(G题)智能搬运小车系统-2016年浙江理工大学电子设计竞赛试题

电子设计竞赛选拔试卷1、人体的安全电流为__V2、电动的工具、机具应___(接地)或____(接零)良好。

3、使用金属外壳的电气工具时应_______(带绝缘手套)4、发现有人触电，应_______(立即切断电源)，使触电人脱离电源，并进行急救。

如在高空工作，抢救时应注意_________(防止高空坠落)。

5、已知电路中有 a、b 两点,电压 Uab=10V,a 点电位为 Va=4V,则 b 点电位 Vb 为（BA、6VB、－6VC、14VD、-14V6、当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时,该电流（ B ）A、一定为正值B、一定为负值C、不能肯定是正值或D、负值7、两个电阻串联，R1：R2=1:2,总电压为 60V,则 U1 的大小为（ B ）A、10VB、20VC、30VD、40V8、焊接有哪几种焊接方法9、焊接完电路板后，发现电路电流不通，可能是哪些原因10、当焊接出现电路板虚焊的时候，应如何处理11、设计逻辑算法，（1）实现45、46的比较（2）实现把45、46、12、34、57 5个数排序12、电路如图所示。

已知uS1= 10V，iS1= 1A，iS2= 3A，R1= 2，R2= 1。

求电压源和各电流源吸收的功率。

13、如何使用ds1052E型示波器检测电流信号1.迅速显示该信号，如下步骤操作：(1) 将探头菜单衰减系数设定为10X，并将探头上的开关设定为10X。

(2) 将通道1的探头连接到电路被测点。

(3) 按下 AUTO （自动设置）按钮。

示波器将自动设置使波形显示达到最佳。

在此基础上；您可以进一步调节垂直、水平档位；直至波形的显示符合您的要求。

2 进行自动测量示波器可对大多数显示信号进行自动测量。

欲测量信号频率和峰峰值；按如下步骤操作：(1) 测量峰峰值按下 MEASURE 按钮以显示自动测量菜单。

按下1号菜单操作键以选择信源 CH1 。

按下2号菜单操作键选择测量类型：电压测量。

简易自动仓储搬运智能小车（F2题）一、任务设计制作一个简易智能小车，将四个带有三角形（▲）、圆形（●）、四方形（■）和十字形（╋）标志的立方体分别运送到指定的位置。

立方体尺寸为（8cm×8cm×8cm），随机放置在四个初始位置上，仓储场地示意图如下所示。

场地示意图二、要求1 基本要求用相关软件对电路进行建模仿真，使其满足以下要求：1)采用图形识别方法识别四个立方体；2)将带有三角形的立方体目标送到1号位置；3)将带有圆形的立方体目标送到2号位置；4)将带有四方形的立方体目标送到3号位置；5)将带有十字形的立方体目标送到4号位置。

6)能显示走过的路径长度、时间和路径示意图；7)具有最优路径选择能力。

2 发挥部分制作一个简易智能小车的实物，参赛队自制立方体和场地。

搬运顺序不限, 允许场地上有寻迹标志，但不允许立方体上有图案之外的识别物体。

基本要求如下：1)小车动力必须使用电池，不得用外接电源。

2)小车一旦启动，即能自动控制。

3)采用图形识别方法识别四个立方体；4)将带有三角形的立方体目标送到1号位置；5)将带有圆形的立方体目标送到2号位置；6)将带有四方形的立方体目标送到3号位置；7)将带有十字形的立方体目标送到4号位置。

三、说明1．设计报告必须包括建模仿真结果，发挥部分可以选作。

2．因为有的竞赛题目不易进行建模仿真，参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作，评分时，仿真结果与实物制作各自的得分相加，作为参赛者的最后总分。

此时，只需要提交针对仿真结果的设计报告。

电子设计大赛控制类题目及准备(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除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）。

⑩双车自动超车（2011年）（11）单摆自动控制系统（2011年）其中与电动小车有关的有6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3. 建议：“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点，特别是有关自动控制理论与算法方面，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。

