2010年东南大学校赛题目

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1
A题 简易数字集成电路参数测试仪
一、任务:
设计制作一个74系列中小规模数字集成电路参数测试仪。
二、要求:
1、 基本要求:
1)能对74系列中小规模数字集成电路的VIH(min)、VIL(max)、VOH、VOL、IIL、IOL等
参数指标进行单项自动测试。
2)测量参数项目及指标要求(VCC=5V):
A、VIH(min)、VOH 测量范围为0~5V,误差<1%读数1个字;
B、VIL(max)、VOL 测量范围为0~1V,误差<1%读数1个字;
C、IIL(短路电流),IOL (RL=300Ω)测量范围为0~20mA,误差<1%读数1个字;
3)测试项目有对应的指示。
2、发挥部分:
1)能连续自动循环测量,并显示;
2)能有选择地调阅最后一次测量的 任一项参数;
3)能设置集成电路参数标准值,并判断所测参数是否达标;
4)采用示波器作为显示器,测试数字集成电路的电压传输特性,能显示完整的传输
特性曲线;从屏幕上读出的指标(如输出高、低电平和开、关门电平)要求精
度优于20%;

三、评分标准
四、说明:
1、 为了制作测试方便,规定7404作为被测IC;
2、 标准高、低电平值为:VOH =2.4V、VOL=0.4V、VIH=2.0V、VIL=0.8V。

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
图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。
50

实际制作完成情况
50

发挥部分
完成第(1)项
15
完成第(2)项
5
完成第(3)项
5
完成第(4)项
20
特色与创新
5
2

B题 简易数控直流电源
一、任务
设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下:

二、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、评分标准
项 目 得 分

基本要求 方案设计与论证、理论计算与分析、电路图 30 实际完成情况 50
总结报告 20

发挥部分
完成第一项 5
完成第二项 15
完成第三项 20
特色与创新 10
3

C题 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: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:04级的学生不能采用现成的收、发信整机电路,对于05级的学生,接收或发射可以选
择一种采用现成模块,另外一种必须自己制作。

三、评分意见

项 目 得 分

基本要求
设计与总结报告:方案设计与论证,理论计算与分析,
电路图,测试方法与数据,结果分析
50

实际制作完成情况
50

发挥部分
完成第(1)项
12
完成第(2)项
8
完成第(3)项
5
完成第(4)项
5
特色与创新
20
4

D题 电压控制振荡器
一.任务
设计并制作一个电压控制振荡器(VCO)
二.要求

1.基本要求
(1)VCO部分
A 输出频率范围100Hz ~ 10KHz。
B 输出频率稳定度小于10-2。
C 可变输出幅度 Vpp=1V ~ 5V,步距0.2V。
D 可变频率步进,步距为100Hz±10Hz。
E 产生的波形为方波
(2)频率步进数字显示。
(3)电压数字显示精度(峰-峰值)不低于10%。
2.发挥部分
(1)扩大输出频率范围。
(2)幅度步距 ≦ 0.1V。
(3)频率步距 ≦ 10 Hz.±1Hz
(4)其它。
三.评分标准
项 目 得 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,电路图及有关设计文件,测试方法
与仪器,测试数据及测试结果分析
50

实际制作完成情况
50

发挥部分
完成第(1)项 15

完成第(2)项 15
完成第(3)项 15
其它 5
总分 50
5

E题 可循迹复现的智能电动小车
一、任务
设计并制作一个智能电动小车,小车可识别地上黑色轨迹线,实现循迹行走。
二、要求

1.基本要求
(1)黑色轨迹线线宽不超过2cm
(2)轨迹线最小转弯半径不小于25cm
(3)评审测试使用一长度近10米的黑色轨迹曲线,沿该曲线行走时,每处转
折均有计分,错过者不得分
(4)所有转折均顺利完成者将按时间分等级给分,最短时间完成者分数最高
2.发挥部分
(1)小车可重现所走过的轨迹
(2)小车能记录循迹行走轨迹,可倒退复现与正向复现,轨迹形状与原轨迹基
本一致。
(3)记录轨迹长度越长越好,不少于10米。

三、评分意见
项 目 得 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
正向重现小车所走过的轨迹 20
反向重现小车所走过的轨迹 10
记录轨迹长度少于10米 10
特色与创新 10
6

F题 无线供电的LED照明系统
一、任务
设计并制作一个无线供电的LED照明系统,无线供电的LED照明系统包括一
个能量发送模块和LED照明模块。LED照明模块包括一个带能量接收单元,LED
照明模块的供电来自能量发送模块,该两个模块之间没有任何导线连接,电能的传
输通过感应线圈,由能量发送模块以无线方式传输给LED照明模块。其中,能量发
送单元采用12V的直流电供电,LED照明模块包括5个白光LED(每个LED的平
均电流为10mA)。其系统框图如图1所示。

图1 无线供电的LED照明系统构成框图
二、要求
1、基本要求
(4)实行电能的无线传输,通过无线供电方式使LED照明模块正常发光(每个LE
D的平均电流大于5mA);
(5)在LED照明模块实现正常亮度时(5个白光LED,每个LED的平均电流为1
0mA),发射距离10mm的情况下,能量发射模块的功率小于5W(DC12V供电);
(6)能量发射模块显示实时发射机功耗。

2、发挥部分
(1)在基本要求(2)的情况下,尽可能增大无线传输距离(发送和接收间感应线
圈的距离);
(2)在LED照明模块上加装光敏电阻,实时测量LED照明模块周围的光强,当光
强较强时,通过感应线圈将光强数据传输给能量发送模块,让能量发送模块进入省
电状态,此时能量发射模块的平均功率小于600mW;
(3)其它。

能量发送模块
LED照明模块
直流稳压
电源
7

三、评分标准

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,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试
数据及测试结果分析
50

实际完成情况
50

发挥部分 完成第(1)项 20 完成第(2)项 20 其它 10
四、说明
1、 用于电能传输的线圈需要自制,可以用漆包线自行在易拉罐瓶上绕制。