第八屆“恒拓”杯題目

1、1、電動(dòng)機(jī)恒流跟蹤裝置難度系數(shù):1.0一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)包含H橋?qū)χ绷麟妱?dòng)機(jī)繞組或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組進(jìn)行恒電流驅(qū)動(dòng)的裝置，用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微步細(xì)分驅(qū)動(dòng)。二、要求1基本要求（1）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電動(dòng)機(jī)繞組驅(qū)動(dòng)裝置，裝置內(nèi)部使用H橋開關(guān)模式對電動(dòng)機(jī)繞組進(jìn)行供電，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)繞組電流（由串入電流表顯示）與指令值相對應(yīng)并保持穩(wěn)定不變；（2）使用分壓器（由電位器實(shí)現(xiàn)）輸出指令電壓，指令電壓與輸出電流的對應(yīng)關(guān)系為：0V-0A，1V-0.5A，2V-1A，3V-1.5A；（3）要求電池供電（715V）；（4）精度要求：輸出電流與期望電流的誤差小于10%；2發(fā)揮部分（1）可以輸出正反向電

2、流，即分壓器輸出負(fù)電壓時(shí)，可以輸出反向電流。指令電壓與輸出電流的對應(yīng)關(guān)系為：-3V(-1.5A),-2V(-1A),-1V(-0.5A),0V(0A)，1V(0.5A)，2V(1A)，3V(1.5A)；（2）輸出電流紋波峰峰值小于0.2A（測量串入電機(jī)繞組的0.1歐小電阻上的壓降）。（3）可以輸出兩路H橋正反向電流跟蹤輸出（可用于驅(qū)動(dòng)雙極性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）。三、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15具體電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第(1)項(xiàng)15完成第(2)項(xiàng)2

3、0完成第(3)項(xiàng)15完成第(4)項(xiàng)20總分70發(fā)揮部分完成第(1)項(xiàng)10完成第(2)項(xiàng)10完成第(3)項(xiàng)10總分302、多功能空間角度測量儀難度系數(shù):1.2一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺多功能空間角度測量儀器。該儀器主要實(shí)現(xiàn)空間角度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測量，主要用于測量空間物體的角度、方向、以及加速度等物體姿態(tài)信息。該儀器獨(dú)立于被測物體 ，可以方便拆裝，檢測不同的物體。該檢測儀器所用傳感器以及檢測方式任選，要求中所需要達(dá)到的功耗、精度等，請選手自己預(yù)留測量接口并自行提出可信驗(yàn)證方式，用可信的方式證明該儀器精度。二、要求1、基本要求（1）能夠檢測單個(gè)物體任意傾斜方向上的水平夾角和豎直夾角。并顯示。（2）能夠測量單

4、個(gè)物體相對于地磁場的地磁偏角。（3）能夠檢測單個(gè)物體任意運(yùn)動(dòng)方向上的加速度。（4）能夠檢測兩個(gè)物體任意狀態(tài)下的夾角（可以預(yù)先設(shè)置零位）。注：該文中提到的物體夾角，根據(jù)不同的物體，選手自行選擇測量的面夾角或者空間線夾角。測量過程中請選用棒狀物體和平板狀物體進(jìn)行測試。便于驗(yàn)證。2、 發(fā)揮部分（1）可以檢測物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在計(jì)算機(jī)二維平面內(nèi)繪出運(yùn)動(dòng)軌跡曲線。（2）功耗盡可能低，請選手自行證明功耗、檢測精度情況。（3）檢測物體的三維運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用計(jì)算機(jī)在三維空間模擬運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（4）其他發(fā)揮部分。三、說明1、需要設(shè)置參考平面或者姿態(tài)的情況，選手自行設(shè)計(jì)。2、電路形式不限，盡量少采用成品電路模塊，自行設(shè)計(jì)

