电子设计竞赛培训模拟竞赛试题.docx
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电子设计竞赛培训模拟竞赛试题
电子设计竞赛培训模拟竞赛试题
一USB存储器/MP3播放器：
一、任务：
设计并制作一台简易USB存储器/MP3播放器，示意图如下（方案可以自定）：
图1原理框图
二、要求：
1.基本要求：
1）实现USB存储功能
2）实现MP3播放功能
2.发挥部分：
1）实现EQ存储调节
2）增加录音功能
3）实现1.5V供电
4）其他
三、评分
项目
得分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
完成第
（1）项
30
完成第
（2）项
20
发挥部分
完成第
（1）项
10
完成第
（2）项
20
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
四、说明
要求音频性能：
频响20~20k-3db。
输出功率大于12mW。
其他部分包括操作方便等。
二电子广告牌
一、任务：
设计并制作一台简易电子广告牌，16*32点阵显示，示意图如下：
图1原理框图
二、要求：
1、基本要求：
1）能通过按键翻页显示数字和字母。
2）能显示特定数字或者英文字母组成的句子，通过按键翻页更换显示类容。
3）能显示特定汉字组成的句子，通过按键翻页更换显示类容。
2、发挥部分：
1）实现句子的左右滚屏显示。
2）实现预存信息，定时更新。
3）实现和PC机通讯，通过PC机串口直接对显示信息进行更新（须做PC机客户程序）或者是增加其他附加功能。
4）其他。
三、评分
项目
得分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
完成第
（1）项
30
完成第
（2）项
20
发挥部分
完成第
（1）项
10
完成第
（2）项
5
完成第（3）项
30
完成第（4）项
5
四、说明
显示格式和显示信息可以自定义。
发挥部分第（3）项增加其他附加功能可以自由发挥。
三智能家居系统
一、任务
设计并制作一套智能家居系统，实现防火、防盗、水表电表管理等等，并可实现集中监视与管理。
二、要求
1．基本要求
（1）终端信号的采集。
a．能够识别人体以防盗。
b．能够检测烟雾。
c．紧急情况能够声光报警提示。
（2）上位机和终端之间进行通讯传递信息。
a．一个上位机对应多个终端。
b．通信距离不低于50m。
c．上位机对下位机采集返回信号集中处理、显示等。
2．发挥部分
（1）辅助进行远程水表、电表管理。
（2）数据传输采用无线方式。
（3）传输的数据进行加密、保证安全。
（4）上位机加入以太网控制器，进行网上管理。
（5）其它。
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
5
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
5
完成第（4）项
20
完成第（5）项
10
四单路语音处理与传输系统设计
一、任务
设计制作一路语音参数编码电路，扩频处理后进行PSK调制，接收端进行PSK解调、解扩处理，恢复语音。
示意图如下：
语音恢复
二、要求
1．基本要求
（1）语音数字化处理后速率要求：
4-13Kb/s,扩频序列的本原多项式为：
X15+X+1，扩频码片速率为：
1.2Mb/s，PSK调制载波频率：
60MHz
（2）载波发射功率：
100mw。
（3）语音质量可达平均意见得分MOS（meanopinionscore）：
3分以上
2．发挥部分
（1）接收端测量并显示信号强度。
（2）在接收机输入端加入白噪声，控制载干比分别为10dB、0dB
-10dB，比较扩频调制通信系统和直接调制通信系统语音通信质量。
（3）定量分析采用扩频技术后，在上述噪声情况下，系统的抗干扰能力。
自制用来定量测量系统误码的简易误码率测试仪，其方框图见图2。
（4）其它
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
10
完成第
（2）项
完成第（3）项
完成第（4）项
15
20
5
五、具有跳频保密功能的FM对讲机系统
一、任务
设计并制作一个具有跳频保密功能的FM对讲机，方框图如下。
逻辑控制部分
发信通道部分
跳频保密单元
频率合成器部分
电源
接收通道部分
二、要求
1、基本要求
（1）实现语音调频对讲功能。
（2）载波可调范围：
30MHz～88MHz。
（3）载波频率稳定度：
优于10-3。
（4）发射机输出功率：
大于100mW（50Ω）。
（5）接收机输入灵敏度：
小于1mv。
（6）可实现输出频率步进，步进间隔为1MHz100kHz。
2、发挥部分
（1）采用锁相环进一步提高输出频率稳定度，输出频率步进间隔为100kHz。
（2）收发能同时顺序步进改变载波（移频速率大于1步/s），要求语音通信无明显“断续”。
（3）选用合适的信道，改用大于127位m序列的“跳频图案”来控制跳频保密通信（跳频速率大于1跳/s），要求语音通信无明显“断续”。
（4）实时轮流显示“频率序号”和“频率值”。
（显示载波频率的误差≤5kHz）
（5）可以手动设置“固定载波通信”、“顺序移频通信”和“乱序跳频通信”等状态。
（6）其它。
三、评分标准
项目
满分
论文要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
