历年年全国大学生电子设计竞赛题目

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。

纸张计数显示装置（F 题）【本科组】一、任务设计并制作纸张计数显示装置，其组成如图1所示。

两块平行极板（极板A 、极板B ）分别通过导线a 和导线b 连接到测量显示电路，装置可测量并显示置于极板A 与极板B 之间的纸张数量。

二、要求1．基本要求（1） 极板A 和极板B 上的金属电极部分均为边长50mm ±1 mm 的正方形，导线a 和导线b 长度均为500mm ±5mm 。

测量显示电路应具有“自校准”功能，即正式测试前，对置于两极板间不同张数的纸张进行测量，以获取测量校准信息。

（2） 测量显示电路可自检并报告极板A 和极板B 电极之间是否短路。

极板极板（3）测量置于两极板之间1~10张不等的给定纸张数。

每次在极板间放入被测纸张并固定后，一键启动测量，显示被测纸张数并发出一声蜂鸣。

每次测量从按下同一测量启动键到发出蜂鸣的时间不得超过5秒钟，在此期间对测量装置不得有任何人工干预。

2．发挥部分（1）极板、导线均不变，测量置于两极板之间15~30张不等的给定纸张数。

对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基本要求(3)”。

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。

巡线机器人（B题）【本科组】一、任务设计一基于四旋翼飞行器的巡线机器人，能够巡检电力线路及杆塔状态（见图1），发现异常时拍摄存储，任务结束传送到地面显示装置上显示。

巡线机器人中心位置需安装垂直向下的激光笔，巡线期间激光笔始终工作，以标识航迹。

二、要求1.基本要求（1）巡线机器人从距A杆塔1米范围内的起飞点起飞，以1米定高绕杆巡检，巡检流程为：起飞→杆塔A→电力线缆→绕杆塔B→电力线缆→杆塔A，然后稳定降落；巡检期间，巡线机器人激光笔轨迹应落在地面虚线框内。

（2）从起飞到降落，巡线完成时间不得大于150秒，巡线时间越短越好。

（3）发现线缆上异物(黄色凸起物)，巡线机器人须在与异物距离不超过30cm的范围内用声或光提示。

图1 杆塔与线缆示意图图2 杆塔B二维码示意2.发挥部分（1）拍摄所发现线缆异物上的条形码图片存储到SD卡，巡检结束后在显示装置上清晰显示，并能用手机识别此条形码内容。

（2）发现并拍摄杆塔B上的二维码图片存储到SD卡，巡检结束后在显示装置上清晰显示，并能用手机识别此二维码内容。

（3）拍摄每张条形码、二维码图片存储的照片数不得超过3张。

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）。

第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目——高职高专组积分式直流数字电压表（G题）【高职高专组】一、任务在不采用专用A/D转换器芯片的前提下，设计并制作积分型直流数字电压表。

二、要求1．基本要求（1）测量范围：10mV～2V（2）量程：200mV，2V（3）显示范围：十进制数0～1999（4）测量分辨率：1mV（2V档）（5）测量误差：≤±0.5％±5个字（6）采样速率：≥ 2次/秒（7）输入电阻：≥1MW（8）具有抑制工频干扰功能2．发挥部分（1）测量范围：1mV～2V（2）量程：200mV，2V（3）显示范围：十进制数0～19999（4）测量分辨率：0.1mV（2V档）（5）测量误差：≤±0.05％±5个字（6）具有自动校零功能（7）具有自动量程转换功能（8）其他三、说明在电路中应有可测得积分波形的测试点。

四、评分标准信号发生器（H题）【高职高专组】一、任务设计并制作一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波信号，其系统框图如图1所示。

二、要求1．基本要求（1）信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形；（2）输出信号频率在100Hz～100kHz范围内可调, 输出信号频率稳定度优于10-3；（3）在1kW负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0～5V 范围内可调；（4）输出信号波形无明显失真；（5）自制稳压电源。

2．发挥部分（1）将输出信号频率范围扩展为10Hz～1MHz，输出信号频率可分段调节：在10Hz～1kHz范围内步进间隔为10Hz；在1kHz～1MHz范围内步进间隔为1kHz。

输出信号频率值可通过键盘进行设置；（2）在50W负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0～5V 范围内可调，调节步进间隔为0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置；（3）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；（4）其他。

2013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 2013 年 9 月 16 日 8：00 正式开始，9 月 16 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。

波形发生器使用题目指定的综合测试板上的555 芯片和一片通用四运放324芯片，设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。

给出设计方案、详细电路图和现场自测数据波形（一律手写、3 个同学签字、注明综合测试板编号），与综合测试板一同上交设计制作要求如下：1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形，每通道输出的负载电阻均为600 欧姆。

2、四种波形的频率关系为 1：1：1：3（3 次谐波）脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为 8kHz—10kHz，输出电压幅度峰峰值为 1V；正弦波Ⅱ输出频率范围为 24kHz—30kHz，输出电压幅度峰峰值为 9V；脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真（使用示波器测量时）。

频率误差不大于 10%；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。

脉冲波占空比可调整。

3、电源只能选用+10V 单电源，由稳压电源供给。

不得使用额外电源。

4、要求预留脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源的测试端子。

5、每通道输出的负载电阻 600 欧姆应标示清楚、置于明显位置，便于检查。

注意：不能外加 555 和 324 芯片，不能使用除综合测试板上的芯片以外的其他任何器件或芯片。

说明：1、综合测评应在模数实验室进行，实验室应能提供常规仪器仪表、常用工具和电阻、电容、电位器等。

2、综合测评电路板检查后发给参赛队，原则上不允许参赛队更换电路板。

3、若综合测评电路板上已焊好的 324 和 555 芯片被损坏，允许提供新的 324和 555 芯片，自行焊接，但要记录并酌情扣分；4、提供 324 和 555 芯片使用说明书。

