全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽校內(nèi)選拔賽.ppt

“科達(dá)杯”全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽校內(nèi)選拔賽宣講會(huì),主講者：繆文南,選題要求（大一）,根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和實(shí)踐能力，本次競(jìng)賽設(shè)兩類(lèi)題：硬件設(shè)計(jì)（一題）和軟件設(shè)計(jì)（兩題），學(xué)生根據(jù)興趣選擇其中一題進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，每組不超過(guò)兩人。,一：硬件題：循跡小車(chē)制作,1、設(shè)計(jì)要求：根據(jù)電路圖進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)，并進(jìn)行硬件調(diào)試。最終在規(guī)定的跑道上形式； 2：競(jìng)賽規(guī)則：在同一跑道上，以速度最快跑完全程者最終獲取最高獎(jiǎng)項(xiàng)，以此類(lèi)推。,硬件電路原理圖：,實(shí)物圖：,元器件清單：,購(gòu)買(mǎi)車(chē)模類(lèi)型：,二：軟件設(shè)計(jì)題目（1）：辦公小助手,設(shè)計(jì)要求及功能描述： 1.軟件能開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)，主界面能顯示系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間，并能如QQ般自動(dòng)隱藏； 2.計(jì)算器：能進(jìn)行簡(jiǎn)單的加減乘除、平方、開(kāi)方等運(yùn)算； 3.備忘錄功能：能自動(dòng)保存?zhèn)渫泝?nèi)容； 4.員工信息管理：能完成員工信息錄入、員工查找、刪除等功能，并對(duì)員工加班情況做好登記； 5.音頻播放器功能：可播放mp3、wmv等音頻文件。,軟件設(shè)計(jì)題（2）：屏幕錄像軟件,設(shè)計(jì)要求及功能描述： 1.軟件能開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)； 2.能進(jìn)行屏幕抓圖(保存格式不限)； 3.能進(jìn)行屏幕錄像(保存格式不限)； 4.能播放所錄的內(nèi)容，并能在所錄的視頻上疊加字幕和學(xué)校或?qū)W院的Logo等內(nèi)容。,全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽校內(nèi)選拔賽題目（大二以上同學(xué)）,要求：要求每個(gè)隊(duì)不超過(guò)三個(gè)人，按照題目任務(wù)和要求完成作品。按照全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題型要求五大類(lèi)題。題目類(lèi)型為：電源類(lèi)、控制類(lèi)、儀器儀表類(lèi)、高頻無(wú)線(xiàn)電子類(lèi)、信號(hào)放大器類(lèi)。,A題：?jiǎn)蜗嗾也孀冸娫矗娫搭?lèi)）,一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作輸出電壓為26VAC的單相正弦波逆變電源，輸入為12VDC電源，負(fù)載為阻性。結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。 二、要求： 2.1 基本要求 （1） 在額定輸入電壓Ui =1014V下，輸出電壓有效值UO =26V0.5V，頻率 fo=270.5HZ ，負(fù)載為50和15電阻； （2） 15電阻情況下，逆變效率70%； （3） 輸出正弦波電壓諧波總含量THD8%； （4） 過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流值為Io=0.80.1A，具有自恢復(fù)功能。 （5）具有輸入過(guò)壓、欠壓保護(hù)功能，欠壓保護(hù)點(diǎn)90.5V，過(guò)壓保護(hù)點(diǎn) 160.5V。當(dāng)滿(mǎn)足過(guò)壓、欠壓條件時(shí)，關(guān)閉輸出；,2.2 發(fā)揮部分 （1）進(jìn)一步提高逆變器效率，85%； （2）輸出正弦波電壓THD5%； （3）輸出頻率可調(diào)1050Hz； （4）具有輸出短路保護(hù)功能，可自恢復(fù)，具有工作及保護(hù)指示； （5）其他。 三、說(shuō)明 （1）輸入電源可來(lái)自直流穩(wěn)壓電源，或者采用調(diào)壓器+隔離變壓器+整流+濾波得到； （2）系統(tǒng)供電全部采用Ui供給，不得另外提供其他電源。 （3）不得使用電源類(lèi)產(chǎn)品改制，不得采用各種電源和逆變模塊，不得采用各類(lèi)集成功率放大電路。 （4）不得采用SPWM專(zhuān)用芯片。 （5）注意作品制作工藝，留出測(cè)試端口。 (6)盡可能降低制作成本。 (7)測(cè)試開(kāi)始后，不允許對(duì)電路進(jìn)行任何調(diào)整。,B題：線(xiàn)陣LED圖文顯示裝置(控制類(lèi)),任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)線(xiàn)陣LED圖文顯示裝置，裝置的示意圖如圖1所示。 圖1 線(xiàn)陣LED圖文顯示裝置示意圖,要求 1. 基本要求 （1）制作一個(gè)由16只 LED構(gòu)成的線(xiàn)狀點(diǎn)陣及其控制電路，安裝于可旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，在平臺(tái)的中心設(shè)置一個(gè)按鍵，用于功能的切換，電機(jī)帶動(dòng)平臺(tái)以合適速度旋轉(zhuǎn)。 （2）開(kāi)機(jī)時(shí)裝置完成顯示自檢，能對(duì)點(diǎn)陣中16只LED逐個(gè)點(diǎn)亮，每只LED顯示時(shí)間約為1秒，此時(shí)平臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。 （3）通過(guò)按鍵切換，實(shí)現(xiàn)16個(gè)同心圓圖形分別順序（由大到小）和逆序（由小到大）顯示，每個(gè)同心圓圖形顯示時(shí)間為0.3秒左右。 （4）LED顯示亮度能依據(jù)環(huán)境亮度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)。 2. 發(fā)揮部分 （1）通過(guò)按鍵切換，顯示字符“科達(dá)杯”，要求字符顯示穩(wěn)定，無(wú)明顯漂移。 （2）通過(guò)按鍵切換，顯示一個(gè)指針式秒表，該秒表以標(biāo)志桿為起始標(biāo)志，秒針隨時(shí)間動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)長(zhǎng)為601秒。 （3）能顯示華南理工大學(xué)廣州學(xué)院logo。,說(shuō)明 （1）顯示裝置利用人眼視覺(jué)暫留的生理特性，通過(guò)LED在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)不同位置時(shí)，系統(tǒng)點(diǎn)亮相應(yīng)的LED，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)陣LED在旋轉(zhuǎn)平面上構(gòu)成不同的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖案。為保證顯示時(shí)人眼看到的圖形穩(wěn)定清晰，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意LED在不同位置點(diǎn)亮與旋轉(zhuǎn)速度匹配；注意每圈旋轉(zhuǎn)時(shí)圖像顯示的起始位置一致；同時(shí)注意旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)，滿(mǎn)足人眼視覺(jué)暫留的要求。 （2）不得使用LED顯示成品和專(zhuān)用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。 （3）線(xiàn)陣LED及控制電路由電池供電，電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)由外接電源供電。,C題：智能電動(dòng)小車(chē)（控制類(lèi)）,一、任務(wù) （1）設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)智能電動(dòng)小車(chē)，按照相關(guān)要求和給定的行駛路線(xiàn)軌跡完成各項(xiàng)規(guī)定任務(wù)。智能電動(dòng)小車(chē)行駛路線(xiàn)軌跡如附圖所示： （2）跑道基板的網(wǎng)格線(xiàn)為淺色細(xì)虛線(xiàn)，僅作為相對(duì)位置尺寸的參照線(xiàn)，不能另作他用； （3）網(wǎng)格規(guī)格：100mm100mm；網(wǎng)格陣列：2025； （4）軌跡線(xiàn)及起點(diǎn)、終點(diǎn)區(qū)域線(xiàn)顏色皆為黑色、寬24mm，且以網(wǎng)格線(xiàn)對(duì)稱(chēng)； （5）三段區(qū)域轉(zhuǎn)換標(biāo)志線(xiàn)顏色為黑色，長(zhǎng)300 mm、寬60mm，；且以網(wǎng)格線(xiàn)對(duì)稱(chēng)； （6）所有轉(zhuǎn)彎半徑都不小于150mm； （7）雙軌跡線(xiàn)之間寬度為250mm； （8）障礙物為白色圓木，高400mm、直徑100mm； （9）所有的字、字母、數(shù)字與行車(chē)方向標(biāo)記箭頭都不標(biāo)示在競(jìng)賽用跑道基板上； （10）比賽時(shí)，不得在跑道基板上加裝任何器件。