2023年電子大賽初選測試題

安徽師范高校物理與電子信息學(xué)院

2023年安徽省高校生電子設(shè)計大賽

初選測試題

在初賽非制作實物的任務(wù)中，重點考察：

1.學(xué)生對系統(tǒng)的功能分析和模塊劃分實力。

2.學(xué)生對相關(guān)資料搜集和整理實力。

3.學(xué)生對工具軟件的運用實力（包括編程軟件，電子電路仿真，

PCB制作實力）。報告中要求能具備對系統(tǒng)進行功能分解、功能模塊

設(shè)計（原理圖和PCB）、原理說明、仿真分析等。

系統(tǒng)功能不要求全部完成，但應(yīng)盡可能地發(fā)揮，以便脫穎而出。

要求：

1.每隊只選做其中一項。

2.時間：2014年5月24日——5月31日。

3.形式：電子襠發(fā)給陶文海老師（taowenhai7303@aliyun）;

做好匯報（最好是PPT）和答辯的打算工作（時間另行通知）。

1好用音頻放大器

一、任務(wù)

設(shè)計并制作低頻功率放大器。其原理示意圖如下：

負載電阻

R=8歐

二、要求

1.基本要求

（1）在放大通道的正弦信號輸入電壓幅度為（5-700）mVpp,采納雙電源供電,

不大于±20V；等效負載電阻RL為8Q下，放大器應(yīng)滿意：（功率放大部分單獨

供電）

①.最大不失真輸出功率PORN15W；（失真度小于5%）

②.帶寬BWN（40-20000）Hz；（功放部分）

③.在POR下的效率及0%；④在前置放大級輸入端溝通短接到地時，RL=8Q上

的溝通聲Vpp<400mVo

⑤.前置放大器具有低音、中音、高音調(diào)整功能。

⑥.具有音量調(diào)整功能。

（前置放大器只能用常規(guī)運放或三極管不得采納專用前置集成電路、功放部

分只采納分立元件不得采納專用集勝利放）

2.發(fā)揮部分

①.制作數(shù)字音量限制電路（不行運用專用音響音量限制集成電路，可用通用數(shù)

字電路及單片機限制電路實現(xiàn)），用兩只輕觸開關(guān)分別實現(xiàn)音量的加減，限制等

級不小于8級。

②.制作四路音源選擇電路，用輕觸開關(guān)（單只或四只）實現(xiàn)音源轉(zhuǎn)換。

③.功能顯示：音源選擇顯示，音量等級顯示。

④.自制放大器所需的電源（電源變壓器可購成品）。

⑤.其它。

2程控濾波器

一、任務(wù)

設(shè)計并制作程控濾波器，其組成如圖1所示。放大器增益可設(shè)置；低通或高

通濾波器通帶、截止頻率等參數(shù)可設(shè)置。

圖1程控濾波器組成框圖

二、要求

1.基本要求

(1)放大器輸入正弦信號電壓振幅為10mV,電壓增益為40dB,增益10dB步

進可調(diào)，通頻帶為100Hz?40kHz,放大器輸出電壓無明顯失真。

(2)濾波器可設(shè)置為低通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz?20kHz范圍內(nèi)

可調(diào)，調(diào)整的頻率步進為1kHz,2fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB,

RL=lkQ。

(3)濾波器可設(shè)置為高通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz?20kHz范圍內(nèi)

可調(diào)，調(diào)整的頻率步進為1kHz,0.5fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于

30dB,RL=lkQo

(4)電壓增益與截止頻率的誤差均不大于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60dB,輸入信號電壓振幅為10mV；增益10dB步進可

調(diào)，電壓增益誤差不大于5%。

(2)制作一個四階橢圓型低通濾波器，帶內(nèi)起伏WldB,-3dB通帶為50kHz,

要求放大器與低通濾波器在200kHz處的總電壓增益小于5dB,-3dB通帶誤差不

大于5%o

(3)制作一個簡易幅頻特性測試儀，其掃頻輸出信號的頻率變更范圍是100Hz?

