ZLG杯山东大学生电子设计竞赛题目.docx
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ZLG杯山东大学生电子设计竞赛题目
A题多功能电子计价秤制作
一、任务
本题目最好采用广州周立功单片机发展有限公司赞助提供EasyARM2103主机板为主控器，设计并
制作一个多功能电子计价秤。
称重传感器及变换电路（0-2V）
其它功能
二、制作要求
1.基本部分：
（1）能用键盘设置单价，称重后能同时显示重量、单价和总额；
电子计价秤：
最大称重为15.000公斤，重量误差不大于±0.1％；
（2）具有数码显示，显示重量、单价、总额等信息。
a.重量显示为5位数码，单位为公斤，最大重量显示值为99.999公斤；
b.单价金额显示为5位数码，单位为元，最大单价金额显示值值为999.99元；
c.总价金额显示为6位数码，单位为元，最大总价金额显示值值为9999.99元，
总价金额误差不大于0.01元；
（3）具有去皮功能和总额累加计算功能；
（4）能预存10种商品的单价；可以随意调出使用
（5）测量并显示环境温度，温度测量误差不大于1℃；
（6）自制可以连续可调高稳定度0-2V直流电源，用于模拟称重传感器输出的称重信号源。
采用0-2V模拟0-20kg称重；
（7）制作工艺。
2.发挥部分：
（1）具有实时时钟显示并具有掉电保护，可显示日历时钟（年、月、日、时、分、秒）；
（2）扩展高精度A/D转换器，提高电子计价秤测量精度，测量误差不大于±0.01％；
（3）采用称重传感器及相应信号处理电路与自制电子计价秤实测物品（1kg,5kg,10kg），重量测量误差小；称重数据稳定，数据稳定时间不小于2秒；
（4）能预存10种商品的名称（或代号）和商品的单价；能存储100组购物清单并显示，数据具有掉电保护，清单内容包括：
购货日期、收银员编号、商品名称、数量、单价、金额、本次购物总金额。
购物清单可以打印输出；
（5）商品名称可以中文输入和显示；
（6）其它特色发挥功能。
三、评分标准
项目
满分
设计报告
设计与总结报告：
方案比较、设计与论证，分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及误差分析。
50
实际制作
基本部分
完成第
（1）项
10
完成第
（2）项
5
完成第（3）项
10
完成第（4）项
5
完成第（5）项
10
完成第（6）项
5
完成第（7）项
5
实际制作
发挥部分
完成第
（1）项
5
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
完成第（5）项
5
完成第（6）项
10
四、说明
1. 不采用中文显示和打印时，相关内容可采用代号、拼音或英文显示。
2. 测试基本要求功能时，使用自制可以连续可调高稳定度0-2V直流电源模拟称重传感器及相应变换电路的输出电压信号（0-2V）。
3. 测试发挥功能时，第（3）项需要配接称重传感器及相应变换电路实测物品重量。
4. 本科生需要完成所有项（基本要求7项，发挥部分6项，作品完成制作满分100分。
5. 专科生需要完成以下各项：
基本要求部分中
（1）、
（2）、（3）、（6）和（7）项，满分35分；发挥部分中
（1）、
（2）、（3）和（6）项，满分35分；
6. 专科生若完成基本要求部分中（4）和（5））项，发挥部分中（4）和（5）项，可获相应项目的加分。
B题单相电参数测量仪
一、任务
设计制作一台电子式电参数测量仪，该电参数测量仪能测量电压、电流、有功功率、功率因数、电量、频率等电参量。
二、要求
1．基本要求
（1）电压测量值取3位整数；
（2）电流测量范围为0--10A，保留2位小数；
（3）有功功率只取整数，功率因数和电量取2位小数，频率取1位小数；
（4）电压、电流、电量允许误差2％；
（5）上述各参数能实时显示；
（6）设计参数测量仪所用的电源。
2．发挥部分
（1）各参数允许误差0.5％；
（2）具有打印功能，可打印当前时间的电参数值和累计电能值；
（3）可设置大负载断电报警功能，大负载报警电流可任意设置；
（4）可实现预购置电能功能，当有剩余电量为10kwh时，测量仪将断电工作10秒以示报警；
（5）可实现分时计量电量功能，时段不少于8段；
（6）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
5
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
完成第（5）项
5
完成第（6）项
10
C题超低功耗电子温度计
一、 任务：
设计一个电子温度计，能够通过温度传感器测量并显示被测量点的温度。
原理方框图如下:
图片1
二、 设计要求：
1.