,二、要求 1、基本要求 （1）比賽時(shí)，參賽隊(duì)員將小車(chē)放在起點(diǎn)ABFE區(qū)域的中心位置，當(dāng)參賽隊(duì)員發(fā)出聲音命令（內(nèi)容自定）后，小車(chē)沿單軌跡前行并完成在第一區(qū)內(nèi)的自動(dòng)行駛； （2）當(dāng)?shù)竭_(dá)標(biāo)志線(xiàn)1后，小車(chē)在第二區(qū)內(nèi)完成在雙軌跡中心線(xiàn)中的自動(dòng)行駛； （3）當(dāng)?shù)竭_(dá)標(biāo)志線(xiàn)2后，小車(chē)在第三區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障并且必須在恢復(fù)區(qū)內(nèi)自動(dòng)尋找到規(guī)定的行駛軌跡； （4）在第四區(qū)和第五區(qū)內(nèi)完成規(guī)定路線(xiàn)的行駛，并在到達(dá)標(biāo)志線(xiàn)3后自動(dòng)停車(chē)； （5）小車(chē)自動(dòng)按規(guī)定路線(xiàn)倒車(chē)并停放在終點(diǎn)DCEF區(qū)域，以車(chē)體方位正確且?guī)缀沃行脑趨^(qū)域中心為佳；倒車(chē)過(guò)程中車(chē)體不能罩線(xiàn)（終點(diǎn)區(qū)域的左右邊界線(xiàn)DC、EF及底線(xiàn)CF）。,2、發(fā)揮部分 （1）在第五區(qū)內(nèi)除完成規(guī)定路線(xiàn)的行駛?cè)蝿?wù)外，還應(yīng)將安裝在電動(dòng)智能小車(chē)上的激光筆發(fā)出的激光光點(diǎn)投射在目標(biāo)靶上，定位在圖中標(biāo)定的14各點(diǎn)位置上停車(chē)后定點(diǎn)進(jìn)行激光投射，每點(diǎn)停留時(shí)間不超過(guò)3秒鐘，光點(diǎn)定位誤差不大于2cm，同時(shí)進(jìn)行聲光提示； （2）在完成（1）規(guī)定路線(xiàn)的行駛和規(guī)定動(dòng)作后，繼續(xù)行駛到達(dá)標(biāo)志線(xiàn)3后自動(dòng)停車(chē)3秒鐘，發(fā)出聲光提示，再由標(biāo)志線(xiàn)3處倒車(chē)進(jìn)入ABEF發(fā)車(chē)區(qū)； （3）智能電動(dòng)小車(chē)在行駛過(guò)程中激光光點(diǎn)一直投射在目標(biāo)靶的中心（在圖中標(biāo)定的14各點(diǎn)位置上進(jìn)行光點(diǎn)投射定位，同時(shí)以聲光提示）； （4）參賽隊(duì)員將小車(chē)擺放在終點(diǎn)CDEF區(qū)域的中心位置，再次發(fā)出聲音命令（內(nèi)容自定且與發(fā)車(chē)時(shí)不同）后，小車(chē)自動(dòng)移動(dòng)到起點(diǎn)區(qū)域的發(fā)車(chē)位置； （5）其它。,四、說(shuō)明 （1）跑道基板材料為廣告用普通KT板，為保證比賽環(huán)境的統(tǒng)一，比賽時(shí)由賽會(huì)提供； （2）小車(chē)在行駛過(guò)程中不得與外部有電纜（電源線(xiàn)、通訊線(xiàn)等）或機(jī)械連接，并且不能有計(jì)算機(jī)等設(shè)備介入小車(chē)全部行駛過(guò)程的監(jiān)視或控制； （3）智能電動(dòng)小車(chē)結(jié)構(gòu)與輪距不做限制由參賽隊(duì)自行確定； （4）車(chē)體外形尺寸：長(zhǎng)不大于350mm、寬不大于220mm； （5）目標(biāo)靶中心高度為200mm，靶的有效尺寸為100mm100mm，靶面中心光電接收裝置有效接收原件個(gè)數(shù)及尺寸由參賽隊(duì)自定，不做限制，目標(biāo)靶和智能電動(dòng)小車(chē)之間采用無(wú)線(xiàn)方式傳輸數(shù)據(jù)； （6）目標(biāo)靶在測(cè)試時(shí)由測(cè)試專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)擺放，目標(biāo)靶距賽道的水平距離不變，在點(diǎn)14間任意位置擺放； （7）智能電動(dòng)小車(chē)完成整個(gè)規(guī)定動(dòng)作的時(shí)間不能大于4分鐘，每超過(guò)20秒扣一分。,D題 脈沖信號(hào)參數(shù)測(cè)試儀 （儀器儀表類(lèi)）,一、任務(wù) 設(shè)計(jì)制作一個(gè)脈沖信號(hào)測(cè)試儀，可以測(cè)量脈沖信號(hào)的幅值、頻率、周期、占空比、上升和下降時(shí)間等參數(shù)。,二、要求 1.基本功能 （1）脈沖信號(hào)幅值范圍為：0.5VP5VP，測(cè)量精度5%； （2）脈沖信號(hào)頻率范圍為：100Hz100KHz；頻率測(cè)量精度0.2%，周期測(cè)量精度0.2% （3）占空比測(cè)量范圍為：2090，測(cè)量誤差10； （4）比較電平設(shè)置范圍：0.2V5V，步進(jìn)小于0.2V； 5）上升時(shí)間和下降時(shí)間測(cè)量范圍為1us1ms，測(cè)量誤差1us；,2.