2012电子设计竞赛题目

2012年北京市电子设计竞赛题（有部分改动）
用给定单片机开发板（MSP430g2553）及芯片设计一个有自动增益控制（AGC）的放大器，给定的芯片包括：LM358运放、一片AD5443，电阻、电容、导线等任选。

要求：
1、给定正弦输入信号频率2KHz，幅值20mV，实现放大增益：40dB；（20分）
2、给定正弦输入信号频率1KHz-4KHz，幅值15mV-25 mV，输出电压幅值保持不变（即2V）；（40分）
3、可观察AGC电压（要求输出模拟直流电压，此电压应随放大器的增益同步变化，只看变化规律，不要求值的大小）；（20分）
4、放大器需采用单电源工作,实现2中的带宽和增益；（20分）
备注：1.以上各项中放大器输出均不允许有失真，有失真便不得分。

2.只能用一个程序，即测试的时候不允许更改程序。

----------------------------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。

2012年吉林省大学生电子设计竞赛试题
A/D转换器 (B题)
一、任务
设计一个A/D转换器，实现对模拟电压的测量和显示。

系统组成框图如下。

二、要求
1.基本要求
（1）设计制作一个可以从0—5V连续调节的模拟电压信号作为该系统的被测信号源，以便对A/D转换电路的分辨率进行测试。

A点为外接输入测试信号接入点。

(2）采用普通元器件（不允许使用任何A/D芯片），按逐次比较原理，用运算放大器设计一个具有8位分辨率的A/D转换电路，转换速度不低于10次/S。

（3）具有显示和存储功能，有转换结束信号（用于测试A/D转换速率）。

2.发挥部分
（1）A/D转换电路的分辨率为12位。

（2）A/D转换速率不低于20次/S。

（3）其他。

三、评分标准。

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年安徽省大学生电子设计竞赛试题简易混合信号示波器（A题）【本科组】一、任务设计并制作一台简易混合信号示波器（MSO），其组成框图如图1所示：图1 简易混合信号示波器框图二、要求1．基本要求（1）被测信号要求：类型：正弦波；频率：100Hz≤f≤500KHz；幅度（峰峰值）：0.1V≤Vp-p≤10V。

（2）仪器能对被测信号进行采集、存储与显示，显示波形无明显失真，显示信号幅度无明显变化。

（3）垂直灵敏度分为0.05V/div、0.5V/div、1V/div和2V/div 共四档（手动调整）；触发方式为自动；电压误差≤5%。

（4）水平显示分辨率≥20点/ div，设置1ms/div、0.1ms /div、10μs /div、1μs /div共四档扫描速度（手动调整）。

（5）输字信号发生器循环输出4路数字信号，其波特率为10Mb/s，码长为16位，码型有加计数、减计数两种固定码型。

（6）在示波器同一液晶屏上显示输出信号的码型示意波形。

2．发挥部分（1）增加垂直灵敏度档位，使被测信号幅度达到：0.05V≤Vp-p≤20V。

（2）增加扫描速度挡位，使被测信号频率达到：10Hz≤f≤5MHz。

（3）信号发生器的码率可变(10Mb/s，20Mb/s，30Mb/s)，通过键盘能任意设置码型，并输出相应波特率和码型的4路数字信号。

三、说明1. 示波器所测试的模拟信号和数字信号应同时显示在同一液晶屏上。

2. 不限制数字信号发生器输出信号的逻辑电平。

四、评分标准数控稳压电源（B题）【本科组】一、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1如下：图1数控稳压电源示意图二、要求1．基本要求（1）输出交流电压：范围0～180V，步进0.5V。

（2）输出电流：200mA。

（3）有输出电压显示。

（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＋5V。

2012年湖南省大学生电子设计竞赛题A、温度的测量与控制一、任务设计并制作一套能在30℃~80℃范围内实现温度测量和控制的电路系统。

系统中采用20Ω/30W的空心瓷管电阻（或水泥电阻）做为电热元件，用直流稳压电源（30V/2A）做为供电电源，用PT100做为温度传感器。

二、要求1.基本要求（1）设计一个温度测量电路，其输出电压能随电热元件温度的变化而变化；记录温度在30℃~80℃范围内每变化5℃对应的模拟电压量（填写表1）；（2）以数字方式显示温度值；（3）先将电热元件稳定地控制在40℃（保持至少1分钟）；然后快速升温至60℃，并将温度稳定地控制在60℃（保持至少2分钟）；并分别用LED指示灯指示升温中、温度达到40℃和温度达到60℃。

2.基本要求（1）可以将电热元件温度稳定地控制在30℃~80℃之间的任一指定温度值，温度值可以设定；尽量减短升温时间，减小温度起伏；（2）从40℃升温至60℃的时间可设置，并尽量保持保持匀速升温；（3）自由发挥。

