2012年吉林省大学生电子设计竞赛试题(H)

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。

其原理示意图如下：二、要求1．基本要求（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻R L为8Ω下，放大通道应满足：① 额定输出功率P OR≥10W；② 带宽BW≥（50～10000）Hz；③ 在P OR下和BW内的非线性失真系数≤3%；④ 在P OR下的效率≥55%；⑤ 在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声功率≤10mW。

（2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。

2．发挥部分（1）放大器的时间响应① 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升时间≤1μs、峰-峰值电压为200mV pp。

用上述方波激励放大通道时，在R L=8Ω下，放大通道应满足：② 额定输出功率P OR≥10W；带宽BW≥（50～10000）Hz；③ 在P OR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs；④ 在P OR下输出波形顶部斜降≤2%；⑤ 在P OR下输出波形过冲量≤5%。

（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减小非线性失真等）。

题目二实用信号源的设计和制作一、任务在给定±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。

二、要求1．基本要求（1）正弦波信号源① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz② 频率稳定度：优于10-4③ 非线性失真系数≤3%（2）脉冲波信号源① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz② 上升时间和下降时间：≤1μs③ 平顶斜降：≤5%④ 脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2%（3）上述两个信号源公共要求① 频率可预置。

② 在负载为600Ω时，输出幅度为3V。

③ 完成5位频率的数字显示。

2．发挥部分（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。

（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。

----------------------------精品word 文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- A 题 实用音频放大器（限11级同学选做）一、任务设计并制作低频功率放大器。

其原理示意图如下：、二、要求1．基本要求（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV pp ，采用双电源供电，不大于±20V ；等效负载电阻R L 为8Ω下，放大器应满足：（功率放大部分单独供电）① 最大不失真输出功率P OR ≥15W ；（失真度小于5%）② 带宽BW≥（40～20000）Hz ；（功放部分）③ 在P OR 下的效率≥50%；④在前置放大级输入端交流短接到地时，R L =8Ω上的交流声V PP ≤400mV 。

⑤前置放大器具有低音、中音、高音调节功能。

⑥具有音量调节功能。

（前置放大器只能用常规运放或三极管不得采用专用前置集成电路、功放部分只采用分立元件不得采用专用集成功放）2．发挥部分①制作数字音量控制电路（不可使用专用音响音量控制集成电路，可用通用数字电路及单片机控制电路实现），用两只轻触开关分别实现音量的加减，控制等级不小于8级。

②制作四路音源选择电路，用轻触开关（单只或四只）实现音源转换。

③功能显示：音源选择显示，音量等级显示。

④自制放大器所需的电源（电源变压器可购成品）。

⑤其它。

B 题 触摸控制式线性直流稳压电源(10级选做)一、任务设计一个直流稳压电源，用触摸的方式调节输出电压值。

二、要求：采用220V 市电供电1、基本要求（1）输出电压1.25V~6V ；（2）用手触摸实现电压增减调节，电压步进0.2V ；（3）纹波<10mV ，输出电流不小于1A ；（4）显示输出电压；（5）具有过载保护功能，负载恢复后可自动恢复；2、发挥部分（1）扩展输出电压为0~15V ；（2）电压步进0.05V ；（3）扩展最大输出电流至3A ；（4）显示输出电流，过载电流可分6档设定；（5）其它；C题脉冲信号参数测试仪(09、08级选做)一、任务设计制作一个脉冲信号测试仪，可以测量脉冲信号的幅值、频率、周期、占空比、上升和下降时间等参数。

A、多功能数字钟一、任务设计制作一个24小时制多功能数字钟。

示意图如下（仅供参考）：二、要求1．基本要求（1）具有时间设置（小时和分钟）、闹钟时间设置、闹钟开、闹钟关功能。

（2）数字显示小时、分钟，有AM、PM指示器，闹钟就绪灯，蜂鸣器。

（3）220V供电。

2．发挥部分（1）键盘切换现场环境温度显示。

（0～60℃±1℃）（2）键盘切换电网频率、电压显示。

（3）电压欠压、过压报警（～220V±10％）功能。

（4）非接触止闹功能。

三、评分标准B、实用电子称一、任务设计并制作一个实用电子称。

二、要求1.基本要求：（1）能用简易键盘设置单价，加重后能同时显示重量、金额和单价；（2）重量显示：单位为kg；最大称重为9.999kg，误差不大于±0.005kg；（3）单价金额及总价金额显示：单价金额和总价金额的单位为元，最大金额数值为9999.99元，总价金额误差不大于0.01元；（4）具有去皮功能和总额累加计算功能。

2.发挥部分：能显示购物清单，自拟10种商品名称或代号，清单内容包括：商品名称，数量，单价，金额，本次购物总金额。

（1）清单内容的商品名称等可使用代号显示；（2）清单内容增加购货日期和收银员编号；（3）清单内容在（2）的基础上增加售货单位名称（自拟），且全部内容采用中文显示。