3、主要控制部件选择 几乎所有的参赛队均采用单片机作为 主控部件， 主控部件，区别仅仅是单片机的型号不同 有采用凌阳的单片机SPCE061A，有采用8 有采用凌阳的单片机SPCE061A，有采用8 AVR单片机 单片机Atmega16L，有采用51内核 内核8 位AVR单片机Atmega16L，有采用51内核8 STC89C51RC/RD+系列单片机 系列单片机。 位单片机 STC89C51RC/RD+系列单片机。 主要控制部件完成系统方案的运行， 主要控制部件完成系统方案的运行，对 各种检测信号的分析、处理及控制； 各种检测信号的分析、处理及控制；产生 声光信号、语音信号及数据显示。 声光信号、语音信号及数据显示。
全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态， 全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态， S1、S2为一组，S3、S4为一组，两组的状态互补， S1、S2为一组 S3、S4为一组 两组的状态互补， 为一组， 为一组， 一组导通则另一组必须关断。 S1、S2导通时 S3、 导通时， 一组导通则另一组必须关断。当S1、S2导通时，S3、 S4关断，电机两端加正向电压，可以实现电机的反 S4关断，电机两端加正向电压， 关断 转制动或正转； S3、S4导通时 S1、S2关断 导通时， 关断， 转制动或正转；当S3、S4导通时，S1、S2关断，电 机两端为反向电压，电机正转制动或反转。 机两端为反向电压，电机正转制动或反转。
主要还是红外发射接收管应用的多少和安装的 主要还是红外发射接收管应用的多少和安装的 外发射接收管 问题。题目要求小车在黑线范围以内完成所有任务， 问题。题目要求小车在黑线范围以内完成所有任务， 但小车可能会超出黑线。 但小车可能会超出黑线。为了使小车能在压到黑线 自动调整方向回到规定范围以内工作， 后，自动调整方向回到规定范围以内工作，系统必 需要将路面的状态及时的反馈到控制部分， 需要将路面的状态及时的反馈到控制部分，控制部 分使小车重新回到规定区域以内工作。 分使小车重新回到规定区域以内工作。 安装红外发射接收管的方法各个参赛对都想尽 安装红外发射接收管的方法各个参赛对都想尽 了办法。下面举几个例子供大家参考。 了办法。下面举几个例子供大家参考。

浙江省第一、第二、第三、第四届大学生电子设计竞赛题目第一届：
A题：汽车入库门控装置
一、任务
设计制作一个汽车入库门控装置
二、要求
1、基本要求
（1）在不大于1平方米的场地上，演示汽车由外归来进入自家车库的全过程。

车库长度为汽车长度的1.5倍、车库宽度为汽车宽度的1.5倍。

可用拦栅代表卷闸门。

车库用三块木板搭建。

车库位置（含栏栅）以及汽车起始位置，由评测专家现场决定。

场地上不得设置任何标置。

（2）每次入库时间应不大于5分钟。

2、发挥部分
（1）汽车倒车入库
（2）汽车未能准确入库时，栏栅无法落下。

栏栅在2分钟内未落
下，发出报警信号。

（3）自行发挥部分，要求实用、合理。

三、评分标准
基本部分：60分
设计报告：20分
发挥部分：50分
1。

2009年广东工业大学第二届电子设计竞赛题目及要求一、参赛要求1.在校注册学生，每组3人，少于3人计分扣5%，超过3人无效。

2.一、二年级学生独立组队可单独按初级组评奖，制作部分主要考察基本要求，也可参加高级组。

3.三、四年级学生的组队参赛，按一般评奖（高级组）基本要求、提高部分一起评分。

不可参加初级组评奖。

4.如果参赛队伍中有高年级和低年级学生混合组队的情况，则按高年级学生参赛（即高级组）处理。

二、参赛题目1. 智能搬运小车 (2)2. 消防机器人 (6)3. 电信号测量仪 (9)4. FM对讲机系统 (12)5. DC-DC 稳压电源 (15)6. 手持数字示波器 (18)7. 多功能电子万年历 (17)1.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）。

（2）智能车能准确找到铁片的位置。

2、提高部分（1）搬运铁片的过程中，一次只允许搬运1 片，且必须搬运到存储区域内。

（2）要求智能车在8 分钟之内能取走全部铁片，并能返回车库，否则就地停车。

（3）智能车检测到铁片时能发出声光信息，并实时显示铁片数目。

（4）距右边线90cm 处设有障碍线，线上任意位置放有两个障碍物，在有障碍物的情况下，完成基本要求（1）、（2）中的相关操作，且不得与障碍物碰撞。

（5）停车后，能准确显示智能车全程行驶的时间，显示误差的绝对值应小于10 秒。

（6）其它。

三、说明1、测试时共放置3 片铁片，每片的厚度为<=2.0mm，面积为2cm×2cm，黑、白铁片的比例任意给定、初始位置任意给定。

全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
（1）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
发挥部分
完成第(3)项 其他
摘要 设计报告正文的结构图表的规范 2 性
20
50
15
10
20
5
总分
50
四、说明：
1.赛车场地由 2 块细木工板（长 244cm，宽 122cm，厚度自选）拼接而成，离
地面高度不小于 6cm(可将垫高物放在木工板下面，但不得外露)。板上边界线
由约 2cm 宽的黑胶带构成；虚线由 2cm 宽、长度为 10cm、间隔为 10cm 的黑胶带
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）上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
基于自由摆的平板控制系统（B 题）
【本科组】一、任务
设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，其结构如图 1 所示。 摆杆的一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固 定在电机转轴上；当摆杆如图 2 摆动时，驱动电机可以控制平板转动。
得
有凸起的边沿；倾斜一定角度
时
硬币须能滑落。平板承载重量
不
小于 100g。
3．摆动周期的定义：摆杆被释放
至下一次摆动到同侧
-5
0
+5
最高点。
图4
4．摆杆与平板部分电路可以用软质导线连接，但必须不影响摆杆的自由摆动。

