2013电子设计竞赛 “电源类”赛题分析
1. 历届的“电源类”赛题
在10届电子设计竞赛中，电源类赛题有8题[1]
① 简易数控直流电源（1994年A 题）
② 直流稳压电源（1997年A 题）
③ 数控直流电流源（2005年F 题）
④ 三相正弦波变频电源（2005年G 题）
⑤ 开关稳压电源（2007年E 题）【本科组】
⑥ 光伏并网发电模拟装置（2009年A 题）【本科组】
⑦ 电能搜集充电器（2009年E 题）【本科组】
⑧ 开关电源模块并联供电系统（2011年A 题）【本科组】
比较历届赛题可以看到， “电源类”赛题从DC→AC ，从单个电源到多个电源并联，而
且设计要求是越来越高（例如，精度、效率η（≥80%）等）。例如：
2005年G 题“三相正弦波变频电源”赛题要求[1]
（1）输出频率范围为20Hz ～100Hz 的三相对称交流电，各相电压有效值之差小于0.5V ；
（2）当输入电压为198V ～242V ，负载电流有效值为0.5～3A 时，输出线电压有效值应
保持在36V ，误差的绝对值小于1%；
（3）设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误
差的绝对值小于5%；
（4）变频电源输出频率在50Hz 以上时，输出相电压的失真度小于5%；
（5）具有过流保护(输出电流有效值达3.6A 时动作)、负载缺相保护及负载不对称保护(三
相电流中任意两相电流之差大于0.5A 时动作)功能，保护时自动切断输入交流电源。
2009年A 题【本科组】“光伏并网发电模拟装置”赛题要求[1]
（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 12
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）DC-AC 变换器的效率，使η≥80%（R S =R L =30Ω时）。
（4）具有输入欠压保护功能，具有输出过流保护功能。
2011年A 题【本科组】“开关电源模块并联供电系统”赛题要求[1]:
赛题要求设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W 的8V DC/DC 模块构成的并联
供电系统。
（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压U O =8.0±0.4V ，使负载电流I O 在1.5~3.5A 之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比
例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。
（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60% 。
（3）调整负载电阻，保持输出电压U O =8.0±0.4V ，使两个模块输出电流之和I O =4.0A 且按 I 1:I 2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于2%。
（4）调整负载电阻，保持输出电压U O =8.0±0.4V ，使两个模块输出电流之和I O =1.5A 且按
I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
（5）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5A（调试时允许有±0.2A 的偏差）。
南华大学黄智伟备战2013电子设计竞赛“电源类”赛题分析
2. 历届的“电源类”赛题设计要求和设计方案一
2.1简易数控直流电源（1994年A题）
2.1.1简易数控直流电源赛题要求[1]
赛题要求设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源
（1）基本要求
a. 输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；
b. 输出电流：500mA；
c. 输出电压值由数码管显示；
d. 由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；
e. 为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
（2）发挥部分
a. 输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；
b. 用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；
c. 扩展输出电压种类（比如三角波等）。
2.1.2简易数控直流电源系统设计方案[2,9~14]
采用单片机作为控制器的简易数控直流电源设计方案如下所示：设计方案中采用AT89S52单片机完成系统的数控功能；采用8279作为键盘／显示器接口控制器，可简化接口引线，减少软件对键盘／显示器的查询时间，提高A T89S52单片机的利用率；输出部分采用DAC0832与运算放大器OP077，OP077输出电压波形与D／A变换输出波形相同，可以输出直流电平，和根据预先生成波形的量化数据产生多种波形输出；显示部分采用MXA136组成的三位半的数字电压表（DVM）直接显示输出电压值，一旦系统工作异常，出现预置值与输出值偏差过大，用户可根据该信息予以处理。采用带有ADC和DAC的微控制器系统（如STM32）系统结构会更简单。
功率输出电路由运算放大器LF356和达林顿管TIP122与TIP127组成，LF356和达林顿管TIP122与TIP127构成闭环推挽输出电路形式，推挽功率放大器可以保证输出电压较好地跟踪D/A变换的输出。
过流保护电路由晶体管9015和9014组成，过流保护电路还采用了一个声音报警电路，当过流时产生声音报警。
输出电压显示采用MAX136组成的数字电压表，MAX136的引脚端封装形式和MAX136构成的数字电压表电路如图1.4.20所示。单片机显示器可以显示设置的电压值，数字电压表显示器显示实际测量的电压值。电路正常工作时两者应相差很小。
直流稳压电源电路采用三端稳压器芯片MC7815/7915和MC7805构成。
南华大学黄智伟备战2013电子设计竞赛“电源类”赛题分析
2. 历届的“电源类”赛题设计要求和设计方案二
2.2直流稳压电源（1997年A题）
2.2.1直流稳定电源系统赛题要求[1]
赛题要求设计并制作交流变换为直流的稳定电源。
（1）基本要求
①稳压电源
在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：
a．输出电压可调范围为+9V～+12V；
b．最大输出电流为1.5A；
c．电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）；
d．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）；
e．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载）；
f．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）；
g．具有过流及短路保护功能。
②稳流电源
在输入电压固定为＋12V的条件下：
a．输出电流：4～20mA可调；
b．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）。
③ DC-DC变换器
在输入电压为+9V～+12V条件下：
a．输出电压为+100V，输出电流为10mA；
b．电压调整率≤1%（输入电压变化范围+9V～+12V）；
c．负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载）；