实际制作完成情况
50
基本要求
完成第
（1）项
15
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
5
完成第（4）项
5
完成第（5）项
5
完成第（6）项
10
发挥部分
完成第
（1）项
16
完成第
（2）项
8
完成第（3）项
8
完成第（4）项
8
完成第（5）项
5
其它
5
六、远程温湿度测量系统
一、任务
制作一个远程温湿度测量仪，该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。
其结构框图如下：
可编程控制器
可编程控制器
变送器
温湿度显示
温湿度显示
温湿度
传感器
红外接收或射频接收电路
红外发射或射频发射电路
电池供电
>5米
二、要求
1、基本要求
（1）通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示；
（2）温度误差<1℃，湿度误差<1%，温度测量范围0℃～120℃，湿度测量范围1%～99%；
（3）可用电池供电；
2、发挥部分
（1）设计红外二极管发射电路和红外接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收；
（2）设计射频发射电路和接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收；
（3）最好采用微型化的温湿度传感器，无线传输距离>5米；
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
20
完成第
（2）项
20
完成第（3）项
10
七、多功能定时装置
一、任务
制作一个电子时钟，该电子时钟具有实时钟显示、时钟校正、设置闹钟等功能。
其结构框图如下：
可编程
控制器
实时钟芯片
蜂鸣器（闹钟）
电池供电
LED或者LCD显示
设置键盘
二、要求
1、基本要求
（1）采用可编程控制器驱动LED显示北京时间的时、分、秒，误差<120秒；
（2）会使用实时钟芯片；
（3）设计键盘功能和蜂鸣器驱动电路，可实现闹钟设置功能，可输入简单的闹钟音符；
（4）电池供电；
2、发挥部分
（1）可显示北京时间的年、月、日、时、分、秒、星期；
（2）设计实现时钟校正、12小时/24小时制切换等功能；
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
25
完成第
（2）项
25
八LED汉字计时报讯屏
一、任务
设计制作一个LED点阵屏定时报讯系统。
系统方框图参见图1。
显示讯息
存储器
二、要求
1．基本要求
（1）完成一个61分钟内计时器设计，并在一个16×64的LED点阵上实时显示计时时间,显示格式为“**:
**”。
（2）按下表，在对应时间显示相应讯息在LED点阵屏上。
0：
00---0：
59
考试开始
1：
00---39：
59
答试卷一
40：
00---59：
59
答试卷二
60：
00---60：
59
考试结束
（3）LED显示清晰稳定。
（4）具备清屏、启动、暂停和关机的基本控制功能。
（5）顺计时和60分钟倒计时切换。
（6）自设计工作电源。
2．发挥部分
（1）LED显示器刷新率在75HZ以上。
（2）对LED实现8级灰度控制。
（3）显示讯息能实现左移、右移等跑马灯显示特性。
（4）实现声音报讯。
并能对四个时间段播出的声音进行录制。
（5）实现全彩LED显示。
（6）其它扩展功能。
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
5
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
5
完成第（4）项
15
完成第（5）项
10
完成第（6）项
5
九电话防盗报警器设计
一、任务
设计制作一个电话防盗报警器。
包括电源、控制、报警、探测电路。
系统基本方框图参见图1。
电话网
二、设计要求
1．基本要求
（1）设计一个单片机小系统，包括：
主控、存储、显示、键盘输入电路
（2）具有两个不同类型有线探测器（系统能力达能到5~10个接口），监控范围在50米左右。
（3）探测到异常信号时，自动启动本地声光报警；
（4）探测到异常信号时，自动通过固定电话线路向以设定的不同电话报警；
（5）报警电话号码可以任意设定、掉电不丢失，可以设定和撤销报警功能。
2．发挥部分
（1）可预先录制语音，报警时提供给接警单位，说明出警地址；
（2）采用无线探测、传输电路；
（3）其它扩展功能。
三、评分标准
项目
满分
基本
要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥
部分
完成第
（1）项
20
完成第
（2）项
20
完成第（3）项
20
十．粮库多点温度监控系统
题目设计：
习重华
一、任务
设计并制作一个散装粮库粮堆温度监控器（站）。
二、要求
1、基本要求
（1）设计一种散装粮库粮堆温度监控器（站），用于对埋设在粮堆的温度传感器的信号（储存的粮食温度）进行采集、调理和变换，并将检测的温度信号在粮堆温度监控器（站）上逐点显示。
（2）每个粮堆温度监控器（站）连接16个温度传感器。
（3）温度测量精度±2℃。
（4）显示器分两段，第一段4位十进制数，显示测温点号；第二段2位十进制数，显示对应点的测量温度。
（5）在粮堆温度监控器（站）所连接的测温点中只要有任何一个测量点的温度达到高温值时应给出报警信号，同时启动对应区域的鼓风机通风；当所有点的温度值降低到安全值后，停止报警并关闭鼓风机。