三、评分标准1、不采用中文打印时，相关内容可采用代号、拼音或英文显示。

2、能完成发挥部分的第（3）项时，应略去发挥部分的第（1）项。

C 、简易半导体三极管参数测试仪一、任务设计并制作一个小功率半导体三极管参数测试仪二、要求1、基本要求（1） 在V V A I CE B 10,10≈≈μ 条件下，能测出三极管的直流电流放大系数β，并用数字显示。

测量范围50~300；测量误差的绝对值小于11005+N ，其中N 是直流放大倍数β的显示数值。

（2） 当B I 由10μA 变化到20μA ，CE V 保持不变，能测出三极管的交流放大系数β，并用数字显示。

双路低频信号发生及分析仪的设计制作摘要本设计主要实现包括信号发生，信号叠加与频谱分析三个功能。

设计中我们采用STM32作为信号发生与频谱分析的主控芯片，信号发生部分应用DDS原理,并通过查表的方式控制DA芯片产生模拟信号，再通过编程来改变定时器的溢出值以实现频率调节，最后我们通过不同的查表次序实现相位的预置。

在基于离散傅里叶变换的基本原理上，我们采用FFT算法实现频域分析，利用TFT-LCD彩屏液晶来实现频谱图的动态显示。

经过调试实验，本设计完成了各项指标，发挥部分功能全部能够实现。

关键词：DDS原理, STM32, FFT算法, 频域分析AbstractThis design mainly has three functions, the signal occurs, signal superposition and spectral analysis t. We adopt STM32 as master control chip for signal occurrence and spectrum analysis.Signaling part adopts DDS principle. Through the look-up table way to control DA chip to produce analog signal. Programming to change the timer overflow value to realize frequency regulation. Different table lookup order control different phase. Spectral analysis part is based on the discrete Fourier transform principle (FFT),Using FFT algorithm frequency domain analysis. the part of spectrum display make use of TFT-LCD, which realizes dynamic display.Testing results show that the design finished all kinds of design index. The function of harder parts is also completely realized.Key words: DDS, STM32,FFT algorithm, Frequency domain analysis,Spectrum diagram目录1.系统方案 (4)1.1 剖析赛题 (4)1.2 系统整体框图 (4)1.3各模块实现方案 (4)2. 理论分析与计算 (7)2.1信号发生理论与计算 (7)2.2 信号频域分析原理 (8)2.3 信号采样频率设定依据 (8)3 电路与程序设计 (10)3.1 信号发生器部分电路设计 (10)3.2信号叠加电路与电压跟随器 (11)3.3分析仪部分电路设计与算法实现 (12)3.4程序设计............................................ . (14)4.测试方案与测试结果 (15)4.1测试所用仪器 (15)4.2测试环境与时间 (15)4.3测试结果分析 (15)5设计总结 (18)参考文献 (18)附录 (19)1.系统方案1.1剖析赛题本题要求设计一个双路低频信号发生器，以及一个能对信号进行频域分析的仪器。

电子设计竞赛组委会2012年校电子设计竞赛预赛题1.基本要求以单片机、ARM、FPGA、DSP（任选一种或选择几种配合使用）为核心，结合相应的外部设备制作一个多功能电子综合系统。

2.指定题目（1）实时温度显示，显示分辨率和精度均不低于0.5摄氏度。

（2）测量并显示0-5V的直流电压，显示分辨率不低于0.1V。

（3）可循环记忆10组时间的秒表。

（4）实时时钟及显示（掉电后时间能准备运行1年以上，但无需显示）。

（5）计算器（至少完成两个8位数的+、-、×、÷运算）。

（6）可按键控制直流电机或直流减速电机的速度和方向，并可通过测速装置测量并显示当前电机速度。

可设定电机的匀速运转速度并能保持该速度匀速运转。

（7）测量并显示电压峰峰值为±0.5~±5V，1Hz-10KHz正弦波信号的周期和频率，显示精度不低于±5%。

（8）所有功能可通过按键进行控制，也可增加遥控控制功能。

（9）其他。

3.自选题目在符合基本要求的前提下，自行设计并制作一小型电子作品。

建议：（1）可参考往届全国大学生电子设计竞赛的题目，近五届的题目相对较难，初学者可参考第1-4届的全国大学生电子设计竞赛题目。

例如：控制类的可以制作小车、液体点滴控制器等，电源类的可以制作线性稳压电源等，高频类可做收、发射机，模电类可做功率放大器等。

（2）选手可将自己的创新想法（必须与电子制作相关）等制作成实物作品参赛。

4.说明（1）参赛选手必须在指定时间内完成作品和设计报告, 并准时参加验收和答辩。

（2）选做指定题目时可根据实际水平完成部分功能即可，若全部功能完成的还可自由发挥，增加更多的功能。

功能、性能、难度均是打分的重要指标。

（3）除核心外的所有电路模块必须用通用板自行焊接，不允许使用成品电路板模块。

参赛作品必须自制模块，即核心只允许使用核心板（不能包含键盘、显示、时钟芯片、AD/DA 芯片、各类传感器等）。

2012年吉林省高职院校技能大赛电子产品设计与制作项目竞赛方案电子产品设计与制作项目竞赛旨在通过竞赛检验参赛选手在模拟真实的工作环境与条件下实现对电子产品在规定设计方案（规定原理图或结构要求）下的工艺能力和职业素质，包括对常用电子产品制作工具的应用、电子产品的加工方法和工艺的操作、电子仪器仪表的使用、现场问题的分析与处理、团队协作和创新能力、质量管理与成本控制、安全、环保等意识，引导高职院校关注电子行业新技术的发展趋势与技术应用方向，指导和推动电子信息类专业开展面向电子产品设计与制作的课程与教学改革，加快电子信息类专业高素质技能型人才的培养，增强技能型人才的就业竞争力。

