历届电子设计大赛竞赛赛题解析.docx

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历届电子设计大赛竞赛赛题解析

一、历届竞赛赛题解析

第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目

一、简易数控直流电源二、多路数据采集系统

第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目

一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作

三、简易无线电遥控系统四、简易电阻、电容和电感测试仪

第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目

A题直流稳定电源B题简易数字频率计

C题水温控制系统D题调幅广播收音机*

第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目

A题测量放大器B题数字式工频有效值多用表

C题频率特性测试仪D题短波调频接收机

E题数字化语音存储与回放系统

第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目

A题波形发生器B题简易数字存储示波器

C题自动往返电动小汽车D题高效率音频功率放大器

E题数据采集与传输系统F题调频收音机

第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目

A题电压控制LC振荡器B题宽带放大器

C题低频数字式相位测量仪D题简易逻辑分析仪

E题简易智能电动车F题液体点滴速度监控装置

第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目

A题正弦信号发生器B题集成运放参数测试仪

C题简易频谱分析仪D题单工无线呼叫系统

E题悬挂运动控制系统F题数控直流电流源

G题三相正弦波变频电源

纵观历届赛题设计方向大致可以分为四类

一功能电路兼控制类系统设计（11项）

第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目

一、简易数控直流电源

第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目

一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作

第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目

A题直流稳定电源

第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目

A题测量放大器

第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目

D题高效率音频功率放大器

第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目

A题电压控制LC振荡器B题宽带放大器

第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目

A题正弦信号发生器F题数控直流电流源

G题三相正弦波变频电源合指标的要求。

二方案论证与比较www.

二测量仪器类系统设计10项

第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目

四、简易电阻、电容和电感测试仪

第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目

B题简易数字频率计

第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目

B题数字式工频有效值多用表C题频率特性测试仪

第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目

A题波形发生器B题简易数字存储示波器

第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目

C题低频数字式相位测量仪D题简易逻辑分析仪

第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目

B题集成运放参数测试仪C题简易频谱分析仪

三通信传输类系统设计7项

第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目

二、多路数据采集系统

第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目

三、简易无线电遥控系统

第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目

D题调幅广播收音机*

第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目

D题短波调频接收机

第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目

E题数据采集与传输系统F题调频收音机

第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目

第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目

D题单工无线呼叫系统

四自动控制兼电路类系统设计6项

第一届1994年全国大学生电子设计竞赛题目

第二届1995年全国大学生电子设计竞赛题目

第三届1997年全国大学生电子设计竞赛题目

C题水温控制系统

第四届1999年全国大学生电子设计竞赛题目

E题数字化语音存储与回放系统

第五届2001年全国大学生电子设计竞赛题目

C题自动往返电动小汽车

第六届2003年全国大学生电子设计竞赛题目

E题简易智能电动车F题液体点滴速度监控装置

第七届2005年全国大学生电子设计竞赛题目

E题悬挂运动控制系

二、电子系统设计一般方法

这里我们以2005年全国大学生电子设计竞赛A题目来给大家展开讲解以下。

正弦信号发生器A题

一、任务

A题正弦信号发生器F题数控直流电流源

G?

设计制作一个正弦信号发生器。

二、要求

1、基本要求

1正弦波输出频率范围1kHz10MHz

2具有频率设置功能频率步进100Hz

3输出信号频率稳定度优于10-4

4输出电压幅度在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V

5失真度用示波器观察时无明显失真。

2、发挥部分

在完成基本要求任务的基础上增加如下功能

1增加输出电压幅度在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值

Vopp=6V±1V

2产生模拟幅度调制（AM）信号在1MHz~10MHz范围内调制度ma可在10%100%之间

程控调节步进量10%正弦调制信号频率为1kHz调制信号自行产生

3产生模拟频率调制（FM）信号在100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏

且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节正弦调制信号频率为1kHz调制信号自行产

生

4产生二进制PSK、ASK信号在100kHz固定频率载波进行二进制键控二进制基带

序列码速率固定为10kbps二进制基带序列信号自行产生

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比较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12

完成第2项10

完成第3项13

完成第4项10

其他5

一赛题分析

1.即明确所要设计系统的功能、性能、技术指标及要求、注意事项等我们推荐尽量把

任务书的基本部分和发挥部分一起来考虑。

功能产生频率、幅度产生的AM、FM信号、产生PSK、ASK信号

精度要求:

波形无明显失真、频率稳定度〉10-4

主要技术指标频率1K—10MHz步进值100HzVp-p>=1V等等。

注意事项如实现某功能时规定不用的方法或芯片等等。

发挥部分其他部分即题目的创新点需注意。

2.明确所要测量或实现参数的物理意义对不明者应迅速查找有关资料。

3.明确所实现参数的值或精度范围的理论计算方法、实际测量的方法包括测量值的有

效数字位数、次数的确定及测量仪器类型以便使指标与测量结果进行比较来表明所完

成任务的优劣度。

比如怎样用实际测量数据来说明输出频率的稳定度符合指标的要求。

二方案论证与比较<即采用什么样的系统框架来实现我们的设计要求及方案的优缺点比较。

模仿历届竞赛

作品选编

我们选取设计方案的原则有下面几点

1.总的原则是使用实验室条件允许的、自己熟悉、易于实现、硬件调试少、测试效果好、

稳定性高的方法和手段来实现设计。

2.确定所设计题目的系统实现技术。

用模拟技术实现还是用数字技术实现如果都可

以得话我们推荐用数字技术来实现在个人的实现能力允许的情况下。

3.对于只能用模拟技术实现的题目在硬件芯片选择上我们的原则是:

①尽量选取易于调试的器件

2尽量选取自己曾经使用过的器件因为有些器件在使用时有些特点需要一段时间摸索

才能熟悉。

3在赛题允许的情况下一般优先选择专用集成电路芯片其次尽量使用运算放大器

最后在选择使用晶体管等分立元件这样一方面会减小调试的工作量另一方面提高测试结

果的准确度。

系统框架一般大致以下几种

1.以51系列、PIC系列、凌阳系列、AVR系列、ARM单片机为核心控制模块辅以传感

器、液晶显示、步进电机、数码管显示、外部存储器、键盘等实现的偏控制的系统框架。

如

悬挂运动控制系统

2.以Lattice、Altera、xilinx等厂家的FPGA可编程器件所建立的片上可变成系统

SOPC为核心辅以必要的显示、键盘、数模转换、直接数字频率合成专用芯片DDS等组

成的偏波形处理的系统构架。

此构架对FPGA的门数要求相对高一些。

3.以单片机控制、FPGA可编程器件处理为核心模块偏功能实现的系统构架。

此构架对

FPGA的门数要求相对低一些。

4.以硬件实现为主单片机控制兼有的偏功能实现的系统构架。

如集成运放参数测定仪。

5.以单片机、调制芯片、采样电路、频率合成DDS电路、FPGA系统、发射接受模块中

的几个部分组成的偏通信传输的系统构架。

如单工无线呼叫系统。

三单元设计

即设计系统各个功能模块的具体设计方案。

一般有三种类型分为基于硬件的数字子系

统的设计、模拟子系统的设计、单片机子系统的设计。

1.基于硬件的数字子系统的设计

设计在开发软件平台上Maxplus进行。

设计完毕编译通过就利用开发平台上的

Maxplus进行仿真然后烧录下载到芯片中。

目前PLD开发软件设计数字子系统的方法有原理图输人法和语言输入法。

这里需要特别

提到的是VHDL或Verilog等高级硬件描述语言的使用。

所以建议参加电子设计竞赛的学生应

认真学习熟练掌握VHDL或Verilog以便在设计过程中能很好地运用。

一般我们用VHDL

或Verilog设计控制器和某些较特殊的模块而一般的模块仍然采用原理图输人方式尽量

利用前人的成果并最终用原理图输入法完成顶层设计。

这种安排比较直观便于调试和检查

是一种较好的方法。

关键是使用者是否能较熟练地掌挥这些器件及其开发软件的使用因为这些开发软件

的使用通常需要一段熟悉的过程如在相当生疏的情况下使用它们则此法有可能成为完成

设计工作的瓶颈。

2.模拟子系统的设计

我们一般做的工作有设计功能电路、仿真电路、绘制PCB板图。

我们用的软件是

Protel99se。

有余力的同学可以学习Multism2001进行电路的仿真。

回答protel99se方面

的问题。

3、单片机子系统的设计

我们主要用的是凌阳单片机进行其软件的设计可以参照凌阳单片机参考书实现控制

液晶、点阵数码管、数码管、步进电机、键盘、外部存储器等等。

具体参看图书馆电子图书

数据库。

四组装调试

1.设计系统的物理外观尽量美观、位置合理。

2.仔细组装电路避免手直接接触芯片管脚牢固固定PCB板防止震动引起系统工作

不正常。

3.调试要仔细仔细检查电路后在通电源防止因电源反接烧毁电路。

4.系统调试通过后如有富余是需通电是系统工作至少半个小时以上。

5.确保计算机处于正常工作状态无病毒做好设计软件程序的备份工作以防误删

或感染病毒。

6.防止意外事情造成设计硬件的损坏。

比如饮用水流入设计好的电路板中。

五撰写设计论文

具体参照全国大学生电子设计竞赛获奖作品选集028649b

附录

参考书目

.振荡电路实用设计手册TN710.2-62/7743

.新型集成器件实用电路TN44750a

.一次集成电路适用手册TN4-62/4750

.锁相环电路设计与应用TN911.8/3426

.实用电子电路设计与调试TN702/7444

.通用电子电路应用400例TN710/2144

.实用电源电路设计TN710/3233

.电源集成电路手册TN86-62/4426

.实用电子电路精选TN710/4744

10.运算放大器应用技巧100例TN722.7/4550

11.无线发射与接受电路系统TN839/4482

12.VHDL数字电路设计与应用实践教程TN79/1052

13.控制专用集成电路及应用TN4/0725

14集成电路应用500例TN4/6001

.振荡电路实用设计手册TN710.2-62/7743

.新型集成器件实用电路TN44750a

.一次集成电路适用手册TN4-62/4750

.锁相环电路设计与应用TN911.8/3426

.实用电子电路设计与调试TN702/7444

.通用电子电路应用400例TN710/2144

.实用电源电路设计TN710/3233

.电源集成电路手册TN86-62/4426

.实用电子电路精选TN710/4744

10.运算放大器应用技巧100例TN722.7/4550

11.无线发射与接受电路系统TN839/4482

12.VHDL数字电路设计与应用实践教程TN79/1052

13.控制专用集成电路及应用TN4/0725

14集成电路应用500例TN4/6001