200kHz,頻率步進10kHz。

(4)其他。

三、說明

設(shè)計報告正文應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖和主要的

測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結(jié)果可用附件給出。

四、評分標準

項目滿分

系統(tǒng)方案15

理論分析與計算15

設(shè)計

電路與程序設(shè)計5

報告

測試方案與測試結(jié)果10

設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性5

總分50

基本

實際制作完成狀況50

要求

完成第（1）項14

完成第（2）項16

發(fā)揮

完成第（3）項15

部分

其他5

總分50

3觸摸限制式線性直流穩(wěn)壓電源

一、任務(wù)

設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源，用觸摸的方式調(diào)整輸出電壓值。

二、要求：采納220V市電供電

1、基本要求

(1)輸出電壓1.25V~6V；

(2)用手觸摸實現(xiàn)電壓增減調(diào)整，電壓步進0.2V；

(3)紋波GOmV,輸出電流不小于1A；

(4)顯示輸出電壓；

(5)具有過載愛護功能，負載復(fù)原后可自動復(fù)原；

2、發(fā)揮部分

(1)擴展輸出電壓為0~15V；

(2)電壓步進0.05V；

(3)擴展最大輸出電流至3A；

(4)顯示輸出電流，過載電流可分6檔設(shè)定；

(5)其它；

4三相正弦波變頻電源

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個三相正弦波變頻電源，輸出線電壓有效值為36V,最大負載電流

有效值為3A,負載為三相對稱阻性負載（Y接法）。變頻電源框圖如下圖所示。

二、要求

1、基本要求

（1）輸出頻率范圍為20Hz?100Hz的三相對稱溝通電，各相電壓有效值之差小

于0.5V；

（2）輸出電壓波形應(yīng)盡量接近正弦波，用示波器視察無明顯失真；

（3）當輸入電壓為198V-242V,負載電流有效值為0.5?3A時，輸出線電壓

有效值應(yīng)保持在36V,誤差的肯定值小于5%；

（4）具有過流愛護（輸出電流有效值達3.6A時動作）、負載缺相愛護及負載不對

稱愛護（三相電流中隨意兩相電流之差大于0.5A時動作）功能，愛護時自動切斷

輸入溝通電源。

2、發(fā)揮部分

（1）當輸入電壓為198V?242V,負載電流有效值為0.5?3A時，輸出線電壓

有效值應(yīng)保持在36V,誤差的肯定值小于1%；

（2）設(shè)計制作具有測量、顯示該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的電路,

測量誤差的肯定值小于5%；

（3）變頻電源輸出頻率在50Hz以上時，輸出相電壓的失真度小于5%；

（4）其他。

三、評分標準

項目滿分

設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，電路圖

及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析50

基本要求

實際完成狀況50

完成第（1）項10

完成第（2）項24

發(fā)揮部分

完成第（3）項11

其它5

四、說明

1、在調(diào)試過程中，要留意平安；

2、不能運用產(chǎn)生SPWM（正弦波脈寬調(diào)制）波形的專用芯片；

3、必要時，可以在隔離變壓器前運用自耦變壓器調(diào)整輸入電壓，可用三相電阻

箱模擬負載；

4、測量短■度時，應(yīng)留意輸入信號的衰減以及與失真度儀的隔離等問題；

5、輸出功率可通過電流、電壓的測量值計算。

5直流電子負載

一、任務(wù)