5、。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15方案可行性論證電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)10完成第（4）項(xiàng)10總分40發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)15完成第（2）項(xiàng)15完成第（3）項(xiàng)20完成第（4）項(xiàng)10總分603、無輻射電磁爐難度系數(shù)：1.1一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)，可定時(shí)加熱并可進(jìn)行加熱時(shí)間顯示的電磁爐（電磁爐的加熱裝置可用LED或白熾燈模擬），并且其可以在有人經(jīng)過時(shí)自動(dòng)停止加熱以降低電磁爐對人體的輻射。二、要求1基本要

6、求 （1）可手動(dòng)設(shè)定加熱時(shí)間并顯示加熱時(shí)間。可手動(dòng)設(shè)置不同加熱功率，并通過led的明暗程度反應(yīng)出來。（2）可以在任何人進(jìn)入電磁爐一米范圍內(nèi)時(shí)停止加熱，并在人離開時(shí)恢復(fù)加熱。（3）在電磁爐停止工作30秒后自動(dòng)聲光報(bào)警，提醒人離開。2發(fā)揮部分 （1）所使用的替代加熱裝置的LED功率在10W以上。（2）計(jì)算出電磁爐停止工作時(shí)損耗的熱量，并在規(guī)定的加熱時(shí)間結(jié)束后進(jìn)行補(bǔ)償加熱，并將補(bǔ)償加熱的時(shí)間顯示出來。三、說明1電磁爐供電直接采用220V市電。2對人體的探測可使用34個(gè)人體紅外熱釋電傳感器完成。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15模塊方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算1

7、5模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)25完成第（2）項(xiàng)20完成第（3）項(xiàng)25總分70發(fā)揮部分完成第(1)項(xiàng)15完成第(2)項(xiàng)15總分304、可自動(dòng)顯示環(huán)數(shù)的激光靶難度系數(shù)：1.0一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)，可自動(dòng)顯示環(huán)數(shù)的激光靶。本激光靶是在普通靶面上加若干對激光發(fā)射接收器，能較為精確的測量發(fā)射物擊中靶的環(huán)數(shù)。二、要求1基本要求 （1）可以側(cè)出直徑為23cm發(fā)射物擊中靶的環(huán)數(shù)，并顯示。（2）具有存儲功能，能存儲十個(gè)以上環(huán)數(shù)。（3）在多人同時(shí)進(jìn)行射擊時(shí)可區(qū)分不同人所得環(huán)數(shù)并分別保存。2發(fā)揮部分 多人射擊時(shí)，可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)

8、每個(gè)人的總環(huán)數(shù)，并進(jìn)行排名和顯示。三、說明1激光靶具有110環(huán)10個(gè)環(huán)數(shù)，向靶心環(huán)數(shù)遞增。2發(fā)射物可選取乒乓球等輕型物體，發(fā)射方式可采取彈射、手拋等一切方式。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15模塊方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)25完成第（2）項(xiàng)20完成第（3）項(xiàng)25總分70發(fā)揮部分完成第(1)項(xiàng)30總分305、聲音定位系統(tǒng)難度系數(shù):1.1一、任務(wù) 設(shè)計(jì)一套聲音定位系統(tǒng)。在一塊不大于1平方米的平板上貼一張500mm×350mm的

9、坐標(biāo)紙，在其四角外側(cè)分別固定安裝一個(gè)聲音接收模塊，聲音接收模塊通過導(dǎo)線將聲音信號傳輸?shù)叫畔⑻幚砟K，聲音定位系統(tǒng)根據(jù)聲響模塊通過空氣傳播到各聲音接收模塊的所用的時(shí)間，算出時(shí)間差，判定聲響模塊所在的位置坐標(biāo)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1 聲音定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二、要求1. 基本要求(1) 設(shè)計(jì)制作一個(gè)聲響模塊，含信號產(chǎn)生電路、放大電路和微型揚(yáng)聲器等，每按鍵一次發(fā)聲一次，聲音信號的基波頻率為500Hz左右，聲音持續(xù)時(shí)間約為1s。要求聲響模塊采用3V以下電池供電，功耗不大于200mW。(2) 設(shè)計(jì)制作四路聲音接收模塊，由麥克風(fēng)、放大電路等組成，并分別與信息處理模塊相連接，以便將頻率為500Hz左右