d．纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载）。
（2）发挥部分
①扩充功能
a．排除短路故障后，自动恢复为正常状态；
b．过热保护；
c．防止开、关机时产生的“过冲”。
②提高稳压电源的技术指标
a．提高电压调整率和负载调整率；
b．扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值。
③改善DC-DC变换器
a．提高效率（在100V、100mA下）；
b．提高输出电压。
④用数字显示输出电压和输出电流
2.2.2 直流稳定电源系统设计方案[2,9~14]
所设计的直流稳定电源系统由稳压电源、稳流电源、DC-DC变换器和显示模块四个模块电路构成。稳压电源采用两级稳压电路，前级为DC-DC开关稳压电源，后级为线性稳压电路。为进一步提高效率，两级间采用了恒压差控制技术。稳流电路采用由运算放大器构成的恒流源电路，或者利用3端稳压器LM317构成的恒流电路。DC-DC变换器采用降压型开关电源，具有效率高，输出电压范围宽，输出电流大的特点。显示模块由7107 A/D及显示译码芯片和LED数码管构成。
1.稳压电源电路设计
根据赛题要求，在线性稳压电路前端加入一个DC-DC变换器，利用DC-DC变换器来完成从不稳定的直流电压到稳定的直流9～12V电压的转变。采用脉宽调制技术（PWM）和恒压差控制技术，使得线性稳压电路两端压差减小，电路消耗大幅度下降，以提高电源的
效率。其次，使用脉宽调制技术，很容易进行过流、过热、自保恢复。此外，还可在DC-DC 变换器中加入软启动电路，以抑制开关机时的“过冲”。
以TL494芯片为控制核心的单端PWM降压型开关稳压电路，由TL494芯片、开关管TIP32A、二极管MR850和低通滤波器组成。
2. 线性稳压电路
采用线性稳压电路的目的是在降压型开关稳压电路的基础上实现线性高精度稳压，以降低纹波，提高电压调整率和负载调整率，最终达到设计的指标要求。线性稳压电路由稳压管TL431（2.5V）、比较器、达林顿管MJE3055和电阻反馈网络组成。
3. 恒流电路
恒流电路可以采用一个由双运放构成的恒流电路。A1为深反馈同相放大器。A2为电压跟随器，将输出电压反馈回输入端。也可以利用LM317集成可调稳压器作为恒流电路，是由于其3端与1端之间存在1.35 V固定压降V Z，流经固定电阻后可产生恒定的电流。
4. 显示电路设计
显示电路由数字电压表芯片+显示译码芯片+LED数码管构成，各电压量程或者电流量程（电流测量，通过采样电阻上的压降）由拨钮开关选择，通过电阻网络分压后输入芯片。本系统使用两组电路分别显示电压和电流值。
南华大学黄智伟备战2013电子设计竞赛“电源类”赛题分析
2. 历届的“电源类”赛题设计要求和设计方案三
2.3 数控直流电流源（2005年F题）
2.3.1 数控直流电流源（2005年F题）赛题要求[1]
赛题要求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。
（1）基本要求（50分）
①输出电流范围：200mA～2000mA；
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％+10 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％+10 mA；
⑤纹波电流≤2mA；
⑥自制电源。
（2）发挥部分（50分）
①输出电流范围为20mA～2000mA，步进1mA；（4分）
②设计、制作测量并显示输出电流的装置(可同时或交替显示电流的给定值和实测
值)，测量误差的绝对值≤测量值的0.1％+3个字；（20分）
③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％+1mA；（16分）
④纹波电流≤0.2mA；（5分）
⑤其他。（5分）
2.3.1 数控直流电流源（2005年F题）设计方案[5,9~14]
赛题要求制作一个数控直流电流源，好的恒流特性是赛题的核心要求，发挥部分要求制作一个精度优于0.1％的电流表。
根据赛题要求，系统可分为电流源主电路、控制部分、人机界面（包括键盘输入与显示）和辅助电源四部分。系统实现方案有：
方案一：根据传统线性恒流源的原理，以集成稳压芯片（如LM338）与数字电位器构成电流源的主体部分，通过单片机改变数字电位器的阻值以实现对恒流源输出值的调整，并使用数码管LED显示其数值。该方案电路结构简单，容易实现，但由于目前数字电位器分度有限，市场上能找到的最高分度只有10比特，如MAXIM公司的MAX5484，难以实现发挥部分的功能，此外，由于流过的电流较大，需要并串多个数字电位器才能满足输出的电流要求，且系统为开环控制，稳定性差、精度较低。
方案二：根据开关电源的原理，经AC/DC/DC变换过程来实现可调稳流的功能，主电路由整流滤波电路、斩波电路和恒流电路构成。其工作过程如下：市电经隔离变压器降压后，通过整流桥整流，电容器滤波，变成平稳的直流电，完成AC/DC的变换过程；通过由FPGA （可编程逻辑器件）产生PWM调制波控制开关管的通断构成斩波电路，输出高频的直流脉冲，经储能电感平波、电容高频滤波后，输出可调的直流电；使用HCPL7870光电隔离A/D 转换芯片（转换精度达15位）对输出电流进行采集，构成闭环控制系统。
由于FPGA的系统时钟频率高（一般使用50MHz），且以并行处理数据，所以该方案可靠性高、编程容易。但经仔细分析后发现，该方案由如下几个缺点：①系统成本较高；②由于使用的是离散数字PWM调制方式，当FPGA芯片使用50MHz的系统时钟时，若PWM 的占空比要实现2000个分度时，PWM的最大频率只能达到25KHz，根据输出电流的纹波与输出的频率成反比的规律，在25KHz频带范围内，输出电流纹波较大，给后级的稳流滤波电路带来困难，影响输出的电流指标难以达到发挥部分的要求；（3）采用的是离散的数字信号反馈控制，对数字信号的量化精度要求较高。
方案三：按照方案二AC/DC/DC的设计思路，再在斩波电路的前级增加一级稳压电路，使用集成稳压器来降低电网波动对斩波电路的影响。控制部分选用单片机与专用的PWM调制芯片相结合的方式，来控制MOSFET开关管的导通。其输出电流的大小通过隔离型电流传感器转换成对应的模拟信号。并将这一模拟量分为两路，一路直接反馈到PWM集成芯片的反馈输入端，构成连续的闭环控制系统；另一路经模数转换芯片变成数字信号传送给单片机处理，作为辅助的调节反馈量，使用软件算法来修正给定量，减小稳态误差。
方案三与前面的方案相比，具有以下特点：①是系统为双环控制系统，动态响应快、超调量和稳态误差小；②是成本较低、技术成熟；③是软硬件相结合，可靠性高、功能全、扩展余地大，理论上可以达到设计题目的所有性能指标。
数控直流电流源主要单元器件的选择：
①开关管选择P沟道的MOSFET IRF5210其通断电流为20A，开关频率可达1MHz，
通态电阻R ds=0.06Ω，能满足设计要求。
②PWM芯片选择SG3525。SG3525具有欠压保护和外部封锁功能，能方便实现过
压过流保护，能输出两路波形一致、相位差为180°的PWM信号，结合双MOSFET
管斩波电路的独特设计，能有效的减少输出电流的纹波。
③电流传感器的选择：一是使用电量测量中常用的磁补偿式电流传感器，此种器件在
mA级小电流检测时由于受漏磁等因素的影响，非线性失真明显。难以保证对mA
级小电量的准确测量。且该类器件价格较昂贵。二是使用线性光电耦合器，如线性
光电耦合器HCNR200，HCNR200输出电流I PD2与LED发出的伺服光通量成线性
比例，且其非线性度为0.01%，传输增益为100±15%；温度增益系数-65ppm/℃，
带宽大于1MHz，耐压为直流1000V。具有精度较高、转换速度快、稳定性好的特
点，能达到系统的设计要求。
④A/D和D/A芯片的选择：考虑到单片机的I/O接口资源。选用串行数据传送方式的