電子負載用于測試直流穩(wěn)壓電源、蓄電池等電源的性能。設(shè)計和制作一臺電子負

載，有恒流和恒壓兩種模式，可手動切換。恒流方式時要求不論輸入電壓如何變

更(在肯定范圍內(nèi))，流過該電子負載的電流恒定，且電流值可設(shè)定。工作于恒

壓方式時，電子負載端電壓保持恒定，且可設(shè)定，流入電子負載的電流隨被測直

流電源的電壓變更而變更。

二、要求

1.基本要求

(1)負載工作模式：恒壓(CV)、恒流(CC)兩種模式可選擇。

(2)電壓設(shè)置及讀出范圍：1.00V-20.0V。

(3)電流設(shè)置及讀出范圍：100mA-3.00A。

(4)顯示辨別力及誤差：至少具有三位數(shù)，相對誤差小于5虬

2.發(fā)揮部分

(1)增加恒阻(CR)模式。

(2)擴大負載參數(shù)的設(shè)置及讀出范圍。

(3)具備自動過載愛護設(shè)計。

(4)其它。

三、說明

(1)負載參數(shù)可調(diào)整設(shè)置，人工預(yù)置或數(shù)字程控皆可。

(2)負載參數(shù)可數(shù)字化顯示，兩種負載參數(shù)(CV、CC)同時顯示。

(3)實現(xiàn)原理可參考下圖。

四、評分標準

項目主要內(nèi)容滿分

總體方案論證總體方案描述和方案選擇5

恒壓恒流原理

理論分析與計算比較和檢測電路設(shè)計10

功率限制方法

總體電路圖

電路與程序設(shè)計6

工作流程圖

設(shè)計報告

調(diào)試方法與儀器

測試方案與測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性5

測試結(jié)果分析

摘要

設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)4

圖表的規(guī)范性

小計30

基本要求實際制作完成狀況50

完成第（1）項20

完成第（2）項10

發(fā)揮部分完成第（3）項10

其他10

小計50

總分130

6脈沖信號參數(shù)測試儀

一、任務(wù)

設(shè)計制作一個脈沖信號測試儀，可以測量脈沖信號的幅值、頻率、周期、占

空比、上升和下降時間等參數(shù)。

二、要求

1.基本功能

(1)脈沖信號幅值范圍為：0.2VP?5VP，測量精度W±2%；

(2)脈沖信號頻率范圍為：IHz-lOOKHz；頻率測量精度＜±0.1%,周期測量精

度W±0.1%

(3)占空比測量范圍為：10%?90%,測量誤差W10%；

(4)比較電平設(shè)置范圍：0.2V-5V,步進小于0.2V；

(5)上升時間和下降時間測量范圍為lus?1ms,測量誤差Wlus；

2.發(fā)揮部分

(1)脈沖信號頻率范圍為：1Hz?500KHZ；頻率測量精度W±0.01%,周期測量精

度W±0.01%；

(2)占空比測量范圍為：5%?95%,測量誤差W5%；

(3)上升時間和下降時間測量范圍為20ns?1ms,測量誤差W20ns；

(4)其它。

三、說明

(1)脈沖信號為單極性信號，在測試過程中可以用三角波為被測脈沖信號；

7波形發(fā)生器

一、任務(wù)

設(shè)計能產(chǎn)生三角波、方波、正弦波等波形函數(shù)信號發(fā)生器，波形的頻率可用

程序限制變更。采納STC89c52單片機主限制器，加上外圍器件和鍵盤，通過鍵

盤限制波形頻率的增減以及波形的選擇，并用LED顯示頻率大小。在單片機的

輸出端口接DAC0832進行DA轉(zhuǎn)換，再通進行濾波放大電路輸出波形。

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）用鍵盤輸入編輯生成上述三種波形（同周期）的線性組合波形，以及

