下载文档原格式
2009年全国大学生电子设计竞赛电动消防车（A题）【本科组】2012年8月3日摘要本次设计的电动消防车，采用AT89S52作为小车的检测和控制核心。
根据题目设定的行进轨迹及具体要求，采用激光管与光敏二极管进行导向行走，采用火焰传感器模块实现火源的探测及小车的导向；采用L298驱动减速电机给机器人提供驱动力，实现稳定运作。
此外，由蜂鸣器给出指示信号。
最后，车行驶中的各种功能控制由软件实现。
本次设计基于完备的软硬件系统，很好的实现了消防车自动循迹、自动判断、自动报警、自动灭火，功能运行并发出指示信息等功能。
关键词：AT89S52 激光管火焰传感器L298AbstractThe design of the electric fire engines, AT89S52 as the detection and control of the core of the car. Road track set by the subject and the specific requirements of the laser tube and the photodiode-oriented walking,The flame sensor module for the detection of the fire source and the car-oriented; L298 drive geared motors driving force to the robot to achieve stable operation. In addition, the indication given by the buzzer. Finally, the various functions in the car driving is controlled by the software. The design is based on a complete hardware and software system, a good fire engines and automatic tracking, automatic judgment, automatic alarm, automatic fire-fighting functions to run and to issue instructions, and other functions.Keywords: AT89S52 laser tube, the flame sensor L298目录1系统方案 (1)1.1 XXXX的论证与选择 (1)1.2 XXXX的论证与选择 (2)1.3 控制系统的论证与选择 (2)2系统理论分析与计算 (2)2.1 XXXX的分析 (2)2.1.1 XXX (2)2.1.2 XXX (2)2.1.3 XXX (2)2.2 XXXX的计算 (2)2.2.1 XXX (2)2.2.2 XXX (2)2.2.3 XXX (2)2.3 XXXX的计算 (2)2.3.1 XXX (2)2.3.2 XXX (2)2.3.3 XXX (3)3电路与程序设计 (3)3.1电路的设计 (3)3.1.1系统总体框图 (3)3.1.2 XXXX子系统框图与电路原理图 (3)3.1.3 XXXX子系统框图与电路原理图 (3)3.1.4电源 (3)3.2程序的设计 (3)3.2.1程序功能描述与设计思路 (3)3.2.2程序流程图 (3)4测试方案与测试结果 (4)4.1测试方案 (4)4.2 测试条件与仪器 (4)4.3 测试结果及分析 (4)4.3.1测试结果(数据) (4)4.3.2测试分析与结论 (5)附录1：电路原理图 (6)附录2：源程序 (7)电动消防车（A题）【本科组】1系统方案本系统主要由轨迹探测模块、避障模块、火源探测模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题综合测评注意事项（1）综合测评于2019 年8 月19 日8：00 正式开始，8 月19 日15：00 结束。
（2）本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。
（3）综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网、不能使用手机。
（4）综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存，交赛区保管。
多信号发生器使用题目制定综合测评板上的一片LM324AD（四运放）和一片SN74LS00D（四与非门）芯片设计制作一个多路信号发生器，如下图所示。
设计报告应给出方案设计、详细电路图、参数计算和现场自测数据波形（一律手写），综合测评板编号及3个参赛同学签字需在密封线内，限2页，与综合测评板一同上交。
u o1U o1————方波U o2————占空比连续可调窄脉冲U o3————正弦波U o4————余弦波一．约束条件1.一片SN74L.S0OD四与非门芯片（综合测评板上自带）;2. 一片LM324AD四运算放大器芯片（综合测评板上自带）;3.赛区提供固定电阻、固定电容、可变电阻元件（数量不限、参数不限）;4.赛区提供直流电源。
