第三届通信杯电子制作大赛题目.docx

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第三届通信杯电子制作大赛题目

第三届通信杯电子制作大

赛组委会指定题目

命题人：

通信科技创新协会负责人

命题时间：

2013年11月3日

第一类题目：

硬件制作类

1、语音放大器

扬声器

功率放大器

滤波器

前置放大器

输入信号Uid≦10mＶ;输入信号

→→→→

基本要求：

（各模块均需留测试点）

1）扬声器有清晰的声音输出

2）前置放大器

（1）输入信号≦10mＶ

（2）输入阻抗Ri=100KΩ

3）滤波器

低通滤波器-3db截止频率3.4khz

4）功率放大器

最大不失真输出功率Ｐomax≥5W

提高部分：

输入信号≦5mＶ

前置放大器共模抑制比KCMR≧60dB

带通滤波器-3db300hz---3.4khz

使用自制电源或实验室电源+12V（自制电源不限电压，使用实验室电源必须位+12V）

输出功率连续可调

2、直流降压电源

一、任务

设计并制作直流变换为直流的降压电源。

二、要求

1．基本要求

　降压电源,在输入电压为12V的前提下:

（1）要求固定输出电压值:

9V5V3.3V

（2）最大输出电流为1A

（3）具有过流及短路保护功能

2．发挥部分

（1）具有保护防浪涌、过热保护电路

（2）具有一个电压输出可调,输出电压范围1V-12V

（3）5V输出电压最大电流为2V（测试条件为2.5欧功率电阻,通电10分钟,输出电压不低于4.5V）

（4）同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。

3、单片机音乐盒

基本要求：

1）能播放一首完整的曲子

2）能清晰的分辨播放的曲子的节奏级韵律

3）整体工作正常，不出现播放死机情况

发挥部分：

1）能够调节曲子的播放声音的大小

2）能够播放一首以上的曲子并可以通过手动的方式装换曲子

3）能附加一定的显示功能，比如能实时根据播放的曲子显示律动波形等

第二类题目：

软件编程类

1、个人学习系统

题目要求：

使用c语言或c++编写一个个人学习系统（推荐使用软件：

visualc++6.0），个人学习系统可以完成如下功能：

1）具备一个简单的菜单界面，并有不同功能选项

2）能够输入一个日期并查询自己当天的课表

3）能够直接显示所有的课程以及对应上课时间地点

4）能够修改自己的课表中有误的部分，并保存修改

5）能够显示当前的实时时间和日期，并具备课时提醒的功能

6）自己增加的其它功能

2、MFC动画设计及编程

使用MFC编程方法进行动画的编程，需完成以下功能：

1）能够在电脑的屏幕上显示一幅完整的有创意的色彩丰富的图像

2）能够使图像完成一系列的动作，即图像能够运动或做出动作

3）能够实现用户对动画进行实际操作，如用鼠标点击动画的不同部位会触发不同的动画效果，用键盘的上下左右键可以控制动画移动等

4）可以有其他的附加功能或更复杂的构图背景，可自行发挥

第三类题目：

自由发挥类

题目说明：

此类题目没有题目的限制，同学们可以根据自己的实际情况和自己的爱好来做自己想做的东西，可以是软件编程类或者是硬件制作类，各项功能自由发挥。

第四类题目：

校电赛题目

题目说明：

这类题目比较难，综合性很强，大家可以根据自己的能力和爱好力所能及的选择任意一个题目的部分功能进行实现。

2013年校大学生电子设计大赛推荐题目

程控滤波器（A题）

一、任务

设计并制作程控滤波器，其组成如图1所示。

放大器增益可设置；低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设置。

图1程控滤波器组成框图

二、要求

1.基本要求

（1）放大器输入正弦信号电压振幅为10mV，电压增益为40dB，增益10dB步进可调，通频带为100Hz～40kHz，放大器输出电压无明显失真。

（2）滤波器可设置为低通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz，2fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB,RL=1k。