由基波及其諧波（5次以下）線性組合的波形。

（3）具有波形存儲功能。

（4）輸出波形的頻率范圍為100Hz?20kHz（非正弦波頻率按10次諧波計

算）；重復(fù)頻率可調(diào)，頻率步進間隔SlOOHz。

（5）輸出波形幅度范圍0?5V（峰-峰值）,可按步進0.1V（峰-峰值）調(diào)整。

（6）具有顯示輸出波形的類型、重復(fù)頻率（周期）和幅度的功能。

2.發(fā)揮部分

（1）輸出波形頻率范圍擴展至100Hz?200kHz。

（2）用鍵盤或其他輸入裝置產(chǎn)生隨意波形。

（3）增加穩(wěn)幅輸出功能，當負載變更時，輸出電壓幅度變更不大于±3%（負

載電阻變更范圍：100C?8）。

（4）具有掉電存儲功能，可存儲掉電前用戶編輯的波形和設(shè)置。

（5）可產(chǎn)生單次或多次（1000次以下）特定波形（如產(chǎn)生1個半周期三角

波輸出）。

（6）其它（如增加頻譜分析、失真度分析、頻率擴展＞200kHz、掃頻輸出

等功能）。

三、評分標準

項目滿分

設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，

電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試50

基本要求結(jié)果分析。

實際制作完成狀況50

完成第（1）項10

發(fā)揮部分完成第（2）項10

完成第（3）項10

完成第（4）項5

完成第（5）項5

完成第（6）項10

8簡易混合信號示波器

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一臺簡易混合信號示波器（MSO）,其組成框圖如圖1所

示：

圖1簡易混合信號示波器框圖

二、要求

1.基本要求

（1）被測信號要求：

類型：正弦波；

頻率：1OOHzWfW500KHz；

幅度（峰峰值）：O.lVWVp-pWlOV。

（2）儀器能對被測信號進行采集、存儲與顯示，顯示波形無明顯失真，顯示信

號幅度無明顯變更。

（3）垂直靈敏度分為0.05V/div>0.5V/div>IV/div和2V/div共四檔（手動調(diào)整）；

觸發(fā)方式為自動；電壓誤差W5%。

（4）水平顯示辨別率220點/div,設(shè)置Ims/div、0.1ms/div、10四/div、lgs/div

共四檔掃描速度（手動調(diào)整）。

（5）輸字信號發(fā)生器循環(huán)輸出4路數(shù)字信號，其波特率為10Mb/s,碼長為16

位，碼型有加計數(shù)、減計數(shù)兩種固定碼型。

（6）在示波器同一液晶屏上顯示輸出信號的碼型示意波形。

2.發(fā)揮部分

（1）增加垂直靈敏度檔位，使被測信號幅度達到：0.05V^Vp-p<20Vo

（2）增加掃描速度擋位，使被測信號頻率達到：lOHzWfW5MHz。

（3）信號發(fā)生器的碼率可變（lOMb/s,2OMb/s,3OMb/s）,通過鍵盤能隨意設(shè)置

碼型，并輸出相應(yīng)波特率和碼型的4路數(shù)字信號。

三、說明

1.示波器所測試的模擬信號和數(shù)字信號應(yīng)同時顯示在同一液晶屏上。

2.不限制數(shù)字信號發(fā)生器輸出信號的邏輯電平。

四、評分標準

項目基本內(nèi)容分數(shù)

設(shè)計報告結(jié)構(gòu)4

設(shè)計報告格式2

設(shè)計報告

設(shè)計報告正文14

小計20

基本要求實際制作完成狀況50

完成第（1）項15

完成第（2）項15

發(fā)揮部分完成第（3）項15

其他5

小計50

總分120

9簡易光控智能小車

一、任務(wù)

1.基本要求

（1）電動小車在動身區(qū)（車體不能超出動身區(qū)，按起動鍵后不能對小車進

行操作），能自動把車頭對準光源，對準后發(fā)出聲或光提示，并且停15秒鐘；

（2）完成基本要求（1）后，小車自動起動，小車能通過光引導(dǎo)自動從動身

區(qū)走到車庫；

（3）電動小車在行駛過程中遇到A、B、C線分別發(fā)出聲或光提示；

（4）電動小車在行駛過程中任何部位不能超出場地；

（5）電動小車從動身區(qū)動身到車庫停車的時間不超過90秒；

2.發(fā)揮部分

（1）電動小車能預(yù)裝2枚一元的硬幣；

（2）在基本要求（1）停車的15秒鐘內(nèi)能識別光源發(fā)出的指令信號（指令

信號見說明），接收到指令后發(fā)出聲或光提示；

（3）接收到指令一信號，小車行駛到A線上時停車5秒；

（4）接收到指令二信號，小車行駛到A線上時停車5秒，并且在線上放下

一枚硬幣；

（5）接收到指令三信號，小車行駛到B線上時停車5秒，并且線上放下一

枚硬幣；

（6）到達車庫并且在車庫中心放下一枚硬幣，小車停在車庫中停車后發(fā)出

聲或光提示；

（7）其他。

三、說明

1、場地大小為200cm*100cm,在地面上鋪設(shè)白紙，可用兩張A0紙制作。

2、場地的A、B、C線寬度L5-2cm,可以涂墨或粘黑色膠帶。示意圖中的和

尺寸標注線不要繪制在白紙上，動身區(qū)、邊框和車庫用簽字筆細線標注。

3、光源用50w的白熾燈作為引導(dǎo)和發(fā)信號光源，光源在不發(fā)信號時保持常亮,

光源發(fā)光點離地面20cm。

4,手動限制50w白熾燈開關(guān)使等產(chǎn)生亮滅信號，信號只在基本要求（1）停

15秒時間內(nèi)發(fā)一次信號；信號一：在3秒內(nèi)滅一次；信號二：在3秒內(nèi)滅

兩次；信號三：在3秒內(nèi)滅三次；

5、電動車允許用玩具車改裝，但不能由人工遙控，其外圍尺寸（含車體上附

加裝置）的限制為：長度W25cm,寬度W20cm。

6、要求在電動車頂部明顯標出電動車的中心點位置，即橫向與縱向兩條中心

線的交點。

7、電動車在動身區(qū)內(nèi)的起動位置和方向由測評專家指定。

10坦克打靶

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個可以尋跡的簡易坦克車，并在其上安裝由電動機驅(qū)動的可以

