电子设计大赛试题.docx
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电子设计大赛试题
附件：
要求：
可自拟题目或从下面任选一题完成设计报告书
A题直流稳流电源
B题可预置的定时显示报警系统
C题智能小车
D题自动门控制系统
E题遥控电路的应用──红外无线耳机
F题低频放大器
G题实用信号发生器
H题DC-DC稳压电源
I题医院病人呼叫系统
J题无线温度遥测系统
A题直流稳流电源
一、任务
设计并制作直流稳流电源。
输入交流200～240V，50Hz；输出直流电压≤10V。
二、要求
1、基本要求
（1）输出电流范围：
200mA～1A；
（2）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1％+5mA；
（3）纹波电流≤1mA；
（4）自制电源。
2、发挥部分
（1）可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的
1％+10mA；
（2）具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤10mA；输出电流范围为20mA～1000mA，步进1mA；
（3）设计、制作测量并显示输出电流的装置（可同时或交替显示电流的给定值和实测值），测量误差的绝对值≤测量值的0.1％+3个字；
（4）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的0.1％+1mA；
（5）纹波电流≤0.2mA；
（6）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
其他
10
四、说明
1、输出电流可在采样电阻上测量电压换算成电流；
2、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。
B题可预置的定时显示报警系统
可预置的定时显示报警系统可用于任意定时系统，例如，篮球比赛规则中，队员持球时间不能超过30妙，到时报警，这给运动员和裁判员以准确信号。
一、任务
设计、组装、调试可预置的定时显示报警系统。
二、要求
1、基本要求
（1）设计一个可预置30妙的显示报警系统。
要求预置30妙减到0妙报警（也可预置0妙，计数到30妙时报警）；每隔2妙显示一次时间（即30妙、28妙……2妙、0妙时显示）；系统能准确地预置和清零。
（2）组装、调试可预置的定时显示报警系统。
（3）画出逻辑电路图,写出完整的总结报告。
2、发挥部分
设计一个可任意预置的定时显示报警系统
可任意设定报警时间；
可任意预置报警持续时间。
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
四、供参考选择的元器件
（1）74LS1682片（8）74LS1010片
（2）74LS2731片（9）74LS0010片
（3）74LS1211片（10）74LS042片
（4）74LS488片（11）74LS741片
（5）七段显示器（共阴极）8片（12）74LS1472片
（6）74LS9012片（13）DG41001片集成功放芯片
（7）4MHZ石英晶体1片（14）电阻、电容、导线若干及音箱
C题智能小车
一．任务
设计一台智能电动小车，行进路线如图：
二要求
1．基本要求
（1）从起跑线A出发，经B、C，沿轨迹至D，最后到达停止线E，总时间要求在90秒内完成，并能实时显示时间。
（2）赛场分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区。
到Ⅲ区入口处D点，应停留5秒，并能发出断续声光报警。
（3）到停止线E，小车车身中心点应对准停止线，误差控制在±2cm，并能发出断续声光报警。
2．发挥部分
（1）能实时记录并显示行驶路程。
（2）尽量缩短行驶总时间。
（3）行驶过程中不碰壁。
（4）其它。
三说明
1.赛场全部地面为白色制图纸。
2.Ⅰ、Ⅱ区间用白
3.白炽灯位于边线中点，为1200瓦白炽灯泡。
纸做成高30cm的挡板，尺寸如图。
4.起跑线A，轨迹CD，停止线E为2cm宽的黑线，用黑色胶带做成。
5.电动小车允许用玩具车改装，但不能用人工遥控，不能有外接连线，不能用履带式小车，限定为四轮及四轮以下小车。
接收光探测器高度不得超过20cm。
四.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
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
20
其它
5
总分
50
D题自动门控制系统
一、题目
自动门控制系统
二、任务
设计并制作一个自动门控制系统，可以广泛应用于酒店、银行、机场、写字楼等场合，参见附图。
三、要求
1．基本要求
（1）1m以内有物接近时应开启；
（2）物体1m以外应关闭
（3）确保无夹人事故发生；
（4）关闭缝隙<1mm，关闭过程中无碰撞；
2．发挥部分
（1）开启和关闭过程中无抖动；
（2）根据人流量的多少，自动调节门开幅度；
（3）感应无盲区；
（4）其它（例如扩展功能，提高性能）。
四、评分标准
项 目
满分
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
完成第一项
14
完成第二项
14
完成第三项
10
完成第四项
12
五、说明
采用对开对闭双扇门。
E题遥控电路的应用──红外无线耳机
一、任务
看电视或影碟时，为了不影响家人的学习和休息，常采用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解决这一问题。
二、要求
1、基本要求：
（1）无线遥控耳机的发射和接收器要灵巧、便于使用和安装。
（2）考虑到头戴耳机在室内活动时，遥控距离控制在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、发挥部分