（3）滤波器可设置为高通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz，0.5fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB,RL=1k。

（4）电压增益与截止频率的误差均不大于10%。

（5）有设置参数显示功能。

2.发挥部分

（1）放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为10mV；增益10dB步进可调，电压增益误差不大于5%。

（2）制作一个简易幅频特性测试仪，其扫频输出信号的频率变化范围是100Hz～200kHz，频率步进10kHz。

（3）其他。

三、说明

设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的测试结果。

完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。

四、评分标准

项目

满分

设计

报告

系统方案

3

理论分析与计算

5

电路与程序设计

5

测试方案与测试结果

4

设计报告结构及规范性

3

总分

20

基本

要求

实际制作完成情况

50

发挥

部分

完成第

（1）项

14

完成第

（2）项

16

完成第（3）项

15

其他

5

总分

50

信号波形合成实验电路（B题）

一、任务

设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合

成为近似方波和其他信号。

电路示意图如图2所示：

图2电路示意图

二要求

1．基本要求

（1）方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz和30kHz

的正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系；

（2）产生的信号波形无明显失真，幅度峰峰值分别为6V和2V；

（3）制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz和

30kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅

度为5V，合成波形的形状如图3所示。

图3利用基波和3次谐波合成的近似方波

2．发挥部分

（1）再产生50kHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波

形更接近于方波；

（2）根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的

10kHz、30kHz等各个正弦信号，合成一个近似的三角波形；

（3）设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测

量误差不大于±5％；

（4）其他。

三评分标准

项目

满分

设计

报告

系统方案

4

理论分析与计算

4

电路与程序设计

5

测试方案与测试结果

4

设计报告结构及规范性

3

总分

20

基本

要求

完成第

（1）项

12

完成第

（2）项

12

完成第（3）项

26

小计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

14

完成第

（2）项

20

完成第（3）项

15

其他

5

总分

50

自动往返电动小汽车（C题）

一、任务

设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。

允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。

图4跑道顶视图

跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。

在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图4所示。

二、要求

1．基本要求

（1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。

往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。

（2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。

　　（3）D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。

2．发挥部分

（1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。

（2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。

　　（3）其它特色与创新。

三、评分标准

项目

满分

设计

报告

方案比较、设计与论证

3