自由旋轉(zhuǎn)的炮塔，在炮塔上安裝激光筆以代替火炮。

本題的任務(wù)是限制坦克沿靶場中預(yù)先設(shè)置的軌跡，快速尋跡行進，并同時以

光電方式瞄準光靶，實現(xiàn)激光打靶。

本題僅考核在水平面上跟蹤軌跡的精確性、在水平面上打靶的精確性以及完

成任務(wù)的速度。

靶場如圖1所示(測試現(xiàn)場不得自帶靶場，光靶刻度板可以自帶)：

圖1靶場及光靶示意圖

二、要求

1.基本要求

(1)要求坦克從起點動身，沿引導(dǎo)軌跡快速到達終點。坦克上應(yīng)自行標示

一醒目的檢測基準。在尋跡跟蹤的全過程中，其檢測基準偏離引導(dǎo)軌跡邊緣距離

應(yīng)W2cm,一旦不滿意該要求，坦克應(yīng)自動給出聲光報警；同時全程行駛時間不

能大于60s,時間越短越好。行駛時間達到60s時，必需馬上自動停車并停止

炮擊的動作并賜予聲光報警。

(2)在引導(dǎo)軌跡適當位置設(shè)置有4條“炮擊點”黑色短線，坦克檢測到“炮

擊點”黑色短線時需馬上發(fā)出聲光指示信息，并停車，在檢測到“炮擊點”標記

1s內(nèi)瞄準炮擊。炮擊全過程必需以激光指示彈著點并伴隨聲光指示，持續(xù)時間

22s,以便準確檢測激光炮擊點刻度位置，記錄該過程中最大偏差值。

2.發(fā)揮部分

完成本部份，炮塔增加不少于250g的轉(zhuǎn)動慣量配重，低于220g發(fā)揮部分

不測試。

(1)全程行駛時間不能大于40s,其余要求同“基本要求”第(1)條。

(2)坦克在行進過程中可以動態(tài)瞄準目標，當檢測到“炮擊點”黑色短線

時馬上炮擊。炮擊過程必需伴隨聲光指示，時間持續(xù)2s。炮擊過程中不能停車,

也不允許有明顯降低坦克行進速度的狀況發(fā)生，全程行駛時間不能大于40so

(3)坦克每瞄準炮擊一次，炮塔應(yīng)自動復(fù)位，當檢測到“炮擊點”標記時

需在2s內(nèi)瞄準炮擊且不允許停車，全程行駛時間不能大于60s。其余要求同發(fā)

揮部分第(2)條。復(fù)位位置為火炮指向車頭正前方位置，自動復(fù)位到位應(yīng)當有

聲光指示信息。

(4)其它。

三、說明

1.在白紙上繪制或粘貼引導(dǎo)軌跡。

2.引導(dǎo)軌跡寬度2cm,可以涂墨或粘黑色膠帶，引導(dǎo)軌跡形態(tài)在競賽時臨

時指定。軌跡曲率半徑不小于30cm?！芭趽酎c”黑色短線長35cm。

3.坦克行進及打靶不允許采納人工遙控，坦克外圍尺寸：長度W35cm,寬

度W25cm；坦克采納電池供電。競賽測試過程中允許自帶多套備用電池。

4.炮塔電機體積不大于5X5X5cm：'。

5.配重體軸向厚度不大于2cm,并便于取下稱量檢查。

6.光靶采納電壓12V、功率W15W的小汽車燈泡，燈泡中心距地面25cm。

競賽時可以自備。

7.光靶刻度板長約50cm,每間隔1cm刻一條豎線，光靶中心線兩側(cè)各25

條。每5條做一標記，如1、5、10、15、20、25o炮擊點規(guī)定在燈泡以下便于

視察位置。

8.發(fā)揮部分中的“其它”項指與本題目親密相關(guān)的內(nèi)容。

四、評分標準

項目主要內(nèi)容滿分

報告內(nèi)容：

設(shè)計報告（1）方案比較、設(shè)計與論證；

（本科30分）（2）理論分析與計算；

（3）電路圖及有關(guān)設(shè)計文件；

（4）測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分

析。

完成第（1）項25

基本要求（50分）

完成第（2）項25

完成第（1）項10

完成第（2）項15

發(fā)揮部分（50分）

完成第（3）項17

其它8

11電動車蹺蹺板

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個電動車蹺蹺板，在蹺蹺板起始端A一側(cè)裝有可移動的配重。