ADS7841和DAC7512两款芯片转换精度均为12位的集成芯片，其量化精度能达
到1/4096<1/2000，完全能达到设计的精度要求。
⑤微控制器芯片采用ATMEL公司的AT89S8252 CMOS 8位单片机。
⑥人机界面：采用LCD（液晶）显示。
⑦辅助电源选择：辅助电源主要是为控制部分供电的，由于电流源的主电路有开关
管在工作，噪声干扰大，所以为了确保控制部分的稳定性和可靠性，采用与主电
路分离的电源电路供电。
2. 历届的“电源类”赛题设计要求和设计方案四
2.4 三相正弦波变频电源（2005年G题）
2.4.1 三相正弦波变频电源（2005年G题）赛题要求[1]
赛题要求设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y接法）。
（1）基本要求（50分）
①输出频率范围为20Hz～100Hz的三相对称交流电，各相电压有效值之差小于0.5V；
②输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；
③当输入电压为198V～242V，负载电流有效值为0.5～3A时，输出线电压有效值应
保持在36V，误差的绝对值小于5%；
④具有过流保护(输出电流有效值达3.6A时动作)、负载缺相保护及负载不对称保护
(三相电流中任意两相电流之差大于0.5A时动作)功能，保护时自动切断输入交流
电源。
（2）发挥部分（50分）
①当输入电压为198V～242V，负载电流有效值为0.5～3A时，输出线电压有效值应
保持在36V，误差的绝对值小于1%；（10分）
②设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误
差的绝对值小于5%；（24分）
③变频电源输出频率在50Hz以上时，输出相电压的失真度小于5%；（11分）
④其他。（5分）
2.4.2 三相正弦波变频电源（2005年G题）赛题分析与设计方案例[5,9~14]
赛题要求设计并制作一个三相正弦波变频电源，工作原理可以参考电力电子学中有关三相正弦波变频电源的基本原理，核心的电路是SPWM发生器和全桥逆变电路。保持输出线电压有效值的稳定是赛题指标的主要要求（线电压有效值的误差的绝对值小于1%）。发挥部分要求设计制作一个测量误差小于5%，能够测量电压、电流、频率和功率的电路，有24分。频率可以根据频率测量原理，利用系统中微控制器实现。功率的测量需要测量电压和电流的有效值，简洁的方法可以采用专用的真有效值转换芯片实现。
（1）采用单片机和FPGA共同控制的三相正弦波变频电源
在一个采用单片机和FPGA共同控制的三相正弦波变频电源的系统中，控制方式采用单片机和FPGA共同控制的方式，由单片机AT89S52、IR12864—M液晶显示器、4×4按键构成人机界面，单片机控制IR12864—M液晶显示器、4×4按键，并与FPGA的通信。FPGA 作为本设计系统的主控器件，采用一块Xilinx公司生产的Spartan 2E系列xc2s100e—6pq208芯片，利用VHDL（超高速硬件描述语言）编程，产生PWM波和SPWM波。同时用FPGA 完成采集控制逻辑、显示控制逻辑，系统控制，信号分析、处理、变换等功能。
220V/50Hz的市电，经过一个220V/60V的隔离变压器，输出60V的交流电压，经整流
得直流电压，经斩波得到一个幅度可调的稳定直流电压。
斩波电路的IGBT开关器件选用BUP304，BUP304的驱动电路由集成化专用IGBT驱动器EXB841构成，EXB841的PWM驱动输入信号由FPGA提供，并采用光电隔离。输出的斩波电压经逆变得到一系列频率的三相对称交流电。
逆变电路采用全桥逆变电路，MOSFET桥臂由六个K1358构成，K1358的驱动电路选用IR2111，IR2111的控制信号SPWM由FPGA提供。
逆变输出电压经过低通滤波，输出平滑的正弦波，输出信号分别经电压、电流检测，送AD637真有效值转换芯片，输出模拟电平，经模数转换器ADC0809，输出数据送FPGA处理。送入FPGA的数据经过一系列处理，送显示电路，显示输出电压、电流、频率及功率。
（2）采用DSP和单片机共同控制的三相正弦波变频电源
采用DSP和单片机共同控制的三相正弦波变频电源由DSP三相正弦波变频电源的主电路和单片机的测量系统两部分组成。
在一个采用DSP三相正弦波变频电源的主电路中，交流电源经过桥式全波整流后进行电容滤波，输出直流电，作为逆变电路的直流电源。同时也提供一路电源作为系统所需要的直流稳压电源。为保证系统安全性，交流电源入口处串联5 A保险管。
三相SPWM信号由电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407生成。首先在DSP中的FLASH 中存入512点的正弦表，改变读取正弦表每两个点之间的时间间隔，可以改变输出正弦波的频率，读取正弦表两个点之间时间间隔可以由定时器控制。
三相桥式逆变电路可以利用分立元件和集成的智能功率模块（IPM，例如PM30CSJ060）组成。采用分立元件组成的三相桥式逆变电路，通常需要6个IGBT作为开关器件，以及IGBT 的驱动电路。利用内部包括有桥式逆变电路和驱动电路的集成智能功率模块（IPM），其外围电路简单，还具有多种保护的功能。
在一个采用单片机的测量系统，利用内部包含有A/D的单片机（例如PIC18F452等），通过电流传感器，电压传感器对线电压，线电流进行转换后，经过调理电路送入A/D，经数模转换后，单片机对数据进行处理，计算，计算后通过液晶屏显示所测量结果，并显示出被测信号的波形。也可以同时实时检测电流有效值，当电流有效值大于3. 6 A时，立刻通过I/O 口控制过流保护模块切断主回路来实现过流保护。
2. 历届的“电源类”赛题设计要求和设计方案五
2.5开关稳压电源（2007年E题本科组）
2.5.1开关稳压电源（2007年E题）【本科组】赛题要求[1]
赛题要求设计并制作一个开关稳压电源。在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：（1）基本要求（50分）
①输出电压U O可调范围：30V～36V；
②最大输出电流I Omax：2A；
③U2从15V变到21V时，电压调整率S U≤2%（I O=2A）；
④I O从0变到2A时，负载调整率S I≤5%（U2=18V）；
⑤输出噪声纹波电压峰-峰值U OPP≤1V（U2=18V,U O=36V,I O=2A）；
⑥DC-DC变换器的效率η≥70%（U2=18V,U O=36V,I O=2A）；
⑦具有过流保护功能，动作电流I O（th）=2.5±0.2A。
（2）发挥部分（50分）
①进一步提高电压调整率，使S U≤0.2%（I O=2A）；（10分）
②进一步提高负载调整率，使S I≤0.5%（U2=18V）；（10分）
③进一步提高效率，使η≥85%（U2=18V,U O=36V,I O=2A）；（15分）
④排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；（4分）
⑤能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值1V，同时具有输出电压、电流的
测量和数字显示功能。（6分）
⑥其他。（5分）
2.5.2开关稳压电源（2007年E题）【本科组】赛题分析与设计方案例[6,9~14]
分析赛题要求，是要制作一个DC-DC升压型的开关稳压电源，工作原理可以参考电力电子学中有关升压型DC-DC的基本原理，核心的电路结构是Boost电路。电压调整率、负载调整率、效率和过流保护是基本部分和发挥部分共同的要求，但要求效率 ≥85%，显然需要对这个系统电路的功耗进行控制。发挥部分还要求制作一个数字电压电流表，其他部分可以考虑增加与语音报数、报警等功能。