一、竞赛时间竞赛时间为1天，共计8个小时，裁判现场评分时间为3个小时。

具体安排如下：1、8:00～10:00，各参赛队根据大赛提供的工艺文件焊接、装配电子产品电路，并于10:00准时提交装配好的电路板（供裁判进行评分）；2、8:00～10:00，各参赛队根据竞赛要求完成电路原理图绘制，并于10:00准时提交绘制好的电路图（供裁判进行评分）；3、8:00～14:00，各参赛队根据竞赛要求完成越野赛车的程序设计、调试，完成技术文件编写，并于13:30准时提交技术文件（供裁判进行评分）；4、14:00～18:00，各参赛队进行赛道任务比赛，裁判进行赛道任务项目现场评分。

二、竞赛内容1、电子产品电路装配、焊接根据大赛提供的相关电子产品的原理图、PCB板和电子元器件，在规定时间内完成电路装配及PCB板焊接。

2、电路图绘制利用Protel DXP软件绘制大赛提供的电路原理图，并在D盘根目录上以“2012××”为名建立文件夹（××为竞赛队工位号，2位数字），各参赛队在竞赛期间编写的所有文件均存入该文件夹中。

各文件的主文件名包括：工程库文件：××.prjpcb原理图文件：Sch××.schdoc原理图元件库文件：Schib××.schlib3、越野赛车的设计及调试竞赛时各参赛队根据竞赛现场提供的赛道，在竞赛现场设计、编制个性化的控制程序并进行整机调试。

2010年吉林省大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2010年9月11日8:00竞赛开始,每支参赛队限定在下列A、B、C、D、E、F、G、H题中任选一题；填写《登记表》。

（2）每队严格限制3人，不得中途更换队员；参赛队员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（学生证）随时备查。

（3）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队必须回避，对违纪参赛队员取消评审资格，并视情节予以严肃处理。

（4）2010年9月15日早7：00-9：00到组委会指定的测试地点交封箱物品。

无线家居监控系统（A）一、任务设计并制作一个家居监控系统，实现对室内温度、灯光、烟雾的实时控制及报警功能。

二、要求1.基本要求（1）制作三个测试节点，每个节点均利用相应传感器，检测室内烟雾浓度（开关量）、亮度（开关量）和温度（﹣25～55℃），将所获信息无线传回监控主机。

（2）监控主机可以任意设置温度（上下限），当室内温度超过设定范围时，可无线控制加温和降温设备；监控主机当接收到烟雾报警信息时，可无线控制风扇运转，降低烟雾浓度；监控主机可任意无线控制室内灯光。

（3）传送距离不小于5m。

2.发挥部分（1）增加发射距离。

（2）要求可记录实时数据，可进行翻查，并可根据不同的参数进行统计。

（3）增加节点，采取时分传输。

（4）创新性。

三、评分标准四、说明1．无线传输频率为30MHz以下，调制方式自定；2．监控主机不允许使用PC机；3．无线传输部分不允许使用现成的射频模块、蓝牙模块。

简易无线汉字传输装置（B）一、任务设计并制作一个无线发射主站，一个液晶显示从站，实现主站对从站的汉字信息传输。

二、要求1.基本要求（1）设计并制作一个载波频率在30MHz以下的发射机。

要求载波频率稳定度1×10-5，调制方式任选；发射机输出功率不大于25mW(50Ω假负载电阻上测得)；采用键盘输入发射机要传送的汉字信息，并用液晶显示。

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%。

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H.信号发生器I.可控放大器J.电动车跷跷板第九届（2009年）第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛A.光伏并网发电模拟装置B.声音导引系统C.宽带直流放大器D.无线环境监测模拟装置E.电能收集充电器F.数字幅频均衡功率放大器G.低频功率放大器点阵书写显示屏I.模拟路灯控制系统第十届（2011年）A.开关电源模块并联供电系统B.基于自由摆的平板控制系统C.智能小车D. LC 谐振放大器E.简易数字信号传输性能分析仪F.帆板控制系统G.简易自动电阻测试仪H.波形采集、存储与回放系统第十一届（2013年）A.单相AC-DC变换电路B.四旋翼自主飞行器C.简易旋转倒立摆及控制装置D.射频宽带放大器E.简易频率特性测试仪F.红外光通信装置G.手写绘图板J.电磁控制运动装置K.简易照明线路探测仪L.直流稳压电源及漏电保护装置第十二届（2015年）【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）【高职高专组】LED闪光灯电源（H题）风板控制装置（I题）小球滚动控制系统（J题）获奖状况。