表一：温度电压对照表温度℃电压V温度℃电压V三、评分标准四、说明1.以具有测温功能的万用表作为标准温度计。

2.竞赛和测试都使用学生配给的仪器设备。

3.竞赛系统和万用表的测温传感器可以贴近粘贴在电热元件上。

设 计 报 告 项目分数 系统框架与设计思想 4 理论分析与计算3 电路与程序设计6 测试方法、测试结果及分析4 设计报告结构及规范性 3 小计20基本要 求 完成第（1）项15 完成第（2）项 15 完成第（3）项20 小计50发挥部 分 完成第（1）项15 完成第（2）项 25 完成第（3）项10 小计50 总分1204.为缩短测试周期，正式测试前可用风扇等强制降温方法，将电热元件的温度保持在较低温度的状态；尽量在两个升温过程中完成所有参数的测试，可以两组交替测试。

2012年湖南省大学生电子设计竞赛题B、网络阻抗测试仪一、任务设计并制作一个网络阻抗测试仪，用于测量一端口无源网络的阻抗特性。

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%。

A题低功耗数字多功能表摘要: 本设计以TI公司的MSP430F149单片机为核心控制单元，实现了对电压（包括交流和直流电压）、电阻值、电容值和三极管β值的精确测量。

本着低功耗的理念实现高精度的测量，并能产生10Hz~100kHz的正弦波信号源。

该设计主要由DDS信号发生器、恒流泵、AD637交流到有效值转换及MSP430F149单片机等模块组成。

通过电阻的分压原理测量电阻，通过运放对电压的放大与缩小实现不同量程电压的测量，根据三极管特性Ie =（1+β）Ib测量β值。

通过555定时器接成多谐振荡器，经过单片机计算振荡频率求出电容值。

正弦波信号发生采用集成芯片AD9850。

并采用低功耗段式液晶作为显示器，真正实现低功耗高精度测量电压、电阻、电容、三极管β参数、正弦波信号源的功能，很好的完成了题目基本与发挥部分的各项指标。

关键词：测试仪电阻电容电感MSP430 恒流源TI芯片：MSP430Abstract: This design with TI company's MSP430F149 MCU as the core control unit of the low power digital multi-function table, this design realize the voltage (including ac and dc voltage), resistance, capacitance and triode beta value measurement. Based on the concept of low power consumption to realize the low power consumption of high accuracy function and can produce 10 hz ~ 100 KHZ sine wave signal source. This design mainly by the DDS signal generator, constant flow pump, AD637 communicate to value conversion AD9850 and MSP430F149 MCU module, such as composition, the DDS signal generator and constant current source constitute a RC test design, will be resistance and capacitance value into voltage value for single chip microcomputer, through calculation and the element parameter, and USES the low power consumption of liquid crystal zone as a display, truly realize low powerconsumption measurement voltage, resistance, capacitance, triode β parameters, sine wave signal source function.Keywords：tester resistor capacity inductance MSP430 constant current source1. 方案论证1.1控制单元模块方案一：采用TI公司的超低功耗的MSP430单片机作为控制单元用于采集外部电路参数，数据处理计算得到相应参数后显示在段式液晶上。

全国大学生电子设计竞赛2012年TI杯模拟电子系统专题邀请赛试题高效LED驱动电路（A题）一、任务设计制作一个高效LED驱动电路，驱动一个由5只白光LED（现场统一提供）串联组成的发光装置，要求点亮的LED无明显闪烁。

整体电路必须采用3.3V单路直流稳压电源供电，不得采用额外供电方式。

限定采用TI公司TPS61040作为DC-DC变换器核心芯片。

整个电路供电电源采用下图1方式。

图1 LED发光装置供电方式示意图二、要求（1）开关S1初始为接通状态，可对电容C充电至3.3V。

用单片机控制LED 发光管亮度。

流过LED的平均电流可通过按键控制。

上电初始值为1mA，变化范围为1mA～22mA可循环，步进为3mA，控制精度为±0.2mA，并尽量提高控制精度。

（2）开关S1断开后，电路由电容C供电。

控制LED驱动电路，在保证LED 串上电流不小于0.5mA的前提下，尽可能延长对LED的供电时间。

电路中不得采用容量大于4.7μF的其他电容。

（3）用单片机检测流过LED串的电流。

在（1）、（2）中当流过LED串的电流在1mA-0.5mA之间时，单片机开发板上的LED指示灯熄灭；当流过LED串的电流大于1mA或小于0.5mA时，点亮LED指示。

（4）其他。

三、评分标准四、说明（1）可以利用单片机内置PWM或外接DAC控制DC—DC变换器调节LED串的电流。

（2）测试时，使用测试专用电容C及LED串。

（3）需按图中要求，电流表串接在LED电路中；电容C及LED串须留有接线柱，便于测试时更换测试专用LED及电容器C。

（4）测试过程中，除了更换电容和LED串及按键外，不能更改硬件与接线。

2012年TI杯模拟电子系统专题邀请赛试题简易电子秤（B题）一、任务使用现场所提供的电阻应变片称重传感器、运算放大器等器件，设计并制作一简易电子秤。

二、要求（1）以数字方式稳定地显示被测物体重量，称重稳定时间不超过5秒；（2）称重范围为10~200g，通过校正补偿称重传感器的非线性，在全称重范围内称重精度优于1%，并尽量提高称重精度；（3）实现“去皮”功能，即可以重新设定“零”重量点；（4）实现单价设置与计价功能，即在设置单价后根据重量计算金额，最大金额为999.9元，金额误差不大于0.1元；（5）具备“休眠”与“唤醒”功能，以降低功耗；（6）其他。