理论分析与计算

4

电路与程序设计

5

测试数据与测试结果分析

4

设计报告结构及规范性

4

总分

20

基本

要求

完成第

（1）项

12

完成第

（2）项

12

完成第（3）项

26

小计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

13

完成第

（2）项

23

完成第（3）项

9

其他

5

总分

50

四、说明

（1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。

（2）车辆（含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：

长度≤35cm，宽度≤15cm。

（3）必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。

水温控制系统（D题）

一、任务

设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。

水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。

二、要求

1．基本要求

（1）温度设定范围为40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。

（2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1℃。

　　（3）具有显示模块可以显示水的实际温度。

2．发挥部分

（1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。

（2）温度控制的静态误差≤0.2℃。

　　（3）在设定温度发生突变（由40℃提高到60℃）时，自动打印水温随时间变化的曲线。

三、评分标准

项目

满分

设计

报告

方案设计与论证

3

理论分析与计算

5

电路与程序设计

5

测试方法与测试结果分析

4

设计报告结构及规范性

3

总分

20

基本

要求

实际制作完成情况

50

发挥

部分

减小调节时间和超调量

20

温度控制的静态误差≤0.2℃

10

实现打印曲线功能

10

特色与创新

10

总分

50

四、说明

加热使用的容器可由实验室提供，报名之后到信息楼506找助管登记后就可以借用。

花样电子时钟（E题）

一、任务

设计并制作一个能准确显示时间的电子时钟。

二、要求

1．基本要求

（1）电子时钟的秒能进行准确走动，并能正确地进行秒、分、时转换。

（2）电子时钟能暂停、调整时间，并且启动之后还能正确走时。

（3）电子时钟能正确的显示年、月、日、时、分、秒以及星期。

2．发挥部分

（1）掉电（单片机系统）之后，电子时钟还能正确走时。

（2）能够设定闹钟（时间到时以声或光提示）。

　　（3）其它特色与创新。

三、评分标准

项目

满分

设计

报告

系统方案

3

理论分析与计算

4

电路与程序设计

5

测试方案与测试结果

4

设计报告结构及规范性

4

总分

20

基本

要求

完成第

（1）项

12

完成第

（2）项

12

完成第（3）项

26

小计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

20

完成第

（2）项

20

完成第（3）项

10

总分

50

四、说明

（1）可以采用时钟芯片，但是不能采用模块。

（2）单片机系统掉电，但是其他外围电路还是可以供电。

（3）单片机最小系统除外，所有电路需要手焊（或者自己PCB制版）。

简易直流电子负载（F题）

一、任务

设计和制作一台恒流（CC）工作模式的简易直流电子负载。

其原理示意图如图5所示。

图5 直流电子负载原理示意图

二、要求

1.基本要求

（1）恒流（CC）工作模式的电流设置范围为100mA～1000mA，设置分辨率为10mA，设置精度为±1%。

还要求CC工作模式具有开路设置，相当于设置的电流值为零。

（2）在恒流（CC）工作模式下，当电子负载两端电压变化12V时，要求输出电流变化的绝对值小于变化前电流值的1％。

（3）具有过压保护功能，过压阈值电压为18V±0.2V。

2.发挥部分

（1）能实时测量并数字显示电子负载两端的电压，电压测量精度为±（0.02%+0.02%FS），分辨力为1mV。

（2）能实时测量并数字显示流过电子负载的电流，电流测量精度为±（0.1%+0.1%FS），分辨力为1mA。

（3）具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能，测量范围为0.1%～19.9%，测量精度为±1%。

（被测直流稳压电源的输出电压在10V以内。

）

（4）拓展恒压模式、恒阻模式、恒功率模式等模式。

（5）其他。

三、说明：

（1） 在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值，该模式适合用于测试直流稳压电源的调整率，电池放电特性等场合。

