南京邮电大学电子设计大赛.docx
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南京邮电大学电子设计大赛
2012年南京邮电大学电子设计竞赛
选拔赛试题
参赛注意事项
(1)2012年5月2日9:
00竞赛正式开始。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。
(4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。
(5)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。
(6)2012年5月7日14:
00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。
无线遥控游戏机(A题)(通信类)
一、任务
1、以128×64LCD显示屏设计一个俄罗斯方块游戏.
2、通过手动按键控制游戏
3、必要控制键:
开始/结速、左移、右移、翻转、旋转、加速下降。
4、采用无线遥控控制游戏,(无线通信方式不限,可以采用电磁、红外、激光等)
5、128X64旋转90度使用,其他功能不变。
游戏功能说明:
每个方块大小为4X4点阵,标准图形有3种见图1。
游戏开始后3种图形随机出现,包括翻转、旋转状态
图形可以任意左移、右移、旋转和翻转
图形自动下降,方块满行自动消失,上部方块自动下降一行,并得分,每方块1分,50分进级。
每进一级,自动下降速度加倍。
当方块占满所有列(顶行),则游戏结速。
二、基本要求
(1)实现图形LCD屏的自动绘图功能。
(2)完成按键控制图形的。
(3)有得分显示。
(4)能无线遥控操作
(5)图形能旋转90度实用。
评分标准
设计
报告
项目
主要内容
分数
系统方案
比较与选择
方案描述
5
理论分析与计算
显示方案描述
控制算法表述
参数计算方法
无线方案设计
15
电路与程序设计
电路设计
程序设计
10
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
12
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
8
总分
50
基本
制作
完成
(1)项
20
完成
(2)项
15
完成(3)项
10
有创新功能
5
总分
50
提高
要求
完成第(4)项
20
完成第(5)项
20
有其他功能
10
总分
50
噪声实时图形显示和记录仪(B题)(仪器仪表类)
一、任务
设计一个噪声采集系统,用于环境噪声实时图形形象显示,在噪声数据记录的同时,用图形的方法显示在128X64LCD并上。
设计方法:
用MIC采集环境噪声信号,把采集到的噪声信号自动连续显示在LCD屏上,标点速度每秒4点,标点x位置固定不动(可以设定),新点显示时原图形自动左移。
图形实例见图1。
对采集信号自动记录。
计算和显示噪声参数:
峰值、平均值、能量峰值点频率。
显示动态范围1-40dB(可以设定或自动变更)
记录信息查询和回放
噪声频谱图显示。
二、要求:
(1)完成128x64LCD图形显示。
(2)完成噪声采集和存贮记录。
(3)完成噪声连续图形记录
(4)完成参数计算和叠加显示
(5)完成自动最佳量程显示功能
(6)完成历史记录的查询和回放
(7)完成噪声频谱图显示(显示能量集中点)
评分标准
设计
报告
项目
主要内容
分数
系统方案
比较与选择
方案描述
5
理论分析与计算
显示方案描述
参数计算方法设计
自动量程方法设计
15
电路与程序设计
电路设计
程序设计
10
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
12
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
8
总分
50
基本
制作
完成
(1)项
10
完成
(2)项
10
完成(3)项
15
完成(4)项
15
总分
50
操作
指标
测试
完成第(5)项
20
完成第(6)项
20
完成第(6)项
5
其他
5
总分
50
直流数字电压表(C题)(仪器仪表类)
一、任务
设计并制作直流数字电压表。
二、要求
1.基本要求
(1)测量范围:
0V~3V
(2)量程:
300mV,3V
(3)显示范围:
十进制数0~2999
(4)测量分辨率:
0.1mV(300mV档)1mV(3V档)
(5)测量误差:
≤±1%±2个字
(6)采样速率:
≥10次/秒
(7)输入电阻:
≥100K
(8)具有抑制工频干扰功能
2.发挥部分
(1)可测量负电压(测量范围:
-3V~0V)
(2)具有超量程指示和自动量程转换功能
(3)工艺,创新及其他
三、说明
(1)在电路中应有可测得采样速率的测试点。
(2)在电路中应有可测得抑制工频干扰的测试点。
(3)设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图和主要的测试结果。
完整的电路原理图和软件流程及完整的测试结果可用附件给出。
四、评分标准
设计
报告
项目
主要内容
分数
系统方案
比较与选择
方案描述
5
理论分析与计算
10
电路设计
程序设计
电路设计
程序设计
20
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
10
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
5
总分
50
基本
制作
完成
(1)
(2)项
15
完成(3)(4)项
15
完成(5)项
5
完成(6)项
5
完成(7)项
5
完成(8)项
5
总分
50
发挥
要求
完成第
(1)项
20
完成第
(2)项
20
有创新及其他功能
10
总分
50
波形合成器(D题)(模电类)
一、任务
设计并制作一台波形合成器,使之能产生三角波和方波信号,其系统框图如图1所示。
图1波形合成器系统框图
二、要求
1.基本要求
(1)正弦波发生器能产生所需要的的正弦波波形(频率自行确定);
(2)设计2至3组分频电路和有源滤波器电路(分频比自行确定);
(3)将分频滤波后的波形进行合成,在1k负载条件下,输出信号的频率为1KHz,电压峰-峰值Vopp为5V,波形为三角波;
(4)调节各信号间的比例关系,产生方波波形,;输出信号的频率为1KHz,电压峰-峰值Vopp为5V;
(5)输出信号波形不能有明显失真;
2.发挥部分
(1)增加一组分频电路和有源滤波器电路,以改善输出信号失真;
(2)在50负载条件下,输出信号的电压峰-峰值Vopp在0~5V范围内可调;
(3)工艺,创新及其他.
