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主题:2009年大学生电子竞赛题目猜测

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2009年大学生电子竞赛题目猜测  发帖心情 Post By:2009-08-27 19:14:48

 

A集成电路芯片测试仪(A题)


一、 任务


设计一个集成电路芯片测试仪电路,使其能对常用的74系列逻辑芯片进行逻辑功能测试,以确定芯片的型号和好坏。


二、 要求


1 基本部分


用仿真软件对电路进行验证,使电路满足以下功能:


1)      可以对待测试的74系列:00/02/04/08/10/11/20/21/27/30/74/109/160/245等组合逻辑芯片进行逻辑功能测试;


2)      显示测试结果;


3)      不需要输入芯片型号,即能自动完成识别芯片、测试及显示结果等功能。


2 发挥部分


制作一个不依赖于电脑的集成电路芯片测试仪的实物,使其通过键盘输入型号,可以对74系列的00/02/04/08/10/11/20/21/27/30等组合逻辑芯片进行逻辑功能测试,并显示测试结果。


发挥部分的得分以此系统的显示准确程度及操作方便程度为依据。


三、 说明


1.设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。


2.因为有的竞赛题目不易进行建模仿真,参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作,评分时,仿真结果与实物制作各自的得分相加,作为参赛者的最后总分。此时,只需要提交针对仿真结果的设计报告。



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非接触供电系统(B题)


一、 任务


在不采用专用器件(芯片)的前提下,设计一个非接触供电系统的电路,使其实现对小型电器供电或充电等功能。


二、 要求


1 基本要求


用仿真软件对电路进行验证,使其满足以下功能:


1)      供电部分输入36V以下的直流电压,具有向多台电器设备非接触供电的          功能。


2)      在输出功率≥1W的条件下,转换效率≥15%


3)      最大输出功率≥5W。


2 发挥部分


制作一个非接触供电系统的实物,使其完成以下功能:


1)      供电部分输入36V以下的直流电压,具有向至少一台电器设备非接触供电的功能。


2)      在输出功率≥1W的条件下,转换效率≥10%


三、 说明


1.设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。


2.因为有的竞赛题目不易进行建模仿真,参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作,评分时,仿真结果与实物制作各自的得分相加,作为参赛者的最后总分。此时,只需要提交针对仿真结果的设计报告。




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实用电子称(C题)


一、 任务


设计一个实用电子称电路。


二、 要求


1 基本要求


用仿真软件对电路进行验证,使其满足以下要求:


1)      能用简易键盘设置单价,对采集到的代表重量的信号能同时显示重量、金额和单价;


2)      重量显示的单位为公斤,最大称重为9.999公斤;


3)      单价和总价的单位为元,最大金额数值为9999.99元


4)      具有去皮功能和总额累加计算功能。


5)      自拟10种商品名称,能显示购物清单,清单内容包括:商品名称,数量,单价,金额,本次购物总金额、购货日期、收银员编号和售货单位名称,具有中文显示功能;


2 发挥部分:


制作一个实用电子称数据处理系统的实物,使其满足以上所列的五项要求。


允许用电压值可预置的直流电压代表重量采集信号,可以用代号表示购物清单的各项信息。


三、 说明


1. 设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。


2.因为有的竞赛题目不易进行建模仿真,参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作,评分时,仿真结果与实物制作各自的得分相加,作为参赛者的最后总分。此时,只需要提交针对仿真结果的设计报告。




程控音频OCL功率放大器(D题)


一、 任务


设计一个功率可程控、有输出功率显示的OCL音频功率放大器电路。后级OCL功率放大部分用分立元件制作,供电电源为±15V,输入信号电压幅度为(10~1000)mVrms,负载为为8欧电阻。其结构框图如下图所示。


二、 要求


1 基本要求


用仿真软件对电路进行验证,使其满足以下要求:


1)      失真度≤3%时,输出功率P0≥7.5W;


2)      频率响应为(20~22000)Hz;


