、系统结构和电路组成 AC电源变压器的设计与制作 高频开关电源变压器的设计与制作 AC整流和滤波电路设计与制作 斩波和驱动电路设计与制作 逆变和驱动电路设计与制作 电流、电压检测电路设计与制作 过流和过压保护电路设计与制作 真有效值检测电路设计与制作 ADC和DAC电路设计与制作 DC-DC升压型开关电源电路设计与制作 DC-DC降压型开关电源电路设计与制作 直流稳压电路设计与制作 单片机、FPGA、ARM最小系统电路设计与制作 微控制器外围电路（显示器、键盘、开关等）的设计与制作 3.2一些建议： “电源类””赛题中所涉及到的一些知识点，对有些专业的同学来讲，在专业课程中是没有的，需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础，盲人摸象，行动一定会有困难。 另外，“电源类””赛题的实践性要求很强，例如变压器的制作，特别是高频开关电源变压器的制作，电感线圈的设计与制作、PCB的设计等。 （1）主攻“电源类”赛题方向的同学在训练过程中，以历届赛题为基础，可以选择已经出现过的一些赛题做一些训练；主要训练这类赛题的共用部分，如变压器、AC-DC、滤波器、微控制器、ADC/DAC等。完成相关模块的设计制作，以备竞赛需要。 历届“信号源类”赛题的主要知识点 从历届“信号源类”赛题来看，主攻“信号源类”赛题方向的同学需要了解的主要知识点如下： z 采用单片机+DAC产生各种信号 z 采用专用的DDS芯片+单片机产生各种信号 z 采用FPGA产生各种信号 z DAC电路设计与制作 z 滤波电路设计与制作 z DDS接口电路设计与制作 z 功率放大器电路设计与制作 z 电电路设计与制作 z 单片机最小系统设计与制作 z 频率、周期等参数测量电路设计与制作 涉及到信号产生的几个基础知识和技术、电路设计和制作（例如：DDS、FPGA、运算放大器构成的振荡器电路、功率放大器电路、滤波器电路、阻抗匹配等），是各竞赛队都必须掌握的。
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
全国电子设计大赛心得 短暂的大学生涯总有令人难以忘却的青春与记忆。画面定格在2015年的暑假，60天紧张有序的准备与坚持，4天3夜的不眠战斗，这些画面至今令自己都很难忘。我们克服了种种困难与挫折，有过无奈，面对过质疑，也有遗憾但却从未有过后悔，因为我们是在为梦想而拼搏！同时我们也收获了许多，比赛让我们对团队合作有了真正深刻了解与体会，也使得各自的技术水平大幅度提高。2015年的暑假，我们在努力！ 1 比赛前的准备 诗经中说“迨天之未阴雨，彻彼桑土，绸缪牖户。”那么我们要做的就是“兵马未动、粮草先行”。良好的准备，是比赛顺利的最基础的保障。 为了准备这次比赛，作为队长的我，为了能把单片机C语言尽快熟练掌握，我放弃了考试复习时间，在期末考试前3天我依然还在实验室写单片机程序。而我的两个队友也放弃了暑假的休息时间，每天呆在实验室或者寝室看书，研究电路，写程序等来为比赛做准备。 为了使这次比赛顺利进行，分院领导也充分重视准备阶段的工作，为我们开放了空调实验室，使得我们可以有个舒适的学习环境。并提供了充足的电子元件、仪器仪表以及高速的网络接口。这就方便了我们查阅与下载资料，可以通过焊接设备制作电路并通过仪器仪表进行各项参数的测试。 在经过团队之间的商量之后，我们最终将准备阶段分为三个部分：资料收集阶段，基础训练与电路模块制作与模拟比赛阶段等。 1.1 资料收集阶段 5-6月因为平时绝大部分时间在上课，所以就利用课余时间收集资料。 资料收集的内容包括：全国电子设计大赛的一些注意事项和内容、历届赛题和优秀论文收集、基础电路收集。通过资料的收集，来了解如何充分把自己所学的知识应用到实践中来。 小组共3名队友，因为我本身对互联网很了解又擅长收集整理资料，所以资料收集阶段主要都是我来完成的。