三、说明
(1)不得采用专用DDS芯片;
(2)留下必要的测试点;
(3)设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图和主要的测试结果。
完整的电路原理图和完整的测试结果可用附件给出。
四、评分标准
设计
报告
项目
主要内容
分数
系统方案
比较与选择
方案描述
5
理论分析与计算
10
电路设计
电路设计
20
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
10
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
5
总分
50
基本
制作
完成
(1)项
10
完成
(2)项
10
完成(3)项
10
完成(4)项
10
完成(5)项
10
总分
50
发挥
要求
完成第
(1)项
20
完成第
(2)项
20
有创新及其他功能
10
总分
50
可定时开关的多路直流稳压电源(E题)(电源类)
一、任务
设计并制作220V交流变换为直流的正3.3V、正负5V、正负12V的稳定电源,并且可实现24小时自动定时开、关机的功能。
二、要求
1.基本要求
在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:
a.输出电压分别为正3.3V、正负5V、正负12V;
b.最大输出电流为0.5~1A;
c.电压调整率≤0.2%;(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)
d.纹波电压(峰-峰值)≤5mV;(满载)
e.具有过流及短路保护功能;
f.具有24小时自动定时开、关机的功能。
2.发挥部分
(1)扩充功能
a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态;
b.过热保护;
c.防止开、关机时产生的“过冲”。
(2)提高稳压电源的技术指标
提高电压调整率和减小纹波电压。
(3)用数字显示输出电压
三、评价方法:
1、用电压表检测输出电压的值:
3.3V、正负5V、正负12V;
2、用电流表检测输出电流的值;
3、用示波器观测纹波系数;
4、其他参数可直接观测。
四、评分方法:
评分标准:
在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下
设计
报告
项目
主要内容
分数
系统方案
比较与选择
方案描述
5
理论分析与计算
显示方案描述
参数计算方法设计
15
电路与程序设计
电路设计
程序设计
10
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
12
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
8
总分
50
基本
制作
输出电压分别为正3V、正负5V、正负12V
35
最大输出电流为0.5~1A
5
电压调整率≤0.2%;(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)
5
纹波电压(峰-峰值);≤5mV(满载)
5
具有过流及短路保护功能
5
具有24小时自动定时开、关机的功能
总分
70
发挥
部分
排除短路故障后,自动恢复为正常状态
4
过热保护
3
防止开、关机时产生的“过冲”
3
提高稳压电源的技术指标
提高电压调整率和减小纹波电压
10
用数字显示输出电压
10
总分
30
电动机转速的测量与控制系统(F题)(控制类)
一、任务
利用霍尔元件或光电元件可实现电动机转速信号的检测,利用嵌入式(或单片机)系统构成电动机速度的测量与控制系统。
光电元件电动机转速测量原理图如下:
二、基本要求
(1)电动机转速可在0~500转/分范围内可变;
(2)电动机转速可以显示,显示分辨率为:
±1;
(3)分别设定电动机转速150转/分、300转/分,电动机能恒速运行,误差精度为≤±8%;
(4)电动机转速从0转/分加速到300转/分,且转速误差在±8%内所需的时间;
(5)把电动机转速从0转/分加速到300转/分的动态响应曲线测试、描绘和显示出来。
(发挥部分)
评分标准
设计
报告
项目
主要内容
分数
系统方案
比较与选择
方案描述
5
理论分析与计算
显示方案描述
控制算法表述
参数计算方法
嵌入式方案设计
15
电路与程序设计
电路设计
程序设计
10
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
12
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
8
总分
50
基本
制作
完成
(1)项
15
完成
(2)项
10
完成(3)项
10
完成(4)项
10
有创新功能
5
总分
50
提高
要求
第(3)、(4)项精度提高到误差精度为≤±4%
20
完成第(5)项
20
有其他功能
10
总分
50