2003年（第六届）
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2005年（第七届）
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2007年
A题音频信号分析仪
B题无线识别装置
C题数字存储示波器
D题程控滤波器
E题开关稳压电源
F题电动车跷跷板设计
G题积分型直流数字电压表
H题信号发生器
I题可控放大器
J题电动车跷跷板
2009年
A题--光伏并网发电模拟装置
B题--声音导引系统
C题--宽带直流放大器
D题--无线环境监测模拟装置
E电能收集充电器收集充电器
F题--数字幅频均衡的功率放大器
G题--低频功率放大器
H题--LED点阵书写显示屏
I题--模拟路灯控制系统
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。

实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”
等书写显示功能；
当环境光强改变时，能自动连续调节屏上显示亮度；超时不操作时进入休
眠状态。
2009-LED点阵书写显示屏
题目的理解 光电传感器的灵敏度及响应速度 扫描点的定位 动作指令的识别
测控类赛题设计概要
准备
5cm B
0.4m
引导线
2.3m
1.2m
2019-简易智能电动车
循迹： 光电传感器 铁片检测：涡流传感器、霍尔传感器 避障： 超声波传感器 定点停车：红外传感器 主要难点：
光相关自适应调整 速度与偏差
误区：开环控制
2019-悬挂运动控制系统
15cm
15cm
80cm
图2 平衡状态示意图
2019-电动车跷跷板
水平度检测：用电位器自制传感器、 水银开关、倾角传感器、加速度传 感器
小车保持直线运行、行程记录 车速控制：步进式控制；车速与水
平度相关 小车响应速度与行进距离矛盾的协
调
2009-声音导引系统
接收器 C
1m 中点 O’
接收器 A
一、任务
x
减少瞄向靶心的时间。
电线
硬币
20cm
电机
150cm
10cm 6cm
平板
电机转轴
2019-基于自由摆的平板控制系统
开始摆动的检测 起始位置角度的检测（与平板角度相关） 平板的预调整 电机转动的响应速度 根据起始角、周期、摆长、靶距计算摆
动过程中激光笔的位置，进而算出激光 笔的角度原点源自15cm100cm
15cm
一、任务 通过两只电机控制物体

2020年TI 杯大学生电子设计竞赛试题库（精品）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。

U O R L降压直流稳压电源I OU IN－＋＋－R负载识别端口图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：|∆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 )；（1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 O13.6V|)U O16V×100%≤0.5% (R L =U O16VI 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）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，U O=R1kΩ(V)；（10分）（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）（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。

机安装到电动车上需要对电动车模型进行较大改动，不适用于此系统， 故放弃本方案。
方案二： 霍尔传感器测速。 利用霍尔开关元件测转速，内部具有稳压电路、霍尔电势发生器、 放大器、施密特触发器和输出电路，其输出电平和TTL 电平兼容。在待 测旋转体的转轴上装上一个圆盘，在圆盘上装上若干对小磁钢，小磁钢 愈多分辨率越高。霍尔开关固定在小磁钢附近，当旋转体以角速度M 旋 转时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算 出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的速度。但是相对于本设计，安 装不便，故本设计放弃此方案。 方案三： 红外测速传感器。 红外测速传感器是传感器开孔圆盘的转轴与转轴相连接，红外线通 过开孔盘的孔和缝隙反射到红外接收头上，开孔盘随旋转体转一周，红 外对射管接收的次数等于盘上的开孔数，从而测出旋转体旋转速度。灵 敏度较高，设计简单，占用空间少。 综上所述，本设计采用方案三。
40cm左右，因而探测距离满足本设计的小车需求。 综上考虑，选用方案四。
1.6 电机选择方案与论证
本系统为智能电动车，对于电动车来说，因此驱动轮的驱动电机的 选择就显得十分重要。由于本实验要实现对路径的准确定位和精确测 量，本设计综合考虑了一下两种方案。
方案一：采用步进电机作为该系统的驱动电机。 步进电机转过的角度可以精确的定位，从而实现小车前进路程和位 置的精确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，但是步进电机的输出力 矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较 低，不适用于小车等有一定速度要求的系统。经综合比较考虑，本设计 放弃了此方案。 方案二：采用直流减速电机。 直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方 便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速（减速）齿轮 组，可以产生较大扭力。 为了能够较好的满足系统的要求，本设计选择了方案二。

宽带前置放大电路(F题)【专科组】一．任务设计一个前置放大电路，使其在较宽的频带范围内具有良好的直流和交流特性。

电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节，采用单端输入单端输出方式实现信号变换，电路方框如图A-1所示。

