2016年TI杯大学生电子设计竞赛题F-位同步时钟提取电路V3

第(Di)三届〔1997年(Nian)〕全国大学生电子设计(Ji)竞赛标题问题简易(Yi)数字频率计一、任(Ren)务：设计并制作一台数字显示的简易频率计。

二、要求1．底子要求〔1〕频率测量a．测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz b．测量误差≤0.1%〔2〕周期测量a．测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz b．测量误差≤0.1%〔3〕脉冲宽度测量a．测量范围信号：脉冲波；幅度：0.5V～5V；脉冲宽度≥100μsb．测量误差≤1%〔4〕显示器，十进制数字显示，显示刷新时间1～10秒持续可调，对上述三种测量功能别离用不同颜色的发光二极管指示。

〔5〕具有自校功能，时标信号频率为1MHz。

〔6〕自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。

2．阐扬局部〔1〕扩展频率测量范围为0.1Hz～10MHz〔信号幅度0.5V～5V〕，测量误差降低为0.01%〔最大闸门时间≤10s〕。

〔2〕测量并显示周期脉冲信号〔幅度0.5V～5V、频率1Hz～1kHz〕的占空比，占空比变化范围为10%～90%，测量误差≤1% 。

〔3〕在1Hz～1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出并实现抗干扰的办法。

第(Di)五届〔2001年(Nian)〕全国大学生电子设计竞(Jing)赛标题问题A题波(Bo)形发生器一、任(Ren)务设计制作一个波形发生器，该波形发生器能发生正弦波、方波、三角波和由用户编纂的特定形状波形。

示意图如下：二、要求1．底子要求〔1〕具有发生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。

〔2〕用键盘输入编纂生成上述三种波形〔同周期〕的线性组合波形，以及由基涉及其谐波〔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100Hz～20kHz〔非正弦波频率按10次谐波计算〕；重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz。

一、历届竞赛赛题解析第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目一、简易数控直流电源二、多路数据采集系统第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作三、简易无线电遥控系统四、简易电阻、电容和电感测试仪第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源B题简易数字频率计C题水温控制系统D题调幅播送收音机*第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器B题数字式工频有效值多用表C题频率特性测试仪D题短波调频接收机E题数字化语音存储与回放系统第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器B题简易数字存储示波器C题自动往返电动小汽车D题高效率音频功率放大器E题数据采集与传输系统F题调频收音机第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目A题电压控制LC振荡器B题宽带放大器C题低频数字式相位测量仪D题简易逻辑分析仪E题简易智能电动车F题液体点滴速度监控装置第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目A题正弦信号发生器B题集成运放参数测试仪C题简易频谱分析仪D题单工无线呼叫系统E题悬挂运动控制系统F题数控直流电流源G题三相正弦波变频电源纵观历届赛题设计方向大致可以分为四类一功能电路兼控制类系统设计(11项)第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目一、简易数控直流电源第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目D题高效率音频功率放大器第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目A题电压控制LC振荡器B题宽带放大器第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目A题正弦信号发生器F题数控直流电流源G题三相正弦波变频电源 .docin.合指标的要求。

二方案论证与比拟 .二测量仪器类系统设计10项第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目四、简易电阻、电容和电感测试仪第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目B题简易数字频率计第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目B题数字式工频有效值多用表C题频率特性测试仪第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器B题简易数字存储示波器第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目C题低频数字式相位测量仪D题简易逻辑分析仪第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目B题集成运放参数测试仪C题简易频谱分析仪三通信传输类系统设计7项第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目二、多路数据采集系统第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目三、简易无线电遥控系统第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目D题调幅播送收音机*第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目D题短波调频接收机第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目E题数据采集与传输系统F题调频收音机第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目D题单工无线呼叫系统四自动控制兼电路类系统设计6项第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目C题水温控制系统第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目E题数字化语音存储与回放系统第五届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第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目E题简易智能电动车F题液体点滴速度监控装置第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目E题悬挂运动控制系二、电子系统设计一般方法这里我们以2005年全国大学生电子设计竞赛A题目来给大家展开讲解以下。