四年级下册语文基训部分参考答案 第一单元 1《古诗词三首》 语文活动 2.西湖庐山泰山淮河 2《桂林山水》 自学提示 2.（1）②（2）③ 拓展阅读 2.半江渡黄布倒影碧莲峰 3.“只见两岸群山如千万株玉笋破土而出，青翠欲滴，碧波倒影，山水含情，宛若置身仙境。碧莲峰玲珑、俊秀，很像一朵朵含苞欲放的莲花，生意盎然。” 语文活动1.长城 2.九曲十八弯 3.九寨沟 4.黄山 3《记金华的双龙洞》 自学提示 2.叶圣陶游记浙江金华的双龙洞4月14日BACED 拓展阅读 2.作者按照移步换景的顺序介绍了游览善卷洞的经过。 3.洞口、中洞、下洞，上洞。 4.写出了巨石的高大以及生长时间的漫长。 4*《七月的天山》 自学提示2.写景移步换景山、水、花 拓展阅读1.花和海2.B A语文活动CDABB 第二单元 5《中彩那天》 拓展阅读 3. 智慧是天生的，也就是说，人天生就很聪明，而道德却是靠后天培养的。对智慧的使用会产生两种结果：造福人类或者危害人类；只要我们有道德底线，就不会用自己的智慧去干不道德的事。而我们空有智慧，就无法抑制自己干坏事。 6《万年牢》 拓展阅读 1.一位小女孩在拥挤的公交车上主动购买车票，其行为带动其他乘客纷纷补票。 2.（1）早上在公交车上帮小女孩交车票钱。（2）在5路公交车上小女孩主动购买车票。（3）一周后小女孩还我一元钱。 7《尊严》 拓展阅读 （1）光景教养惊奇（2）孩子们争抢面包，并且谁都没有说一声“谢谢”（4）因为小女孩有一颗感恩的心。 语文活动 1.瓦全 2.生死 3.辱 4.折腰 8*《将心比心》 拓展阅读 1．(1)忧心忡忡(2)受宠若惊3．第一次紧张，第二次自如、自然。4．“善意的谎言”是出于对小学徒的同情和鼓励，给她带来了自信。 第二单元检测 六、1.支吾: 指说话吞吞吐吐，含混躲闪。 2.易如反掌：像翻一下手掌那样容易。比喻事情非常容易做。 第三单元9《自然之道》 拓展阅读
5.5 常见错误及其原因分析 初学VHDL，往往会碰到不少问题和错误。例如：综合时出现警告和错误、编译无法通过等问题，使得设计无法实现；或者程序，综合等均通过，但不能得到正确的仿真结果，即所设计的硬件与原意要求不符等等。通过资料的收集和归纳，总结出以下一些注意事项，常见问题及错误，并提出改正方案，以供参考。 5.5.1 避免语法错误 VHDL规定了一些固定的描述格式，用于描述各种不同的功能，在Xilinx或Max+plus Ⅱ环境下，关键字会以蓝色显示，端口宽度会以紫色显示，以示区别，黑色字则是可由用户自定义的名称、数值等。下面几个简单的例子作说明： 1.端口的定义 端口的定义为：port ( 端口名，端口名：端口类型（空格）端口宽度)； entity sztop is Port ( clk : in std_logic ; ring , sz : out std_logic ; ――定义多个相同类型的端口，用逗号格开 hour : in std_logic_vector(3 downto 0) ; ――4位数据 sec : out std_logic_vector(6 downto 0) ――7位数据 ); end sztop; 2. 信号和变量的定义 信号定义：SIGNAL 信号名：数据类型； signal a : std_logic; signal b : std_logic_vector(2 downto 0); 变量定义：VARIABLE 变量名: 数据类型; variable c0 , c1 : integer ; 59
variable d : integer range 0 to 256; variable cnt : std_logic_vector(3 downto 0); 3. CASE语句 case seg is when "0000" => q <="0000001"; when "0001" => q <="1001111"; when "1001" => q <="0000100"; when others => q <="1111111"; end case; 初学者要紧记这些语法结构，特别注意标点符号的用法，从而避免编程时可能出现的大量小错误。 5.5.2 信号与变量 信号与变量都可以用于描述器件内部结构，两者的区别如表5.5.1所示。 表5.5.1 信号与变量的区别 或在进程内部定义信号，综合时就会出现Unexpected symbol read的错误。对信号赋值的符号是“<=”，对变量的赋值符号是“:=”，如例5.5.1所示。编程时应正确使用。 【例5.5.1】 60
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