二．设计任务及指标要求利用综合测评板和若干电阻、电容元件，设计制作电路产生下列四路信号:1.频率为19kHz~2IkHz连续可调的方波脉冲信号，幅度不小于3.2V;2.与方波同频率的正弦波信号，输出电压失真度不大于5%，峰-峰值(Vpp)不小于1V;3.与方波同频率占空比5%~15%连续可调的窄脉冲信号，幅度不小于3.2V;4.与正弦波正交的余弦波信号，相位误差不大于5°，输出电压峰-峰值(Vpp)不小于1V。
各路信号输出必须引至测评板的标注位置并均需接1kΩ负载电阻(R L),要求在引线贴上所属输出信号的标签，便于测试。
三．说明1.综合测评应在模电或数电实验室进行，实验室提供常规仪器仪表和工具；2. SN74LS00D和LM324AD芯片使用说明书随综合测评板并提供；3.参赛队应在理论设计基础上进行实验调试，理论设计占一定分值，各部分分数（包括理论设计）分配为：方波占10分、正弦波占8分、窄脉冲占6分、正交的余弦波占6分；4.不允许在测评板上增加使用IC芯片，如果增加芯片则按0分记；5.原则上不允许在测评板上增加使用BJT、FET和二极管，如果增加则按3分/只扣分；6.原则上不允许参赛队更换测评板，如果损坏测评板只可更换一次并扣10分；7.各路信号测试应在电路互联且加负载情况下进行，单独模块测试相应得分减半；8.本科组只允许使用单一+5V电源，增加使用直流电源的扣除10分。
参赛注意事项（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）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。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）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。
（6）8月10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。
基于互联网的信号传输系统（E题）【本科组】一、任务设计并制作一个基于互联网的信号传输系统。
如图1所示。
B终端模拟互联网图1 基于互联网的信号传输系统示意图二、要求1. 基本要求（1）配置一个由3个通用百兆/千兆以太网交换机级联的局域网，模拟一个互联网。
交换机采用通用成品，端口数4~24个，接口为RJ45标准接口，采用1米网线连接，级联个数及端口可任意变换。
交换机采用通用默认配置，并可以被测试现场提供的通用交换机替换。
（2）制作三个网络终端A、B和C。
A和B两个终端用于信号的采集，C 终端用于信号的再生输出。
网络终端IP地址自定。
A和B两个终端可以独立实时采集两路不相关的周期性任意波信号，其采样率不低于10MS/s，采样位数不低于8位。
被采集信号为交流信号，峰峰值范围为1V~5V。
信号源1和2采用两台成品任意波信号发生器，无需制作。
在C终端可以通过手动设置选择，再生A或B终端采集的信号。
C终端信号输出端输出电阻和负载均为50欧姆。
负载电阻需裸露便于观察测量。
（3）C终端再生信号与采集端被采信号相比，波形无明显失真。
其幅度相对误差的绝对值不大于5%，周期相对误差的绝对值不大于10%。
2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题综合测评注意事项（1）综合测评于 2019 年 8 月 19 日 8：00正式开始， 8月 19日 15 ：00结束。
（2 ）本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。
（3 ）综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网、不能使用手机。
（4 ）综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存，交赛区保管。
多信号发生器使用题目制定综合测评板上的一片 LM324AD （四运放）和一片 SN74LS00D （四与非门）芯片设计制作一个多路信号发生器，如下图所示。
设计报告应给出方案设计、详细电路图、参数计算和现场自测数据波形（一律手写），综合测评板 编号及 3 个参赛同学签字需在密封线内，限 2 页，与综合测评板一同上交。
uo1u o2多信号发生器u o31k Ω1k Ω19kHz-21kHz负载1k ΩU o4负载（含 LM324AD 四运放， 负载SN74LS00D 四与非门）1k Ω负载 +5VUo1————方波Uo2————占空比连续可调窄脉冲 o3U ————正弦波Uo4————余弦波一．约束条件1. 一片 SN74L.S0OD 四与非门芯片（综合测评板上自带）; 2. 一片 LM324AD 四运算放大器芯片（综合测评板上自带） ;3. 赛区提供固定电阻、固定电容、可变电阻元件（数量不限、参数不限）;4. 赛区提供直流电源。
二．设计任务及指标要求利用综合测评板和若干电阻、电容元件，设计制作电路产生下列四路信号: 1.频率为 19kHz~2IkHz 连续可调的方波脉冲信号，幅度不小于3.2V;2.与方波同频率的正弦波信号，输出电压失真度不大于5%，峰 -峰值 (Vpp) 不小于1V;3.与方波同频率占空比5%~15%连续可调的窄脉冲信号，幅度不小于3.2V;4. 与正弦波正交的余弦波信号，相位误差不大于各路信号输出必须引至测评板的标注位置并均需接号的标签，便于测试。