低功耗数字多功能表的设计制作（A题）【本科】一、任务设计并制作一款多功能数字测量仪表，其示意图如图1所示。

图1 低功耗数字多功能表系统示意图二、要求1. 基本要求（1）采用9V方电池供电。

自行设计保证该仪表正常工作的低功耗供电电源系统。

（2）三位半数字显示，最大读数1999。

（3）测量直流电压量程：0.2V、2V、20V；精度±(1%+2个字)；输入阻抗：≥10MΩ。

（4）测量交流电压量程：0.2V、2V、20V；精度±(1.5%+5个字)；频率范围：40Hz~400Hz；输入阻抗：≥10MΩ。

（5）测量电阻量程：200Ω、2kΩ、20kΩ；精度±(1%+5个字)。

（6）测量电容量程：100nF、100uF；精度±(5%+10个字)。

（7）晶体三极管β参数测试：测量类型 NPN或PNP，显示范围0~1000，精度±(2%+2个字)；测试条件：基极电流约10uA，V CE约3V。

2. 发挥部分（1）增加“自动关机”功能，即在测量模式下，若1分钟内无任何按键按下，仪表将自动关闭供电电源并进入低功耗状态；再按下任意键，仪表将自动返回“自动关机”前的状态。

（2）增加正弦波信号源功能：要求输出正弦波信号的频率为10Hz~100kHz，且可调；非线性失真≤3%。

（3）要求在负载为600Ω时，输出正弦波的最大值（有效值）≥5V；输出正弦波的幅值可调，调节范围100mV~5V。

（4）其他特色（例如：扩展其他功能、提高测量精度、减少失真等）三、说明1、不允许采用数字万用表专用A/D转换器或成品。

2、单片机建议采用MPS430单片机。

四、评分标准低功耗电波钟的设计制作（B题）【本科题】一、任务设计并制作一台低功耗电波钟。

二、要求1．基本要求（1）自行设计制作天线、选频放大，使其能接受中国码(BPC)电波授时数据、并输出包络。

（2）作品上电后尽可能快的完成授时信号的接受、处理。

大学生电子技术设计竞赛
校内选拔赛竞赛题及考试题
（总分：200分）
1.开关式直流稳压电源（40分）。

能显示输入电压、输出电压、输出电流，并预留上述电量的检查点以便抽查。

1)外部直流电源输入电压8~12V可变, 当空载时要求输出稳压于直流10V
（允许误差<=0.1V）。

2)外部直流电源输入电压8~12V可变, 当输出电流＝1A，要求输出稳压于直
流10V（允许误差<= 0.25V）。

2、单摆（40分）。

一根绳子或软线的下端系一重物，上端挂在桌子或墙壁的某固定点，做一个大角度单摆(摆长自定), 固定点的背后附一张半圆形的纸质量角器，从－90～+90度，每2度1个清晰刻度标记，当单摆垂直下垂时定义为0度。

要求：当单摆摆动时，能实时显示单摆的角度。

当显示值与实际值误差<＝2度，满分；当显示值与实际值误差>=5度, 零分。

3、低通滤波器（40分）
仅能以555、LM324为有源元件，做一个能输出1KHz正弦波的电路。

（目测示波器显示波形不能有明显失真）
4、三角波发生器（40分）
仅能以LM324为有源元件，做一个能输出500Hz三角波的电路。

（目测示波器显示波形不能有明显失真）
5、甲乙类功放（40分）
仅能以三极管或MOS场效应管为放大元件，做一个能把mV级音频信号进行功率放大驱动扬声器的甲乙类功放电路。

（音频不能有明显失真。

全国大学生电子设计竞赛试题1．1 第一届电子设计竞赛试题（1994年）题目一 简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。

其原理示意图如图所示。

二、设计要求1．基本要求① 输出电压：范围0至+9.9V ，步进0.1V ，纹波不大于10mV ； ② 输出电流：500 mA ；③ 输出电压值由数码管显示； ④ 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；⑤ 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① 输出电压可预置在0至+9.9V 之间的任意一个值；② 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）； ③ 扩展输出电压种类（比如三角波等）。