（6）温度传感器可在热敏电阻或单总线温度传感器之间选择一种。
无论选择哪一种，都不采用A/D转换器进行信号变换。
（7）具有温度标定、校准功能。
（8）具有温度传感器失效判断与显示功能。
（9）具有定点和巡回检测两种监测方式。
巡回检测时，可逐点显示16个测点的温度，循环周期：
点/1秒；定点显示时，显示指定点的温度。
2、发挥部分
设计并制作由一个区域监测站，每个区域监测站可连接16粮堆温度监控器（站），构成粮堆温度监控系统。
16个粮堆温度监控器（站）中，只有一个是按基本要求制作，其它可为模拟器（站），模拟方式自定。
（1）区域监测站功能：
a．具有定点和巡回检测两种监测方式。
b．巡回检测时，可巡回显示从16个粮堆温度监控器（站）传输过来的测温点号（总数：
256点）和对应点的测量温度，循环周期：
256秒。
c．在定点检测时，区域监测站能任意设定要查询的测量点号及采集对应点的温度。
d．收到粮堆温度监控器（站）发来的报警信号后，能声光报警并显示相应的粮堆温度监控器（站）号；可用手动方式解除报警状态。
e.显示失效温度传感器的点号。
（2）区域监测站与粮堆温度监控器（站）间的通信距离不小于15米，通信方式不限，通信协议自定，但应尽量减少信号传输线的数量。
（3）其它：
尽量考虑降低成本。
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
25
完成第
（2）项
15
完成第（3）项
5
其它
5
四、说明
1、鼓风机可用一个继电器驱动的蜂鸣器代替，其安装位置及安装方式自定。
2、16个温度传感器与粮堆温度监控器（站）的连接电缆应便于埋设在粮食堆中。
3、自行考虑模拟温度变化的方法，以便于移送赛区测试。
十一程序温度控制系统
一、任务
制作一个恒温箱控制系统，该系统具有给定温度设置和显示、温箱温度显示和自动调节等功能。
其结构框图如下：
220VAC
恒温箱
执行器
可编程
控制器
显示器
温度传感器
变送器
设置键盘
电源
二、要求
1、基本要求
（1）通过控制器调节，使恒温箱达到键盘设置温度，显示器要同时显示设置温度和恒温箱实际温度；
（2）温度调节范围：
室温到60℃；温度误差<2℃；温度上升调节时间<50秒；
（3）温度显示保留1位小数；
（4）恒温箱内放置一个灯泡加热，电源为220VAC；
2、发挥部分
（1）温度误差<1℃；温度上升调节时间<30秒；超调量<4℃；
（2）能按以下温度曲线进行控制：
℃
55℃
40℃
室温
0
时间：
秒
185秒
160秒
130秒
110秒
75秒
55秒
25秒
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
25
完成第
（2）项
25
十二灭火机器人
一、任务
设计制作一个消防智能小车模型，能到指定区域进行抢险灭火工作。
以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，场地如图所示：
180cm
出发区
障碍物
180cm
30cm
30cm
二、要求
1、基本要求
（1）智能小车从安全区域启动，自动寻找火源灭火。
（2）除安全区外，场地随机出现3个火源，要求智能小车能够发现一个并全部扑灭。
（3）抢险完毕后机器人能够返回至安全区域。
（4）救火总时间不超过N秒。
2、发挥部分
（1）可以追踪移动火源进行扑灭
（2）能够扑灭3个火源
（3）能够有声音报警
（4）能够自动计算和显示路程和扑灭的火源数
三、评分标准
项目
满分
基本要求
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
20
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
四、说明
1、小车尺寸小于30cm×30cm，所用电源电压小于等于24V。
2、控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。
3、灭火方式不限，但不允许碰倒蜡烛。
4、小车不能开出场地。
5、允许一次重启动机会。
6、蜡烛高度：
20厘米。
蜡烛置于方框线的中间位置。
7、障碍物尺寸15cm×15cm×15cm。
十三多功能电信号测量仪
一、任务
设计并制作一台数字显示的多功能测量仪。
二、基本要求
（1）频率测量
a．测量范围信号：
方波、正弦波、锯齿波、三角波；频率：
0.1Hz～64KHz,测量误差≤0.1%
（2）幅值测量
b．测量范围信号：
锯齿波、方波、正弦波、三角波,幅度：
0.1V～5V；测量误差≤0.1%
（4）显示器 LED十进制数字显示，可同时显示幅值和频率。
（5）具有校正功能可带键盘进行频率和幅值的校正。
（6）自行设计并制作满足本设计任务要求的测量仪。
三、发挥部分
（1）扩展频率测量范围为0.1Hz～4GHz，测量误差≤0.1%
（2）扩展幅值测量范围为0.1V～10V，测量误差≤0.1%
（3）测量误差降低为0.05%。
（4）实现多路信号测量。
四、评分意见
项目
得分
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，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）
（2）项
10
完成第（3）项
10
完成第（4）项
20
特色与创新
10
升级会员 