江西省歷設計賽題

江西省歷年電子設計競賽題如何提高電子設計能力？1、多進行實際動手制作。2、多分析各種應用電路圖和其工作原理說明。3、充分利用圖書、期刊、網絡等各種渠道了解元器件的原理特點、技術應用等信息。部分有關電子設計的網站/bbs1

/Index.html省電子設計現(xiàn)場賽要求掌握的范圍NE555，LM324，LM339，

CD4017，CD4511，CD4011，共陰七段數(shù)碼管，熱敏電阻，光敏元件，紅外發(fā)射、接收管，繼電器等。需掌握的電路設計內容：電源電路、熱敏、光敏等控制電路、振蕩電路、計數(shù)電路、任意方式編碼及顯示電路等。需熟悉、掌握的集成電路芯片和傳感元件：第一部分：主要元器件特性回顧十進制計數(shù)器CD4017：CO：進位脈沖輸出CP：時鐘輸入端CR：清除端（高有效）INH：使能端（低有效）Q0-Q9計數(shù)脈沖輸出端VDD：正電源VSS：地引出端功能符號十進制計數(shù)器CD4017：

INH為低電平時，計數(shù)器在時鐘上升沿計數(shù)；反之，計數(shù)功能無效。CR為高電平時，計數(shù)器清零。BCD-7段譯碼器/驅動器

CD4511：

CD4511是一個用于驅動共陰極LED（數(shù)碼管）顯示器的BCD碼—七段碼譯碼器，特點如下：具有BCD轉換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域寗覮ED顯示器。BCD-7段譯碼器/驅動器

CD4511：引腳介紹：

A、B、C、D、為8421BCD碼輸入端。

a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。BCD-7段譯碼器/驅動器

CD4511：引腳介紹：

BI：消隱輸入控制端，低電平有效。

LT：測試信號輸入端，低電平有效。LE：鎖存控制端。

LE=0時，直通。

LE=1時，鎖存555時基電路

555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結合在同一硅片上的組合集成電路。它設計新穎，構思奇巧，用途廣泛，其用途之廣幾乎遍及電子應用的各個領域，

1腳—GND,接地腳；2腳—／TR,低電平觸發(fā)端

3腳—Vo,電路的輸出端；4腳—／MR,復位端，低有效

5腳—VC,電壓控制端；6腳—TH,閾值輸入端

7腳—DIS，放電端；8腳—VCC,電源電壓端，其電壓范圍為：3～18V555內部結構及引腳圖1、TR（2腳）＜1/3VCC，Vo輸出為高，放電管截止2、TH（6腳）

＞2/3VCC

，Vo輸出為低，放電管導通（放電管⑦腳狀態(tài)與輸出端③腳狀態(tài)相同）3、MR（4腳）=0，Vo輸出為低要點：運算放大器及電壓比較器常用的運算放大器集成電路芯片有：LM324、NE5532等（比賽中常當電壓比較器用）常用的電壓比較器集成電路芯片有：LM339、LM393等（注意：LM393、LM339使用時輸出端應外加上拉電阻）電壓比較器電路符號LM324引腳圖運算放大器電路符號LM339引腳圖

用運放或電壓比較器比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓，另一端加一個待比較的信號電壓。當“+”端電壓高于“-”端時，輸出端輸出高電平。當“-”端電壓高于“+”端時，輸出端輸出低電位。兩個輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉換到另一種狀態(tài).