“美亚光电”杯安徽省第一届大学生电子设计竞赛题 任意波形发生器（A题） 一、任务 设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。示意图如下： 二、要求 1、基本要求 （1）具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。 （2）用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波（5次以下）线性组合的波形。 （3）具有波形存储功能。 （4）输出波形的频率范围为100 Hz ～ 20 kHz（非正弦波频率按10次谐波计算）；频率可调，频率步进间隔≤100 Hz。 （5）输出波形幅度范围0 ～ 5 V（峰—峰值），可按步进0.1 V（峰—峰值）调整。 （6）具有显示输出波形的类型、频率（周期）的功能。 2、发挥部分 （1）输出波形频率范围扩展至100 Hz～200 kHz。 （2）用键盘或其他输入装置产生任意波形。 （3）增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3％（负载电阻变化范围：100 Ω～∞）。 （4）具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。 （5）特色与创新。 三、评分标准 项目满分 基本要求设计与总结报告：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。 50 实际制作完成情况50 发挥部分完成第（1）项10 完成第（2）项15 完成第（3）项10 完成第（4）项10 特色与创新 5
远程温湿度测量系统（B题） 一、任务 制作一个远程温湿度测量仪，该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。 其结构框图如下： 二、要求 l、基本要求 （1）通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示。 （2）温度误差＜1℃，湿度误差＜1％，温度测量范围0℃～120℃，湿度测量范围1％～99％。 （3）可用电池供电。 2、发挥部分 （1）设计红外二极管发射电路和红外接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 （2）设计射频发射电路和接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 （3）最好采用微型化的温湿度传感器，无线传输距离＞5米。 （4）特色与创新。 三、评分标准 项目满分 基本要求设计与总结报告：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。 50 实际制作完成情况50 发挥部分完成第（1）项15 完成第（2）项15 完成第（3）项10 特色与创新10
基础训练答案 第一单元权利义务伴我行 第一课国家的主人广泛的权利 课前预习 一、1.人民社会主义人民权利 2．国家主人权力公民权利 3.宪法国籍 二、1.所谓公民权利，指的是宪法和法律确认并赋予公民享有的某种权益，这种权益受国家保护，有物质保障。由于宪法规定的公民权利，是公民最主要、最根本的权利，所以称之为公民的基本权利。 2.以宪法为核心、以立法保障和司法保障为主要内容的权利保障机制，保障公民的权利。 课堂练习 一、1.C 2.C 3.B 4.C 5.ABCD 6.CD 7.AC 二、（1）我国公民的权利需要来自家庭、学校、社会及他人的保障，需要立法保障和司法保障。 （2）这段材料主要体现了立法保障，即国家将公民的权利以法律的形式确认下来，运用国家强制力加以维护。具体来所，近年来我国加快立法步伐，不断完善各个领域的立法工作，为公民权利的实现提供了重要的立法保障。第二课时我们享有广泛的权利 课前预习 一、1．权利基本普通具体 2.广泛自由个人根本国家集体 二、1.公民在行使权利是要尊重他人的权利；不得损害国家的、社会的、集体的利益；要在法律允许的范围内行使权利；要以合法方式行使权利。 2.受教育权、人身自由权、监督建议权、社会经济权利等。 课堂练习 一、1.A 2.A 3.B 4.BD 5.ACD 6.AC 7.CD 二、①我国是人民当家作主的社会主义国家，人民是国家的主人，在我国，公民享有广泛的权利和自由。②公民要在法律允许的范围内行使权利，不得损害国家的、社会的、集体的利益，不能“想干什么就干什么”。③公民要以合法的方式行