题目二 多路数据采集系统一、设计任务主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集和显示。

具体设计任务是：① 现场模拟信号产生器。

② 八路数据采集器。

③ 主控器。

二、设计要求 1．基本要求① 现场模拟信号产生器 自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz 至2kHz 范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应1V 至5V 直流电压（200Hz 对应1V ，2kHz 对应5V ）② 八路数据采集器 数据采集器第一路输入自制1V 至5V 直流电压，第2至7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V 直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第八路备用。

将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。

③ 主控器 主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。

采集方式包括循环采集（即1路、2路、…、8路、1路…）和选择采集（任选一路）二种方式。

显示部分能同时显示地址和相应的数据。

2．发挥部分① 利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系； ② 尽可能减少传输线数目；③ 其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能等） 三、评分标准1．2 第二届电子设计竞赛试题（1995年）题目一 实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。

2012年15省赛区大学生电子设计TI 杯竞赛试题参赛注意事项（1）2012年8月5日8:00竞赛正式开始。

本科组参赛队只能在A 、B 、C 、D 、E 题目中任选一题；高职高专组参赛队原则上在F 、G 、H 题中任选一题，也可以选择其他题目。

（2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（5）2012年8月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

微弱信号检测装置（A 题）【本科组】一、任务设计并制作一套微弱信号检测装置，用以检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，并数字显示出该幅度值。

为便于测评比较，统一规定显示峰值。

整个系统的示意图如图1所示。

正弦波信号源可以由函数信号发生器来代替。

噪声源采用给定的标准噪声（wav 文件）来产生，通过PC 机的音频播放器或MP3播放噪声文件，从音频输出端口获得噪声源，噪声幅度通过调节播放器的音量来进行控制。

图中A 、B 、C 、D 和E 分别为五个测试端点。

图1 微弱信号检测装置示意图 二、要求1. 基本要求（1）噪声源输出V N 的均方根电压值固定为1V ±0.1V ；加法器的输出V C =V S +V N ，带宽大于1MHz ；纯电阻分压网络的衰减系数不低于100。

（2）微弱信号检测电路的输入阻抗R i ≥1 M Ω。

（3）当输入正弦波信号V S 的频率为1 kHz 、幅度峰峰值在200mV ~ 2V 范围内时，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过5%。

2. 发挥部分正弦波信号源微弱信号 检测电路噪声源V S V NV C V o 纯电阻 分压网络显示 电路加法器V i A BCDE（1）当输入正弦波信号V S 的幅度峰峰值在20mV ~ 2V范围内时，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过5%。

2016年TI杯大学生电子设计竞赛G题DG题：简易电子秤一、系统方案本系统主要由单片机控制模块、屏幕显示模块、仪表放大模块、放大器模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

1、控制器选用单片机比较方案一：采用51系列单片机传统的51单片机为8位机，价格便宜，控制简单，但是运算速度慢，片内资源少，存储容量小，难以存储大体积的程序和实现快速精准的反应控制。

并且受时钟限制，计时精度不高，外围电路也增加了系统的不可靠性。

方案二：采用STM32F103系列单片机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。

STM32集成外设有较为强大的功能，可扩展性强。

通过比较，我们选择方案二，采用STM32F103系列单片机为主控处理器。

2、显示方案选择方案一：采用LCD1602作为显示屏LCD1602是工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。

是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。

使用与学习方便，但是可扩展能力弱。

方案二：采用3.2寸彩色电阻式触摸屏彩色显示，320*480分辨率，有较高的扩展性，可以用它实现键盘，显示等多种功能，功能强大，可自制UI进行使用。

综合以上两种方案，选择方案二，采用3.2寸彩色电阻式触摸屏作为显示方案。

3、仪表放大器的论证与选择方案一：使用3片op07制作仪表放大器电路Op07是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV）。

