遥控电路应用.docx
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遥控电路应用
遥控电路的应用──红外无线耳机
一、任务
看电视或影碟时，为了不阻碍家人的学习和休息，常采纳耳机插入电器的音频输出口收听声音，因有线缆相连多有不便，现设计一个红外耳机就能够解决这一问题。
二、要求
一、大体要求：
（1）无线遥控耳机的发射和接收器要灵巧、便于利用和安装。
（2）考虑到头戴耳机在室内活动时，遥控距离操纵在10米范围内，接收信号正常。
（3）不可改变原音响或电器设备的音频输出口，只许在电器外安装。
2、发挥部份
（1）用红外之外的其他遥控方式完成上述功能的耳机。
（2）这种遥控电路还能够扩展于那些领域。
（3）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、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
20
完成第
（2）项
20
其他
10
有效信号发生器
一、任务
在±10V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号发生器。
二、要求
1．大体要求
（1）正弦波信号发生器
① 信号频率：
20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz
② 频率稳固度：
优于10-4
③ 非线性失真系数≤3%
（2）脉冲波信号发生器
① 信号频率：
20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz
② 上升时刻和下降时刻：
≤1μs
③ 平顶斜降：
≤5%
④ 脉冲占空比：
2%～98%步进可调，步长为2%
（3）上述两个信号发生器公共要求
① 频率可预置。
② 在负载为600Ω时，输出幅度为3V。
③ 完成5位频率的数字显示。
（4）±10V电源自己制作
①可输出±10V电源电压供信号发生器利用
2．发挥部份
（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。
（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。
（3）正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为1Hz。
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
15
完成第（3）项
10
其他
10
医院病人呼唤系统
医院对住院病人通常进行编号，并依照病情设置护理级别。
医院病人呼唤系统的设计为：
当病人紧急呼唤时，会产生声、光提示，并显示病人编号，以便医护人员及时处置。
一、任务
设计、组装、调试医院病人呼唤系统。
二、要求
1、大体要求
（1）当病人紧急呼唤时，会产生声、光提示，并显示病人编号（床位数十）。
（2）依照病人病情设置优先级。
当有多人呼唤时，病情严峻者优先。
（3）医护人员处置完当前最高级别呼唤后，系统按优先级别显示其它呼唤病人的号码。
（4）组装、调试医院病人呼唤系统。
画出逻辑电路图,写出完整的总结报告。
2、发挥部份
设计一个有时钟功能的医院病人呼唤系统（床位数五十）
（1）可任意设按时刻提示；
（2）病人紧急呼唤持续时刻显示。
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
30
完成第
（2）项
15
其他
5
无线温度遥测系统
一、设计任务：
设计并制作无线数据发送和接收电路，如下图。
借助无线，红外线的传输方式取得远方温度信息。
数据信号经无线电或红外线形式发送出去；接收器，接收到信号后，解调出原始信号并存储和显示温度值。
信号调制形式不限。
二、要求
1.大体要求：
测温范围10℃～65℃，误差<℃；
显示位数3位，分辨率℃；
测温点到接收点距离>2米；
可设置温度上限报警；
接收点显示测温点数据及声光上限报警信号；
2.发挥部份
遥测距离>5米；
误差<℃；具有温度补偿功能；
具有特色与创新；
测量温度速度小于1秒；
多路测量；
温度自动操纵系统
一、任务
设计并制作一个温度自动操纵系统，操纵对象为保温杯内的温度。
温度能够在必然范围内由人工设定，并能采纳单片机实现自动操纵，以维持设定的温度大体不变，系统框图如以下图所示。
二、要求
1．大体要求
（1）在十分钟内操纵杯内温度达到40℃，温度操纵的静态误差≤1℃。
（2）温度设定转变范围为35～45℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃
（3）用十进制数码管显示杯内的实际温度。
（4）采纳PID操纵
2．发挥部份
1．静态误差越小越好
2．系统调剂时刻和超调越小越好
3．其他创新
三、评分意见
项目
得分
基本要求
设计与总结报告：
方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析
50
实际制作完成情况
50
发挥部分
减小调节时间和超调量
20
温度控制的静态误差≤℃
20
特色与创新
10
A题点阵电子显示屏制作
一、任务
设计并制作一台简易LED电子显示屏，16行*32列点阵显示，原理示用意如下：
PC机
LED电子显示屏原理框图
二、要求
一、大体要求：
设计并制作LED电子显示屏和操纵器。
1）自制一台简易16行*64列点阵显示的LED电子显示屏；
2）自制显示屏操纵器，扩展键盘和相应的接话柄现多功能显示操纵，显示屏显示数字和字母亮度适中，应无闪烁。
3）显示屏通过按键切换显示数字和字母；
4）显示屏能显示4组特定数字或英文字母组成的句子，通过按键（或红外）切换显示内容；
5）能显示4组特定汉字组成的句子，通过按键切换显示内容。
二、发挥部份：
1）自制一台简易16行*64列点阵显示的LED电子显示屏；
3）实现信息的左右滚屏显示，预存信息的按时循环显示；
4）实现实不时刻的显示，显示屏数字显示：
时∶分∶秒（例如18∶38∶59）；
6）实现和PC机通信，通过PC机串口直接对显示信息进行更新（须做PC机客户程序）；信息具有掉电爱惜（在63个汉字或126个字符之内）；实现信息的左右滚屏显示，设定信息的按时循环显示。
7）其他发挥功能。
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
完成第
（1）项
20
完成第
（2）项
15
完成第（3）项
5
B题智能救援车
一、任务
设计制作一个智能小车，该小车能依照要求自动运行，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．大体要求
（1）要求智能小车从A门进入并开始自动计时，从B门出来，在行进进程中，能自动选择适当的途径，躲开墙壁，找到通路，三分钟之内抵达B门；
（2）抵达B门，停5秒，小车自动计时并数字显示AB段所用的时刻，并声光报警；
2．发挥部份：
（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） 抵达C点；
（5） 在C点处，放下铁片D并停止前进。
声光显示救援终止，并停止计时，别离显示BD、DC段所用的时刻。
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
C、自行车里程表（E题）
设计并制作一台可用于26型和行驶中自行车的数字显示里程表。
1、基本要求
（1）里程测量：
本次行驶的累计时间（HH：
MM：
SS）和千米数。
λ
λ累计行驶的时刻和千米数（自行车自购买行驶以来的累计值）。
里程测量误差≤2%。
λ
（2）速度测量：
λ本次行驶的当前平均速度。
本次行驶的最大速度和最小速度。
λ
速度测量误差≤2%。
λ
（3）显示器：
λ十进制数字显示：
里程显示×××.××（千米）；速度显示××.××（千米/小时）。
λ可连番显示：
本次累计行驶的时刻、千米数、当前平均速度、最大速度和最小速度；累计行驶的次数、时刻和千米数。
可选择显示上述各项内容。
λ
（4）当本次行驶的最大速度≥20千米/小不时，发作声光告警。
D、交通信号灯自动操纵系统
设计并制作一个如上图所示的十字路****通信号自动操纵模拟指示系统。
设该路口由A、B两条通行干道相交而成，四个路口各设二组别离指示直行和左转的红、黄、绿三色信号灯，用两位数码管作按时显示。
1．系统工作条件
输入交流电压：
220V，输入交流电流：
0－5A，频率:
（50）Hz。
2．系统功能要求
（1）以秒为计时单位，两位数码管以十进制递减计数形式作定时显示，在递减计数回零瞬间完成换灯操作。
（2）通过键盘或数码拨盘能对指示A、B两条干道直行和左转的红、黄、绿三色信号灯所亮时间在0～99秒内任意设定。
（3）在通行干道中，两位数码管按顺序分别显示直行绿灯、黄灯和左转绿灯、黄灯所亮时间。
在禁止通行的干道中两位数码管显示直行红灯所亮时间。
（4）十字路口的通行起始状态可人工设定，运行中可通过人工干预使十字路口通行状况固定于任何一种工作模式。
E题自动操纵起落旗系统
一.设计任务
设计一个自动操纵起落旗系统，该系统能够自动操纵升旗和降旗，升旗时，在旗杆的最高端自动停止；降旗时，在最低端自动停止。