配重的位置可以在從始端起先的200mm?600mm范圍內(nèi)調(diào)整，調(diào)整步長不大于

50mm；配重可拆卸。電動車從起始端A動身，可以自動在蹺蹺板上行駛。電動

車蹺蹺板起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)示意圖分別如圖1和圖2所示。

二、要求

圖2平衡狀態(tài)示意圖

1.基本要求

在不加配重的狀況下，電動車完成以下運動：

（1）電動車從起始端A動身，在30秒鐘內(nèi)行駛到中心點C旁邊；

（2）60秒鐘之內(nèi)，電動車在中心點C旁邊使蹺蹺板處于平衡狀態(tài)，保持平衡5

秒鐘，并給出明顯的平衡指示；

（3）電動車從（2）中的平衡點動身，30秒鐘內(nèi)行駛到蹺蹺板末端B處（車頭

距蹺蹺板末端B不大于50mm）；

（4）電動車在B點停止5秒后，1分鐘內(nèi)倒退回起始端A,完成整個行程；

（5）在整個行駛過程中，電動車始終在蹺蹺板上，并分階段實時顯示電動車行

駛所用的時間。

2.發(fā)揮部分

將配重固定在可調(diào)整范圍內(nèi)任一指定位置，電動車完成以下運動：

（1）將電動車放置在地面距離蹺蹺板起始端A點300mm以外、90°扇形區(qū)域

內(nèi)某一指定位置（車頭朝向蹺蹺板），電動車能夠自動駛上蹺蹺板，如圖3所示:

（2）電動車在蹺蹺板上取得平衡，給出明顯的平衡指示，保持平衡5秒鐘以上;

圖3自動駛上蹺蹺板示意圖

（3）將另一塊質(zhì)量為電動車質(zhì)量10%?20%的塊狀配重放置在A至C間指定

的位置，電動車能夠重新取得平衡，給出明顯的平衡指示，保持平衡5秒鐘以上;

（4）電動車在3分鐘之內(nèi)完成（1）?（3）全過程。

（5）其他。

三、說明

（1）蹺蹺板長1600mm、寬300mm,為便于攜帶也可將蹺蹺板制成折疊形式。

（2）蹺蹺板中心固定在直徑不大于50mm的半圓軸上，軸兩端支撐在支架上，

并保證與支架圓滑接觸，能敏捷轉(zhuǎn)動。

（3）測試中，運用參賽隊自制的蹺蹺板裝置。

（4）允許在蹺蹺板和地面上實行引導(dǎo)措施，但不得影響蹺蹺板面和地面平整。

（5）電動車（含加在車體上的其它裝置）外形尺寸規(guī)定為：長W300mm,寬W

200mmo

（6）平衡的定義為A、B兩端與地面的距離差d=IdA-dB|不大于40mm。

（7）整個行程約為1600mm減去車長。

（8）測試過程中不允許人為限制電動車運動。

（9）基本要求（2）不能完成時，可以跳過，但不能得分；發(fā)揮部分（1）不能

完成時，可以干脆從（2）項起先，但是（1）項不得分。

四、評分標準

項目主要內(nèi)容分數(shù)

實現(xiàn)方法

方案論證

系統(tǒng)方案12

系統(tǒng)設(shè)計

結(jié)構(gòu)框圖

設(shè)計測量與限制方法

理論分析與計算13

報告理論計算

檢測與驅(qū)動電路設(shè)計

電路與程序設(shè)計總體電路圖12

軟件設(shè)計與工作流程圖

創(chuàng)新發(fā)揮

結(jié)果分析8

結(jié)果分析

摘要

設(shè)計報告結(jié)構(gòu)

設(shè)計報告結(jié)構(gòu)5

及規(guī)范性

圖表的規(guī)范性

總分50

基本

實際制作完成狀況50

要求

完成第（1）項10

完成第（2）項15

發(fā)揮完成第（3）項10

部分完成第（4）項5

其他10

總分50

12水溫限制系統(tǒng)

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個水溫自動限制系統(tǒng)，限制對象為1升水，容器為搪瓷器皿。