10、的信號傳送至信息處理模塊。(3) 設(shè)計(jì)制作一個(gè)信息處理模塊，要求該模塊能根據(jù)從聲音接收模塊傳來的信號判斷聲響模塊所在位置的x、y坐標(biāo)，并以數(shù)字形式顯示x、y坐標(biāo)值，位置坐標(biāo)值誤差的絕對值不大于30mm。2. 發(fā)揮部分(1) 改善接收信號的放大電路性能，改進(jìn)算法，進(jìn)一步提高定位精度。(2) 控制聲響模塊以不間斷的連續(xù)周期波的形式發(fā)出聲音信號，其基波頻率為500Hz左右。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上移動(dòng)時(shí)，聲音定位系統(tǒng)能連續(xù)跟蹤顯示聲響模塊的x、y坐標(biāo)值，隨機(jī)停止聲響模塊的移動(dòng)，能立即穩(wěn)定地顯示聲響模塊的x、y坐標(biāo)值，誤差的絕對值不大于10mm。(3) 具有顯示聲響模塊移動(dòng)軌跡的功能。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上

11、按指定路徑移動(dòng)時(shí)，液晶顯示屏能動(dòng)態(tài)顯示聲響模塊移動(dòng)的軌跡，顯示的軌跡與聲響模塊移動(dòng)的路徑一致。(4) 其它。三、說明1. 注意預(yù)留測量聲響模塊功耗的電流電壓和信號放大電路輸出信號的測試點(diǎn)。2. 采用三個(gè)聲音接收模塊即可實(shí)現(xiàn)定位，第四個(gè)模塊可對定位作進(jìn)一步校正。3. 不允許聲響模塊與其他電路有任何連接，并要求在聲響模塊上做出明顯標(biāo)記，以便清晰判讀模塊所在坐標(biāo)數(shù)值。4. 聲響模塊移動(dòng)軌跡的顯示要求采用分辨率不低于128×64的液晶顯示屏。5. 注意聲音通過其它傳播介質(zhì)帶來的影響。四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分系統(tǒng)方案聲音定位系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2理論分析與計(jì)算聲響模塊分析、計(jì)算聲音接

12、收放大器分析、計(jì)算數(shù)據(jù)處理原理分析、計(jì)算5電路與程序設(shè)計(jì)聲響模塊電路設(shè)計(jì)聲音接收放大器電路設(shè)計(jì)測量、數(shù)據(jù)處理電路設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)及其流程圖8測試方案與測試結(jié)果測試方法與儀器測試數(shù)據(jù)完整性測試結(jié)果分析3設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性2總分20基本要求實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)12完成第（2）項(xiàng)16完成第（3）項(xiàng)12其它10總分506、手機(jī)藍(lán)牙考勤系統(tǒng)難度系數(shù):1.1一、任務(wù)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，利用手機(jī)藍(lán)牙功能實(shí)現(xiàn)考勤。系統(tǒng)能夠自動(dòng)記錄課堂考勤情況，并能對考勤記錄進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表。二、要求1. 基本要求（1）系統(tǒng)具有友好操作界面，能夠?qū)崿F(xiàn)考勤、查詢、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表功能

13、。（2）系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境可為PC機(jī)操作系統(tǒng)、手機(jī)Android/window phone/iPhone等系統(tǒng)。（3）在教室環(huán)境內(nèi)，不點(diǎn)名實(shí)現(xiàn)精確考勤記錄。2. 發(fā)揮部分（4） 云存儲和共享功能。三、說明1在教室內(nèi)測試考勤記錄功能，要求能夠?qū)?200人進(jìn)行考勤記錄。2考勤記錄至少包括學(xué)生姓名、班級、學(xué)號和考勤情況。 四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15模塊方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)20完成第（2）項(xiàng)30完成第（3）項(xiàng)30總分80發(fā)揮部分完成