图A-1二．要求2．1 基本要求（1）输入阻抗：直流输入阻抗可以50Ω和1MΩ可选，允许误差2%。

（2）用单片机测量并显示信号频率。

（3）直流零点：输入短路时，电路输出直流电压偏离零点在3mV范围内。

（4）大信号1倍放大宽带特性：输入峰值为1V的正弦信号，电路的工作带宽为D C～1MHz，在1MΩ输入阻抗条件下测试，示波器监视无明显失真。

（5）大信号衰减10倍带宽特性：输入峰值为5V的正弦信号，电路的工作带宽为DC～1MHz，在1MΩ输入阻抗条件下测试，示波器监视无明显失真。

2．2发挥部分（1）10倍放大带宽特性：输入峰值为0.1V的正弦信号，放大10倍，电路的工作带宽为DC～5MHz，示波器监视无明显失真。

（2）大信号1倍放大扩展宽带特性：输入峰值为1V的正弦信号，电路的工作带宽为DC～20MHz。

（3）输出阻抗尽可能小。

（4）静态工作电流≤2mA(正5V电源)。

（5）特色创新。

三、说明1．基本部分在放大电路负载开路的条件下测试。

发挥部分在放大电路带1kΩ电阻负载下测试。

2．有源放大电路采用正负5V电源，电源可由外部直接提供。

3．整个电路只能由纯模拟电路实现，一旦调试完成，测试时不允许对电路元件再进行调整。

4．状态的选择可由手动开关实现，禁止输入输出端直通短接。

5．电路中设置有必要的测试点。

四．评分标准医院病床呼叫和输液监控系统(G题)【专科组】一．任务设计并制作一套用于医院的病床呼叫和输液监控系统，它由护士站主机、病床监控器等组成，而病床监控器同时具有呼叫和输液监控功能，系统结构如下图H-1所示。

图H-1 病床呼叫和输液监控系统图H-2 病床输液监控装置二．要求2．1 基本部分设计并制作一个由主站控制128个从站并采用有线通信的医院病床监控系统。

2016年TI杯大学生电子设计大赛自动循迹小车（C题）【本科组】摘要：该系统以STM32F103VET6和89C52单片机为控制核心，采用了比赛指定的LDC1000电感传感器来探测铁丝和硬币，通过单片机产生的PWM和LM298模块控制电机，通过光耦传感器测量小车轮胎转动圈速，并应用LCD1602显示模块，以LM2596S为核心的电源电路为系统供电，从而实现了电动小车循迹、检测到硬币后蜂鸣器发出声响和实时显示小车行驶的距离和运行时间等功能。

整个系统的电路结构简单明了，可靠性能高，多次实验测试结果满足基本要求和大部分发挥部分的要求。

关键词：STM32F103VET6 89C52 LDC1000 智能小车一、方案论证1.方案选择1.1电机驱动方案的选择方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车进行调整，此方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢，易损坏，寿命较短，可靠性不高。

方案二：采用专用L298N作为电机驱动。

L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动，它相应频率高，一块L298N可以分别控制两个直流电机。

用该模块驱动电机，操作方便，稳定性好，性能优良。

因此决定采用方案二。

1.2电机的选择方案一：采用步进电机，步进电机具有快速启动和停止能力，其转换灵敏度比较高，正转、反转控制灵活。

但是步进电机的价格比较昂贵，且该实验对小车速度等没有特殊要求，因而，不选取该方案。

方案二：采用普通的直流电机。

直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便。

调整围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转。

可以满足实验要求。

因此选择方案二1.4探测线圈的选择方案一：使用TI公司生产的LDC1000模块自带的PCB线圈，其优点是布线精致，感应灵敏，但其探测围小，对小车探测载体的机械结构要求较高。