（1） 检测温度范围10～30℃，分辨率1℃；
（2） 正确显示温度
（3） 整机静态功耗小于5微安（关闭LCD显示,时钟正常运行）
（4） 按键唤醒显示
2. 发挥部分：
（1） 温度控制功能（能够演示出控制功能的存在）
（2） 显示时分秒的时钟功能（能够正常切换和显示）
（3） 其他功能
三、 评分标准
项目
基本要求
检测温度范围10～30℃，分辨率1℃
15分
正确显示温度
15分
静态功耗小于3微安
10分
按键唤醒功能
10分
发挥部分
每显著的增加一项功能或性能加10分，直到满分为止。
增加的部分不局限于“发挥部分”的规定。
50分
四、 说明
1. 显示驱动可以根据自己的实际性况确定，但要注意低功耗的问题；
2. 不局限于上面的原理方框图，但必须包括上面的部分。
3. 允许选择容量大的单片机，或使用多个单片机。
4. 发挥部分“控制功能”的输出控制部分不应对控制功能产生明显的干扰。
D题函数信号发生器
一、任务
设计并制作一台函数信号发生器，使之能产生正弦波、三角波、锯齿波和方波信号，其系统框图如图1所示。
图1函数信号发生器方框图
二、要求
1．基本要求
（1）函数信号发生器能产生正弦波、锯齿波、三角波和方波四种周期性波形；
（2）输出信号频率在100Hz～100kHz范围内可调,输出信号频率稳定度优于10-3；
（3）在1k负载条件下，输出信号的电压峰-峰值Vopp在0～5V范围内可调；
（4）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；
（5）输出信号波形无明显失真；
（6）自制稳压电源。
2．发挥部分
（1）将输出信号频率范围扩展为1Hz～1MHz，输出信号频率可分段调节：
在1Hz～1kHz范围内步进间隔为1Hz；在1kHz～1MHz范围内步进间隔为100Hz。
频率值可通过键盘进行设置；
（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，调节步进间隔为0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置；
（3）可显示输出信号的波形；
（4）其他。
三、说明
（1）设计制作中不能够采用DDS芯片。
（2）设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的测试结果。
完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。
四、评分标准
项目
满分
设计
报告
系统方案
10
理论分析与计算
10
电路与程序设计（最好用Multisim软件）
20
测试方案与测试结果
5
设计报告结构及规范性
5
总分
50
基本
要求
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
15
其他
5
总分
50
E题简易数控充电电源
一、任务
设计并制作简易数控充电电源。
输入交流200～240V，50Hz；输出：
当负载电压小于10V时为恒流充电状态，当负载电压为10V时为恒压充电状态。
其原理示意图如下所示。
二、要求
1、基本要求
（1）输出恒流时：
电流100mA（慢充）和200mA（快充）可设置；改变负载电阻，要求输出电流变化的绝对值≤5mA；纹波电流≤2mA。
（2）输出恒压时，改变负载电阻，输出电压波动小于0.5V；输出纹波电压小于2０ｍＶ。
（3）具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
2、发挥部分
（1）输出恒流时：
改变负载电阻，要求输出电流变化的绝对值≤3mA；纹波电流≤1mA。
（2）输出恒压时：
改变负载电阻，输出电压波动小于0.2V；输出纹波电压小于1０ｍＶ。
（3）具有过热（≥60°）保护功能，降温后自动恢复工作。
（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
实际完成情况
50
发挥部分
完成第
（1）项
15
完成第
（2）项
15
完成第（3）项
15
其他
5
四、说明
1、需留出输出电流和电压测量端子；能演示过热（≥60°）保护功能。
2、输出电流可用高精度电流表测量；如果没有高精度电流表，可在采样电阻上测量电压换算成电流；
3、纹波电流的测量可用低频毫伏表测量输出纹波电压，换算成纹波电流。
F题简易多功能计数器
一、任务
设计制作一个简易多功能计数器。
该计数器能够接收函数信号发生器产生的信号，实现周期测量、频率测量和时间间隔测量的功能。
二、要求
1．基本要求
（1）具有能够周期测量、频率测量和时间间隔测量的功能；
（2）可以用键盘选择上述三种功能之一；
（3）周期、时间间隔测量：
0.1mS～1S，误差≤1%；
（4）频率测量：
1Hz～200kHz，误差≤1%；
（5）能够显示至少6位数码；
（6）自制计数器的电源。
2．发挥部分
（1）周期、时间间隔测量：
1µS～10S，误差≤0.1%；
（2）频率测量：
0.01Hz～10MHz，误差≤0.1%；
（3）可以记忆10个测量的历史数据，且能够随时查看；
（4）实现语音报数功能；
（5）能够显示被测信号的峰值；
（6）其它（如温度、时间等功能）。
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
15
完成第
（2）项
10
完成第（3）项
5
完成第（4）项
10
完成第（5）项
5
完成第（6）项
5
专科要求：
专科不要求测量时间间隔。
基本要求部分满分41分，发挥部分满分43分。
G题智能救援车
一、任务
设计制作一个智能小车，该小车能按照要求自动运行，通过一个建筑物中曲折的道路，并完成规定的动作。
设矩形建筑物有两个门A、B，门宽24厘米，建筑物的墙壁是10厘米高（或与小车高度相同）、2厘米厚的矮墙，建筑物内无引导轨迹（见图示）。
二、要求
1．基本要求
（1）要求智能小车从A门进入并开始自动计时，从B门出来，在行进过程中，能自动选择适当的路径，避开墙壁，找到通路，三分钟之内到达B门；
（2）到达B门，停5秒，小车自动计时并数字显示AB段所用的时间，并声光报警；
2．发挥部分：
（1） 自B门外，循弧形引导轨迹BC前进（引导轨迹为2厘米宽）；
（2） 途中检测到铁片D（铁片D放置在轨迹BC前二分之一段上的任意位置）时停车3秒，并声光报警；
（3） 要求小车拾起铁片D，继续沿引导轨迹前进；
（4） 到达C点；
（5） 在C点处，放下铁片D并停止前进。
声光显示救援结束，并停止计时，分别显示BD、DC段所用的时间。
铁片为直径2厘米的圆形薄片。
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
10
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
完成第（5）项
10
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