14、第(4)項(xiàng)20總分207、手勢識別裝置難度系數(shù):1.2一、任務(wù)利用超聲波傳感器識別人的簡單手勢。設(shè)計(jì)裝置能夠識別兩種基本手勢，如圖1所示。圖1 手勢示意圖圖1中手勢從A姿態(tài)向右運(yùn)動(dòng)到B姿態(tài)為第一種手勢，從B姿態(tài)向左運(yùn)動(dòng)到A姿態(tài)為第二種手勢。二、要求1. 基本要求（1） 手勢識別的有效距離（手與傳感器的距離）在13米之間。（2） 能夠識別兩種基本手勢，且有明確的結(jié)果顯示。（3） 能夠?qū)煞N手勢（從A-B或從B-A）進(jìn)行計(jì)數(shù)，并有明確結(jié)果顯示。2. 發(fā)揮部分（4） 能夠識別其他手勢，如上揚(yáng)，下劃。三、說明1測試時(shí)手和傳感器之間不能有其他物品，身體保持靜止。2兩種手勢交叉各測量10次，根據(jù)每一次識別

15、的結(jié)果正確與否統(tǒng)計(jì)識別成功率。 四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15模塊方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)20完成第（2）項(xiàng)30完成第（3）項(xiàng)30總分80發(fā)揮部分完成第(4)項(xiàng)20總分208、數(shù)字式壓差、頻差測量儀難度系數(shù)1.0 一、 任務(wù)設(shè)計(jì)制作一個(gè)測量2路電壓信號的電壓幅值差、頻率差的儀表。二、 要求電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)需要進(jìn)行并網(wǎng)操作，自動(dòng)進(jìn)行并網(wǎng)操作需要采用自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置要精確反映所輸入的發(fā)電機(jī)端電壓和電網(wǎng)電壓之間的幅值差

16、、頻率差和相位差，這3個(gè)監(jiān)測量都在允許范圍內(nèi)時(shí)，才允許發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)。本題目設(shè)計(jì)要求是實(shí)時(shí)測量2路相交流電壓信號之間的電壓幅值差、頻率差和相位差，以確定是否滿足同期并網(wǎng)條件，如果上述3個(gè)條件都在允許范圍內(nèi)，給出允許信號指示，并實(shí)時(shí)顯示出壓差、頻差和相位差結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1、 基本要求（1） 可以測量2路不同頻率的電壓輸入信號之間的電壓幅值差和信號頻率差；（2） 電壓輸入信號為正弦信號，幅值范圍50V65V，頻率范圍45Hz55Hz；（3） 輸入阻抗100k；（4） 具有壓差、頻差的數(shù)字顯示功能，讀數(shù)范圍為精確度為0.1V、0.05Hz；（5） 可以預(yù)設(shè)壓差、頻差定值，

17、通過撥碼開關(guān)或者數(shù)字鍵盤輸入（6） 當(dāng)同時(shí)滿足壓差、頻差定值范圍時(shí)輸出燈光信號。2、 發(fā)揮部分（1） 測量2路輸入電壓信號的實(shí)時(shí)相位差，并實(shí)時(shí)顯示；（2） 相位差定值可設(shè)置，設(shè)置范圍1°30°，相位差在這個(gè)范圍內(nèi)時(shí)發(fā)燈光信號；（3） 相位差測量誤差1°；三、 評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)  目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)、模塊方案比較15電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算、模塊電路15測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性、測試結(jié)果分析10設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要、正文結(jié)構(gòu)完整性、圖表規(guī)范性10總分50基本要求完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)10完成第（4）項(xiàng)

18、10完成第（5）項(xiàng)10完成第（6）項(xiàng)10總分60發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)15完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)15總分409、溫度模擬及自動(dòng)控制系統(tǒng)難度系數(shù)：1.2一、 任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)溫度模擬及自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以模擬一些化學(xué)反應(yīng)中的放熱或者是吸熱過程，同時(shí)控制該過程在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)器可以采用不漏水的開口金屬槽代替，槽內(nèi)填充超過一半容積的水作為中間介質(zhì)（其內(nèi)空間為200mm×100mm×100mm）。在金屬槽的左下方底部安裝半導(dǎo)體致冷器件1，金屬槽的右下方底部安裝半導(dǎo)體致冷器件2。其系統(tǒng)的示意圖如圖1所示。溫度顯示 溫度自動(dòng)模擬系統(tǒng) 溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) 圖1 系統(tǒng)示