3)      在信号源的幅度和频率固定为某一值时,可以设置输出功率,并实时测量、显示输出功率,显示的输出功率(Ps)与设定功率(Pg)的相对误差 ;


2 发挥部分


制作一个正弦波信号发生器的实物,使其完成以下功能:


1)      失真度≤10%时,输出功率P0≥6W;


2)      频率响应为(30~10000)Hz;


3)      在输入端交流短路接地时,输出端交流信号≤20mVpp;


4)      在信号源的幅度和频率固定为某一值时,可以设置输出功率,并实时测量、显示输出功率。


三、 说明


1.设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。


2.因为有的竞赛题目不易进行建模仿真,参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作,评分时,仿真结果与实物制作各自的得分相加,作为参赛者的最后总分。此时,只需要提交针对仿真结果的设计报告。




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12V/220V逆变电源(E)

 

一、 设计任务

 

设计一个12V/220V逆变电源的电路。

 

二、 设计要求

 

1、基本要求

 

用仿真软件对电路进行验证,其满足的要求如下所示:

 

1)        输入12VDC

 

2)        额定输出电压:Vo=220VAC

 

3)        额定输出功率≥200W

 

4)        输出有过压保护;

 

5)        输入有过压保护和过热保护;

 

2、发挥部分

 

制作一个12V/36V逆变电源的实物,使其完成以下功能:

 

1)        输入12VDC(可用汽车蓄电池提供);

 

2)        额定输出电压:Vo=36VAC

 

3)        额定输出功率≥30W

 

4)        输出有过压保护;

 

5)        有输入过压保护和过热保护;

 

三、 说明

 

1.设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。

 

2.因为有的竞赛题目不易进行建模仿真,参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作,评分时,仿真结果与实物制作各自的得分相加,作为参赛者的最后总分。此时,只需要提交针对仿真结果的设计报告。



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简单汉字自动书写笔(F1)

 

一、 任务

 

设计一个系统,让一支笔自动在A4白纸上写汉字。

 

二、 要求

 

1 基本要求

 

用相关软件进行建模与测试,使设计的系统能实现以下参数要求:

 

1)   能够以指定的大小写指定的汉字;

 

2)   字的内容、字体、字的大小和个数等参数可以预置;

 

3)   具有换页功能,写完一张后的可将纸移动到其它位置;

 

4)   换页之后,在另一张A4白纸的中间位置上继续写字;

 

5)   字体工整、匀称、美观,大小和笔划粗细协调,纸面整洁。

 

2 发挥部分

 

在不采用现成打印产品的情况下,制作一个简单汉字自动书写笔的实物,使其完成以下功能:

 

1)   笔可以抬起和放;

 

2)   书写笔一旦启动,不再允许人工控制。

 

3)   在一张A4白纸的中间位置写电子两个汉字,A4白纸上不能有任何标记;

 

4)   汉字字体大小要求大于二号字体;

 

5)   字体工整、匀称、美观,大小和笔划粗细协调,纸面整洁。

 

三、 说明

 

1.设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。

 

2.因为有的竞赛题目不易进行建模仿真,参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作,评分时,仿真结果与实物制作各自的得分相加,作为参赛者的最后总分。此时,只需要提交针对仿真结果的设计报告。



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简易自动仓储搬运智能小车(F2题)

 

一、 任务

 

设计制作一个简易智能小车,将四个带有三角形()、圆形()、四方形()和十字形()标志的立方体分别运送到指定的位置。立方体尺寸为     8cm×8cm×8cm),随机放置在四个初始位置上,仓储场地示意图如下所示。

 

场地示意图

 

二、 要求

 

1 基本要求

 

用相关软件对电路进行建模仿真,使其满足以下要求:

 

1)        采用图形识别方法识别四个立方体;

 

2)        将带有三角形的立方体目标送到1号位置;

 

3)        将带有圆形的立方体目标送到2号位置;

 

4)        将带有四方形的立方体目标送到3号位置;

 

5)        将带有十字形的立方体目标送到4号位置。

 