在一个采用单片机与Boost斩波电路的开关稳压电源系统中，系统以Boost斩波电路为核心，以单片机为主控制器和PWM信号发生器，根据负载反馈信号对PWM信号做出调整，进行可靠的闭环控制，从而实现稳压输出。系统输出直流电压可以通过键盘设定和步进调整，并能对输入电压、输出电压和输出电流进行测量和显示。
本系统要求电源整体效率达到85 %，电源的额定功率为P O＝36V×2A＝72 W，则对应的输入功率为P i＝P O/0. 85＝84. 7 W，即允许功耗为12. 7 W。
电路的功耗与开关管的损耗（包括开关损耗和通态损耗），开关损耗与开关频率直接相关，通态损耗为Q on＝I2R on（R on为开关管导通电阻）。续流二极管损耗为Q D＝ΔUI（ΔU为二极管导通压降）。例如选择IRF3205功率MOSFET，其导通电阻仅为8 mΩ；续流二极管选择肖特基二极管745，导通压降为0.7V。使用采样电阻对输出电流进行采样时，采样电阻的损耗为Q r＝I2r，例如使用0.1Ω的采样电阻，额定输出时的损耗为Q r＝（22×0.1）W＝0.4 W。单片机可以选用MSP430 F449、PIC16F877等低功耗单片机，单片机的功耗与CPU时钟频率有关，降低单片机时钟频率可使损耗减小。另外还需要考虑测量控制电路的功耗，如信号放大用的运放使用低电源电压、RailToRai1型的运放也可降低功耗。
在Boost斩波电路中，开关的开通和关断受外部PWM信号控制，电感L将交替地存储和释放能量，电感L储能后使电压泵升，而电容C可将输出电压保持平稳，输出电压与输入电压的关系为U O＝U1（t on＋t off ）/t off，通过改变PWM控制信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。该电路采取直接直流变流的方式实现升压，电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。为降低开关损耗，工作频率不宜过高，开关频率选定为20 kHz左右。功率场效应管开关损耗小、工作频率较高，选取功率场效应管作为Boost斩波电路中开关管。由于流过电感L的电流有很大的直流分量，为了防止电感饱和，电感的磁芯需加气隙。考虑系统总功率大于120 W，需要选择大容量的磁芯（如EE42型磁芯）和较大截面积的导线。
系统采用单片机产生PWM控制信号。单片机根据取样电路的反馈对PWM信号做出调整以实现稳压输出。
2. 历届的“电源类”赛题设计要求和设计方案六
2.6光伏并网发电模拟装置（2009年A题）【本科组】
2.6.1光伏并网发电模拟装置（2009年A题）【本科组】赛题要求[1]
赛题要求设计并制作一个光伏并网发电模拟装置。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=30~36Ω；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45~55Hz；T为工频隔离变压器，变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，将u F作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L=30~36Ω。设计详细要求与评分标准等请登录https://www.doczj.com/doc/aa17978479.html, 查询。
2.6.2光伏并网发电模拟装置（2009年A题）【本科组】设计方案[7,9~14]
根据赛题要求，系统MPPT电路采用DC-DC结构，采用双反馈对模拟光伏电池的内阻电压以及DC-DC的输出电压进行采样反馈。DC-AC部分采用全桥拓扑结构，用STC89C52单片机实现对频率以及相位的跟踪。
本光伏并网发电模拟装置系统主要由DC-DC、DC-AC、并网控制电路和保护电路等部分组成。本光伏并网发电模拟装置的DC-DC变换部分用于实现MPPT功能的控制，MPPT 控制方式采用双反馈的形式，同时采样输出电压和模拟光伏电池内阻的电压；逆变部分采用驱动芯片IRF540进行全桥逆变，用自然采样法完成SPWM的调制；并网部分采用STC89C52单片机处理实现反馈信号频率和相位的跟踪以完成并网。反馈部分分为两级，第一级反馈实现最大功率点跟踪功能，第二级反馈利用电压控制模拟电位器使输出电压稳定，形成了双重反馈环节，增加了系统的稳定性。在保护上，具有输入欠压、输出过流和短路保护的功能，增强了该装置的可靠性和安全性。该装置基本上完成了各项指标，输入功率为24.48W，逆变部分效率达到了81.7%。
其中：SPWM波的实现可以采用AD9851DDS或者采用自然采样法实现SPWM波等方法。虽然采用AD9851DDS集成芯片生成SPWM波比较容易，但是编程复杂，成本也较高。自然采样法是以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断。自然比较法生成的SPWM波经过低通滤波后最接近正弦波，实现起来也不难，并且降低成本。
频率和相位跟踪功能的实现可以采用单片机或者锁相环等方法。采用锁相环实现同频和同相的功能电路结构复杂，调试困难。利用STC89C52单片机同时对u REF和u F的频率和相位进行检测，经计算处理后，使u F与u REF同频及同相，以实现频率和相位的跟踪，实现的方法简单可行。
2. 历届的“电源类”赛题设计要求和设计方案七
2.7 开关电源模块并联供电系统（2011年A 题）【本科组】
2.7.1 开关电源模块并联供电系统（2011年A 题）【本科组】赛题要求[1]
赛题要求设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W 的8V DC/DC 模块构成的并联供电系统。
1.基本要求
（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压U O=8.0±0.4V。（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60% 。
（3）调整负载电阻，保持输出电压U O=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和I O =1.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
（4）调整负载电阻，保持输出电压U O=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和I O =1.5A 且按I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
2. 发挥部分
（1）调整负载电阻，保持输出电压U O=8.0±0.4V，使负载电流I O在1.5~3.5A之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。
（2）调整负载电阻，保持输出电压U O=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和I O =4.0A 且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差的绝对值不大于2%。
（3）额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。
（4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5A（调试时允许有±0.2A 的偏
差）。
（5）其他。
2.7.2 开关电源模块并联供电系统（2011年A 题）【本科组】赛题分析与设计方案[2,9~14]
根据赛题要求，系统采用两路Buck电路作为DC-DC主电路，PWM驱动采用开关电源控制芯片SG3525，两路主控制器为A VR单片机ATMEGA16L。单片机通过采样电压电流值和输入的键值来计算输出信号。此信号经D/A转换后，作为参考信号输入PID调节电路，从而调节输出电流电压值，完成均流、稳压及过流保护功能。电流采样采用高精度霍尔电流传感器（精度为0.5%），A/D、D/A采用12位的模/数转换芯片，PID电路中的运放采用高精度的工业级运放LM224和LM258芯片。
