2018年天津市大学生电子设计竞赛(TI杯)
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2018年TI杯大学生电子设计竞赛A题:电流信号检测装置(本科)1.任务如图1所示,由任意波信号发生器产生的信号经功率放大电路驱动后,通过导线连接10Ω电阻负载,形成一电流环路;设计一采用非接触式传感的电流信号检测装置,检测环路电流信号的幅度及频率,并将信号的参数显示出来。
图1 电流信号检测连接图2.要求(1)设计一功率放大电路,当输入正弦信号频率范围为50Hz~1kHz时, 要求流过10Ω负载电阻的电流峰峰值不小于1A,要求电流信号无失真。
(25分)(2)用漆包线绕制线圈制作电流传感器以获取电流信号;设计电流信号检测分析电路,测量并显示电流信号的峰峰值及频率。
(15分)(3)被测正弦电流峰峰值范围为10mA~1A,电流测量精度优于5%,频率测量精度优于1%。
(25分)(4)任意波信号发生器输出非正弦信号时,基波频率范围为50Hz~200Hz,测量电流信号基波频率,频率测量精度优于1%;测量基本及各次谐波分量的幅度(振幅值),电流谐波测量频率不超过1kHz,测量精度优于5%。
(25分)(5)其他。
(10分)(6)设计报告(20分)项目主要内容满分系统方案方案描述、比较与选择 4理论分析与计算电流测量方法谐波分量测量方法5 电路设计电路设计 5测试方案与测试结果测试方案测试结果完整性测试结果分析4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)为提高电流传感器的灵敏度,可用用漆包线在锰芯磁环上绕制线圈,制作电流传感器。
(2)在锰芯磁环上绕N2匝导线,将流过被测电流的导线从磁环中穿过(N1=1),构成电流传感器。
2018年TI 杯大学生电子设计竞赛B 题:灭火飞行器(本科)1.任务基于四旋翼飞行器设计一个灭火飞行器(简称飞行器)。
飞行器活动区域示意图如图1所示。
在图1中,左下方的圆形区域是飞行器起飞及降落点;右侧正方形区域是灭火防区,防区中有4个用红色LED 模拟的火源(火源用单只0.5W 红色发光二极管来实现,建议LED 电流不超过25mA )。
2018年TI 杯大学生电子设计竞赛B 题:灭火飞行器(本科)1.任务基于四旋翼飞行器设计一个灭火飞行器(简称飞行器)。
飞行器活动区域示意图如图1所示。
在图1中,左下方的圆形区域是飞行器起飞及降落点;右侧正方形区域是灭火防区,防区中有4个用红色LED 模拟的火源(火源用单只0.5W 红色发光二极管来实现,建议LED 电流不超过25mA )。
飞行器起飞后从A 处进入防区,并以指定巡航高度在防区巡逻;发现防区有火源,用激光笔发射激光束的方式模拟灭火操作;所有火源全部熄灭后,飞行器从B 处飞离防区返航,返航途中需穿越一个矩形框。
从起飞到降落的整个操作过程不得超过5分钟,时间越短越好。
图1 消防飞行器活动区域示意图2.要求(1) 飞行器从起飞地点垂直起飞升高到150cm ±10cm 的巡航高度。
(15分)(2) 在起飞点的巡航高度上悬停15秒,然后以巡航高度从A 处进入防区巡航飞行。
(10分)(3) 飞行器发现防区内的火源后,飞往火源上方用上激光笔照射火源作为灭火;激光笔光斑在以火源为圆心、直径20cm 圆形区域保持2秒及以上即视为灭火成功。
(30分)(4) 飞行器从B 处飞离防区。
(10分)(5)返航途中飞行器需要穿过一个宽高为10070cm的矩形框。
(15分)(6)回到降落点上空,垂直下降,准确平稳地降落在降落点;(10分)(7)整个飞行过程计时得分。
(10分)(8)其他。
(10分)(9)设计报告(20分)3.说明(1)参赛队使用飞行器时应遵守中国民用航空局的相关管理规定。
(2)飞行器桨叶旋转速度高,有危险!请务必注意自己及他人的人身安全;操作者需佩戴防护镜及防护手套。
(3)飞行器可自制或外购,飞行器机身必须标注参赛队号;飞行器桨叶固定轴间最大轴间距不超过50cm;飞行器必须带防护圈,否则不予测试。
(4)以模拟火源的LED为圆心,画一个直径20cm的圆(边缘线宽不超过1mm),以便观察灭火动作。