19、意圖在水槽中插入2只PT100，其中一支作為溫度顯示，另一支作為模擬系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的溫度反饋信號，同時(shí)在水中安裝攪拌裝置或者是水族箱所用循環(huán)水泵，主要作用是保證水槽中的水溫均一，或者采用手動(dòng)方式完成水?dāng)嚢?。二、要? 基本要求（1）控制用的半導(dǎo)體致冷器件2功率要大于模擬用半導(dǎo)體致冷器件1。（2）模擬系統(tǒng)中可以通過編程設(shè)定升降溫速度，誤差控制在±1/min，設(shè)定值范圍為520/min?？刂葡到y(tǒng)中可以在模擬系統(tǒng)中設(shè)定一個(gè)溫度值后，設(shè)定一個(gè)溫度控制值。通常情況下，模擬系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)先啟動(dòng)至少3分鐘后，控制系統(tǒng)才可以啟動(dòng)，溫度控制系統(tǒng)設(shè)定溫度范圍為0-40。（3）具有溫度顯示功能，可顯示實(shí)際水溫，

20、分辨率為0.1。 （4）當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值并穩(wěn)定后，盒內(nèi)溫度的波動(dòng)控制在±1以內(nèi)。要求溫度調(diào)控達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，必須給出聲或光提示信號。（5）當(dāng)控制系統(tǒng)設(shè)定溫度值與目前水溫的溫差為10時(shí), 要求達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的調(diào)節(jié)時(shí)間小于等于5分鐘，穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度波動(dòng)在±1以內(nèi)。 2 發(fā)揮部分 （1）當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值并穩(wěn)定后，盒內(nèi)溫度的波動(dòng)控制在±0.2以內(nèi)。 （2）當(dāng)設(shè)定的調(diào)節(jié)溫差為15時(shí), 盡量減少達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的調(diào)節(jié)時(shí)間，并要求超調(diào)量不超過1，穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度波動(dòng)在±0.2以內(nèi)。 （3）能記錄并實(shí)時(shí)顯示溫度調(diào)節(jié)過程的曲線, 顯示的誤差絕對值小于0.1。 （4）模

21、擬系統(tǒng)中升降溫度可以設(shè)置為曲線模式，曲線可以是正弦波或者是其他波形。 三、說明1.水槽的材料采用厚度為2mm的不銹鋼板。2.采用陶瓷平板型半導(dǎo)體致冷器件實(shí)現(xiàn)制冷或加熱，如果單片功率不夠允許多片串聯(lián)，建議控制用半導(dǎo)體致冷器件功率大于模擬用半導(dǎo)體致冷器件功率2倍。3.設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15模塊方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分實(shí)

22、際制作完成情況50總分50發(fā)揮部分完成第(1)項(xiàng)10完成第(2)項(xiàng)20完成第(3)項(xiàng)10完成第(4)項(xiàng)10總分5010、小型熱帶魚缸低壓加熱棒難度系數(shù):1.0一、任務(wù)矩形玻璃魚缸的最大尺寸為：長210mm、寬150mm、高170mm（水深150mm）,玻璃厚度為3mm。加熱前原有最低室溫水溫：攝氏5度。設(shè)計(jì)一套小型熱帶魚缸低壓加熱棒，使用時(shí)放入魚缸水中（加熱元件要全部沒入水中），能使北方家庭的室內(nèi)在秋、冬、春三季能正常飼養(yǎng)小型熱帶觀賞魚。加熱元件（不限）要放入玻璃管、不銹鋼管等（不一定非要圓柱形）內(nèi)并加以密封以防止漏電或降低加熱元件使用壽命。二、要求2.1 基本要求（1） 溫度測量范圍：050