第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目 光伏并网发电模拟装置（A 题）【本科组】一、任务设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。

用直流稳压电源U S和电阻R S 模拟光伏电池，U S =60V ，R S =30Ω~36Ω；u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V ，频率f REF 为45Hz~55Hz ；T 为工频隔离变压器，变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10，将u F 作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L =30Ω~36Ω。

R LU S图1 并网发电模拟装置框图二、要求 1．基本要求（1）具有最大功率点跟踪（MPPT ）功能：R S 和R L 在给定范围内变化时，使d S 12U U =，相对偏差的绝对值不大于1%。

（2）具有频率跟踪功能：当f REF 在给定范围内变化时，使u F 的频率f F =f REF ，相对偏差绝对值不大于1%。

（3）当R S =R L =30Ω时，DC-AC 变换器的效率η≥60%。

（4）当R S =R L =30Ω时，输出电压u o 的失真度THD ≤5%。

（5）具有输入欠压保护功能，动作电压U d （th ）=（25±0.5）V 。

（6）具有输出过流保护功能，动作电流I o （th ）=（1.5±0.2）A 。

2．发挥部分（1）提高DC-AC 变换器的效率，使η≥80%（R S =R L =30Ω时）。

（2）降低输出电压失真度，使THD ≤1%（R S =R L =30Ω时）。

（3）实现相位跟踪功能：当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时，均能保证u F 与u REF 同相，相位偏差的绝对值≤5°。

（4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。

（5）其他。

三、说明1．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。

2．U S 采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。

2023全国大学生电子设计竞赛题解析电子设计竞赛一直是大学生们展示创新能力和技术水平的重要平台。

2023全国大学生电子设计竞赛将围绕创新技术和实用性展开，为参赛选手提供一个良好的学习和交流平台。

在本文中，我们将对2023全国大学生电子设计竞赛的题目进行解析，并分享一些解题思路和创新点。

竞赛题目：智能家居控制系统设计题目要求：设计一个智能家居控制系统，实现对家庭电器的远程控制和智能化管理。

系统需要具备以下功能：1. 手机APP远程控制：用户可以通过手机APP远程控制家中的电器，如开关灯、调节温度等。

2. 人体检测传感器：系统能够通过人体感应传感器检测到家人是否在家，并相应地控制电器的开关。

3. 温湿度感应器：利用温湿度传感器实时监测室内温湿度情况，并自动调节空调、加湿器等电器工作模式。

4. 安全报警功能：系统能够通过门窗传感器和烟雾传感器实时监测家庭安全状况，一旦发现异常情况，及时报警。

5. 能源管理功能：系统能够统计家中各个电器的能耗情况，并生成能耗报表，帮助用户合理使用电器，实现节能减排。

解析和思路：一、系统架构设计在设计智能家居控制系统之前，首先需要进行系统架构设计。

可以采用分布式架构，将传感器、控制器和手机APP进行分离，分别负责数据采集、数据处理和用户界面。

二、传感器选择和布局根据题目要求，我们需要选择合适的传感器进行室内环境和人体检测。

例如，可以选择红外传感器、温湿度传感器、门窗传感器和烟雾传感器等。

在布局时，需要考虑合理的位置，以保证传感器能够准确、及时地感知到环境变化和人体活动。

三、数据采集和处理传感器采集到的数据需要进行处理和分析，以提供给用户相应的控制选项和状态反馈。

可以利用微控制器或嵌入式系统来实现数据采集和处理功能，根据传感器的输出数据进行相应的逻辑判断和控制指令生成。

四、远程控制和智能化管理通过手机APP，用户可以远程控制家中的电器。

可以利用无线通信技术，如Wi-Fi或蓝牙，将手机APP与控制器进行连接，实现指令的传输和响应。

2011年全国大学生电子设计竞赛帆板控制系统F 题120212组2011年9月6日摘要本文主要介绍了一种帆板控制系统;通过对直流风扇风速的控制,调节风力大小,改变帆板的转角;其主控芯片为MC9S12XS128,通过PWM对电机驱动7960的控制,来调节电机的转速,同时应用光电编码器和倾角传感器作为反馈,对整个调速系统进行PID闭环调节,以到所预期的角度;并且介绍了在调试过程中的实时监控、宏观曲线分析和数据分析应用等调试手段;文章着重介绍核心器件的选择、各部分电路、软件的设计和调试手段关键词：PID调速MC9S12XS128 调试手段目录1系统方案................................................... 错误!未定义书签。

角度调整系统方案的论证与选择........................................................... 错误!未定义书签。

电机驱动方案的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。

MCU控制系统的论证与选择............................................................... 错误!未定义书签。

2系统理论分析与计算......................................... 错误!未定义书签。

帆板受力的分析与计算....................................................................... 错误!未定义书签。

帆板转角的原理............................................................................... 错误!未定义书签。

001.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：000①水温控制系统（1997年C题）；000②自动往返电动小汽车（2001年C题）；000③简易智能电动车（2003年E题）；000④液体点滴速度监控装置（2003年F题）；0000⑤悬挂运动控制系统（2005年E题）；000⑥电动车跷跷板（2007年F题本科组）；000⑦电动车跷跷板（2007年J题高职高专组）；0000⑧声音引导系统（2009年B题）；000⑨模拟路灯控制系统（2009年I题）。

000其中与电动小车有关的有6题。

0002. 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0003. 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。