第二部分：歷屆競賽試題分析賽題一：九路數(shù)顯智力搶答器具體要求：1、九路搶答按鈕2、數(shù)碼顯示器顯示搶答路數(shù)號3、蜂鳴聲提示4、具備優(yōu)先控制5、主持人手動按鈕復位6、主要使用芯片：CD4511，數(shù)碼管，二極管，三極管，按鈕等電路框圖十進制二進制編碼譯碼鎖存驅動數(shù)碼顯示直流電源音響復位按鍵十進制-二進制編碼表按鍵DCBA無0000S10001S20010S30011S40100S50101S60110S70111S81000S91001編碼表達式:A=S1+S3+S5+S7B=S2+S3+S6+S7C=S4+S5+S6+S7D=S8+S9十進制～二進制編碼電路BCD-七段譯碼表輸入輸出DCBAabcdefg顯示000011111100000101100001001011011012001111110013010001100114010110110115011000111116011111100007100011111118100111100119不鎖存顯示譯碼、驅動、鎖存電路音響電路電源電路九路數(shù)顯搶答器完整電路賽題二：路燈自動控制開關題意：有一集鎮(zhèn)的街道路燈，以高壓汞燈與鈉燈隔盞交叉安排在街道兩旁，為了節(jié)約用電，當行人稀少的后半夜，將鈉燈關閉，僅保留汞燈。制作要求：用紅色發(fā)光二極管模擬高壓鈉燈，綠色發(fā)光二極管模擬高壓汞燈。天黑時所有燈亮，6秒鐘后紅色發(fā)光二極管滅，天亮后綠色發(fā)光二極管滅。如此循環(huán)往復。路燈自動控制開關電路賽題三：超溫報警電路題意：在現(xiàn)實生活中，常有一種工程技術，既帶有自動溫度補償?shù)脑O備，在規(guī)定溫度內正常工作。但是為了設備安全，需設定工作的上限溫度，萬一溫度補償失效，設備溫度一旦超出上限溫度時，便立即切斷工作電源并報警。而待設備修復之后，再投入使用。制作要求

制作中用數(shù)顯電路代替工作件，接通電源后，數(shù)顯電路會周而復始地按“0-1-2-8-4-0-1-2-8-4”顯示數(shù)字。當用發(fā)熱的烙鐵靠近熱敏元件（負溫度系數(shù)熱敏電阻），約幾秒鐘后，熱敏元件感受的溫度超過工作件溫度上限，溫控電路工作，首先切斷發(fā)熱件電源，紅色發(fā)光二極管亮，1秒鐘后切斷數(shù)顯電路電源，并同時發(fā)出斷續(xù)的報警聲。當溫度恢復正常后，報警聲停，數(shù)顯及發(fā)熱件電源恢復，電路重新工作。超溫報警電路電源電路溫度取樣及控制電路振蕩信號源電路計數(shù)-編碼真值表脈沖計數(shù)輸出顯示DCBA1Q0000002Q1100013Q2200104Q3810005Q4401006Q5000007Q6100018Q7200109Q88100010Q940100A=Q1+Q6B=Q2+Q7C=Q4+Q9D=Q3+Q8計數(shù)輸出及編碼電路(此電路編碼接法顯示順序為0-1-2-8-4-0-1-2-8-4)LED數(shù)碼管顯示電路賽題四：觸摸顯示電路題意：設計并制作帶有觸摸電極的電路，當電路得電，便能以“1－4－7－2－5－8－3－6－9”（不顯示0）的順序循環(huán)顯示數(shù)字，幾秒鐘后就停顯、消隱。而后，再觸摸，又重復以上顯示，約10秒種后自行停顯并消隱，如此周而復始。

為了顯示工作狀態(tài)，用綠色發(fā)光二極管指示電源工作狀態(tài)；用紅色發(fā)光二極管指示觸摸開關的狀態(tài)，當手指未觸摸電路電極時，紅色發(fā)光二極管亮，手指觸摸電極時，紅色發(fā)光二極管滅。電路框圖此作品為南昌理工學院學生比賽作品電源電路顯示電路計數(shù)-編碼真值表脈沖計數(shù)輸出顯示DCBA1Q0100012Q1401003Q2701114Q3200105Q4501016Q5810007Q6300118Q7601109Q891001A=Q0+Q2+Q4+Q6+Q8；B=Q2+Q3+Q6+Q7C=Q1+Q2+Q4+Q7；D=Q5+Q8；RST=Q9計數(shù)／編碼電路計數(shù)脈沖發(fā)生器電路開機延時電路觸摸單穩(wěn)電路完整電路有問題“或”電路應改成“與”電路賽題五：電扇變速調速器題意：設計并制作一個至少有三級變速的簡單的電扇調速器（或燈光調光器）。其要求是當分別數(shù)顯0、1、2三個數(shù)字時，電扇相應處于失電、強電（市電電壓）、弱電（小于市電電壓）三擋級的供電狀態(tài)。（市電為220V50HZ）。要求該調速（調光）器有如下功能：