使权利，要符合法律和道德的要求，不能“想怎么干就怎么干”。④“想干什么就干什么”、“想怎么干就怎么干”的行为，往往损害他人，集体、社会的利益，会受到道德的谴责和法律的制裁。 拓展延伸 典题演练 一、1.B 2.D 3.B 4.D 5.A 二、（1）洋洋的做法的后果由扰乱交通秩序，危害生命安全，要受法律制裁等；乐乐的做法的后果有影响家人休息，影响邻居合法权益，影响邻里关系和谐等。 （2）在享有权利的同时必须履行相应的义务；在法律允许的范围内行使权利；行使权利时要尊重他人的合法权利等。 第二课我们应尽的义务 第一课时公民的义务 课前预习 一、1.宪法法律必须履行 2.权利行使义务履行 3.爱国守法团结友善勤俭自强 二、1.在我国，公民的权利和义务具有一致性。每个人既是享受权利的主体，又是履行义务的主体；任何公民享有权利的同时，必须履行应尽的义务；没有无义务的权利，也没有无权利的义务。 2.维护国家统一和全国各民族团结，保守国家秘密；爱护公共财物，遵守劳动纪律，遵守公共秩序，遵守社会公德；维护祖国的安全、荣誉和利益；依法纳税等。 课堂练习 一、1.D 2.B 3.B 4.ABC 5.AD 6.BCD 7.ABCD 二、①在我国，法定义务是由宪法和法律规定公共必须履行的。法定义务具有强制性，公民必须履行。②道德义务是社会成员依据社会道德规范，自觉自愿承担的道德责任。生活中，履行道德义务，有利于促进整个社会的文明进步。③生活中，不管是道德义务，还是法定义务，作为公民，都应积极履行。否则，会受到道德谴责、法律制裁。 第二课时忠实履行义务
设计项目：模拟路灯控制系统 学校：辽宁工程技术大学电气与控制工程学院参赛人员：高庆 吴琨 王立强
目录 第一章前言 1 第二章方案论证与论证 2 一系统结构综述 4 二系统结构示意图 5 第三章硬件设计 5 一89C52单片机简述 6 二电源模块设计7 三恒流源电路设计7 四案件及显示模块7 五时钟电路设计8 六光电对射传感器模块设计 8 七比较电路模块设计9 八DA转换模块设计10 九交通状况检测模块设计10 十路灯故障检测及报警模块设计 10 第四章系统软件设计 一系统软件设计综述11 二各模块软件部分分述 12 14 15 第七章参考文献16
模拟路灯控制系统(I题) 【高职高专组】 摘要： 本文介绍了基于STC89C52单片机的模拟路灯控制系统的设计和实现过程，通过交通情况自动调节检测，路灯故障检测及报警检测，环境明暗变化检测，定时开关模块的设计控制以实现题目要求。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍系统的硬件及软件设计部分。 采用的技术主要有： （1）通过软件编程控制定时开关灯时间，报警检测; （2）光电传感器的有效应用; （3）LM311比较器的有效应用； （4）新型时钟芯片DS12C877的有效应用。 关键词： 80C52单片机，光电传感器，路灯控制，亮度调节 Abstract: This paper introduces the STC89C52 based on single-chip microcomputer simulation street lamp control system design and realization process, through the traffic situation automatic adjustment test, street lamp fault detection and alarm test, light and shade environment change detection, timer switch module design in order to achieve the topic request. The whole system of the circuit structure simple, reliable performance is high. The test results meet the requirement, the paper introduces the hardware and software of the system design part. The technique to be used mainly has: 1. Through software programming control timing open to turn off the lights time, alarm detection; 2. Effective application of the photoelectric sensor; 3. LM393 comparator effective application; 4. New clock chip DS12C877 effective application. Key words: 80 C52, photoelectric sensor, street lamp control, brightness to adjust