23、，誤差不大于±1。（2） 溫度控制范圍：1535，誤差不大于±2。（3） 供電電源只能選擇：直流36伏。（4）能數(shù)字顯示溫度的給定值及測量值（兩位數(shù)即可，液晶或LED數(shù)碼管任選，水下水上顯示任選一種）。（5）最大加熱功率：不超過50瓦（滿足控溫要求的前提下越小越好）（6）加熱及控制電路中不能有繼電器、雙金屬片等機(jī)械動(dòng)作的開關(guān)元件（可以用：可控硅、MOSFET、IGBT等），也不能用接觸式電位器、滑動(dòng)變阻器來設(shè)定溫度的給定值（可以用：按鍵、遙控器、手機(jī)、平板電腦等）。（7）不能用普通的（通斷式）兩位式、三位式控制（可以采用連續(xù)PID、時(shí)間比例/時(shí)間PID、模糊控制）。（8）加

24、熱元件不能采用普通PWM調(diào)壓方式工作以減少高次諧波輻射（可以采用：調(diào)功方式或過零觸發(fā)方式）。2.2 發(fā)揮部分（1）36V電動(dòng)車蓄電池與交流220v市電兩用（有蓄電池充電電路）。（2）防止加熱元件干燒（水漏光或沒有沒過加熱元件時(shí)）。（3）控制器失靈、全電壓長期加熱時(shí)，水溫不超過36（即：盡量減小最大加熱功率）。（4）有防止加熱棒外殼產(chǎn)生水垢的辦法。（5）盡量縮小加熱棒的外形尺寸。（6）設(shè)計(jì)好加熱棒的安裝方式以便對整個(gè)魚缸的水溫能均勻加熱。二、 說明1.盡量不用木材（易腐爛）和鐵（易生銹，但鍍鋅的鐵螺絲釘可以用）。2.盡量防止漏電、起火。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案

25、設(shè)計(jì)15模塊方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)4完成第（2）項(xiàng)4完成第（3）項(xiàng)4完成第（4）項(xiàng)4完成第（5）項(xiàng)4完成第（6）項(xiàng)4完成第（7）項(xiàng)4完成第（8）項(xiàng)4總分32發(fā)揮部分完成第(1)項(xiàng)3完成第(2)項(xiàng)3完成第(3)項(xiàng)3完成第(4)項(xiàng)3完成第(5)項(xiàng)3完成第(6)項(xiàng)3總分1811、智能除塵吹風(fēng)機(jī)難度系數(shù)：1.05一、任務(wù)對于設(shè)備中的除塵吹風(fēng)機(jī)通常比吸塵器有效，但是如何能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速來控制風(fēng)量及何時(shí)變速是本任務(wù)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本設(shè)計(jì)要求當(dāng)吹風(fēng)機(jī)開機(jī)后工作中工作轉(zhuǎn)速，當(dāng)固定吹

26、某一位置時(shí)（如灰塵較多的地方），電機(jī)開始加速直至最大轉(zhuǎn)速，當(dāng)吹風(fēng)機(jī)位置變化時(shí)（如吹風(fēng)機(jī)在移動(dòng)過程中）電機(jī)轉(zhuǎn)速下降至工作轉(zhuǎn)速。二、要求1基本要求（1） 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓無級變速。（2） 轉(zhuǎn)速0-16000rpm，工作轉(zhuǎn)速10000rpm。（3） 能夠感知風(fēng)機(jī)位置的變化，可采用陀螺儀實(shí)現(xiàn)，也可采用其他方法。（4）電壓過載保護(hù)。2. 發(fā)揮部分（1）調(diào)頻無級變速。（2）轉(zhuǎn)速改變模式可選，即一種模式為任務(wù)中的吹固定位置時(shí)為最大轉(zhuǎn)速，移動(dòng)時(shí)為工作轉(zhuǎn)速；相反，另一種模式為風(fēng)機(jī)吹固定位置時(shí)為工作轉(zhuǎn)速，移動(dòng)吹灰塵時(shí)為最大轉(zhuǎn)速。三、說明電機(jī)及聚風(fēng)管等附件可以購買，其他需自行設(shè)計(jì)。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告