自动操纵起落旗系统的机械模型如下图。
旗帜的起落由电动机驱动，该系统有两个操纵按键，一个是上升键，一个是下降键。
二.设计要求
（一）大体部份
1.按下上升按键后，国旗匀速上升，同时流畅地演奏国歌；上升到最高端时自动停止上升，国歌停奏；按下下降按键后，国旗匀速下降，降旗的时刻不放国歌，下降到最低端时自动停止。
2.能在指定的位置上自动停止。
3.为幸免误动作，国旗在最高端时，按上升键不起作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。
4.起落旗的时刻均为43秒钟，与国歌的演奏时刻相等，同时，旗从旗杆的最下端上升到顶端。
降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。
5.数字即时显示旗帜所在的高度，以厘米为单位，误差不大于2厘米。
（二）发挥部份
增设一个开关，由开关操纵是不是是半旗状态，该状态由一发光二极管显示。
1.半旗状态（依照《国旗法》）。
升旗时，按上升键，奏国歌，国旗从最低端上升到最高端以后，国歌停奏，然后自动下降到总高度的2/3高度处停止；降旗时，按下降键，国旗先从2/3高度处上升到最高端，再自动从最高端下降到底以后自动停止，国歌停奏。
2.不论旗帜是在顶端仍是在底端，关断电源以后从头合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变。
3.要求起落旗的速度可调整，旗杆高度不变的情形下，起落旗时刻的调整范围是30—120秒钟，步进1秒。
现在国歌停奏。
4.具有无线遥控升、降旗及停止功能。
说明：
旗帜用大于100克的重物代替。
三.评分标准：
项目
得分
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分
完成第1项
10分
完成第2项
10分
完成第3项
10分
完成第4项
10分
完成第5项
10分
发挥部分
完成第1项
10分
完成第2项
10分
完成第3项
10分
完成第4项
10分
其它创新
10分
滑轮
最高点
1．8米
电动机
起始点
（A1）不中断直流工作电源设计
一、设计任务
设计并制作如图1所示的不中断直流工作电源，示用意如图1所示。
当输入220V、50Hz市电时，主电源工作，备用电源不工作（即关断升压电路的输出），但充电电路工作，蓄电池充电；当停电时，自动切换到备用电源
图1不中断直流工作电源示用意
二、要求
一、大体要求
（1）DC-DC变换器能达到如下技术指标：
在输入电压220V、50Hz、电压转变范围＋15%～－20%条件下：
在输入电压220V的转变范围为＋15%～－20%条件下，输出电压为5V，最大输出电流为1A。
在输入电压220V的转变范围为＋15%～－20%，满载条件下，电压调整率≤%。
在最低输入电压，空载到满载条件下，负载调整率≤1%。
在输入电压为交流220V，输出电压为直流5V，满载条件下，效率≥70%。
（2）备用电源能达到如下技术指标：
充电电路应知足先恒流（200mA）充电，当电压达到时，改成恒压充电，当充电电流小于20mA时停止充电。
升压电路输入电压（即电池电压）为3V～，输出电压为5V，最大输出电流1Ａ。
具有欠压爱惜功能：
当电池放电电压低于3V时升压电路关断，输出为０Ｖ（静态电流小于50uＡ），以爱惜蓄电池。
升压电路效率≥70％（输出电流1Ａ时）。
二、发挥部份
（1）具有过流及输出短路爱惜功能。
（2）电压调整率≤%（测试条件同大体要求部份）。
（3）负载调整率≤%（条件与大体要求相同）。
（4）升压电路效率≥85％（测试条件同大体要求部份）。
（5）其它。
（A2）12V/36V逆变电源设计
一、设计任务
设计一个工频12V/36V逆变电源的电路。
二、设计要求
一、大体要求
制作一个12V/36V逆变电源，使其完成以下功能：
1）输入12VDC（可用汽车蓄电池提供）；
2）额定输出电压：
Vo=36VAC；
3）额定输出功率≥30W；
4）频率为45Hz~55Hz；选用工频隔离变压器；
5）输出有过压爱惜；
6）输入有过压爱惜和过酷爱惜；
二、发挥部份
1）额定输出功率≥100W；
2）具有输出过流爱惜功能；
3）具有输入欠压爱惜功能；
4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态；
5）输出正弦电压的失真度THD≤5
（A3）光伏并网发电模拟装置
一、任务：
设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。
用直流稳压电源US和电阻RS模拟光伏电池，US=60V，RS=30Ω~36Ω，RL=30~36Ω。