2019年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）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。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）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。
（6）8月10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。
简易电路特性测试仪（D题）【本科组】一、任务设计并制作一个简易电路特性测试仪。
用来测量特定放大器电路的特性，进而判断该放大器由于元器件变化而引起故障或变化的原因。
该测试仪仅有一个输入端口和一个输出端口，与特定放大器电路连接如图1所示。
图1特定放大器电路与电路特性测试仪连接图制作图1中被测放大器电路，该电路板上的元件按图1电路图布局，保留元件引脚，尽量采用可靠的插接方式接入电路，确保每个元件可以容易替换。
电路中采用的电阻相对误差的绝对值不超过5%，电容相对误差的绝对值不超过20%。
晶体管型号为9013，其β在60~300之间皆可。
电路特性测试仪的输出端口接放大器的输入端Ui, 电路特性测试仪的输入端口接放大器的输出端Uo。
二、要求1. 基本要求（1）电路特性测试仪输出1kHz正弦波信号，自动测量并显示该放大器的输入电阻。
输入电阻测量范围1kΩ~50kΩ，相对误差的绝对值不超过10%。
（2）电路特性测试仪输出1kHz正弦波信号，自动测量并显示该放大器的输出电阻。
输出电阻测量范围500Ω~5kΩ，相对误差的绝对值不超过10%。
2019 年全国大学生电子设计竞赛综合测评题综合测评注意事项（1）综合测评于 2019 年 8 月 19 日 8：00 正式开始，8 月 19 日 15：00 结束。
（2）本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。
（3）综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网、不能使用手机。
（4）综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存，交赛区保管。
多信号发生器使用题目制定综合测评板上的一片LM324AD （四运放）和一片SN74LS00D （四与非门）芯片设计制作一个多路信号发生器，如下图所示。
设计报告应给出方案设计、详细电路图、参数计算和现场自测数据波形（一律手写），综合测评板编号及3个参赛同学签字需在密封线内，限2页，与综合测评板一同上交。
U o1————方波U o2————占空比连续可调窄脉冲 U o3————正弦波 U o4————余弦波一．约束条件1.一片SN74L.S0OD 四与非门芯片（综合测评板上自带）;2. 一片LM324AD 四运算放大器芯片（综合测评板上自带）;3. 赛区提供固定电阻、固定电容、可变电阻元件（数量不限、参数不限）;4. 赛区提供直流电源。
二．设计任务及指标要求利用综合测评板和若干电阻、电容元件，设计制作电路产生下列四路信号: 1. 频率为19kHz~2IkHz 连续可调的方波脉冲信号，幅度不小于3.2V;2. 与方波同频率的正弦波信号，输出电压失真度不大于5%，峰-峰值(Vpp)不小于1V;3. 与方波同频率占空比5%~15%连续可调的窄脉冲信号，幅度不小于3.2V;uo1U o41k Ω 负载u o3 1k Ω 负载u o2多信号发生器 19kHz-21kHz （含LM324AD 四运放，SN74LS00D 四与非门）+5V 1k Ω 负载1k Ω 负载4.与正弦波正交的余弦波信号，相位误差不大于5°，输出电压峰-峰值(Vpp)不小于1V。
2019 年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2019 年8 月31 日8:00 竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）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。
（4）每队严格限制3 人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，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。
（6）2019 年9 月3 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。
开关电源模块并联供电系统（A 题）【本科组】一、任务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（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%。
附件1. 2019年大学生电子设计大赛校内赛赛题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）3．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。
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。
A 区域的颜色为白色，B 区域为黑色，C 区域为红色。
