福建省电子竞赛题目.docx
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福建省电子竞赛题目
程控放大滤波器（A题）
【本科组】
一、任务
设计并制作一种程控放大滤波器，其构成如图1所示。
图中放大器增益可设立；低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设立。
图1程控放大滤波器构成框图
二、规定
1.基本规定
（1）放大器输入正弦信号电压振幅为10mV，电压增益为48dB，增益6dB步进可调，通频带为100Hz～50kHz，放大器输出电压无明显失真。
（2）滤波器可设立为低通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～25kHz范畴内可调，调节频率步进为1kHz，2fc处放大器与滤波器总电压增益不不不大于40dB，RL=1kΩ。
（3）电压增益与截止频率误差均不不不大于10%。
（4）有设立参数显示功能。
2.发挥某些
（1）放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为10mV；增益6dB步进可调，电压增益误差不不不大于5%。
（2）滤波器可设立为高通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～25kHz范畴内可调，调节频率步进为1kHz，0.5fc处放大器与滤波器总电压增益不不不大于40dB，截止频率设立误差不不不大于5%,RL=1kΩ。
（3）制作一种简易幅频特性测试仪，其扫频输出信号频率变化范畴是100Hz～200kHz，频率步进1kHz。
（4）用自制简易幅频特性测试仪自动测量放大器通频带（放大器设立在恰当增益档）、低通滤波器和高通滤波器截止频率fc，并显示测试数据。
（5）其她。
三、阐明
设计报告正文应涉及系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图和重要测试成果，篇幅限制在6页。
完整电路原理图、重要源程序和完整测试成果可用附件给出。
四、评分原则
项目
满分
设计
报告
系统方案
9
理论分析与计算
9
电路与程序设计
3
测试方案与测试成果
6
设计报告构造及规范性
3
小计
30
基本
规定
完毕第
（1）项
15
完毕第
（2）项
15
完毕第（3）项
10
完毕第（4）项
5
工艺
5
小计
50
发挥
某些
完毕第
（1）项
10
完毕第
（2）项
10
完毕第（3）项
10
完毕第（4）项
15
（5）其她
5
小计
50
总分
130
简易射门机器人（B题）
【本科组】
一、任务
设计制作一种简易机器人，不能使用外接电源，机器人在设定场地范畴内行动，能在指定区域内寻找到乒乓球，并进行射门动作，但机器人不能超越球门区线。
球门中心上方20cm处有25W白炽灯批示；场地内有5名防守者，其中三名防守者位置固定（如图所示），两名防守者可以随机摆放；乒乓球放置在铁环圆心处，并可以随机摆放在球门区线、EF区间隔线和球门中心两条放射线所围成区域内，场地如图所示：
二、规定
1、基本规定
（1）机器人从出发区域开始启动，能自动拟定自身大体坐标位置（如A2，B4等）。
存贮并显示相应参数。
（2）在场地中可以避开防守者（可以触碰但不能推倒或使其明显移动）。
（3）寻找乒乓球位置（在球门中心放射线夹角为90度），遇到铁环必要停止行动2秒钟。
（4）拟定乒乓球位置，机器人移动到适当位置，然后完毕射门。
（5）从启动到完毕射门时间不超过3分钟。
2、发挥某些
（1）可以在不同状态下发出不同提示声。
（2）寻找乒乓球位置（在球门中心放射线夹角为120度）。
（3）能拟定乒乓球大体位置（如G2、F4等）。
（4）可以自动计算、存储和显示行走距离、时间和行走轨迹。
（5）从启动到完毕射门时间不超过2.5分钟，在70秒之内得满分。
（6）其她。
三、评分原则
项目
满分
设计报告
检测、控制某些方案
10
设计与计算
7
各种电路图
8
测试成果
2
摘要、正文构造完整性、图表规范性
3
小计
30
基本规定
完毕第
（1）项
12
完毕第
（2）项
10
完毕第（3）项
10
完毕第（4）项
13
完毕第（5）项
5
小计
50
发挥某些
完毕第
（1）项
5
完毕第
（2）项
5
完毕第（3）项
10
完毕第（4）项
10
完毕第（5）项
5
其她创新
15
小计
50
总分
130
四、阐明
1、机器人规定自制，容许用玩具车改装，但不能采用人工遥控。
2、指定区域内用白纸铺设，黑线宽度为2cm。
3、防守者为金属圆筒：
直径为5.5cm,高度为13.3cm，其重量不超过300克（参照椰树牌椰汁易拉罐），防守者颜色容许自选。
4、铁环内径为10cm,外径为12cm,放置在白纸下面。
5、乒乓球颜色可以自选，其内填充物重量不超过50克。
6、机器人前轮在完毕射门时及之后均不得进入球门区。
7、若机器人带球时,不得使用化学粘合剂粘附乒乓球。
8、设计报告正文应涉及系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图和重要测试成果，篇幅限制在6页。
完整电路原理图、重要源程序和完整测试成果可用附件给出。
转速测量仪（C题）
【本科组】
一、任务
设计并制作一种低功耗转速传感器和数据解决与显示电路，两者构成一台转速测量仪。
用该测量仪实时非接触测量一种转动圆盘转速，转速范畴为100～600转/分。
圆盘用覆铜板（材质FR4，厚度1.5mm）制作，直径为50mm，圆盘保存一半覆铜，圆心处钻一种孔用于固定在直流电机转轴上。
圆盘表面与测速传感器距离L可在2-10mm之间调节，转速测量仪示意如图1所示，圆盘测量构造如图2所示。
50mm
测速传感器
数据解决与显示电路
L
2根信号线上输出脉冲信号
电源线
图1低功耗转速测量仪示意图
图2圆盘测量构造示意图
二、规定