二、要求
1．大体要求
（1）具有最大功率点跟踪（MPPT）功能：
RS和RL在给定范围内转变时，使
，相对误差的绝对值不大于1%。
（2）输出频率为50Hz的交流电。
（3）当RS=RL=30Ω时，DC-AC变换器的效率
≥60%。
（4）具有输入欠压爱惜功能，动作电压Ud（th）=（25±）V。
2．发挥部份
（1）逆变输出频率fREF为45Hz~55Hz可调。
（2）欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。
（3）其它。
三、说明
1．此题中所有交流量除专门说明外均为有效值。
2．US采纳实验室可调直流稳压电源，不需自制。
3．操纵电路许诺另加辅助电源，但应尽可能减少路数和损耗。
4．DC-AC变换器效率
，其中
，
。
5．装置应能持续平安工作足够长时刻，测试期间不能显现过热等故障。
6．设计报告正文中应包括系统整体框图、核心电路原理图、要紧流程图、要紧的测试结果。
（B1）简易调频接收机
一、任务
设计并制作一个高频调频接收机。
二、要求
1．大体要求
（1）接收频率（f0）范围：
87MHz～108MHz。
（2）调制信号频率范围100Hz～15000Hz，最大频偏75kHz。
（3）最大不失真输出功率≥100mW（负载阻抗8Ω）。
（4）接收机灵敏度≤1mV。
（5）镜像抑制性能优于30dB。
（6）能够正常收听FM广播。
2．发挥部份
（1）能显示接收频率范围内的调频电台载波频率值，显示载波频率的误差≤5kHz。
（2）进一步提高灵敏度。
（3）可存储已搜索到的电台，存储电台数很多于4个。
（4）其它（如3V单电源整机供电、节能供电、时钟显示等）。
三、说明
1．此题提供集成芯片和元件，包括：
（1）FM/AM收音机集成芯片CXA1019/1191/1619；
（2）RF输入带通滤波器；
（3）陶瓷带通滤波器；
（4）调电容器；
（5）变容二极管；
（6）扬声器（1W，8Ω）；
（7）晶体振荡器。
2.接收天线可用拉杆天线。
3.实验报告中写明设计计算进程，画出陶瓷带通滤波器的幅频特性曲线。
（B2）简易传声器调频发射机
一、任务
设计并制作一个简易高频调频发射机。
二、要求
1．大体要求
（1）载波频率：
通常调频广播工作在超短波段，即载频在80MHz～110MHz之间，考虑到实践的可能性及设备简单起见，将载频降低为4MHz。
（2）最大调制频偏±75kHz。
（3）输出功率：
>200mW（负载阻抗75Ω）。
（4）中心频率稳固度：
>10-3。
（5）天线阻抗：
75Ω。
2．发挥部份
（1）尽可能提高载波频率。
（2）在中心频率稳固度不变的基础上提高通信距离。
（3）尽可能提多发射机工作频率稳固度。
（4）提多发射机的发射功率。
三、说明
（1）实验测试报告要写明调试和测量主振级电路的性能，包括中心频率及其频率稳固度、静态频率调制特性、输出电压幅度。
（2）信息源可由CRZ2-51型注极电容传声器和音频放大器组成。
（C1）智能家用电热水器操纵系统
一、任务
设计并制作一个家用电热水器操纵系统，容量2升左右。
水温能够在必然范围内设定，并维持设定的温度大体不变，同时具有水位检测操纵功能。
二、要求
1．大体要求
（1）可键盘设定温度值，设定范围20~80℃，并能显示，显示最小区分度为1℃；
（2）能够测量并显示水的实际温度，范围0~99℃。
温度测量误差在±℃内；
（3）在全量程内任意设定一个温度值，操纵系统能够实现该给定温度的恒值自动操纵。
操纵的最大动态误差≤±4℃，静态误差≤±1℃，系统达到稳态的时刻≤15min（最少两个波动周期）。
升温可采用电加热器。
（4）具有液位检测功能，正常情形应保证液位在B点周围，当液位>C或液位（5）开机自动上水功能。
开机后自动上水至B点周围，上水可采纳小水泵实现。
2．发挥部份
（1）当设定温度突变（温度转变±20℃）时，操纵的最大动态误差≤±2℃，系统达到稳态的时刻≤8min（最少两个波动周期）；
（2）温度操纵的静态误差≤±℃（在最小稳态时刻内）；
（3）漏电检测功能，一旦显现漏电现象，使漏电爱惜电路切断整个电源电路。
（4）具有预约功能，24h任意设定开机时刻。
（5）其他。
三、说明
（1）许诺利用单片机最小系统；
（2）升温驱动电路自行设计制作，不许诺利用成品模块；
（3）液位检测不许诺利用成品液位传感器。
（4）为了测试的方便，测量水温时要求在容器内自行给定一个位置，测试时放置玻璃水银温度计，作为标准温度计；
（5）幸免测试进程显现烧伤现象，注意做好爱惜方法。
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