6)        能显示走过的路径长度、时间和路径示意图;

 

7)        具有最优路径选择能力。

 

2 发挥部分

 

制作一个简易智能小车的实物,参赛队自制立方体和场地。搬运顺序不限, 允许场地上有寻迹标志,但不允许立方体上有图案之外的识别物体。基本要求如下:

 

1)        小车动力必须使用电池,不得用外接电源。

 

2)        小车一旦启动,即能自动控制。

 

3)        采用图形识别方法识别四个立方体;

 

4)        将带有三角形的立方体目标送到1号位置;

 

5)        将带有圆形的立方体目标送到2号位置;

 

6)        将带有四方形的立方体目标送到3号位置;

 

7)        将带有十字形的立方体目标送到4号位置。

 

三、 说明

 

1.设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。

 

2.因为有的竞赛题目不易进行建模仿真,参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作,评分时,仿真结果与实物制作各自的得分相加,作为参赛者的最后总分。此时,只需要提交针对仿真结果的设计报告。

 

 



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低频三相函数信号发生器(G题)


一、 任务


设计一个低频三相函数信号发生器的电路,参考系统框图如下所示:


二、 要求


1.基本要求


用仿真软件对电器进行验证,使其满足以下要求:


1)      输出的三相函数信号的频率范围为1Hz到30kHz;


2)      具有频率预置和频率步进功能,频率步进为1Hz,频率精度优于0.1%;


3)      在10kΩ负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥20V;


4)      在上述信号频率范围内,任两相间的相位差在0°~359°范围内可任意预置,相位差步进1°;


5)      输出的矩形波信号的频率可任意预置,频率步进2Hz,频率精度0.05%;矩形波信号的占空比可以预置,占空比步进 ,当占空比为 时,误差≤± ;


6)      信号发生器能输出载波频率为10kHz的调频信号,要求调制信号频率在100Hz~1kHz频率范围内可变。


2.发挥部分


制作一个正弦波信号发生器的实物,使其满足以下要求:


1)      具有三路正弦波信号输出,频率范围20Hz~20kHz;


2)      在10kΩ负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥20V;


3)      此系统具有频率预置和频率步进功能,频率步进为10Hz;


4)      输出信号频率稳定度优于10-5,用示波器观察时无明显失真;


5)      任意两相信号的相位差在可在0°~359°范围内变化;


三、 说明


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自动搬运小车(AGV)  发帖心情 Post By:2009-08-27 19:24:03

 

设计并制作一个能自动搬运货物的智能机器人,其工作示意图如下。

 


此主题相关图片如下2009edc.jpg:


 

图中,左边为停止区、货物存储区A 和货物存储区B,并有两个对应的射灯光源;距右边线30 cm 处共放置3 片白色或黑色的薄铁片,铁片之间的距离大于20cm。

 

基本要求

(1) 智能机器人从起跑线出发(车体不得超过起跑线),在无障碍物的情况下,可寻找并搬取铁片,按照不同颜色分送不同存储区,即在光源A 的引导下将黑色铁片搬运到货物存储区A 存放,或在光源B 的引导下将白色铁片搬运到存储区B 存放。

(2) 搬运铁片的过程中,一次只允许搬运1 片,且必须搬运到存储区域内。

(3) 要求智能机器人在5 分钟之内能取走全部铁片,并能返回停止区,否则就地停止。

(4) 智能机器人检测到铁片时能发出声光信息,并实时显示铁片数目。

 

发挥部分

(1) 距右边线90cm 处设有障碍线,线上任意位置放有两个障碍物,在有障碍物的情况下,完成基本要求(1)、(2)中的相关操作,且不得与障碍物碰撞。

(2) 要求智能机器人在8 分钟之内取走全部铁片,并准确返回车库,否则就地停止。

(3) 机器人停止后,能准确显示智能机器人全程行驶的时间,显示误差的绝对值应小于5 秒。

(4) 其它。

 