仪表放大器电路主要由两级差分放大器电路构成。

其中，运放前两片为同相差分输入方式，后一片为差分放大电路。

这样子做较为复杂，电路较难准确。

方案二：使用一片INA128芯片INA128为精密低功耗仪表放大器，它们通用的3运放3-op amp设计和体积小巧使其应用范围广泛，且电路实现简单，由单个外部电阻即可实现从1至10000的任一增益选择。

16届大学生电子设计制作赛题
1）题意
现提供一批元器件，也只能选用所提供的器件，用模拟电路与数字电路的有关知识，设计并制作带有触摸电极的电路，其要求是
当电路得电，便能以1-4-7-2-5-8-3-6-9的顺序循环显示数字，几秒钟后就停显且消隐。

当用手指触摸一下触摸电极，电路又开始上述显示过程，大约10秒钟后自行停显并消隐。

尔后，再触摸，又重复以上显示，约10秒钟后自行停显且消隐的工作过程，如此周而复始。

注意事项：
①为了稳定可靠，触摸电极用单股裸线做成订书钉“［”形状，再选定位置，如同跳线形式的焊在万能板上，从插元件的板面触摸。

②为了显而易见，稳压电源的输出，用绿色发光二极管作指示。

③为了容易判定触摸开关的工作情况，要求用红色发光管指示，当手指未触摸电路的触摸电极时，红色发光管亮，而当手指触摸电极，一旦触摸开关工作时，红色发光管熄灭。

2）元器件清单
评审细则（2005.6. 12用）。

2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源1．任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。

额定输入直流电压为时，额定输出直流电压为，输出电流最大值为。

测试电路可参考图1。

LR图1 电源测试连接图2．要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：；（10分）（2）额定输入电压下，最大输出电流：；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：；（10分）（4）从满载变到轻载时，负载调整率：；（10分）（5）变化到17.6V和13.6V，电压调整率：（10分）（6）效率；（15分）（7）具有过流保护功能，动作电流；（10分）（8）电源具有负载识别功能。

增加1个2端子端口，端口可外接电阻R(1kΩ-10kΩ)作为负载识别端口，参考图1。

电源根据通过测量端口识别电阻R的阻值，确定输出电压，；（10分）（9）尽量减轻电源重量，使电源不含负载的重量。

（15分）（10）设计报告（20分）项 目主要内容满分方案论证比较与选择方案描述3理论分析与计算降低纹波的方法DC-DC 变换方法稳压控制方法6电路与程序设计主回路与器件选择其它控制电路与控制程序(若有)6测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果及其完整性测试结果分析3设计报告结构及规范性摘要、报告正文结构、公式、图表的完整性和规范性2总分203．说明（1）该开关稳压电源不得采用成品模块制作。

（2）稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由端口供电，不得增加其他辅助电源。

（3）要求电源输出电压精确稳定，或，作品不参与测试。

2016年TI 杯大学生电子设计竞赛题B 题：物品分拣搬送装置1．任务在一个以木条（截面不大于3cm×4cm ，木质本色）围成的100cm×150cm 的A 区域内，散落着边长均为4cm 的正方体。

设计一自动物体搬运系统，能够快速将这些正方体移至指定区域。

2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源1．任务以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。

额定输入直流电压为U IN=16V时，额定输出直流电压为U O=5V，输出电流最大值为I Omax=3A。

测试电路可参考图1。

LR图1 电源测试连接图（负载识别端口名称改为输出控制端口）2．要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：∆U O=5V−U O≤100mV；（10分）（2）额定输入电压下，最大输出电流：I O≥3A；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：U OPP≤50mV(U IN=16V,I O=I Omax)；（10分）（4）I O从满载I Omax变到轻载0.2I Omax时，负载调整率：S i=UO轻载UO满载−1×100%≤5% (U IN=16V)；（10分）（5）U IN变化到17.6V和13.6V，电压调整率：S V=max U O17.6V−U O16V, U O16V−U O13.6VO16V×100%≤0.5%(R L=U O(16V)I Omax)（10分）（6）效率η≥85%（U IN=16V，I O=I Omax）；（15分）（7）具有过流保护功能，动作电流I Oth=3.2±0.1A；（10分）（8）增加1个2端子端口，即输出控制端口，端口可外接电阻R(1kΩ~10kΩ)，参考图1。