2012年天津市大学生电子设计竞赛实施过程说明来源:发布时间:2012-05-23 点击次数:2012年天津市大学生电子设计竞赛实施过程说明一、竞赛规则和操作方法1.参赛报名参赛队员必须是来自普通高等学校、军队院校、高等专科学校和高等职业学校的具有正式学籍的本科生或专科生。
参赛学校应在广泛开展校内培训与竞赛的基础上选拔出适当数量的优秀参赛队报名参赛。
正式进入赛场的每个参赛队由三名学生组成,该队正式的队员以开赛时填写的《2012年天津市大学生电子设计竞赛登记表》中填写的三名队员姓名为准。
参赛队员进入赛场时,应向赛场巡视员交验本人学生证,竞赛期间不得更换参赛队员。
2.参赛选题竞赛采用本科生组(甲组)和高职高专学生组(乙组)两套竞赛题目。
参赛的本科生限选甲组题目;高职高专学生原则上选择乙组题目,但也可选择甲组题目,并严格按甲组题目的标准进行评审。
只要参赛队中有本科生(含已专升本的学生),该队只能选择甲组题目,并严格按甲组题目的标准进行评审。
每个报名参赛队必须在赛区报名时按照规则确定本队参赛选题的组别(甲组或乙组),开始竞赛时不得更改。
凡不符合上述选题规定的作品均视为无效,赛区不予以评审。
3. 学校竞赛组织各参赛学校的组织工作由各校指定的部门(如:教务处)负责,应指定一名学校竞赛负责人。
本校参赛队所需竞赛设备和元器件等由参赛学校自行解决。
4. 竞赛组织形式竞赛采用“半封闭,相对集中”的组织方式。
“半封闭”是指赛期内,各参赛队必须独立完成竞赛题目的各项要求,不得与他人商量和交流,任何教师不得介入,但学生可以离开赛场查阅各种有关资料,可以在规定时间内用餐和休息;“相对集中”是指参赛学校安排本校所有参赛队集中在不超过三个实验室内完成全部竞赛任务,便于巡视员检查。
5. 关于巡视竞赛期间,竞赛组委会组织巡视检查赛场纪律,以保证竞赛公正进行。
6. 竞赛作品上交及包装密封要求2012年8月7日晚20:00竞赛结束时,参赛队需要上交的材料包括:①《设计报告》;②制作实物;③《2012天津市大学生电子设计竞赛登记表》,必须封入由各校自备的纸箱。
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。
2018年TI杯大学生电子设计竞赛G题:简易数字信号时序分析装置(高职高专)1.任务设计一个数字信号时序分析装置,可在示波器(X-Y模式)上同时显示8路数字信号时序,装置的系统组成如图1所示。
跳接线图1 设计作品系统组成2.要求(1)设计制作8位数字信号发生电路,可产生8位并行移位循环输出的TTL 电平信号,TTL电平的外输入移位时钟clock信号频率为100kHz,D0 ~ D7循环输出的时序波形如图2。
(20分)(2)设计制作数字信号时序分析装置,通过键盘预置8位单级触发字TW ,满足触发条件(即D 0 ~ D 7刚好为预置的TW )时,可在示波器上不重叠地自左至右同时显示8路数字信号1个移位循环周期的时序波形。
(30分)(3)8路数字信号时序波形的触发时间位置可调,可分别选择“触发开始跟踪”、“中心触发”和“触发终止跟踪”三种方式(即触发字的时间位置可分别选在示波器屏幕的左侧、中间和右侧)。
(15分)(4)在示波器屏幕上添加可手动位移的时间标志线(屏幕上的竖亮线),并用8个LED 显示时间标志线对应时刻的8路数字信号的状态字SW (状态1时LED 点亮、状态0时LED 熄灭)。
(15分)(5)在触发字时刻,分析装置对8路数字信号的逻辑状态开始采集与存储,并可在示波器上回放2个移位循环周期的8路数字信号时序波形。
(10分)(6)其他 (10分) (7)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 系统相关参数设计5 电路与程序设计系统组成,原理框图与各部分电路图,系统软5D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 710µs移位循环周期80µs图2 数字信号发生电路循环输出时序波形3.说明(1)8路数字信号发生电路输出与时序分析装置输入端D0 ~ D7之间采用跳线连接,供设计作品测试时可能颠倒输入接线顺序使用。
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。