比赛说明

1、 测试时共放置3 片铁片,每片的厚度为0.5~1.0mm,面积为2cm×2cm,黑、白铁片的比例任意给定、初始位置任意给定。

2、 两个障碍物的大小分别为24cm×6cm×12cm 和12cm×6cm×12cm,建议用白纸包砖代替。

3、 示意图中所有粗黑线段宽度均为5 cm,制作时可以涂墨或粘黑色胶带。图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。

4、 智能机器人允许用玩具车改装,但不能由人工遥控,其外围尺寸(含车体上附加装置)的限制为:长度小于40cm,宽度小于15cm。

5、 光源A、B 均采用40W 射灯,其底部距地面10cm 左右,摆放位置如图所示,测试前,射灯的照射方向允许微调。



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题目一: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;

(4)具有自动识别74系列数字集成电路型号功能。检测芯片有: 00/02/03/08/ 10/20/32/48/74/76/83/125/138/139/148/151/153/190/273/386(任选5种)。

 

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)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%;

(5)其他。 

 

三、评分标准

 

项目

满分

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,测试结果及分析

50

完成第(1)项

15

完成第(2)项

15

完成第(3)项

5

完成第(4)项

15

发挥

部分

完成第(1)项

5

完成第(2)项

10

完成第(3)项

15

完成第(4)项

15

其他

5









 

 

 

 

 

 

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。



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题目二 调频扫描接收机

 

一、任务

设计并制作一台调频(FM)扫描接收机。接收机接收的信号频率在25MHz左右,调制方式为模拟调频信号(FM),调制音频为300Hz~3000Hz,额定频偏为3kHz,最大频偏为5kHz。原理框图如下:



图片点击可在新窗口打开查看此主题相关图片如下2009edc-s.jpg:
图片点击可在新窗口打开查看


 

二、要求

1、基本要求

(1)接收机有10个信道,信道间隔约为32kHz。可设置在任一信道工作,也可10个信道自动循环扫描工作;

(2)扫描工作时,每个信道停留时间不小于2s,不大于5s。当接收到相应频率的信号时,自动停止扫描,处于接收该信号状态。若不想收听此信号,用一手动按钮,使接收机继续向下一个信道扫描;

(3)无论单一信道或扫描工作时,能显示相应的信道标号以及对应的工作频率;

(4)在每个信道输入标准高频信号(幅度1mV,频偏3kHz)时,音频输出电压峰-峰值不小于5V(50W负载),波形无明显失真;

(5)使接收机能锁定的输入信号不大于100μV。

2、发挥部分

(1)信道为20个,信道间隔为100kHz左右;

(2)具有静噪控制功能(设置一旋钮,使接收机处于静噪或不静噪状态);

(3)音频响应特性:在每个信道输入标准高频信号(幅度1mV,频偏3kHz)时,调制频率在300Hz至3000Hz范围内,接收机音频输出电压峰-峰值平坦(50W负载),3000Hz以上按每倍频程约6dB衰减(去加重特性);

(4)使接收机锁定的输入信号不大于10μV;

(5)其它。

 

三、说明

测量接收机的音频响应及去加重性能:

1.高频信号源的输出载波值调整到幅度1mV频偏3kHz,分别用300Hz、1000Hz、3000Hz音频调制,测出接收机对应的输出音频电压,观察其平坦度。

2.高频信号源的输出值调整到幅度1mV频偏3kHz,分别用4kHz、6kHz、12kHz音频调制,测出接收机对应的输出音频电压,观察其衰减情况,并画出曲线(对数坐标)。

3.在整个测量过程中,接收机始终需要接50W负载。

 

四、评分标准

 

项目

得分

设计报告

设计方案与论证

10分

理论分析与软件说明

10分

主要电路说明、测试方法

20分

数据、结果分析

10分

基本部分

完成1项

15分

完成2项

10分

完成3项

10分

完成4项

5分

完成5项

10分

发挥部分

完成1项

20分

完成2项

6分

完成3项

10分

完成4项

10分

完成5项

4分




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