水溫可以在肯定范圍內(nèi)設(shè)定，并能實現(xiàn)在IOC—70C量程范圍內(nèi)對每一點溫度

的自動限制，以保持設(shè)定的溫度基本保持不變。

二、要求

1.基本要求

（I）可鍵盤設(shè)定限制溫度值，并能用液晶顯示，顯示最小區(qū)分度為0.1C；

（2）可以測量并顯示水的實際溫度，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的連續(xù)顯示曲線。溫度測量

誤差在±0.5℃內(nèi)；

（3）水溫限制系統(tǒng)應(yīng)具有全量程（10℃—70C）內(nèi)的升溫、降溫功能（降溫可

用半導(dǎo)體制冷片、升溫用800W以內(nèi)的電加熱器）；

（4）在全量程內(nèi)隨意設(shè)定一個溫度值（例如起始溫度±15℃內(nèi)），限制系統(tǒng)可以

實現(xiàn)該給定溫度的恒值自動限制。限制的最大動態(tài)誤差手4℃,靜態(tài)誤差

<±1℃,系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的時間S15min（最少兩個波動周期）。

2.發(fā)揮部分

（1）當設(shè)定溫度突變（溫度變更±20℃）時，限制的最大動態(tài)誤差3±2℃,系統(tǒng)

達到穩(wěn)態(tài)的時間08min（最少兩個波動周期）；

（2）溫度限制的靜態(tài)誤差3±0.2℃（在最小穩(wěn)態(tài)時間內(nèi)）；

（3）在設(shè)定溫度發(fā)生突變（溫度變更±20℃）時，用液晶屏顯示水溫隨時間變更

的實時曲線（最少顯示兩個波動周期）；

（4）其他。

三、說明

（1）允許運用單片機最小系統(tǒng)；

（2）升溫柔降溫驅(qū)動電路自行設(shè)計制作，不允許運用成品模塊；

（3）電路制作留意節(jié)能低功耗；

（4）為了測試的便利，測量水溫時要求在容器內(nèi)自行給定一個位置，測試時放

置玻璃水銀溫度計，作為標準溫度計；

（5）避開測試過程出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象，留意做好愛護措施。

四、評分標準

項目應(yīng)包括的主要內(nèi)容分數(shù)

系統(tǒng)方案比較與選擇

4

方案描述

理論分析與計算溫度限制算法

限制誤差10

溫度限制速度

電路與程序設(shè)計電路設(shè)計

設(shè)計6

程序設(shè)計

報告

測試方案與測試結(jié)果測試方案及測試條件

測試結(jié)果完整性5

測試結(jié)果分析

設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要

設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)5

圖表的規(guī)范性

總分30

完成第（1）項5

完成第（2）項5

基本

完成第（3）項10

要求

完成第（4）項30

總分50

完成第（1）項20

完成第（2）項10

發(fā)揮

完成第（3）項15

部分

特色與創(chuàng)新：增加遠程遙控測量功能，遙測遙控距離〉10米。5

總分50

13無線通信信號分析與測量裝置

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個能接收、分析、記錄和顯示無線電信號特征的通信信號分析

與測量裝置。其原理示意圖如下：

空間電磁波

二、要求

1、基本要求

（1）信號分析裝置能從高頻信號發(fā)生器獲得信號，并自動掃描、捕獲、分析

和識別通信信號，載波工作頻率范圍：15MHz?25MHz；

（2）自動測量通信信號的輸入信號載波頻率，測量值的精確度優(yōu)于5%；

（3）自動判別射頻信號的調(diào)制方式：無調(diào)制載波信號、AM、FM、ASK、FSK；

（4）用液晶屏顯示（2）和（3）要求的各項參數(shù)；

（5）正常識別條件下，接收機智敏度SmV；

（6）高頻放大器輸入阻抗為50Q。

2、發(fā)揮部分

（1）裝置正常工作時，接收機智敏度優(yōu)于lOOpV,載波頻率測量值的精確度

優(yōu)于1%；

（2）具有鍵控預(yù)置和自動掃描測量通信信號功能，并能夠存儲、查詢測量結(jié)