2019年人教版五年级语文下册基础训练答案 自学提示 1. lè yín měnɡ xuàn sèzhu?n 2.老舍先生，草原风光，喜迎远客，把酒联欢 巩固运用 1.天涯摔跤羞涩渲染 2.（1）只要......都...... (2)不管......总......(3)既......又...... 3.（1）回味美 (2)一碧千里茫茫辽阔（大）、碧绿 （3）热乎乎语言心好客或热情 4. A.① B. ② 拓展阅读 1.这篇短文主要写了锡林郭勒大草原不仅广阔、美丽，还是个欢腾的世界。 2.，：“， ......” 3.先概括后分述(先总后分) 4.承上启下 5.例：矫健的雄鹰自由地飞翔，百灵鸟在欢快地歌唱。 2、丝绸之路 自学提示 1.略 2．jī cháo zào áo nónɡ báo bì hòu 巩固运用 1.例：凹（凹陷）侯（侯爵）换（交换） 凸（凹凸）候（时候）奂（美轮美奂） 2.五彩缤纷美轮美奂栩栩如生 3. （1）一条道路将远隔千里的我们联系在了一起。 （2）友谊之路，商贸之路，文化之路，探险之路 拓展阅读： 1.XX余古长安波斯湾欧洲非洲 2.异彩纷呈扑朔迷离举世闻名多姿多彩成千上万 3.古老的丝绸之路连接着世界的东方与西方，孕育了光辉灿烂的古代文明。 4.它是一条由长安至波斯湾的友谊之路，连接了东西方，使东西方互通有无，孕育出光辉灿烂的古代文明。 3 白杨 自学提示（略） 巩固运用 1.清晰新疆介绍抚摸 2.辨字组词。
僵（僵硬）辩（争辩）晰（清晰） 缰（缰绳）辨（辨别）晳（白皙） 疆（新疆）辫（辫子）淅（淅淅沥沥） 3.略 4.根据课文的理解填空。 （1）山，水，人烟，清晰，浑黄一体。 荒凉，干燥恶劣，恶劣，不择环境、生命力顽强。 （2）白杨树，边疆建设者，借物喻人。 拓展阅读 1.这就是白杨树，西北极普通的一种树，然而决不是平凡的树。 2.（1）好女子伟丈夫 （2）4 排比北方的农民哨兵赞美和敬佩 3.极其普通，不被人重视；有极强的生命力，折磨不了，压迫不倒。 语文活动 小草（平凡普通，生命力强的人） 兰花（品行高洁、有君子风范的人） 绿叶（无私奉献的人） 莲（不同流合污的人） 竹（意志坚韧的人） 4、把铁路修到拉萨去 自学提示： 1.suì ráo chěng xiè wēi nínɡ chá zànɡ 2.(1)把铁路修到拉萨去排除万难，把铁路修好 （2）4905 1338 XX 10 18 XX 10 19 巩固运用 1.（1）杯水车薪（2）废寝忘食（3）严阵以待（4）不翼而飞 2. 选择恰当的字填空 以已以已新薪薪新级及极汲 3.（1）拦路虎：风火山 高傲的头：多年冻土、恶劣天气、极度缺氧的困境 （2）铁龙：青藏铁路 世界屋脊：青藏高原 拓展阅读 1.人迹罕至星罗棋布 星罗棋布：像天空的星星和棋盘上的棋子那样分布着。形容数量很多，分布很广。人迹罕至：偏僻荒凉的地方，很少有人来过。 2.青藏铁路是神秘的。 青藏铁路是严酷的。
6.2 电子竞赛作品设计制作步骤 与一般的电子产品设计制作不同的是，电子设计竞赛作品设计制作一方面需要遵守电子产品设计制作的一般规律，另一方面要在限定时间、限定人数、限制设计制作条件、限制交流等情况下完成作品的设计制作，电子竞赛作品设计制作有自己的规律。电子竞赛作品设计制作大约需经过题目选择、系统方案论证、子系统、部件设计与制作、系统综合、调试与测量等步骤，最后完成作品和设计总结报告。 6.2.1 题目选择 全国大学生电子设计竞赛作品设计制作时间是4天3晚，3人一组。竞赛题目一般为5～6题，题目在竞赛开始时（第1天的8.00）开启。以2003年第6届为例共有6题：电压控制LC振荡器（A题）、宽带放大器（B题）、低频数字式相位测量仪（C题）、简易逻辑分析仪（D题）、简易智能电动车（E题）、液体点滴速度监控装置（F题）。 