电源输出电压U O由下式确定(V)；（10分）U O=R1kΩ（9）尽量减轻电源重量，使电源不含负载R L的重量≤0.2kg。

（15分）分）（103．说明（1）该开关稳压电源不得采用成品模块制作。

（2）稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由U IN端口供电，不得增加其他辅助电源。

（3）要求电源输出电压精确稳定，若∆U O>240mV或U OPP>240mV，作品不参与测试。

全国大学生电子设计竞赛试题(1-8届)第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。

其原理示意图如下：二、设计要求1．基本要求（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（5）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（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；（2）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）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。

三、评分意见项目得分基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30 实际完成情况50 总结报告20发挥部分完成第一项 5 完成第二项15 完成第三项20题目二多路数据采集系统一、设计任务设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。

具体设计任务是：（1）现场模拟信号产生器。

（2）八路数据采集器。

（3）主控器。

二、设计要求1．基本要求（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。

（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。

将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。

（3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。

采集方式包括循环采集（即1路、2路……8路、……1路）和选择采集（任选一路）二种方式。

2016年天津市TI杯大学生电子设计竞赛D题：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，其原理框图如图1所示。

变压器输入电压U1=220V，变频电源输出交流电压UO 为36V，额定负载电流IO为2A，负载为电阻性负载。

图1 单相正弦波变频电源原理框图2．要求（1）输出频率范围为20Hz~100Hz，UO=36±0.1V的单相正弦波交流电。

（15分）（2）输出频率fO=50±0.5Hz，电流IO=2±0.1A时，使输出电压UO=36±0.1V。

（10分）（3）负载电流IO在0.2～2A范围变化时，负载调整率SI≤0.5%。

（15分）（4）负载电流IO=2A，U1在198V～242V范围变化时，电压调整率SU≤0.5%。

（15分）（5）具有过流保护，动作电流IO(th)=2.5±0.1A，保护时自动切断输入交流电源。

（10分）（6）IO=2A，UO=36V时，输出正弦波电压的THD≤2%。

（15分）（7）IO=2A，UO=36V时，变频电源的效率达到90%。

（15分）（8）其他。

（5分）（9）设计报告（20分）3．说明（1）变频电源系统（包括辅助电源）供电仅由变压器输出U2提供。

（2）题中交流参数均为有效值。

SI=UOI2-UOI1⨯100%UOI1（3）本题定义：负载调整率，其中UOI1为IO=0.2A 时的输出电压；UOI2为IO=2.0A 时的输出电压。

SU=UOU2-UOU1⨯100%UOU1（4）本题定义：电压调整率，UOU1为U1=198V时的输出电压；UOU2为U1=242V时的输出电压。

（5）辅助电源可购买电源模块（亦可自制），作为作品的组成部分，测试时，不再另行提供稳压电源。

（6）效率测量时，可采用功率分析仪或电参数测量仪测量，损耗应包括辅助电源损耗，效率η=POP2，P O为变频电源输出功率，P2为变压器输出功率。

摘要：本系统以MKL26单片机为控制核心，采用电阻应变片自制称重传感器，加以液晶显示模块、矩阵按键模块、电源模块组成简易电子秤系统。

电阻应变片式称重传感器以BE350-4AA应变片为敏感元件，采用全桥电路作为转换电路，将电阻应变量转换成电压信号输出，采用差分放大电路对弱电压信号放大，输入到单片机进行A/D转换并显示。

采用4*4矩阵键盘对所称物品单价的输入，并用TFT1.44彩屏显示物品单价、重量及金额。

升降压模块组成稳电压电源电路。

该系统能够数字显示被称物体的重量，称重范围5.00g~500g。

重量小于50g，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g；可以设置单价（元/克），可计算物品金额并实现几种物品金额的累加；具有去皮功能，去皮范围不超过100g。

关键字：MKL26，电阻应变片，差分放大，A/D转换，去皮1.系统方案设计与论证本系统主要由控制器、称重传感器和液晶显示模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