2．要求（1） 在A 区域内任意放置了12只黑色正方体，以最快的速度将这些正方体移送到B区域，完成时间不得超过180秒； （24分） （2） 将A 区域的12只黑色正方体以最快的速度移送到红色C 区域；完成时间不得超过180秒； （26分） （3） A 区域12只正方体中有桔黄色与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄色正方体移送到红色C 区域； （20分） （4） 将A 区域中的正方体改为乒乓球，仍然有桔黄与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄色乒乓球移送到红色C 区域； （25分） （5） 其他。
1 正弦波功率输出装置一、任务设计并制作一个正弦波功率输出装置。
二、要求1、基本要求①输入为单相市电；②输出频率范围为20Hz～100Hz的交流电，输出电压有效值为36V，负载为阻性负载；③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；④当输入电压为198V～242V，负载电流有效值为0.1～2A时，输出电压有效值应保持在36V，误差的绝对值小于5%；⑤具有过流保护(输出电流有效值大于3A时动作)，保护时自动切断输入交流电源。
2、发挥部分①当输入电压为198V～242V，负载电流有效值为0.5～3A时，输出电压有效值应保持在36V，误差的绝对值小于1%；②设计制作具有测量、显示该装置输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差的绝对值小于5%；③其它。
2 程控交流电压源1、基本要求（1）单、三相电压均可独立可调，每相输出电压30-150V程控连续可调，步进1V；（2）输出频率200-800Hz程控连续可调，步进1Hz；（3）每相输出功率不小于10W；（4）输出电压精度：±0.5V，输出频率精度：±1Hz；（5）波形失真度：<1%；（6）显示电压、频率精确到小数点后一位；（7）通讯方式自选。
2、发挥部分（1）三相交流程控电压源输出电压范围：5V-180V；（2）三相交流程控电压源每相输出功率：不小于20W；（3）三相交流程控电压源输出电压精度：±0.1V；（4）其它。
3 智能搬运小车一、设计任务设计并制作一个能自动搬运货物的智能电动车，其工作示意图如下。
图中，左边为停车区、货物存储区A 和货物存储区B，并有两个对应的射灯光源；距右边线30 cm 处共放置3 片白色或黑色的薄铁片，铁片之间的距离大于20cm。
二、要求1、基本要求（1）智能车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），在无障碍物的情况下，可寻找并搬取铁片，按照不同颜色分送不同存储区，即在光源A 的引导下将黑色铁片搬运到货物存储区A 存放，或在光源B 的引导下将白色铁片搬运到存储区B 存放（装载方式不限制）。
第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目——本科2008年07月04日星期五 21:29音频信号分析仪（A题）【本科组】一、任务设计、制作一个可分析音频信号频率成分，并可测量正弦信号失真度的仪器。
二、要求1．基本要求（1）输入阻抗：50Ω（2）输入信号电压范围（峰-峰值）：100mV～5V（3）输入信号包含的频率成分范围：200Hz～10kHz（4）频率分辨力：100Hz（可正确测量被测信号中，频差不小于100Hz的频率分量的功率值。
）（5）检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率，检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%；各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于10%，总功率测量的相对误差的绝对值小于5%。
（6）分析时间：5秒。
应以5秒周期刷新分析数据，信号各频率分量应按功率大小依次存储并可回放显示，同时实时显示信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值，并设暂停键保持显示的数据。
2．发挥部分（1）扩大输入信号动态范围，提高灵敏度。
（2）输入信号包含的频率成分范围：20Hz～10kHz。
（3）增加频率分辨力20Hz档。
（4）判断输入信号的周期性，并测量其周期。
（5）测量被测正弦信号的失真度。
（6）其他。
三、说明1．电源可用成品，必须自备，亦可自制。
2．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。
四、评分标准无线识别装置（B题）【本科组】一、任务设计制作一套无线识别装置。
该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。
阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。
不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。
装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。
线圈直径为6.6±0.5 cm（可用直径6.6 cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。