其中：DC-DC主回路拓扑选择：方案一采用反激式电路。开关管导通期间储存能量，当它截止时才向负载释放能量，故高频变压器在开关工作过程中，既起变压隔离作用，又是储能元件。但是，由于变压器存在漏感，将在原边形成很大的电压尖峰，可能击穿开关器件。需要设钳位电路予以保护。方案二采用Buck降压电路。当开关导通时，输入电压加到LC 滤波器的输入端，能量存储在电感中，电流线性上升。当开关断开，电感续流。Buck电路只能降压，其结构较简单，效率较高，无需高频变压器。方案一可以实现题目要求，但结构较复杂、成本较高；方案二不仅满足题目要求且相对方案一，结构更为简单、成本较低，效率更高，无须绕变压器，故本系统选择方案二。
开关管控制器选择：方案一直接采用A VR单片机A TMEGA16L产生的PWM波来控制MOS管的开通关断。隔离采用TLP250光耦芯片，驱动采用两个非门来实现。此方案控制电路简单，易于控制，但对单片机要求高，可能难达到题目要求。方案二采用专用的开关电源控制芯片SG3525产生PWM波。根据赛题要求5秒钟内给出稳定读数，用软件很难达到如此短时间要求，硬件电路却很容易实现。所以本系统选择方案二。
电流检测：电流检测采用高精度的霍尔型电流传感器SCK8-50A完成采样，输入电流与输出电压之比为1.25。由于其检测电流偏大，可用导线绕10圈来增大其测量范围（电流为0.5A时，输出电压为0.4V）。此输出电压信号进入PID调节电路和A/D。与D/A输出的设定电流信号进行比较调节，D/A输出的参考信号是单片机对A/D输入的电流信号进行计算处理并结合输入的键值得到分配的电流值。所得误差信号通过输入到SG3525的脉宽比较器COMP端控制PWM输出。
电压检测：电压采样直接采用电阻分压实现。所得电压信号输入到ADC，再送到单片机进行计算，从而调节输出。
开关电源并联系统常用的均流方法有输出阻抗法、主从设置法、按平均电流值自动均流法、最大电流自动均流法、热应力自动均流法及外加均流控制器均流法。本系统有两种监控模式。一种为自动分配电流模式，一种为手动设定分配比例模式。通过监控模块实现均流。采用软硬件联合方进行均流控制，软件控制是通过软件采样输出电流值，根据输出电流值计算设定硬件电路的所需的参考电压。硬件电路主要采用PID调节电路，比较软件给定的参考电压与系统输出平均电流对应的电压，所得误差信号输入PWM驱动电路调节开关管从而调节两路输出电流值。当输出电流为1A时和4.0A时按1:1的比例自动设定分配电流值；当输出电流为1.5A到3.5A时，按任意比例手动设定分配电流值。软件方式易于实现，均流精度高，但其瞬态响应比较差，调节时间长。硬件电路结构较复杂，但其瞬态响应比较快，调节时间短。采用软硬件联合方式使系统同时具有来那个软硬件结构的优点。不仅精度高，而且反应快，电路结构也较简单。
过流保护直接用单片机实现，当输出电流超过4.5A时，得到相应的电流传感输出电压为 4.5/1.25即 3.6V，当单片机采样到的电流信号超过此值时，单片机输出高电平到芯片
SG3525的保护关断10脚（Shutdown端）功能，此脚接高电平时控制器输出被禁止（输入电压大于0.7V时输出PWM信号关闭）。过2秒后，如果采样到的电流信号减小，则输出低电平到10脚，电路恢复工作。
影响系统效率的因素主要有Buck开关器件损耗、电感储能损耗、整流二极管损耗、辅助电源损耗、线性调整电路和数字控制电路损耗。因此本系统提高效率的方法有：合理选择电路结构；适当降低开关频率（20kHz），并设计缓冲网络降低开关管关断损耗；加大主回路电流容量；选择导通压降小的二极管，并采用多个并联的方法来降低二极管导通损耗；合理选择磁芯和绕线规格，避免磁饱和并降低铜损；减小或消除系统中的振荡；降低控制电路部分的消耗、提高辅助电源的效率；合理分配各模块的效率损失。损耗计算如下：MOS管的损耗P D=P Don+P DS=I2LOAD×R DS_ON＋(C RSS×U2IN×f SW×I LOAD)/I GATE=1.7W；储能电感损耗P IND=P Cu+P Fe=I2rms×R e＋ΔB×m；整流二极管损耗P DIOD=1.6×I DC×U F；辅助电源损耗P S=P DS ＋P DIOSS。
3 有关培训的一些建议
3.1 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。
站在岸上是学不会游泳的。建议从简单的基本的电源类电路做起，如简单的直流稳压器电路等，通过一些作品的制作和训练，找到感觉。
（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。
（2）主攻“电源类”赛题方向的同学还应该注意与电源特性和指标参数测试有关的仪器仪表的设计与制作。一些赛题会包含这方面的内容，如2007年本科组E题“开关稳压电源”要求测量输出电压和电流。
（3）主攻“电源类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力，考虑一下：
①还有哪些“电源类”的赛题在竞赛中没有出现过？如大功率电流源等，在培训过程中事先训练一下。
②已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能会在放大器、仪器仪表、高频、控制类等赛题中出现？
③已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在指标和功能方面会有哪些变化？如效率、稳定度、输出功率等。
④已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在制作要求方面会有哪些变化？（4）主攻其他方向的同学，也需要注意电源的设计与制作。
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 自动搬运机器人 王泽栋1 曹嘉隆1 高召晗1 杨超2 （1．电子信息工程系学生，2.电子信息工程系教师） 【摘要】 本设计与实作是利用反射式红外线传感器所检测到我们所要跑的路线，我们以前后车头共4颗红外感应传感器TCRT5000来检测黑色路线，并利用Atmel 公司生产的8位单片机AT89S52单片机做决策分析。，将控制结果输出至直流电机让车体自行按预先设计好的路线行走。以AT89S52晶片控制自动搬运机器人的行径，藉由自动搬运的制作过程学习如何透过程式化控制流程、方法与策略、利用汇编语言控制电机停止及正反转，使自动搬运机器人能够沿轨道自行前进、后退以及转弯。目的是在于让车子达到最佳效能之后，参加比赛为最终目的。自动搬运机器人运行过程中会遇到直线、弯道、停止。该设计集检测，微控等技术为一体，运用了数电、模电和小系统设计技术。该设计具有一定的可移植性，能应用于一些高难度作业环境中。 【关键词】自动搬运；黑线检测；时间显示。 1.系统方案选择和论证 1．1 系统基本方案 根据要求，此设计主要分为控制部分和检测部分，还添加了一些电路作为系统的扩展功能，有电动车每一次往返的时间（记录显示装置需安装在机器人上）和总的行驶时间的显示。系统中控制部分包括控制器模块、显示模块及电动机驱动模块。信号检测部分包括黑线检测模块。系统方框图如图1.1.1 图1.1 系统方框图 1．2各模块方案的比较与论证 （1）控制器模块 根据设计要求，控制器主要用于信号的接收和辨认控制电机的正反转、小车的到达直角转弯处的转向、时间显示。 方案一：采用MCS-51系列单片机价格低、体积小、控制能力强。 