方案二；使用自制线圈，其优点是检测围大，但其精度不够高，且绕制难度较高。

2016年TI杯大学生电子设计竞赛C题：自动循迹小车1．任务设计制作一个自动循迹小车。

小车采用一片TI公司LDC1314或LDC1000电感数字转换器作为循迹传感器，在规定的平面跑道自动按顺时针方向循迹前进。

跑道的标识为一根直径0.6~0.9mm的细铁丝，按照图1的示意尺寸，用透明胶带将其贴在跑道上。

图中所有圆弧的半径均为为20cm±2cm。

图1 跑道示意图2．要求（1）在图1小车所在的直线区任意指定一起点（终点），小车依据跑道上设置的铁丝标识，自动绕跑道跑完一圈。

时间不得超过10分钟。

小车运行时必须保持轨迹铁丝位于小车垂直投影之下。

如有越出，每次扣2分。

（40分）（2）实时显示小车行驶的距离和运行时间。

（10分）（3）在任意直线段铁丝上放置4个直径约19mm的镀镍钢芯硬币（第五套人民币的1角硬币），硬币边缘紧贴铁丝，如图1所示。

小车路过硬币时能够发现并发出声音提示。

（20分）（4）尽量减少小车绕跑道跑完一圈运行时间。

（25分）（5）其他。

（ 5分）（6）设计报告（20分）3．说明（1）自动循迹小车允许用玩具车改装。

小车用自带电池供电运行，不能使用外接电源。

小车的尺寸为其在地面的投影不超过A4纸大小。

小车自动运行后，不得有任何人工干预小车运动的行为，如遥控等。

（2）电感传感器除了使用TI公司配发的LDC1314芯片外，也可使用LDC1000芯片或模块，数量也仅限一只。

不得使用任何其他类型的传感器用于循迹。

（3）跑道除指定的铁丝外，不得另外增加任何标记。

跑道附近不应有其他额外金属物体。

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2题目一简易数控直流电源2题目二多路数据采集系统2第二届〔1995年〕全国大学生电子设计竞赛题目3题目一实用低频功率放大器3题目二实用信号源的设计和制作4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6第三届〔1997年〕全国大学生电子设计竞赛题目6A题直流稳定电源6B题简易数字频率计7C题水温控制系统8D题调幅广播收音机*9第四届〔1999年〕全国大学生电子设计竞赛题目10A题测量放大器10B题数字式工频有效值多用表11C题频率特性测试仪12D题短波调频接收机13E题数字化语音存储与回放系统14第五届〔2001年〕全国大学生电子设计竞赛题目14A题波形发生器14B题简易数字存储示波器15C题自动往返电动小汽车16D题高效率音频功率放大器17E题数据采集与传输系统18F题调频收音机19第六届〔2003年〕全国大学生电子设计竞赛题目20电压控制LC振荡器〔A题〕20宽带放大器〔B题〕20低频数字式相位测量仪〔C题〕21简易逻辑分析仪〔D题〕23简易智能电动车〔E题〕24液体点滴速度监控装置〔F题〕25第七届〔2005年〕全国大学生电子设计竞赛题目26正弦信号发生器〔A题〕26集成运放参数测试仪〔B题〕27简易频谱分析仪〔C题〕28单工无线呼叫系统〔D题〕29悬挂运动控制系统〔E题〕30数控直流电流源〔F题〕31三相正弦波变频电源〔G题〕32第八届〔2007年〕全国大学生电子设计竞赛题目33音频信号分析仪〔A题〕[本科组]33无线识别装置〔B题〕[本科组]34数字示波器〔C题〕[本科组]35程控滤波器〔D题〕[本科组]36开关稳压电源〔E题〕[本科组]37电动车跷跷板〔F题〕[本科组]39积分式直流数字电压表〔G题〕[高职高专组]41信号发生器〔H题〕[高职高专组]42可控放大器〔I题〕[高职高专组]43电动车跷跷板〔J题〕[高职高专组]44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.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〕.三、评分意见第二届〔1995年〕全国大学生电子设计竞赛题目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RL为8Ω下,放大通道应满足：①额定输出功率POR≥10W；②带宽BW≥〔50～10000〕Hz；③在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%；④在POR下的效率≥55%；⑤在前置放大级输入端交流短接到地时,RL=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200mVpp.用上述方波激励放大通道时,在RL=8Ω下,放大通道应满足：②额定输出功率POR≥10W；带宽BW≥〔50～10000〕Hz；③在POR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs；④在POR下输出波形顶部斜降≤2%；⑤在POR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〕.三、评分意见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.〔3〕正弦波和脉冲波频率可自动步进,步长为1Hz.〔4〕降低正弦波非线性失真系数.三、评分标准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.题目四简易电阻、电容和电感测试仪一、任务设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪,示意框图如下：二、要求1．基本要求〔1〕测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH.〔2〕测量精度：±5% .〔3〕制作4位数码管显示器,显示测量数值,并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位. 2．发挥部分〔1〕扩大测量范围.〔2〕提高测量精度.〔3〕测量量程自动转换.三、评分意见第三届〔1997年〕全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源一、任务设计并制作交流变换为直流的稳定电源.二、要求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～+12Vb．最大输出电流为1.5Ac．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．具有过流与短路保护功能〔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10mAb．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三、评分意见B题简易数字频率计一、任务设计并制作一台数字显示的简易频率计.二、要求1．基本要求〔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～1MHzb．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～1MHzb．