中国石油大学电子设计大赛题目.docx
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中国石油大学电子设计大赛题目
第十四届中国石油大学(华东)电子设计竞赛
竞赛试题
参赛注意事项
(一)11月14日8:
00竞赛正式开始。
参赛队在A、B、C、D、E五题中任选一题(大一队可在A、B、C、D、E、F六题中任选一题)。
(二)参赛队认真填写《选题登记表》内容,填写好的《选题登记表》交给秘书处保存。
(三)大一队是参赛队员三人均就读本科大一的队伍,可选做F题。
作品性能评分时会略有加成。
(四)参赛者必须是中国石油大学(华东)本科大一、大二、大三学生,且尚未在省级以上电子设计竞赛中取得奖项的。
参赛时应出示学生证随时备查。
(五)每队限制2-3人,开赛后不得中途更换队员。
(六)竞赛期间,可使用各种图书和网络资源,可在学校内任何场地进行设计制作,但不得以任何方式让非本队参赛队员参与制作(包括教师在内),对违纪参赛队取消评审资格。
(七)11月19日8:
00竞赛结束,上交设计报告,制作实物,由专人封存。
(八)信息与控制工程学院科技协会保留竞赛试题解释权。
2016年11月8日
命题:
徐沐霖
评分标准
项目
主要内容
满分
设计报告
方案论证
比较与选择方案描述
4
理论分析与计算
系统相关参数设计
6
电路与程序设计
系统组成,原理框图与各部分的电路图系统软件与流程图
4
测试方案与测试结果
测试结果完整性测试结果分析
4
设计报告结构及规范性
摘要正文结构规范图表的完整与准确性
2
小计
20
基本要求
按照完成项目给分
50
发挥部分
按照完成项目给分
50
电路布局
电路布局美观合理,限制杜邦线和飞线的使用
30
总分
150
2016年11月8日
标准制定:
徐沐霖
双向DC-DC变换器(A题)
一、任务
设计并制作用于电池储能装置的双向DC-DC变换器,实现电池的充放电功能。
系统结构如图所示,电池组为一节18650型,容量2000~3000mAh的锂离子电池构成。
二、要求
1.基本要求
接通S1、S3,断开S2,将装置设定为充电模式。
(1)U2=5V条件下,实现对电池恒流充电。
充电电流I1在1~2A范围内可调。
(25分)
(2)设定I1=1.5A,调整直流稳压电源输出电压,使U2在5~10V范围内变化时,要求充电电流I1的变化率尽可能低。
(25分)
2.发挥部分
(1)具有过充保护功能,设定I1=1.5A,当U1超过阈值U1(Th)=4.2V时,停止充电。
(25分)
(2)断开S1、接通S2,将装置设定为放电模式,保持U2=7.4V。
(25分)
三、说明
电源方面只提供220v交流电和变压器、电容、整流桥,不允许外加电源,除稳压芯片7805外还会提供运算放大器LM324,继电器,TIP3132扩流三极管以及相应的电子器件。
信号变换(B题)
一、任务
使用一片通用四运放LM324组成电路框图见下,实现下述功能:
使用低频信号源产生
的正弦波信号加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号
,如图所示,
,允许有±5%的误差。
二、要求
要求加法器的输出电压
。
经选频滤波器滤除
频率分量,选出
信号为
,
为峰峰值等于9V的正弦信号,用示波器观察无明显失真。
信号再经比较器后再1KΩ负载上得到峰峰值为2V的输出电压
。
三、说明
(1)电源只能选用+12V和+5V两种单电源,由稳压电源供给。
不得使用额外电源和其他型号运算放大器。
(2)预留好相应的检测端子,以便测试。
基于数字电路的游戏设计(C题)
一、任务
利用芯片74LS00、74LS192、74LS47、74LS198、NE555、发光二极管、数码管等设计制作简单的乒乓球游戏。
用8个发光二极管表示球,用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍。
一方发球后,球以固定的速度向另一方运动(发光二极管依次点亮),当球达到最后一个发光二极管时,对方击球(按下按钮),球将往相反的方向运动,在其他时候击球则视为犯规,给对方加1分。
都犯规,则各自加1分。
甲、乙各有一位数码管用于计分。
裁判有一个按钮为乒乓球初始化,每次得分后按下一次,系统等待球员发球。
二、要求
1.基本要求
(1)完成任务要求(50分)
2.发挥部分
(1)有人犯规时自动停止。
(25分)
(2)球速可调节。
(25分)
三、说明
(1)不可使用微控制器。
(2)预留好相应的检测端子,以便测试。
基于单片机的语音识别(D题)
一、任务
设计并制作运用单片机实现语音信号的简单识别的系统。
该系统至少由以下部分组成:
单片机最小系统,声音采集与调理电路,基本输入按钮和显示单元(可以是数码管或显示屏)。
按下开始按钮(或者其他形式)后系统开始采集声音信号,按下停止按钮(或者系统自动停止)后停止采集信号,同时经过系统的处理和分析判断出语音内容,并在显示单元中显示出来。
该系统不要求具有普适性,可以只针对特定的用户进行识别。
二、要求
1.基本要求
(1)用户的输入语音为“0”~“10”之间的一个数字。
(50分)
2.发挥部分
(1)用户输入语音为“0”~“1000”之间的一个整数。
(20分)
(2)输入语音包括小数。
(20分)
(3)系统检测由语音启动并自动停止,允许包含特定启动语音。
例如用户说:
“启动,二百五十五点八”或者“二百五十五点八”,显示单元显示“255.8”。
(10分)
三、说明
(1)微控制器型号不限。
(2)分数会根据识别率,识别速率和智能程度判定。
简易电子秤(E题)
一、任务
设计并制作一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤,电子秤的结构如右图所示。
铁质悬臂梁固定在支架上,支架高度不大于40cm,支架及秤盘的形状与材质不限。
悬臂梁上粘贴电阻应变片作为称重传感器。
二、要求
1.基本要求
(1)电子秤可以数字显示被称物体的重量,单位克(g)(10分)
(2)电子秤称重范围5.00g~500g,称重误差小于10g(20分)
(3)电子秤可以设置单价(元/克),可计算物品金额并实现金额累加(10分)
(4)电子秤具有去皮功能,去皮范围不超过100g(10分)
2.发挥部分
(1)称重误差小于2g。
(40分)
(2)其他(10分)
三、说明
无
过压欠压延时保护电路(F题)
一、任务
焊接如下电路。
二、要求
1、基本要求
(1)实现过压、欠压的检测。
(50分)
2.发挥部分
(1)实现10s延时保护的功能。
(50分)
三、说明
该题仅限大一队选做。