正确地选择竞赛题目是保证竞赛成功的关键。参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。 选择题目按照如下原则进行： （1）明确设计任务，即“做什么？”。选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求。如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的。 因为时间是非常紧的，没有更多的时间让你去重新学习，另外根据竞赛纪律， 也不可以去请教老师。 （2）明确系统功能和指标，即“做到什么程度？”。注意题目中的设计要求一般分基本要求和发挥部分两部分，各占50分。应注意的是基本部分的各项分值题目 中是没有给出的，但在发挥部分往往会给出的各小项的分值。选择时要仔细分 析各项要求，综合两方面的要求，以取得较好的成绩。 （3）要确定是否具有完成该设计的元器件、最小系统、开发工具、测量仪器仪表等条件。 在没有对竞赛题目进行充分地分析之前，一定不能够进行设计。题目一旦选定，原则上是应保证不要中途更改。因为竞赛时间只有4天3晚，时间上不允许返工重来。 6.2.2 系统方案论证 题目选定后，需要考虑的问题是如何实现题目的各项要求，完成作品的制作，即需要
2014年TI杯大学生电子设计竞赛题（多省联赛） A题：四旋翼飞行器 1.任务 设计制作一架能够自主飞行的四旋翼飞行器。 2.要求 四旋翼飞行器能够完成以下飞行动作： （1）飞行器能够根据起飞前预置的指令起飞，飞离地面高度应超过30cm，飞行距离（水平）应超过60cm，然后飞行器应能平稳降落。（30分） （2）飞行器能够根据指定（键盘设定）的飞行高度及降落地点（方向及距离）连续稳定地完成起飞、指定高度水平飞行、平稳降落等动作。（20分） （3）飞行器能够根据起飞前预置的指令垂直起飞，起飞后能够在50cm以上高度平稳悬停5s以上，然后再平稳缓慢降落到起飞地点；起飞与降落地点水平距离 不超过30cm。（30分） （4）其他自主发挥设计的飞行动作。（20分） （5）设计报告（20分） 项目主要内容分数 系统方案方案比较，方案描述 5 设计与论证飞行器姿态测量方法 飞行控制器控制方法与参数计算8 测试测试方法与测试结果 5 设计报告结构及规范性摘要，正文结构完整性、内容规范性 2 小计20 3.说明 （1）飞行器的姿态检测及飞行控制必须使用TI 公司的TIV A M4、C2000或MSP430等系列控制器。 （2）飞行器在完成每一项飞行动作期间不得以任何方式进行人为干预，如遥控等。 （3）飞行器的尺寸可自行选定。 （4）飞行方向以正北方向为0°、东北方向为45°、正东方向为90°等，以此类推；距离的单位为厘米（cm）。 （5）指定的降落地点是指降落地点距起飞地的水平距离及方向。 （6）平稳降落是指在降落过程中无明显的跌落、弹跳及着地后滑行等情况出现。 （7）能够完成要求（2）时，要求（1）可以免测。 （8）为确保安全，飞行器应在安全网中或在系留方式下工作（即以绳索将飞行器拴在地面固定物上）。
参考答案 模块一参考答案； 一、填空题；1、集成、芯片上、计算机。2、CPU、存储器、定时器、输入/ 输出 二、单项选择题1、（B ）2、（ C ）三、判断题1、（×）2、（√）四、计算题1、（01010010）B 2、52H 2、（59227 ）10 ( 163533 )8 (E75B )16 模块二参考答案 一、填空题： 1、当MCS-51引脚ALE有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址。 2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。 3、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围00H~1FH 。 4、PSW中RS1 RS0=10时，R2的地址为12H 。 二、选择题： 1、当MCS-51复位时，下面说法正确的是（ A ）。 A、PC=0000H B、SP=00H C、SBUF=00H D、P0=00H 2、PSW=18H时，则当前工作寄存器是（ D ）。 A、0组 B、1组 C、2组 D、3组 3、MCS-51上电复位后，SP的内容应是（ B ）。 