（1）用红外之外的其他遥控方式完成上述功能的耳机。
（2）这种遥控电路还可以扩展于那些领域。
（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
F题低频放大器
一、任务
设计并制作一个低频放大器。
二、要求
1、基本要求
（1）放大器
a．电压放大倍数200－2000倍，最大不失真输出幅度不小于10V。
放大倍数可预置（步进≯200倍）；
b．通频带3kHz－5kHz；
c．放大倍数为2000倍时，测得输出噪声电压峰—峰值等效到输入端小于1mV；
d．输入电阻不小于1kΩ，输出电阻不大于20Ω。
（2）电源
单相交流220伏电压供电，电源波动±10%时可正常工作。
（3）信号源
适合于本放大器测试用。
2、发挥部分
（1）数字显示放大倍数和放大倍数步进
（2）电压放大倍数＞2000倍，放大倍数步进＜200；
（3）等效输入噪声＜500nV。
（4）等效输入电阻＞10kΩ；
（5）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、2）项
15
完成第（3）项
15
完成第（4）项
10
其他
10
G题实用信号发生器
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．基本要求
（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 频率稳定度：
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 上升时间和下降时间：
≤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使用
2．发挥部分
（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
H题DC-DC稳压电源
一、任务
设计并制作一个DC-DC稳压电源。
二、要求
1、基本要求
在输入直流电压变化范围+7V~+12V的条件下：
（1）第1路输出
a.输出电压：
+5V/DC，误差的绝对值小于1%；
b.最大输出电流：
1A；
c.电压调整率小于1%（输入电压变化范围+7V~+12V，满载）；
d.负载调整率小于1%（输入电压为+9V，负载电流变化范围0.1A~1A）；
e.纹波电压（峰-峰值）小于输出电压的0.5%（满载时）；
（2）第2路输出
a.输出电压：
+9V~+15V/DC，连续可调
b.最大输出电流：
1A；
c.电压调整率小于1%（输入电压变化范围+7V~+12V，满载）；
d.负载调整率小于1%（输入电压为+9V，负载电流变化范围0.1A~1A）；
e.纹波电压（峰-峰值）小于输出电压的0.5%（满载时）；
（3）电路效率大于70%（满载时）。
2、发挥部分
（1）电路效率大于85%，纹波电压（峰-峰值）小于输出电压的0.2%；
（2）增加输出过载（大于1.2A）、输入过压（大于+13V）、欠压（小于+6V）保护功能，并报警指示；
（3）设计并制作一个输出电压、输出电流的测量电路，并能实时显示测量值，要求测量误差的绝对值小于1%；
（4）设计并制作一个电子负载，用于测试上述电源的负载调整率，电子负载恒定电流可设定的范围为0.1A~1.2A，设定值能以0.1A步进；
（5）其它。
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
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
15
其它
5
总分
50
四、说明
输出电压、输出电流的测量电路单独供电，计算电路效率时不考虑该测量电路所消耗的功率。
I医院病人呼叫系统
医院对住院病人通常进行编号，并根据病情设置护理级别。
医院病人呼叫系统的设计为：
当病人紧急呼叫时，会产生声、光提示，并显示病人编号，以便医护人员及时处理。
一、任务
设计、组装、调试医院病人呼叫系统。
二、要求
1、基本要求
（1）当病人紧急呼叫时，会产生声、光提示，并显示病人编号（床位数十）。
（2）根据病人病情设置优先级。
当有多人呼叫时，病情严重者优先。
（3）医护人员处理完当前最高级别呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的号码。
（4）组装、调试医院病人呼叫系统。
画出逻辑电路图,写出完整的总结报告。
2、发挥部分
设计一个有时钟功能的医院病人呼叫系统（床位数五十）
（1）可任意设定时间提示；
（2）病人紧急呼叫持续时间显示。
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
四、供参考选择的元器件
（1）74LS1752片（8）74LS1010片
（2）74LS1482片（9）74LS0010片
（3）74LS1382片（10）74LS042片
（4）74LS488片（11）74LS741片
（5）七段显示器（共阴极）8片（12）74LS1472片
（6）74LS9012片（13）DG41001片集成功放芯片
（7）4MHZ石英晶体1片（14）电阻、电容、开关、导线若干及音箱
J题无线温度遥测系统
一、设计任务：
设计并制作无线数据发送和接收电路，如图所示。
借助无线，红外线的传输方式获得远方温度信息。
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.基本要求：
1.1测温范围10℃～65℃，误差<0.5℃；
1.2显示位数3位，分辨率0.1℃；
1.3测温点到接收点距离>2米；
1.4可设置温度上限报警；
1.5接收点显示测温点数据及声光上限报警信号；
2.发挥部分
2.1遥测距离>5米；
2.2误差<0.2℃；具有温度补偿功能；
2.3具有特色与创新；
2.4测量温度速率小于1秒；
2.5多路测量；
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