27、方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15方案比較電路設(shè)計(jì)電路組成和理論計(jì)算15測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求正文結(jié)構(gòu)完整性10圖表、公式規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)20完成第（2）項(xiàng)20完成第（3）項(xiàng)20完成第（4）項(xiàng)10總分70發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)15完成第（2）項(xiàng)15總分3012、智能旅游景點(diǎn)介紹儀難度系數(shù):1.1一、任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)旅游景點(diǎn)自動(dòng)介紹的儀器，使人們在參觀各個(gè)景區(qū)的時(shí)候，盡管沒有導(dǎo)游的引導(dǎo)介紹，旅游者可以借助智能旅游景點(diǎn)介紹儀了解相應(yīng)的景區(qū)的文化內(nèi)涵，景點(diǎn)來源等信息，使人們更好的享受旅途的快樂。二、要求2.1 基本要求（1）自動(dòng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位，并將時(shí)間顯示在顯示屏上

28、。（2）實(shí)現(xiàn)語音講解，實(shí)現(xiàn)對旅游景點(diǎn)的來源，經(jīng)典文化等的講解。（3）可以實(shí)現(xiàn)對語音播放聲音大小的控制。2.2 擴(kuò)展要求（4）編寫相應(yīng)的上位機(jī)軟件，使其可以連接互聯(lián)網(wǎng)，使用者可以從網(wǎng)上自動(dòng)獲取旅游景點(diǎn)的地址以及周圍景點(diǎn)并進(jìn)行相應(yīng)的導(dǎo)航。（5）實(shí)現(xiàn)語音的雙向通信，使用者語音輸入景點(diǎn)名稱，智能旅游景點(diǎn)介紹儀輸出相應(yīng)的語音介紹，介紹相應(yīng)景點(diǎn)。（非特定性人語音）（6）使用PCB畫板，使作品的體積盡可能的小。三、說明1.使設(shè)計(jì)更為方便，小巧，便于攜帶。2.語音具有可辨別性，可清晰的識別語音。3.作品的部分大體實(shí)際應(yīng)用狀況如下：假設(shè)我需要進(jìn)入趵突泉，則我進(jìn)入趵突泉后，當(dāng)我打開我們的設(shè)備，語音輸入“趵突泉介紹

29、”，作品則智能語音介紹趵突泉相應(yīng)的知識，液晶顯示相應(yīng)的時(shí)間等相關(guān)信息，并在上位機(jī)上顯示相應(yīng)的地點(diǎn)經(jīng)緯度，景點(diǎn)名稱，周圍相近的景點(diǎn)，以及可以進(jìn)行相應(yīng)景點(diǎn)的導(dǎo)航。這個(gè)設(shè)計(jì)可以連接wifi無線網(wǎng)絡(luò)或者2G/3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，并隨著使用者的位置變化坐標(biāo)景點(diǎn)等信息也產(chǎn)生實(shí)時(shí)的改變。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證與設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì)15模塊方案比較電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成和理論計(jì)算15模塊電路測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性10測試結(jié)果分析報(bào)告要求摘要10正文結(jié)構(gòu)完整性圖表的規(guī)范性總分50基本部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)20完成第（3）項(xiàng)10總分40發(fā)揮部分完成第(4)項(xiàng)25完成第(5)項(xiàng)15完成第(

30、6)項(xiàng)20總分6013、LED點(diǎn)陣書寫顯示屏難度系數(shù):1.0一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于32×32點(diǎn)陣LED模塊的書寫顯示屏，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在控制器的管理下，LED點(diǎn)陣模塊顯示屏工作在人眼不易覺察的掃描微亮和人眼可見的顯示點(diǎn)亮模式下；當(dāng)光筆觸及LED點(diǎn)陣模塊表面時(shí)，先由光筆檢測觸及位置處LED點(diǎn)的掃描微亮以獲取其行列坐標(biāo)，再依據(jù)功能需求決定該坐標(biāo)處的LED是否點(diǎn)亮至人眼可見的顯示狀態(tài)（如圖1中光筆接觸處的深色LED點(diǎn)已被點(diǎn)亮），從而在屏上實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮、劃亮、反顯、整屏擦除、筆畫擦除、連寫多字、對象拖移”等書寫顯示功能。  圖1  LED點(diǎn)陣書寫顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二、要求1基本要求（1）在“點(diǎn)亮”功能下