1.1方案比较与选择1.1.1主控芯片方案一：采用51系列单片机作为控制器。

51单片机是应用最广泛的8位单片机之一，广泛应用于工业测控系统之中。

它体积小，兼容性强，控制能力强，扩展灵活，使用方便，可以实现简单的控制，价格便宜。

但是运行速度很慢，I/0口的驱动能力弱，功耗比较高，抗干扰能力也不是很强。

方案二：采用MKL26作为控制器。

Kinetis L系列微控制器吸取了ARM Corte 系列微控制器的卓越能效和易用性，而且体现了Kinetis 32位微控制器优质的性能，多元化的外设，广泛的支持和可扩展性。

支持多功率运行模式，支持闪存，内部存储器具有安全保护，模拟外设丰富，具有多位串行接口，稳定性高，操作简单方便。

方案三：采用FPGA作为系统的控制器。

FPGA运行速度快，管脚多,容易实现大规模系统；内部程序并行运行,有处理更复杂功能的能力；有大量软核,可以方便进行二次开发，使用预建的逻辑块和可重新编程布线资源，用户无需再使用电路试验板或烙铁,就能配置这些芯片来实现自定义硬件功能。

2016年全国大学生电子设计大赛A题：金属物体探测定位器 (1)B题：开关电源模块并联供电系统（DC-DC） (4)C题：光伏并网发电模拟装置（DC-AC） (6)D题：带啸叫检测与抑制的音频功率放大器 (8)E题：数字频率计 (8)F题：双向DC-DC变换器 (13)G题：锁定放大器的设计 (13)H题：自选题 (18)信息工程学院2016.4A题：金属物体探测定位器1.任务心之间的定位误差应控制在5mm以；探测定位速度越快越好，探测定位总时间不应超过2分钟。

完成定位时给出声-光指示，此后探头不得再移动。

（30分）（3）将硬币改为自制圆铁环（用Φ2铁丝绕制），铁环外直径4cm。

重复要求（1）的探测过程，应使定位指针尽可能指向铁环圆心，定位误差应控制在5mm以内；完成定位时给出声-光指示，此后探头不得再移动，探测定位总时间应不超过3分钟。

（30分）（4）其他自主发挥功能。

（10分）（5）设计报告。

（20分）3.说明（1）金属物体探测定位装置探头采用AY-LDC1000板（由TI公司提供），可直接用AY-LDC1000板上的覆铜线圈，也可自制线圈；不得安装其他传感与摄像装置。

探测开始后，不得手动或遥控探测器。

（2）玻璃板可采用普通无色玻璃（玻璃边沿需贴上胶带以防划伤），也可用无色透明有机玻璃板；玻璃板长宽尺寸应大于50cm、厚度约3mm。

（3）探头从“探头进入区”一侧进入时探头的起始位置和摆放方向，以及探测区域内的被测金属物体摆放位置均由测试专家在现场指定。

B题：开关电源模块并联供电系统（DC-DC）一、任务设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的并联供电系统（见图1）。

图1 两个DC/DC模块并联供电系统主电路示意图二、要求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UO=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% 。