發(fā)揮部分 （1）脈沖信號(hào)頻率范圍為：10Hz300KHz；頻率測(cè)量精度0.05%，周期測(cè)量精度0.05%； （2）占空比測(cè)量范圍為：595，測(cè)量誤差5； （3）上升時(shí)間和下降時(shí)間測(cè)量范圍為20ns1ms，測(cè)量誤差20ns； （4）其它。 三、說(shuō)明 （1）脈沖信號(hào)為單極性信號(hào)，在測(cè)試過(guò)程中可以用三角波為被測(cè)脈沖信號(hào)；,簡(jiǎn)易無(wú)線(xiàn)電遙控系統(tǒng)（高頻無(wú)線(xiàn)電子類(lèi) ）,一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作無(wú)線(xiàn)電遙控發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。 1無(wú)線(xiàn)電遙控發(fā)射機(jī),2無(wú)線(xiàn)電遙控接收機(jī),二、要求 1基本要求 （1）工作頻率：fo=610MHz 中任選一種頻率。 （2）調(diào)制方式：AM、FM或 FSK任選一種。 （3）輸出功率：不大于20mW（在標(biāo)準(zhǔn) 75 假負(fù)載上）。 （4）遙控對(duì)象：8個(gè)，被控設(shè)備用 LED分別代替，LED 發(fā)光表示工作。 （5）接收機(jī)距離發(fā)射機(jī)不小于 10m。 2發(fā)揮部分 （1）8路設(shè)備中的一路為電燈，用指令遙控電燈亮度，亮度分為8級(jí)并用數(shù)碼管顯示級(jí)數(shù)。 （2）在一定發(fā)射功率下（不大于20mW），盡量增大接收距離。 （3）增加信道抗干擾措施。 （4）盡量降低電源功耗。 （5）其他 注：不能采用現(xiàn)成的收、發(fā)信機(jī)整機(jī)。,F題：可控放大器（信號(hào)放大器類(lèi)）,一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)可控放大器，其組成框圖如圖 1所示。放大器的增益可設(shè)置；低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器的通帶、截止頻率等參數(shù)可設(shè)置。,二、要求 1基本要求 （1）放大器輸入正弦信號(hào)電壓振幅為 25mV，電壓增益為 40dB，通頻帶為 200Hz20kHz，放大器輸出電壓無(wú)明顯失真。 （2）濾波器可設(shè)置為低通濾波器，其-3dB 截止頻率 fc在1kHz10kHz范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)的頻率步進(jìn)為0.5KHz，2fc 處放大器與濾波器的總電壓增益不大于 30dB,RL=1k。 （3）濾波器可設(shè)置為高通濾波器，其-3dB 截止頻率 fc在1kHz10kHz范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)的頻率步進(jìn)為0.5kHz，0.5fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB, RL=1k。 （4）截止頻率的誤差不大于 10%。 （5）有設(shè)置參數(shù)顯示功能。,2、發(fā)揮部分 （1）放大器電壓增益為 50dB，輸入正弦信號(hào)電壓振幅為 20mV，增益 10dB 步進(jìn)可調(diào)，通頻帶為100Hz40kHz。 （2）制作一個(gè)帶通濾波器，中心頻率 25kHz，通頻帶 5kHz，在20kHz 和30kHz 頻率處，要求放大器與帶通濾波器的總電壓增益不大于 45dB。 （3）上述帶通濾波器中心頻率可設(shè)置，設(shè)置范圍 15kHz35kHz，步進(jìn)為 2kHz。 （4）電壓增益、截止頻率誤差均不大于6%。 （5）其他。,三、說(shuō)明 1. 正弦輸入信號(hào)由信號(hào)源提供。 2. 放大器輸出端應(yīng)留測(cè)試端子。 3. 設(shè)計(jì)報(bào)告正文應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖和主要的測(cè)試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果可用附件給出。,G題：波形發(fā)生器（信號(hào)放大類(lèi)）,一、任務(wù) 設(shè)計(jì)制作一個(gè)波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波。 二、要求 1基本要求 （1）具有產(chǎn)生正弦波、方波、三角波三種周期性波形的功能。 （2）具有波形存儲(chǔ)功能。 （3）輸出波形的頻率范圍為 100Hz20kHz（非正弦波頻率按 10 次諧波計(jì)算）；重復(fù)頻率可調(diào)，頻率步進(jìn)間隔100Hz。 （4）輸出波形幅度范圍 05V（峰-峰值），可按步進(jìn) 0.1V（峰-