白天，手動（自動控制失效）控制燈泡的供電，即每當用手按動一次調速（調光）器的按鍵時，顯示的數(shù)碼變動一次，對應的燈泡（或電扇）供電變化一擋。晚上，自動（手動失效）控制燈泡的供電，即當調速（調光）器得電后，自行數(shù)顯“0-1-2”循環(huán)往復顯字的同時，對應有燈泡“失電（滅）-強電（正常亮度）-弱電（暗談）循環(huán)往復的過程。提供的元器件有：

LM358、NE555、CD4011、CD4017、CD4511、光敏電阻、數(shù)碼管、雙向晶閘管97A6、按鍵開關、保險管、繼電器、變壓器、燈泡、燈頭，其它分立元件若干。電路框圖此設計為學生比賽時的作品電源電路的設計光控電路的設計控制電路設計計數(shù)編碼電路計數(shù)信號產生電路手動控制電路譯碼/驅動顯示電路雙向可控硅97A6最大電流可達1A，最大出功率為60W，耐壓為600V。雙向可控硅控制電路當D3導通、D4截止時，Q1三極管通，則9V電壓通過三極管CE極而觸發(fā)97A6晶閘管，此時燈最亮（強電）。當D4導通、D3截止時，Q2三極管導通，導通電壓流過電阻R17降壓而輸出，此時燈微亮（弱電）。R17可以調節(jié)電燈的亮度。

完整電路有問題校內電子競賽：

手動啟動倒計時顯示電路

設計并制作一個倒計時顯示電路，接通電源后電路處于待機狀態(tài)，只有當按下啟動按紐后，電路才開始工作。電路工作時，通過一個LED數(shù)碼顯示管從5開始倒計數(shù)顯示，顯示至1后自動停止，即數(shù)碼管按“5－4－3－2－1”過程顯示，顯示停止后，用一個綠色發(fā)光二極管做指示。再次按動啟動按紐后，顯示數(shù)碼管重復上述過程后再次停止.參考設計：賽題六：易拉罐生產線計數(shù)器

2007年江西省大學生電子設計現(xiàn)場賽題目，現(xiàn)要求培訓學生在了解題意后，獨立設計并完成制作。

題意：在賽場提供的器材中，選取必要的元件，設計、制作能對飲料易拉罐自動計數(shù)且數(shù)顯計數(shù)量的裝置。生產單位常采用如下紅外自動計數(shù)裝置，將裝有飲料的易拉罐放在馬達帶動的傳動帶上，在傳動帶運動的過程中讓每罐易拉罐依次同一方向地穿過紅外發(fā)射、接收系統(tǒng)，形成計數(shù)脈沖，然后計數(shù)脈沖經電路加工、計數(shù)，再數(shù)顯易拉罐計數(shù)結果，則就知道其生產量。

題意：限于賽場條件，不可能每位參賽者面前提供馬達傳動的易拉罐，只能模擬。故要求將紅外發(fā)射、接收系統(tǒng)安置在作品的萬能板上，二者保持1cm以上的距離即可，用參賽證對折后插入紅外發(fā)射、接收系統(tǒng)中，表示有易拉罐穿過紅外線，拔出則無，于是在電路上同樣可形成計數(shù)脈沖。具體要求：作品接入電源，電源指示燈（綠燈）亮?！謩忧辶悖@示“00”?！M易拉罐傳動形成計數(shù)脈沖，計數(shù)脈沖指示燈(黃燈)亮?！S著模擬易拉罐穿過紅外收、發(fā)系統(tǒng)的次數(shù)漸增，計數(shù)器計數(shù)漸增，顯示器依次顯示01，02，03，……10，11，12，13，……20。一旦計數(shù)達20，計數(shù)脈沖形成電路便停止工作，自然沒有計數(shù)脈沖輸出，計數(shù)脈沖指示燈不再閃亮，顯示器也停止在“20”，無論紅外系統(tǒng)內有否物件穿插，始終顯示“20”不變，表示此時計滿一箱；——→要繼續(xù)計數(shù)，必須先清零，顯示“00”，方可開始新一輪計數(shù)，直至顯示“20”，表明又計滿一箱。……