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秒连续可调,对上述三种测量功能分别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．发挥部分〔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范围内与测量误差≤1%的条件下,进行小信号的频率测量,提出并实现抗干扰的措施.三、评分意见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D题调幅广播收音机*一、任务利用所提供的元器件〔附有资料〕制作一个中波广播收音机.二、要求1．基本要求〔1〕接收频率范围：540kHz～1600kHz；〔2〕调谐方式：手动电调谐；〔3〕输出功率：≥100mW；〔4〕测量灵敏度、选择性、镜像抑制比和电调谐特性〔测量时用信号发生器直接注入〕；写明测试方法,记录实测值,画出曲线.2．发挥部分〔1〕自动和手动搜索电台并有存储功能〔可利用所提供的锁相环器件,或其它方法实现〕；〔2〕可预置电台数目：预置电台数目≥10个；〔3〕显示预置电台序号；〔4〕特色与创新〔例如：提高性能指标,全机用单一+3V电源供电,节电,显示电台频率等〕.三、评分意见四、说明1．电调谐特性是指输入信号与变容二极管控制电压之间的关系曲线.2．所提供的元器件清单〔其它元器件自备〕〔1〕调幅收音机单片机集成电路〔带有小功率放大器〕,型号：CX1600P/M；〔2〕调幅收音机输入回路线圈和磁性天线；〔3〕变容二极管,型号：SVC341；〔4〕本振线圈；〔5〕用于电调谐的锁相频率合成器集成电路,型号：LC7218〔可选件〕；〔6〕7.2MHz晶体〔可选件〕.3．在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要.*此题是全国专家组与SONY公司专家合作的命题, SONY公司提供了专用IC芯片和英文资料等. 第四届〔1999年〕全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器一、题目：测量放大器二、任务设计并制作一个测量放大器与所用的直流稳压电源.参见图1.输入信号VI取自桥式测量电路的输出.当R1＝R2＝R3＝R4时,VI＝0.R2改变时,产生VI ¹0的电压信号.测量电路与放大器之间有1米长的连接线.三、要求1. 基本要求<1> 测量放大器a、差模电压放大倍数A VD＝1～500,可手动调节；b、最大输出电压为±10V,非线性误差< 0.5％；c、在输入共模电压+7.5V～－7.5V范围内,共模抑制比KCMR >105 ；d、在A VD＝500时,输出端噪声电压的峰－峰值小于1V；e、通频带0～10Hz ；f、直流电压放大器的差模输入电阻≥2MW〔可不测试,由电路设计予以保证〕.<2> 电源设计并制作上述放大器所用的直流稳压电源.由单相220V交流电压供电.交流电压变化范围为＋10％～－15％.<3> 设计并制作一个信号变换放大器,参见图2.将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号,用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号.2.发挥部分〔1〕提高差模电压放大倍数至A VD＝1000,同时减小输出端噪声电压.〔2〕在满足基本要求<1>中对输出端噪声电压和共模抑制比要求的条件下,将通频带展宽为0～100Hz 以上.〔3〕提高电路的共模抑制比.〔4〕差模电压放大倍数A VD可预置并显示,预置范围1～1000,步距为1,同时应满足基本要求<1>中对共模抑制比和噪声电压的要求.〔5〕其它〔例如改善放大器性能的其它措施等〕.四、评分意见五、说明直流电压放大器部分只允许采用通用型集成运算放大器和必要的其它元器件组成,不能使用单片集成的测量放大器或其它定型的测量放大器产品.B题数字式工频有效值多用表一、题目数字式工频有效值多用表二、任务设计并制作一个能同时对一路工频交流电〔频率波动范围为50 ±1Hz、有失真的正弦波〕的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数进行测量的数字式多用表.参见附图.三、要求1．基本要求〔1〕测量功能与量程范围a、交流电压：0～500V；c、有功功率：0～25kW；d、无功功率：0～25kvar；e、功率因数〔有功功率/视在功率〕：0～1 .为便于本试题的设计与制作,设定待测0～500V的交流电压、0～50A的交流电流均已经相应的变换器转换为0～5V的交流电压.〔2〕准确度a、显示为位〔0.000～4.999〕,有过量程指示；b、交流电压和交流电流：±〔0.8％读数＋5个字〕,例：当被测电压为300V时,读数误差应小于±〔0.8％×300V＋0.5V〕＝±2.9V ；c、有功功率和无功功率：±〔1.5％读数＋8个字〕；d、功率因数：±0.01 .〔3〕功能选择：用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率和功率因数的测量与显示. 2．发挥部分〔1〕用按键选择电压基波与总谐波的有效值测量与显示.〔2〕具有量程自动转换功能,当变换器输出的电压值小于0.5V时,能自动提高分辨力达0.01V.〔3〕用按键控制实现交流电压、交流电流、有功功率、无功功率在测试过程中的最大值、最小值测量.〔4〕其它〔例如扩展功能,提高性能〕.五、说明1．调试时可用函数发生器输出的正弦信号电压作为一路交流电压信号；再经移相输出代表同一路的电流信号.2．检查交流电压、交流电流有效值测量功能时,可采用函数发生器输出的对称方波信号.电压基波、谐波的测试可用函数发生器输出的对称方波作为标准信号,测试结果应与理论值进行比较分析.C题频率特性测试仪一、题目频率特性测试仪二、任务设计并制作一个频率特性测试系统,包含测试信号源、被测网络、检波与显示三部分.三、要求1．基本要求〔1〕制作幅频特性测试仪a、频率范围：100Hz～100kHz；b、频率步进：10Hz；c、频率稳定度：10-4；d、测量精度：5％；e、能在全频范围和特定频率范围内自动步进测量,可手动预置测量范围与步进频率值；f、LED显示,频率显示为5位,电压显示为3位,并能打印输出.〔2〕制作一被测网络a、电路型式：阻容双T网络；b、中心频率：5kHz；c、带宽：±50Hz；d、计算出网络的幅频和相频特性,并绘制相位曲线；e、用所制作的幅频特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性.2．发挥部分〔1〕制作相频特性测试仪a、频率范围：500Hz～10kHz；b、相位度数显示：相位值显示为三位,另以一位作符号显示；c、测量精度：3°.〔2〕用示波器显示幅频特性.〔3〕在示波器上同时显示幅频和相频特性.〔4〕其它.四、评分意见五、说明发挥部分<2>、<3>均用所制作的频率特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性和相频特性.D题短波调频接收机一、题目短波调频接收机二、任务设计并制作一个短波调频接收机,方框图如下：三、要求1．基本要求〔1〕接收频率〔f0〕范围：8MHz～10MHz；〔2〕接收信号为20Hz～1000Hz音频调频信号,频偏为3kHz；〔3〕最大不失真输出功率≥100mW<8W>；〔4〕接收灵敏度≤5mV；〔5〕通频带：f0±4kHz为－3dB；〔6〕选择性：f0±10kHz为－30dB；〔7〕镜像抑制比≥20dB.2．