1、基本规定
（1）测量圆盘转速，测量误差绝对值不大于1%；
（2）测速传感器功耗PC≤2mW（600转/分状态下测量）；
（3）显示实时转速数据（测量项目名称用中文显示）；
（4）实时显示测速传感器功耗（测量项目名称用中文显示）。
2、发挥某些
（1）测速传感器功耗PC≤0.2mW（600转/分状态下测量）；
（2）L=10mm时，转速测量仪可以正常工作；
（3）具备检测圆盘转动方向功能；
（4）具备检测并用曲线显示圆盘转速变化规律（20秒时间内变化2-5次转速）；
（5）其她。
三、评分原则
设计报告
项目
重要内容
满分
系统方案论证
转速测量仪方案设计
5
理论分析与计算
检测办法理论分析
低功耗设计分析
6
电路与程序设计
系统电路图
系统工作流程图
9
测试方案与测试成果
调试办法与仪器
测试数据完整性
测试成果分析
6
设计报告构造及规范性
摘要
设计报告正文构造
图表规范性
4
小计
30
基本规定
完毕第
（1）项
15
完毕第
（2）项
15
完毕第（3）项
5
完毕第（4）项
10
工艺
5
小计
50
发挥某些
完毕第
（1）项
10
完毕第
（2）项
15
完毕第（3）项
10
完毕第（4）项
10
其她
5
小计
50
总分
130
四、阐明
1、测速传感器不能使用现成模块，规定测速传感器在圆盘转动一圈输出一种（或各种）脉冲信号，脉冲峰峰值≥1.5V。
2、送省组委会测试时，转动圆盘和直流电机由组委会提供。
3、圆盘转动可以用直流电机带动，通过调节电机电压实现圆盘转速调节目。
4、在测速传感器和数据解决与显示电路之间电源线和信号线均需预留测试端口。
5、设计报告正文应涉及系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图和重要测试成果，篇幅限制在6页。
完整电路原理图、重要源程序和完整测试成果可用附件给出。
三相正弦波变频发电模仿装置（D题）
【本科组】
一、任务
设计并制作一种三相正弦波变频发电模仿装置，其示意图如图1所示。
用直流稳压电源供电，US=12～60V中任意一区间电压，输出相压～220V，输出频率为40Hz～60Hz可调；T为三相工频隔离变压器，变比自定，将uF作为输出电流反馈信号；负载电阻RLA=RLB=RLC=1100Ω～4400Ω。
（11W～44W×3）。
图1三相正弦波变频发电模仿装置示意图
二、规定
1．基本规定
（1）输出频率范畴为40Hz～60Hz三相对称交流电，相位差1200误差不大于±30，各相电压有效值之差不大于5V；
（2）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观测无明显失真；
（3）当输入电压变化值为10%时，或负载电流有效值为0.05～0.2A三相对称交流电时，输出相电压有效值应保持在220V±5%以内；
（4）具备过流保护（输出电流有效值达0.3A时动作）、负载缺相保护及负载不对称保护（三相电流中任意两相电流之差不不大于0.05A时动作）功能，保护时自动切断输入电源；
（5）具备输入欠压保护功能，动作电压为输入电压20%；
（6）具备频率调节功能：
当频率在给定范畴40Hz～60Hz内变化时，使输出频率与给定频率相对偏差绝对值不不不大于3%；
（7）本装置效率≥50%。
2．发挥某些
（1）可设立不同过流保护值。
（2）提高负载电流，使有效值不不大于0.3A时装置效率≥60%。
（3）需设立手动恢复按键，过流、欠压故障排除后，手动恢复正常工作。
（4）实现三相相位数据、电压、电流等数据数显批示功能，电压、电流误差不不不大于1%。
（5）其她。
三、阐明
1．本题中所有交流量除特别阐明外均为有效值。
2．US采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。
3．控制电路容许另加辅助电源，但应尽量减少路数和损耗。
4．装置应能持续安全工作足够长时间，测试期间不能浮现过热等故障。
5．制作时应合理设立测试点（参照图1），以以便测试。
6．设计报告正文应涉及系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图和重要测试成果，篇幅限制在6页。
完整电路原理图、重要源程序和完整测试成果可用附件给出。
7．变压器可选用市面上同样三只单相变压器代替三相变压器，但应保证输出相压为～220V。
四、评分原则
项目
重要内容
满分
设计
报告
方案论证
比较与选取
方案描述
4
理论分析与计算
控制办法与参数计算
同频、同相控制办法与参数计算
提高效率办法
滤波参数计算
9
电路与程序设计
DC-AC主回路与器件选取
控制电路或控制程序
保护电路
9
测试方案与测试成果
测试方案及测试条件
测试成果及其完整性
测试成果分析
5
设计报告构造及规范性
摘要
设计报告正文构造
图标规范性
3
小计
30
基本规定
完毕第
（1）项
3
完毕第
（2）项
3
完毕第（3）项
12
完毕第（4）项
12
完毕第（5）项
4
完毕第（6）项
6
完毕第（7）项
5
工艺
5
小计
50
发挥
某些
完毕第
（1）项
8
完毕第
（2）项
12
完毕第（3）项
8
完毕第（4）项
12
其她
10
小计
50
总分
130
非接触供电LED照明系统（E题）
【本科组】
一、任务
设计并制作一种非接触供电LED照明系统，该系统涉及能量发送模块和LED照明模块。
LED照明模块涉及一种带能量接受单元和五个LED灯（每个LED平均电流为10mA），LED照明模块不得外加任何电源，它供电只能来自能量发送模块，两个模块之间没有任何导线连接，电能传播通过感应线圈（两感应线圈内径同样，感应线圈可用直径6.6cm左右易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带
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