南京邮电大学电子设计竞赛试题.docx
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南京邮电大学电子设计竞赛试题
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
升级会员 