全国大学生电子设计竞赛历届题目第一届<1994 年）全国大学生电子设计竞赛题目错误！未定义书签。

题目一简易数控直流电源错误！未定义书签。

题目二多路数据采集系统错误！未定义书签。

第二届<1995 年）全国大学生电子设计竞赛题目错误！未定义书签。

题目一实用低频功率放大器错误！未定义书签。

题目二实用信号源的设计和制作错误！未定义书签。

题目三简易无线电遥控系统错误！未定义书签。

题目四简易电阻、电容和电感测试仪错误！未定义书签。

第三届<1997 年）全国大学生电子设计竞赛题目错误！未定义书签。

A 题直流稳定电源错误！未定义书签。

B 题简易数字频率计错误！未定义书签。

C 题水温控制系统错误！未定义书签。

D 题调幅广播收音机* 错误！未定义书签。

第四届<1999 年）全国大学生电子设计竞赛题目错误！未定义书签。

A 题测量放大器错误！未定义书签。

B 题数字式工频有效值多用表错误！未定义书签。

C 题频率特性测试仪错误！未定义书签。

D 题短波调频接收机错误！未定义书签。

E 题数字化语音存储与回放系统错误！未定义书签。

第五届<2001 年）全国大学生电子设计竞赛题目错误！未定义书签。

A 题波形发生器错误！未定义书签。

B 题简易数字存储示波器错误！未定义书签。

C 题自动往返电动小汽车错误！未定义书签。

D 题高效率音频功率放大器错误！未定义书签。

E 题数据采集与传输系统错误！未定义书签。

F 题调频收音机错误！未定义书签。

第六届<2003 年）全国大学生电子设计竞赛题目错误！未定义书签。

电压控制LC 振荡器<A 题）错误！未定义书签。

宽带放大器<B 题）错误！未定义书签。

低频数字式相位测量仪<C 题）错误！未定义书签。

简易逻辑分析仪<D 题）错误！未定义书签。

简易智能电动车<E题）错误！未定义书签。

液体点滴速度监控装置<F 题）错误！未定义书签。

第七届<2005 年）全国大学生电子设计竞赛题目错误！未定义书签。

2016TI杯省级电子设计竞赛A 题lm5117省一等2016年TI杯大学生电子设计竞赛A题：降压型直流开关稳压电源【本科组】2016年7月27日星期三摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。

本系统是以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS 场效应管为核心器件设计而成的一个降压型直流开关稳压电源。

该系统能实现16V到5V直流电压的转换，输出电流范围是0~，且电源有识别负载的功能。

本系统具有调整速度快，精度高，电压调整率低，负载调整率低，效率高，体积小，重量轻，输出纹波小等优点。

关键词：LM5117；CSD18532KCS；稳压电源；负载识别。

一、方案论证本系统主要由DC-DC变换电路模块、控制模块、过电流保护模块、负载识别模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

1.1电源变换电路方案论证通过分析题目任务与要求，将输入16V的直流电转换为稳定的5V直流电源，即实现直流-直流电压的变换。

方案一：间接直流变流电路：直流经过逆变电路之后成为交流再经变压器后整流滤波得到所要求的直流电源。

该方案可以实现输入与输出的隔离，适用于输入电压与输出电压之比远小于或大于1 的情况，但由于采用多次变换，电路中的损耗大，效率低，而且结构较为复杂。

方案二：直接直流变流电路，Buck变换器：也称降压式变换器。

电路图如图1-1所示。

开关的通断受外部PWM信号控制，输出电压与输入电压的关系为E,通过改变占空比可以相应实现输出电压的变化，该电路采用直接直流变流的方式实现降压，电路结构较为简单，损耗较小，效率较高。

综合比较，我们选择方案二。

1.2稳压控制方法的方案选择方案一：采用单片机产生PWM波,控制开关的导通与截止。

A 一种简易显示装置一、任务设计并制作一个线阵LED图文显示装置，装置的示意图如图1所示。

图1 线阵LED图文显示装置示意图二、要求1. 基本要求（1）制作一个由16只LED构成的线状点阵及其控制电路，安装于可旋转的平台上，在平台的中心设置一个按键，用于功能的切换，电机带动平台以合适速度旋转。

（2）开机时装置完成显示自检，能对点阵中16只LED逐个点亮，每只LED显示时间约为1秒，此时平台不旋转。

（3）以离按键最远的一个LED编号为16，离按键最近的一个LED编号为1，能通过按键切换，实现16个同心圆图形中的偶数序号同心圆顺序显示（由大到小）和奇数序号同心圆逆序（由小到大）显示。

每个同心圆图形均显示时间为0.5秒左右。

（4）通过按键切换，显示一个指针式秒表，该秒表以标志杆为起始标志，秒针随时间动态旋转，旋转一周的时长为60秒。

2. 发挥部分（1）通过按键切换，调整到汉字显示模式，要能显示尽可能多的汉字（2）其它，可显示一些动态的图案三、说明（1）显示装置利用人眼视觉暂留的生理特性，通过LED在旋转运动过程中经过不同位置时，系统点亮相应的LED，实现线阵LED在旋转平面上构成不同的静态或动态图案。