果（以時間先后排序，保存不少于5組數(shù)據(jù)）；

（3）設(shè)計制作一個中心頻率為20MHz的高頻功率放大器，與輸出電阻為

50。、輸出電壓V咚300mV的高頻信號發(fā)生器組成放射機。放射機的負

載為50Q鞭狀天線，天線長度不大于1m。要求高頻功率放大器的輸

出功率W20mW（在負載電阻50。上），效率N40%,在天線間距離Nlm

時能實現(xiàn)與接收機的無線正常通信，能夠完成基本要求（2）和（3）；

（4）擴展信號載波頻率范圍至15MHz?35MHz；

（5）其他。

三、說明

1.中頻頻率自選；

2.可選用接收機專用集成電路自行設(shè)計與裝調(diào)，不允許用成品接收機；

3.為便于測量電路的性能指標，應(yīng)留出相關(guān)的測量端口；

4.高頻放大器用特性阻抗為50Q的插座作為信號輸入端，高頻信號源的輸

出電阻為50Q,輸出端口為通用標準插座。測試時需自備，信號源至高頻放大器

的電纜線及標準插頭（50Q）；

5.AM波調(diào)制信號頻率0.5?1kHz,調(diào)幅度為0.3；FM波調(diào)制信號頻率0.5?

1kHz,最大頻偏20kHz；ASK波的碼元速率為0.5?1kHz；FSK波的碼元速率為

0.5-1kHz,兩載頻差為0.1MHz；

6.測試前應(yīng)完成整機調(diào)整，測試中不允許對整機進行任何手動調(diào)整以及軟件

更改。分析與識別結(jié)果應(yīng)在顯示屏上正確顯示。

7.

四、評分標準

項目滿分

設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與

計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試30

基本要求

數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析

實際完成狀況50

完成第（1）項6

完成第（2）項10

完成第（3）項20

發(fā)揮部分

完成第（4）項8

完成第（5）項6

合計50

14無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置，實現(xiàn)對周邊溫度和光照信息的探

測。該裝置由1個監(jiān)測終端和不多于255個探測節(jié)點組成(實際制作2個)。監(jiān)

測終端和探測節(jié)點均含一套無線收發(fā)電路，要求具有無線傳輸數(shù)據(jù)功能，收發(fā)共

用一個天線。

二、要求

1.基本要求

(1)制作2個探測節(jié)點。探測節(jié)點有編號預(yù)置功能，編碼預(yù)置范圍為

OOOOOOOlB-llllllllBo探測節(jié)點能夠探測其環(huán)境溫度和光照信息。

溫度測量范圍為0℃?100℃,肯定誤差小于2℃；光照信息僅要求測

量光的有無。探測節(jié)點采納兩節(jié)L5V干電池串聯(lián)，單電源供電。

(2)制作1個監(jiān)測終端，用外接單電源供電。探測節(jié)點分布示意圖如圖1

所示。監(jiān)測終端可以分別與各探測節(jié)點干脆通信，并能顯示當前能夠

通信的探測節(jié)點編號及其探測到的環(huán)境溫度和光照信息。

探測

"0"節(jié)點A

監(jiān)測

終端

''噴探測

他節(jié)點B

圖1探測節(jié)點分布示意圖

(3)無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置的探測時延不大于5s,監(jiān)測終端天線與探測節(jié)

點天線的距離〃不小于10cm。在0?10cm距離內(nèi)，各探測節(jié)點與監(jiān)測

終端應(yīng)能正常通信。

2.發(fā)揮部分

(1)每個探測節(jié)點增加信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能，節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖如圖2所示。

即探測節(jié)點B的探測信息，能自動通過探測節(jié)點A轉(zhuǎn)發(fā)，以增加監(jiān)測

終端與節(jié)點B之間的探測距離〃電。該轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)自動識別完成，無

需手動設(shè)置，且探測節(jié)點A、B可以互換位置。

圖2節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖

(2)在監(jiān)測終端電源供應(yīng)功率W1W,無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測時延不大

于5s的條件下，使探測距離。域達到50cm。

(3)盡量降低各探測節(jié)點的功耗，以延長干電池的供電時間。各探測節(jié)點

應(yīng)預(yù)留干電池供電電流的測試端子。

(4)其他。

三、說明

1.監(jiān)測終端和探測節(jié)點所用天線為圓形空芯線圈，用直徑不大于1mm的漆

包線或有絕緣外皮的導(dǎo)線密繞5圈制成。線圈直徑為(3.4±0.3)cm(可

用一號電池作骨架)。天線線圈間的介質(zhì)為空氣。無線傳輸載波頻率低

于30MHz,調(diào)制方式自定