发挥部分〔1〕可实现多种自动程控频率搜索模式〔如全频率范围搜索,特定频率范围内搜索等〕,全频率范围搜索时间≤2分钟；〔2〕能显示接收频率范围内的调频电台载频值,显示载波频率的误差≤±5kHz；〔3〕进一步提高灵敏度；〔4〕可存储已搜索到的电台,存台数不少于20；〔5〕其它.四、评分意见E题数字化语音存储与回放系统一、题目数字化语音存储与回放系统二、任务设计并制作一个数字化语音存储与回放系统,其示意图如下：三、要求1．基本要求〔1〕放大器1的增益为46dB,放大器2的增益为40dB,增益均可调；〔2〕带通滤波器：通带为300Hz～3.4kHz ；〔3〕ADC：采样频率f s＝8kHz,字长＝8位；〔4〕语音存储时间≥10秒；〔5〕DAC：变换频率f c＝8kHz,字长＝8位；〔6〕回放语音质量良好.2．发挥部分在保证语音质量的前提下：〔1〕减少系统噪声电平,增加自动音量控制功能；〔2〕语音存储时间增加至20秒以上；〔3〕提高存储器的利用率〔在原有存储容量不变的前提下,提高语音存储时间〕；〔4〕其它〔例如：校正等〕.四、评分意见项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证,理论分析与计算,电路图,测试方法与数据,对测试结果的分析50 实际制作完成情况50发挥部分完成第一项15 完成第二项 5 完成第三项15 完成第四项15五、说明不能使用单片语音专用芯片实现本系统.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,以与由基波与其谐波〔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.〔5〕输出波形幅度范围0～5V〔峰-峰值〕,可按步进0.1V〔峰-峰值〕调整.〔6〕具有显示输出波形的类型、重复频率〔周期〕和幅度的功能.2．发挥部分〔1〕输出波形频率范围扩展至100Hz～200kHz.〔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：100Ω～∞〕.〔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〕可产生单次或多次〔1000次以下〕特定波形〔如产生1个半周期三角波输出〕.〔6〕其它〔如增加频谱分析、失真度分析、频率扩展>200kHz、扫频输出等功能〕.B题简易数字存储示波器一、任务设计并制作一台用普通示波器显示被测波形的简易数字存储示波器,示意图如下：二、要求1．基本要求〔1〕要求仪器具有单次触发存储显示方式,即每按动一次"单次触发"键,仪器在满足触发条件时,能对被测周期信号或单次非周期信号进行一次采集与存储,然后连续显示.〔2〕要求仪器的输入阻抗大于100kΩ,垂直分辨率为32级/div,水平分辨率为20点/div；设示波器显示屏水平刻度为10div,垂直刻度为8div.〔3〕要求设置0.2s/div、0.2ms/div、20μs/div三档扫描速度,仪器的频率范围为DC～50kHz,误差≤5%.〔4〕要求设置0.1V/div、1V/div二档垂直灵敏度,误差≤5%.〔5〕仪器的触发电路采用内触发方式,要求上升沿触发、触发电平可调.〔6〕观测波形无明显失真.2．发挥部分〔1〕增加连续触发存储显示方式,在这种方式下,仪器能连续对信号进行采集、存储并实时显示,且具有锁存〔按"锁存"键即可存储当前波形〕功能.〔2〕增加双踪示波功能,能同时显示两路被测信号波形.〔3〕增加水平移动扩展显示功能,要求存储深度增加一倍,并且能通过操作"移动" 键显示被存储信号波形的任一部分.〔4〕垂直灵敏度增加0.01V/div档,以提高仪器的垂直灵敏度,并尽力减小输入短路时的输出噪声电压.〔5〕其它.三、评分标准四、说明测试过程中,不能对普通示波器进行操作和调整.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.D题高效率音频功率放大器一、任务设计并制作一个高效率音频功率放大器与其参数的测量、显示装置.功率放大器的电源电压为+5V〔电路其他部分的电源电压不限〕,负载为8Ω电阻.二、要求1．基本要求〔1〕功率放大器a．3dB通频带为300Hz～3400Hz,输出正弦信号无明显失真.b．最大不失真输出功率≥1W.c．输入阻抗>10k,电压放大倍数1～20连续可调.d．低频噪声电压〔20kHz以下〕≤10mv,在电压放大倍数为10,输入端对地交流短路时测量.e．在输出功率500mW时测量的功率放大器效率〔输出功率/放大器总功耗〕≥50%.〔2〕设计并制作一个放大倍数为1的信号变换电路,将功率放大器双端输出的信号转换为单端输出,经RC 滤波供外接测试仪表用,如图1所示. 图1中,高效率功率放大器组成框图可参见本题第四项"说明".〔3〕设计并制作一个测量放大器输出功率的装置,要求具有3位数字显示,精度优于5%.2．发挥部分〔1〕3dB通频带扩展至300Hz～20kHz.〔2〕输出功率保持为200mW,尽量提高放大器效率.〔3〕输出功率保持为200mW,尽量降低放大器电源电压.〔4〕增加输出短路保护功能.〔5〕其它.三、评分标准完成第〔5〕项10四、说明1．采用开关方式实现低频功率放大〔即D类放大〕是提高效率的主要途径之一, D类放大原理框图如图2.本设计中如果采用D类放大方式,不允许使用D类功率放大集成电路.2．效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压〔+5V〕,不包括"基本要求"中第〔2〕、〔3〕项涉与的电路部分功耗.制作时要注意便于效率测试.3．在整个测试过程中,要求输出波形无明显失真.E题数据采集与传输系统一、任务设计制作一个用于8路模拟信号采集与单向传输系统.系统方框图参见图1.二、要求1．基本要求〔1〕被测电压为8路0～5V分别可调的直流电压.系统具有在发送端设定8路顺序循环采集与指定某一路采集的功能.〔2〕采用8位A/D变换器.〔3〕采用3dB带宽为30kHz～50kHz的带通滤波器〔带外衰减优于35dB/十倍频程〕作为模拟信道.〔4〕调制器输出的信号峰-峰值vsp-p为0～1V可变,码元速率16k波特〔码元/秒〕；制作一个时钟频率可变的测试码发生器〔如0101…码等〕,用于测试传输速率.〔5〕在接收端具有显示功能,要求显示被测路数和被测电压值.2．发挥部分〔1〕设计制作一个用伪随机码形成的噪声模拟发生器,伪随机码时钟频率为96kHz,周期为127位码元,生成多项式采用.其输出峰-峰值为0～1V连续可调.〔2〕设计一个加法电路,将调制器输出与噪声电压相加送入模拟信道.在解调器输入端测量信号与噪声峰-峰值之比〔〕,当其比值分别为1、3、5时,进行误码测试.测试方法：在8路顺序循环采集模式下,监视某一路的显示,检查接收数据的误码情况,监视时间为1分钟.〔3〕在〔〕=3时,尽量提高传输速率,用上述第〔2〕项的测试方法,检查接收数据的误码情况.〔4〕其它〔如自制用来定量测量系统误码的简易误码率测试仪,其方框图见图2〕.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,电路图与有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据与测试结果分析.50 实际制作完成情况50发挥部分完成第〔1〕项 5 完成第〔2〕项20 完成第〔3〕项15 完成第〔4〕项10。