为保证显示时人眼看到的图形稳定清晰，系统设计应注意LED在不同位置点亮与旋转速度匹配；注意每圈旋转时图像显示的起始位置一致；同时注意旋转速度适当，满足人眼视觉暂留的要求。

（2）不得使用LED显示成品和专用芯片来实现系统。

（3）线阵LED、电机及电机驱动只能共用一路供电电源，即线阵LED不单独供电。

四、评分标准B 方波合成与分解一、设计任务设计制作一个方波合成、分解电路，具体来说：首先把频率为f1基波、频率为f2的一次谐波、频率为f3的三次谐波合成为一个方波（参考电路示意如图1所示），接着把合成得到的方波通过三个带通滤波器进行分解，最后分解得到基波f1’、一次谐波f2’、三次谐波f3’。

图1. 信号合成参考电路二、设计要求1．基本要求(1) 频率分别为f1、f2、f3的正弦波由信号发生器产生，信号发生器不需要自制，具体频率值自选，KHz级别即可；(2) 方波合成采用加法器实现，要预留加法器输出引脚，便于示波器观察信号；(3) 方波分解采用模拟带通滤波器实现，要预留滤波器输出引脚，便于示波器观察信号；(4) 使用液晶屏显示合成的方波f_out、分解后的谐波f1’、f2’、f3’；2．发挥部分(1) 采用数字带通滤波器实现方波分解(2) 采用彩色触摸屏显示和操作c.简易声音频谱分析仪一、设计任务设计并制作音频频谱分析及显示电路。

历年全国电子设计大赛试题[1]历年全国电子设计大赛试题总汇楼主打印第1 页共57 页历年全国电子设计大赛试题总汇第一届（1994 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (3)题目一简易数控直流电源 (3)题目二多路数据采集系统 (4)第二届（1995 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (5)题目一实用低频功率放大器 (5)题目二实用信号源的设计和制作 (6)题目三简易无线电遥控系统 (7)题目四简易电阻、电容和电感测试仪 (8)第三届（1997 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (9)A 题直流稳定电源 (9)B 题简易数字频率计 (10)C 题水温控制系统 (11)D 题调幅广播收音机* (12)第四届（1999 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (13)A 题测量放大器 (13)B 题数字式工频有效值多用表 (14)C 题频率特性测试仪 (16)D 题短波调频接收机 (17)E 题数字化语音存储与回放系统 (18)第五届（2001 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (19)A 题波形发生器 (19)B 题简易数字存储示波器 (20)C 题自动往返电动小汽车 (21)D 题高效率音频功率放大器 (22)E 题数据采集与传输系统 (23)F 题调频收音机 (25)第六届（2003 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (26)电压控制LC 振荡器（A 题） (26)宽带放大器（B 题） (27)低频数字式相位测量仪（C 题） (28)简易逻辑分析仪（D 题） (30)第2 页共57 页简易智能电动车（E 题） (31)液体点滴速度监控装置（F 题） (33)第七届（2005 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (34)正弦信号发生器（A 题） (34)集成运放参数测试仪（B 题） (34)简易频谱分析仪（C 题） (37)单工无线呼叫系统（D 题） (38)悬挂运动控制系统（E 题） (39)数控直流电流源（F 题） (41)三相正弦波变频电源（G 题） (42)第八届（2007 年）全国大学生电子设计竞赛题目 (43)音频信号分析仪（A 题）【本科组】 (43)无线识别装置（B 题）【本科组】 (44)数字示波器（C 题）【本科组】 (46)程控滤波器（D 题）【本科组】 (47)开关稳压电源（E 题）【本科组】 (49)电动车跷跷板（F 题）【本科组】 (50)积分式直流数字电压表（G 题）【高职高专组】 (53)信号发生器（H 题）【高职高专组】 (54)可控放大器（I 题）【高职高专组】 (55)电动车跷跷板（J 题）【高职高专组】 (56)第3 页共57 页第一届（1994 年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。