A、00H B、07H C、60H D、70H 4、单片机上电后或复位后，工作寄存器R0是在（ A ）。 A、0区00H单元 B、0区01H单元 C、0区09H单元 D、SFR 三、判断题 1、当MCS-51上电复位时，堆栈指针SP=00H。（×）——SP=07H 2、PC存放的是当前正在执行的指令。（×）——是将要执行的下一条指令的地址 3、8051的累加器ACC是一个8位的寄存器，简称为A，用来存一个操作数或中间结果。（√） 4、8051的程序状态字寄存器PSW是一个8位的专用寄存器，用于存程序运行中的各种状态信息。（√） 5、MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范围内。（×）——80H~FFH 四、简答题 1、80C51 ROM空间中，0000H~0023H有什么用途？用户应怎样合理安排？ 答：0000H~0023H是80C51系统专用单元，其中0000H为CPU复位地址，0003H~0023H 是5个中断源中断服务程序入口地址，用户不能安排其他内容。一般来讲，从0030H以后，用户可自由安排。 2、简述读外ROM和读写外RAM用到的控制信号。 答：读外ROM的控制线有3条：
题目：数控电流源设计 摘要 本设计由两部分构成：自制的稳压、稳流、输出过压保护电路和单片机控制与显示系统。稳压电源部分设置有±12V和+5V电压，为整机供电。采用大功率MOS管作为电流源调整管、用锰铜丝自制取样电阻，具有良好的调控线性和稳定性。采用价格低廉的电脑CPU专用散热器作为稳压电源模块和电流调整管的散热装置，散热效率高、性能可靠。控制核心采用内置12位A/D、D/A转换器的高性能单片机C8051F021，电路简洁、控制精度高、电流控制与测量分辨率达0.5mA。用带背光点阵式LCD显示器同时显示设定电流和实测电流数据，直观、方便。给出了多种测试条件下的实测数据，测试数据表明系统性能指标全面超越了题目的基本要求，除系统自测显示电流误差略大以外，其余发挥部分指标也已满足。另外，还增加了预置电流超限保护功能。 详细说明了系统的结构和工作原理，给出了系统的硬件电路图、元器件参数列表和软件流程图，并附有系统操作说明书。 Abstratct This design is consist of two major parts: The self-made constant voltage power supply and the control system which is consist of singlechip and LCD display. The voltage-stabilized source which is the all machine power supply has ±12V and +5V voltage. We Use the high-power MOSFET as the current regulation device, and use the manganese copper wire self-restraint as a sample resistance, and the system has good regulative linearity and stability. The design Uses the price inexpensive computer CPU sink to take the voltage-stabilized source module and the electric current regulation device heat dissipating. The control system is made up of high performance singlechip C8051F021 which includes 12 A/D & D/A converter inside. The electric circuit is succinct and the control precision is high, the controlling resolution of current is up to 0.5mA rate. The setting current and the actual current data are showedby the lattice type LCD