方案二：采用与51系列单片机兼容的Atmel公司的AT89S52作为控制器件 中国研究生电子设计竞赛简介 中国研究生电子设计竞赛（以下简称“竞赛”）是由中国电子学会、国务院学位办全国工程硕士专业学位教育指导委员会联合主办，国内多所高校联合承办的的研究生学科竞赛之一，是面向全国高等院校及科研院所在读研究生的一项团体性电子设计创意实践活动，目的在于推动高等院校及科研院所信息与电子类研究生培养模式改革与创新，培养研究生实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风，促进研究生工程实践素质的培养，为优秀人才脱颖而出创造条件。 自1996年首届竞赛由清华大学举办以来，始终坚持“激励创新、鼓励创业、提高素质、强化实践”的宗旨，经过十五年的发展，竞赛几乎覆盖了全国所有电子信息类研究生培养高校及科研院所，是目前国内唯一一个专门面向研究生层次的学科竞赛，在促进青年创新人才成长、遴选优秀人才等方面发挥了积极作用，在广大高校乃至社会上产生了广泛而良好的影响。 中国研究生电子设计竞赛历史沿革 “华为杯”首届全国研究生电子设计竞赛 主办单位：中国电子学会 承办单位：清华大学研究生院、深圳华为技术有限公司 协办单位：中国华大集成电路设计中心 竞赛时间：1996年8月 竞赛地点：北京·清华大学 参赛单位：电子科技大学（成都）、复旦大学、杭州电子工业学院、清华大学等（共10个单位13支参赛队） 竞赛命题评审委员会主任：侯朝焕（中国科学院院士、声学所副所长） 主办单位：中国电子学会 承办单位：清华大学研究生院、中国华大集成电路设计中心 协办单位：深圳华为技术有限公司、清华同方股份有限公司、Synopsys公司、Cadence公司 竞赛时间：1998年8月 竞赛地点：北京·清华大学 参赛单位：北京大学、北京航空航天大学、北京理工大学、电子科技大学（成都）、复旦大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、华中理工大学、清华大学、 四川联合大学、天津大学、武汉大学、西安电子科技大学、西北工业大 学、中科院声学所、中科院微电子中心、中科院电子所（共17个单位、 26支参赛队） 竞赛命题评审委员会主任：倪光南（中国工程院院士、联想集团原总工程师） “华为杯”第三届全国研究生电子设计竞赛 主办单位：中国电子学会 承办单位：清华大学研究生院、深圳华为技术有限公司 协办单位：清华同方股份有限公司、北京清华同方软件股份有限公司、Synopsys公司、Cadence公司、Menter Graphics公司、清华大学研究生团委、 清华大学研究生会 竞赛时间：2000年8月 竞赛地点：北京·清华大学 参赛单位：北京大学、北京航空航天大学、北京邮电大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、清华大学、天津大学、复旦大学、电子科技大学（成都）、 南京大学、南京邮电大学、西北工业大学、武汉大学、华中理工大学、 国防科技大学、华南理工大学、西安电子科技大学、重庆大学、西安 交通大学、中科院微电子中心、中科院计算所（共21个单位、35支 参赛队） 竞赛命题评审委员会主任：侯朝焕（中国科学院院士、声学所研究员） 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 全国大学生电子设计竞赛控制类赛题备战纲要 一笔丹青 QQ：2990731899 2013年，四旋翼飞行器首次出现在全国电赛的本科组题目中，电赛控制类开始从二维平面空间走向三维立体空间。对于这样的“跨越”，当年参赛的学生绝大多数准备并不充分，无可避免，13年四旋翼飞行器项目的比赛情况非常糟糕。本人亲历了13年的电赛，获得了控制类本科组全国一等奖，从2015年开始协助老师指导学生参加全国电赛，相较于13年，15年四旋翼飞行器项目的比赛情况好了很多，某种程度上，这要归功于近几年旋翼飞行器的飞速发展（大疆的崛起是最好的注解），互联网为大量实用的开源程序的传播提供了便利。 不得不说，在电赛所有类别的题目中，控制类绝对是“宠儿”，自2005年开始，每届电赛，控制类赛题几乎都是两个，如2011年：自由摆和小车；2013年：旋转倒立摆和四旋翼飞行器；2015年：风力摆和四旋翼飞行器。近日，收到关于电赛的许多咨询，一一回答效率太低，在此，针对电赛的准备，我列出了几点建议，请大家批评指正。 1.基础知识 1.1硬件方面 数电、模电、电路，熟悉基本元器件的使用，初期至少能够搭建稳定可用的单片机最小系统；后期逐渐掌握基于开关电源芯片的供电电源电路搭建，电机驱动电路搭建，液晶屏及数码管显示电路搭建等等； 1.2软件方面 熟练C语言，掌握模块化编程的思想，掌握硬软件联合调试办法，掌握参数整定办法（如最常用的PID算法，其参数整定尤为重要）。 2、常用元器件 2.1 电机 作为执行机构，一个控制系统中没有执行机构几乎没有意义。电机是最为常用的执行机构，如05年悬挂系统中的步进电机；07年、09年所用到小车的直流电机；11年自由摆的步进电机和智能小车的直流电机；13年旋转倒立摆的直流减速电机和四旋翼飞行器的空心杯直流电机；15年风力摆的直流电机、飞行器的空心杯直流电机。 鉴于此，在准备过程中，要很好的掌握直流电机、步进电机以及空心杯直流电机的使用。 2.2 传感器 控制系统离不开传感器，如：07年电赛跷跷板赛题采用的倾角传感器，09年声音引导系统所采用的拾音器；11年自由摆平板系统采用的角度传感器（光电编码器或者精密电位器）；11年智能小车采用的光电接近开关；13年旋转倒立摆采用的光电编码器；13年四旋翼飞行器采用的三轴倾角传感器、陀螺仪、电子罗盘、测距传感器… 因此，常用的传感器必须掌握，如： ?旋转角度测量：光电编码器，精密电位器； ?倾斜角度测量：单轴倾角传感器，三轴倾角传感器，如SCA1600等； 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 全国大学生电子设计竞赛历年题目（1994－2011） 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目三简易无线电遥控系统 一、任务 设计并制作无线电遥控发射机和接收机。 1．无线电遥控发射机 2．无线电遥控接收机 二、要求 1．基本要求 （1）工作频率：fo=6～10MHz中任选一种频率。 （2）调制方式：AM、FM或FSK……任选一种。 （3）输出功率：不大于20mW（在标准75Ω假负载上）。 （4）遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。 （5）接收机距离发射机不小于10m。 2．发挥部分 （1）8路设备中的一路为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级并用数码管显示级数。 （2）在一定发射功率下（不大于20mW），尽量增大接收距离。 （3）增加信道抗干扰措施。 （4）尽量降低电源功耗。 注：不能采用现成的收、发信机整机。 三、评分意见 电子设计大赛控制类题目汇总 ·控制类的题目均要注意外界的干扰。要采取一定的屏蔽措施。 ·涉及到电机时要考虑控制部分和电机部分，分开供电。双电源供电。将电动机驱动电源与单片机以及其周边电路完全隔离，利用光电耦合传输信号。这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机所造成的干扰彻底消除，提高了系统稳定性。 ·掌握各种算法。 第三届（1997年） 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 四、说明 (1)加热器用1千瓦电炉。 (2)如果采用单片机控制，允许使用已右的单片机最小系统电路板 (3)数码显示部分可以便用数码显示模块。 (4)测量水温时只要求在容器内任意设置一个测量点。 (5)在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。 赛题分析： 一、赛题要点： 水温的范围水温调节的误差水温变化的速度打印水温变化的曲线 二、参考设计方案 1、水温的测量。温度传感器（参考型号AD590K） 全国大学生电子设计大赛应该怎么准备？ 