简易智能电动车------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要：本系统是采用普通玩具小车和红外传感器、光敏元件、金属探测器、光电开关以及霍尔元件结合，通过16位MCU——SPCE061A来调控的智能小车。

在小车行进的过程中，用SPCE061A带有的PWM功能，配合霍尔元件测速度，做到2个驱动电机的自动调速；用2个红外传感器感测地面行走轨迹；用4个光电开关的相应动作，规避正面、左右侧前方以及后面的障碍，并且控制定点倒车；利用双电机驱动的优势控制小车原地转动，用光敏元件追踪定点光源；当金属探测器感测到金属物品以后会报警示意。

本系统采用16位单片机SPCE061A做CPU，运算速度快，结构简单，电机控制快速准确，行走稳定，并带有语音播放的特色功能。

关键词：智能小车SPCE061A------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、方案比较及论证：2.1系统构建1)采用凌阳公司16位单片机SPCE061A做核心控制；2)3个I/O口控制双刀双掷继电器从而控制电机的正向和反向转动；3)2个黑白线传感器，用来控制小车寻线行走；4)3个光电传感器控制小车寻找光源，进入车库；5)1个金属传感器用来检测金属铁片；6)4位LED动态显示检测到的金属铁片，并在到达终点以后显示总的路程和时间；7)4个障碍传感器，用来躲避障碍区的障碍物；8)1个霍尔元件用来记录小车的行进距离和时间；9)小车采用双电机，4轮驱动；电源为12节5号电池，分别为CPU，传感器和电机提供电源；小车的选择是关键，如下图：2.2 小车驱动用SPCE061A 的PWM 功能，配合3个双刀双掷的继电器，控制2个电机的转动方向以及转动速度2.3 传感器1、 寻线传感器：2个，并在一条直线上，安装在小车的头部底盘上，中间间隔3cm ，距离地面1cm 。

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。

简易智能电动车（E题）一、任务设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如下：二、要求1、基本要求（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。

在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。

电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。

（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）。

C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。

（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。

电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。

（4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。