display at the same time. Many kinds of test data are presented under the many kinds of tests condition. The test data indicates that the system performance has achieved the demand of design in an all-round way satisfied. In addition, we have set a protecting function of the ultra limit setup of the electric current. This paper is also present The system structure, the work principle, the system hardware circuit diagram, the device parameter, the software flow chart, and the system operating manual in detail. 一、系统整体结构及方案论证 1．1 系统结构 根据题目要求，要能够实现电流步进控制、显示设定电流和实测电流大小，并且输出最大电压小于等于10伏，系统的结构框图如图1－1。 恒流源输出 图1-1系统结构框图 整个系统由稳压电源、恒流控制、单片机、键盘、显示器及输出过压保护<电压限制）等几部分组成。 各部分作用如下 1）稳压电源：向整个系统提高电源，包括供运放使用的±12V、供单片机使用的+5V，其中恒流源<主要功率部分）电压也由+12V提供。 2）恒流控制部分：是一受控电流源，由单片机提供控制指令电压，将12V电源转换成恒定电流。
1.燕子 一、聚拢增添稻田掠过偶尔演奏赞歌音符 二、偶然掠过尖角荡漾遇到凉爽风尘样子 三、俊俏轻快的翅膀乌黑光亮的羽毛活泼机灵的燕子 增添生机掠过湖面谱写赞歌 四、支根对只痕阵 五、聚拢赶集掠过荡漾 六、青的草，绿的叶，各色鲜艳的花，都像赶集似的聚拢来，形成了光彩夺目的 春天。 七、斜掠叫飞掠沾 一转眼偶尔掠过 天上的云形态各异，有的像绵羊，有的像群山，还有的像棉花糖，什么样子都有。 喜欢。我喜欢小燕子，因为小燕子给春天添加了光彩。 精彩挑战 五线谱音符动人 春天到,草儿（发了芽,）叶儿（伸了腰,） 春天到,柳丝（吐了绿,）鲜花（开了眼.） 春天到,燕子（上下翻飞,）蝴蝶（翩然起舞.） 春天到,青山穿（上绿装,） 春天到,绿水唱（起小曲，） 春天到！春天多美好！ 2.古诗两首 一、咏璧妆滨 永壁装宾 二、裁缝紫色丝绦 栽树握紧洗涤 三、似的似乎得到非得 四、四面八方五光十色三心二意 黑白分明白里透红黑白相间 五、②①①② 六、×××√ 七、碧玉妆成万条垂下不知细叶谁裁出二月春风似剪刀 唐代贺知章春天柳树 歌颂春天的美丽景色,赞美大自然及春天给人们带来的勃勃生机 喜欢，因为作者生动的将春天的景色写实出来，诗中用到拟人和比喻的手法用词恰到好处，整首诗的结构匠心独运，给人的感觉如同身临其境。
精彩挑战 春夜喜雨 唐杜甫 好雨知时节，当春乃发生。 随风潜入夜，润物细无声。 野径云俱黑，江船火独明。 晓看红湿处，花重锦官城。 3.荷花 一、莲蓬仿佛蜻蜓衣裳挨挨挤挤翩翩起舞 二、D dao 10 一 F fu 亻 5 ? 三、荷花负荷挨着挨打佛像仿佛 四、朵缕丝条个幅 五、飘飘洒洒的树叶像翩翩起舞的蝴蝶,像欢快跳跃的精灵。 桃花羞羞答答的,仿佛是一群胆怯羞涩的小姑娘。 六、白荷花在这些大圆盘之间冒出来。 一池的荷花都在舞蹈。 八、姿势本领了不起 九、小荷才露含苞待放 精彩挑战 我就是池中的一朵荷花，我看到一池的荷花（都在舞蹈）；蜻蜓飞过来，告诉我（清早飞行的快乐）；小鱼游过来，告诉我（昨夜做的好梦）。我就是池中的一朵荷花，我看到（自己美丽的倒影）；青蛙跳过来，告诉我（荷叶是它的舞台）；蝴蝶飞过来，告诉我（它想和我一起跳舞）。 4.珍珠泉 一、he xiang chi shai pu zhan 二、密原斑踩 蜜缘班彩 三、股块束汪颗座 四、彩色花园雨水 五、太阳把一束束金光筛下。 一束束金光被太阳筛下。 这难到不是美丽的珍珠泉。 六、星空是那样的美丽,那样的浩瀚,那样的奇妙。 形象生动,把整个过程都生动地描写出来了,让人容易联想到水泡从小到破灭的一系列过程,耐人寻味。