最主要的是学习什么课程：:《电工电路基础》《低频电子线路》《数字电路》《高频电子线路》《电子测量》《智能仪器原理及应用》《传感器技术》《电机与电气控制》《信号与系统》《单片机接口原理及应用》等等。所要学习的科目当然不能定局,知识面越广越好，它是对各个科目综合运用的产物，而且要具有非常强的动手和创新能力，对一个人的动手能力有很大的促进作用．学起来不要急于求成，掌握一些基本电路及调试，焊接技术，Proteｌ软件的使用,能制作机器人最好对机械结构方面也要懂些。很多东西只要学习了不一定什么时候就能用到,不要在学时表面感觉没用就不注重它，那样就犯了很大的错误了。在电子ＤIY学习过程中你会体会到很多乐趣的。要厚积勃发。 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ＱｕａrtｕsII ?单片机模拟用Proteus ?模电模拟用Multisim 单片机编程用Kｅil,用的Ｃ语言和汇编?嵌入式还要用到Ｌｉnux 的内核 还有个画ＰＣB板的，Protel 99ＳＥ,现在最新的叫“Aｌtiｕm D ｅsigner” ?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 Layｅr Out规则（EDＡ工具Pｒotel99SE,OR ＣAD) 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。 第七届中国研究生电子设计竞赛简介 【竞赛背景】 集成电路设计为核心的ED(电子设计)业被推到了产业“龙头”的位置，电子设计业开创以知识产权（IP）为核心的创新时期，标志着电子信息产业的竞争，走过了技术、资本竞争阶段，进入智力竞争的高级阶段。 在整个电子信息产业链中，ED(电子设计)产业处于产业链的上游，也是实现创新的重要手段。复合型ED(电子设计)创新人才的培养，是实现产品更新换代和引领时尚的根本保证，因此培养创新型ED 人才已是刻不容缓。 “中国研究生电子设计竞赛”在中国电子学会的支持下，从1996年8月开赛，已成功举办了六届。参赛规模从第一届13支队伍39人参赛到第六届的87支队伍350人参赛，“中国研究生电子设计竞赛”得到了各高校以及科研院所的积极响应与大力支持，且在社会上产生一定的影响力。 从第七届起，“中国研究生电子设计竞赛”将扩大为“国务院学位办全国工程硕士专业学位教育指导委员会”和“中国电子学会”共同主办。除继续邀请高校和科研院所参赛以外，还将邀请中国港澳台地区及环亚太各国和地区的代表队参赛，中国研究生电子设计竞赛正逐步成为全球华人乃至世界电子设计人才的一次盛会。 “中国研究生电子设计竞赛”是我国目前研究生范围唯一的高层次竞赛，为研究生科技创新提供了一个技术交流平台。 按照“扩大参与范围，提升比赛水平，提高知名度”的要求，从第七届起，赛事分两级进行：初赛设在6个分赛区(北京、杭州、广州、成都、西安和哈尔滨)，以“选拔”和“推荐”参加决赛的参赛队和队员为主；决赛由北京清华大学承办，以面向全国人民展示电子信息领域最高的研究生科技创新成果为目的，所有被分赛区推荐参加决赛的参赛队和队员，以及全国团体(参赛队)和个人(参赛队员)的冠亚军都将被业界知名专家和主管领导接见和颁奖。 研究生电子设计竞赛组委会决定：本届竞赛按“笔试”和“送展作品答辩”的方式进行，由竞赛组委会聘请的专家成立的全国竞赛“命题与评审委员会”承担大赛的命题与评审。 【竞赛组织委员会】 主任刘汝林中国电子学会秘书长 副主任陈吉宁清华大学副校长教授 Altera公司 XXXXXXXXX 副总裁 汪劲松电子科技大学校长教授 孙玲玲杭州电子科技大学副校长教授 韦岗华南理工大学信息学院院长教授 胡应平北方工业大学副校长教授 杨春玲哈尔滨工业大学教授 樊晓桠西北工业大学教授 秘书长 周祖成清华大学电子工程系教授 竞赛命题与评审委员会主任 倪光南中国工程院院士 竞赛监督委员会主任 刘春田中国人民大学法学院教授 第七届中国研究生电子设计竞赛组委会秘书处暂设在清华大学东主楼9区324 邮政编码：100084 电话： 传真： 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 宽带直流放大器（C题） 【本科组】 摘要 本设计利用可变增益宽带放大器AD603来提高增益和扩大AGC 控制范围，通过软件补偿减小增益调节的步进间隔和提高准确度。输入部分采用高速电压反馈型运放OPA642跟随器提高输入阻抗，并且在不影响性能的条件下给输入部分加了保护电路。使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。功率输出部分采用分立元件搭建的甲乙类互补对称电路。整个系统通频带可达20MHz，最小增益0dB，最大增益70dB。增益步进ldB，60dB以下预置增益与实际增益误差小于0.2dB。 关键词 AGC；AD603；OPA642；功率放大；稳压电源 一、方案论证与比较 1.增益控制部分 方案一 原理框图如图1所示，场效应管工作在可变电阻区，输出信号取自电阻与场效应管与对V’的分压。采用场效应管作AGC控制可以达到很高的频率和很低的噪声，但温度、电源等的漂移将会引起分压比的变化，用这种方案很难实现增益的精确控制和长时间稳定。 方案二 采用可编程放大器的思想，将输入的交流信号作为高速D/A的基准电压，这时的D/A作为一个程控衰减器。理论上讲，只要D/A的速度够快、精度够高就可以实现很宽范围的精密增益调节。但是控制的数字量和最后的增益(dB)不成线性关系而是成指数关系，造成增益调节不均匀，精度下降。 方案三 使用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器PGA，用控制电压和增益（dB）成线性关系的可变增益放大器来实现增益控制（如图2）。用电压控制增益，便于单片机控制，同时可以减少噪声和干扰。 综上所述，选用方案三，采用集成可变增益放大器AD603作增益控制。AD603是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器，温度稳定性高，最大增益误差为0.5dB，满足题目要求的精度，其增益（dB）与控制电压（V）成线性关系，因此可以很方便地使用D/A输出电压控制放大器的增益。 2.功率输出部分 此部分采用分立元件对管TIP41与TIP42搭建的甲乙类互补对称电路。 3.自动增益控制（AGC） 利用单片机根据输出信号幅度调节增益。输出信号检波后经过简单2级RC 滤波后由单片机采样，截止频率为100Hz。由于放大器通频带低端在1kHz，当工 1.历届的控制类赛题” 1.历届的“控制类赛题” 在9届电子设计竞赛中，“控制类赛题” 除了1994和1995年外，其它每届都有，共有9题：①水温控制系统（1997年C 题）；②自动往返电动小汽车（2001年C 题）； ③简易智能电动车（2003年 E 题）；④液体点滴速度监控装置（2003年 F 题）；⑤悬挂运动控制系统（2005年 E 题）；⑥电动车跷跷板（2007年F 题本科组）；⑦电动车跷跷板（2007年J 题高职高专组）； ⑧声音引导系统（2009年 B 题）；⑨模拟路灯控制系统（2009年I 题）。 2. 从历届赛题可以看到：从历届的赛题来看，主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握：（1）系统控制方案和算法设计（ 2 ）微控制器电路模块制作和编程：如：AT89S52 、MSP430F1611 、MSP430F2274、Atmega128、PIC16F628A、ADuC841、C8051F022、W78E51B 、STM32F103VET6等等。（3）微控制器外围电路模块制作和编程：如键盘及LED 数码管显示器模块、RS-485总线通信模块、CAN 总线通信模块、无线收发器电路模块、ADC 模块、DAC 模块等等。（4）传感器电路模块制作和编程：如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。