（2） 直流稳压电源负载调整率是指电源输出电流从零至额定值变化时引起的输出电压变化率。

为方便，本题额定输出电流值设定为1A。

（3）负载调整率的测量过程要求自动完成，即在输入有关参数后，能直接给出电源的负载调整率。

负载调整率测试示意图如图6所示。

图6  负载调整率测试示意图

四、评分标准

项目

满分

设计

报告

系统方案

3

理论分析与计算

4

电路与程序设计

5

测试方案与测试结果

4

设计报告结构及规范性

4

总分

20

基本

要求

完成第

（1）项

20

完成第

（2）项

15

完成第（3）项

10

小计

50

发挥

部分

完成第

（1）项（根据测量数据酌情扣分，显示错误得零分）

10

完成第

（2）项（根据测量数据酌情扣分，显示错误得零分）

10

完成第（3）项（根据测量数据酌情扣分，显示错误得零分）

20

完成第（4）项（扩展一个功能5分，两个及两个以上满分）

15

其他发挥部分

5

总分

50

直流稳定电源（G题）

一、任务

设计并制作交流变换为直流的稳定电源。

二、要求

1．基本要求

　稳压电源，在输入电压220V、50Hz条件下：

（1）输出可调范围为+9V～+15V的直流电压

（2）最大输出电流为1A

（3）负载调整率≤2%（最低输入电压下，满载）

（4）纹波电压（峰-峰值）≤10mV（最低输入电压下，满载）

（5）效率≥45%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）

（6）具有过流及短路保护功能

2．发挥部分

（1）具有保护防浪涌、过热保护电路

（2）提高负载调整率至0.5%

（3）提高效率55%（满载情况下）

（4）能通过按键对输出电压进行调整，同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。

3、评分标准

项目主要内容

满分

设计

报告

方案论证

3

理论分析与计算

6

电路设计

6

测试方案与测试结果

3

设计报告结构及规范性

2

总分

20

基本

要求

完成第

（1）项

8

完成第

（2）项

8

完成第（3）项

8

完成第（4）项

8

完成第（5）项

8

完成第（6）项

10

总分

50

发挥

部分

完成第

（1）项

10

完成第

（2）项

10

完成第（3）项

10

完成第（4）项

14

特色与创新

6

总分

50

高频LC谐振放大器（甲类功率放大器）（H题）

1、任务

设计一个高频小信号谐振放大器，具体要求如下。

2、要求

1.基础部分：

（1）谐振频率：

10.7Mhz，允许偏差±100kHz

（2）增益（放大倍数）：

>=40dB（100倍）

（3）带宽：

<=1M，即-3dB截止带宽

（4）矩形系数:

Kr0.1<=10

（5）失真：

负载电阻为200Ω，输出电压1V时，波形无明显失真。

（6）放大器使用5V稳压电源供电（电源自备）。

最大不允许超过360mW，尽可能减小功耗。

2.发挥部分：

（1）做一个20dB衰减器，要求：

衰减量20±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。

（2）增益（放大倍数）：

>=60dB（1000倍）

（3）带宽：

<=400khz，即-3dB截止带宽

（4）特色与创新

三、原理介绍：

LC谐振

图7单级LC谐振放大电路

图8三级LC谐振放大电路

四、注意事项

（1）图2是LC谐振放大器的典型特性曲线，矩形系数

图9谐振放大器典型幅频特性示意图

（2）放大器幅频特性应在衰减器输入端信号小于10mV时测试（这时谐振放大器的

输入Vi<1mV）。

所有项目均在放大器输出接200Ω负载电阻条件下测量。

（3）文中所有电压值均为有效值。

（4）功耗的测试：

应在输出电压为1V时测量。

五、评分标准

项目主要内容

满分

设计

报告

方案论证

3

理论分析与计算

6

电路设计

6

测试方案与测试结果

3

设计报告结构及规范性

2

总分

20

基本

要求

完成第

（1）项

8

完成第

（2）项

8

完成第（3）项

8

完成第（4）项

8

完成第（5）项

8

完成第（6）项

10

总分

50

发挥

部分

完成第一项

15

完成第二项

19

完成第三项

10

特色与创新

6

总分

50

简易无线遥控系统（I题）

一、任务

设计并制作无线电遥控发射机和接收机。

（1）无线电遥控发射机

图10无线电遥控发射机框图

（2）无线电遥控接收机

图11无线电遥控接收机框图

二、要求

1．基本要求

（1）工作频率：

f=1～15MHz中任选一种频率。

（2）调制方式：

AM、FM或FSK等任选一种。

（3）输出功率：

不大于30mW（在标准75Ω假负载上）。

（4）遥控对象：

8个设备，用LED分别代替，LED发光表示工作。

（5）用衰减器直接连接发射与接收模块，衰减器要求衰减40dB。

2．发挥部分

（1）8路设备中的一路为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级并用数码管显示级数。

（2）在一定发射功率下（不大于30mW），改用无线发送，并尽量增大发送距离，至少3m。

（3）增加信道抗干扰措施。

（4）尽量降低电源功耗。

（5）特色与创新

注：

不能采用现成的收、发整机。

可以选用芯片制作VCO（振荡器）和接收机。

三、评分标准

项目

满分

设计

报告

方案论证

3

理论分析与计算

6

电路设计

6

测试方案与测试结果

3

设计报告结构及规范性

2

总分

20

基本

要求

完成第

（1）项

10

完成第

（2）项

10

完成第（3）项

10

完成第（4）项

10

完成第（5）项

10

总分

50

发挥

部分

完成第一项

15

完成第二项

19

完成第三项

5

完成第四项

6

特色与创新

5

总分

50