（5）电机控制电路模块制作和编程：如直流电机驱动模块（L298 N）步、进电机驱动模块（L297+L298N，TA8435H）、舵机控制模块、光电隔离模块等等。（6）放大器电路模块制作：小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器（7）电源电路模块制作（8）电动小车制作 建议：3. 建议：“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点，特别是有关 简易智能电动车 学校：辽宁工程技术大学小组成员： 日期：2011年8月4日 摘要 本设计以STC89C52单片机为控制核心。经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，经比较器LM393进入单片机。单片机通过内部程序完成对小车的控制。 关键字：控制；检测；红外对射；智能小车； The abstract This design to STC89C52 microcontroller as control core. The photoconductive resistance and infrared DuiShe complete follow mark, light and evades obstacles for the detection of comparison, the LM393 into the microcontroller. The internal process of single chip through complete control of the car. Key word: control; Detection; Infrared DuiShe; Intelligent car; 目录 1 方案论证与比较 (1) 2 各模块的选择方案 (1) 2.1电源模块选择方案 (1) 2.2系统控制模块方案 (2) 2.3红外对射模块方案 (2) 2.4恒流源模块 (2) 2.5比较器转换模块 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1电源电路设计 (3) 3.2恒流源电路设计 (4) 3.3电机驱动模块 (5) 3.4循迹检测设计 (5) 3.5测距检测设计 (6) 3.6避障检测设计 (7) 4 系统软件设计 (7) 5 系统调试 (9) 6 结论 (10) 7 参考文献 (11) 电子设计竞赛小组分工简介 电子设计竞赛无论是全国赛还是校赛，均要求每个参赛组完成电路的设计、制作与调试（硬件），软件的编程（软件）和设计报告的编写（报告）。因此，建议每个参赛组都要包含负责软件、硬件和报告的三名同学。一般来说，三个同学的分工如下： 1. 硬件 负责硬件的同学主要任务是完成电路的设计、电路板的制作、电路板的焊接与调试工作。要求硬件设计的同学要掌握模电、数电基础知识，单片机外围电路设计，接口电路设计，资料的查找与PDF英文资料的阅读等方面的知识。总之，掌握的专业知识面越宽越好。当然，在掌握了电路设计的同时还要掌握基本的编程方法（可以不深入掌握），这样有利于优化硬件设计、更好的调试硬件、提高硬件设计速度和可行性。 2. 软件 负责软件的同学主要任务是完成系统的软件设计。要求软件设计者要尽可能深入的掌握一种或多种可编程器件的编程语言和开发环境，掌握可编程器件内部资源的开发与应用，掌握常用外设芯片（AD、DA、通信IC、传感器IC……）或模块（LCD1602/LCD12864液晶模块、无线收发模块……）的操作时序（可通过阅读PDF资料获取操作时序和操作方法），常用数据纠错及滤波方法等。由此可见，负责软件的同学也必须掌握硬件的操作方法。 3. 报告 负责报告编辑的同学主要任务是完成设计报告。设计报告一般都包含软件和硬件两大块。因此，对于负责报告的同学来说也必须多接触和掌握软、硬件的基本知识。这样才能在报告中将自己组的设计方案阐述清楚，使得论据充分，数据准确，同时也能突出本组设计的优点等。 以上是组内成员的分工及具体要求，当然这只是分工的一般模式（以往的分工普遍是这种模式）。各个组也可根据自己组员的特点进行相应的调整或设计其他的分工模式。大家注意，以上分工并非绝对化，设计中最忌讳组内成员不交流、不合作或无法交流。往往，造成无法交流的根本原因就在于分工过于死板。比如，负责硬件的同学只管制作电路板，而编程的同学只管编写程序，这样就会导致接 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 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 2012年“TI”杯浙江省大学生电子设计竞赛简易直流电子负载（C题） 【本科组】 2012年8月8日 直流电子负载与传统的模拟电阻性负载相比具有节能、体积小、效率高等优点，在电源，通讯，汽车，蓄电池等领域得到了较好的地应用，并已成为当前研究的热点。直流电子负载由数字控制、检测与驱动电路和显示模块等。数字控制MOS 管或晶体管的导通量，实现对电源参数的稳定控制。 直流电子负载系统方案分析入手，详细讨论了整个系统的硬件电路和软件实现，并给出较为合理的解决方案。为了便于控制的实现和功能的扩展，采用了freescale单片机作为核心控制器，设计了控制电路、检测电路，键盘电路、显示电路，通过比较法和模糊控制技术及软硬件的配合，实现了整个电路的设计。关键字：直流电子负载单片机AD采样DA采样 1系统方案 ............................... 错误!未指定书签。 1.1单片机模块的论证与选择............ 错误!未指定书签。 1.2AD模块的论证与选择................ 错误!未指定书签。 1.3控制系统的论证与选择.............. 错误!未指定书签。2电路与程序设计 ......................... 错误!未指定书签。 2.1系统总体框图...................... 错误!未指定书签。 2.1.1系统总体框图................. 错误!未指定书签。 2.2电路原理图........................ 错误!未指定书签。 2.2.1单片机及外围电路电路原理图... 错误!未指定书签。 2.2.2硬件闭环控制电路原理图....... 错误!未指定书签。 2.2.3电压电流采样电路的原理图..... 错误!未指定书签。 3.2程序的设计........................ 错误!未指定书签。 3.2.1程序功能描述与设计思路....... 错误!未指定书签。 3.2.2程序流程图................... 错误!未指定书签。4测试方案与测试结果...................... 错误!未指定书签。 4.1测试方案.......................... 错误!未指定书签。 4.2测试条件与仪器.................... 错误!未指定书签。 4.3测试结果及分析.................... 错误!未指定书签。 4.3.1测试结果(数据) ............... 错误!未指定书签。 4.3.2测试分析与结论............... 错误!未指定书签。电子设计大赛报告.doc
中国研究生电子设计竞赛简介
程序设计比赛试题
全国大学生,电子设计竞赛,控制类备战刚要
电子设计竞赛设计报告题
电子设计大赛控制类题目汇总
电子设计大赛我们该做什么
电子设计竞赛设计报告
第七届中国研究生电子设计竞赛简介
第六届程序设计比赛题目与答案
电子设计竞赛报告——模板(免费)
历年电子设计大赛控制类题目汇总
电子设计大赛智能小车设计报告
电子设计竞赛小组分工简介
程序设计大赛试题及答案
年全国大学生电子设计大赛控制类赛题
电子设计竞赛报告范文
相关主题
文本预览