广东工业大学第二届电子设计竞赛题目及要求.doc

2009年广东工业大学第二届电子设计竞赛题目及要求一、 参赛要求1. 在校注册学生，每组3人，少于3人计分扣5%，超过3人无效 。2. 一、二年级学生独立组队可单独按初级组评奖，制作部分主要考察基本要求，也可参加高级组。3. 三、四年级学生的组队参赛，按一般评奖（高级组）基本要求、提高部分一起评分。不可参加初级组评奖。4. 如果参赛队伍中有高年级和低年级学生混合组队的情况，则按高年级学生参赛（即高级组）处理。二、 参赛题目1.智能搬运小车22.消防机器人53.电信号测量仪84.FM对讲机系统105.DC-DC 稳压电源126.手持数字示波器157.多功能电子万年历171. 智能搬运小车一、设计任务 设计并制作一个能自动搬运货物的智能电动车，其工作示意图如下。图中，左边为停车区、货物存储区A 和货物存储区B，并有两个对应的射灯光源；距右边线30 cm 处共放置3 片白色或黑色的薄铁片，铁片之间的距离大于20cm。二、要求1、基本要求 （1）智能车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），在无障碍物的情况下，可寻找并搬取铁片，按照不同颜色分送不同存储区，即在光源A 的引导下将黑色铁片搬运到货物存储区A 存放，或在光源B 的引导下将白色铁片搬运到存储区B 存放（装载方式不限制）。（2） 智能车能准确找到铁片的位置。2、提高部分（1） 搬运铁片的过程中，一次只允许搬运1 片，且必须搬运到存储区域内。（2） 要求智能车在8 分钟之内能取走全部铁片，并能返回车库，否则就地停车。（3） 智能车检测到铁片时能发出声光信息，并实时显示铁片数目。（4） 距右边线90cm 处设有障碍线，线上任意位置放有两个障碍物，在有障碍物的情况下，完成基本要求（1）、（2）中的相关操作，且不得与障碍物碰撞。（5） 停车后，能准确显示智能车全程行驶的时间，显示误差的绝对值应小于10 秒。（6） 其它。三、说明 1、 测试时共放置3 片铁片，每片的厚度为<=2.0mm，面积为2cm×2cm，黑、白铁片的比例任意给定、初始位置任意给定。2、 两个障碍物的大小分别为24cm×6cm×12cm 和12cm×6cm×12cm，建议用白纸包砖代替。3、示意图中所有粗黑线段宽度均为5 cm，制作时可以涂墨或粘黑色胶带。图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。4、 智能车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控。5、 光源A、B 均采用40W60W 射灯，其底部距地面10cm 左右，摆放位置如图所示，测试前，射灯的照射方向允许微调。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理论分析与计算小车寻找铁片的方法小车寻迹的方法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基本要求小车能准确找到铁片位置15基本能实现搬运过程35提 高部分（高级组要求）完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项5完成第（5）项5其他5总分502. 消防机器人一、设计任务设计制作一个消防智能机器人模型，能到指定区域进行抢险灭火工作。以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，场地如图所示：180cm180cm30cm30cm出发区障碍物二、要求1、基本要求（1）智能机器人从安全区域启动，自动寻找火源灭火。（2）除安全区外，场地出现3个火源位置固定，要求机器人能够发现一个并全部扑灭。（3）能够扑灭3个火源。（4）机器人发现目标后能使用语音提示。2、提高部分（1）可以追踪移动火源进行扑灭。（2）抢险完毕后机器人能够返回至安全区域。（3）救火总时间不超过60秒。（4）能够有声音报警。（5）能够自动计算和显示路程和扑灭的火源数。三、说明1、机器人截面尺寸小于30cm×30cm，所用电源电压小于等于24V。2、控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。3、灭火方式不限，但不允许碰倒蜡烛。4、机器人不能走出场地。5、允许一次重启动机会。6、蜡烛高度：20厘米。蜡烛置于方框线的中间位置。7、障碍物尺寸在范围15cm×15cm×15cm以内。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理论分析与计算寻找火源的方法到达火源点期间的速度控制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基本要求能寻找到火源30能扑灭火源20提 高部分（高级组要求）完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项5完成第（5）项5其他5总分503. 电信号测量仪一、设计任务设计并制作一台数字显示的多功能电信号测量仪。二、要求1、基本要求（1）频率测量：可测量方波、正弦波；频率：0.1Hz64KHz,测量误差0.1%。（2）幅值测量：可测量方波、正弦波；幅度（峰值）： 0.1V5V；测量误差0.1%。（3）采用LED或LCD显示十进制数字，可同时显示幅值和频率。2、提高部分频率和幅值测量：可测量方波、正弦波、锯齿波、三角波。（1）扩展频率测量范围为0.1Hz4GHz，测量误差0.1%（2）扩展幅值（峰值）测量范围为0.1V10V，测量误差0.1%（3）测量误差降低为0.05%。（4）实现6路信号测量。（5）具有校正功能，可带键盘进行频率和幅值的校正。三、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理论分析与计算信号调理电路的设计测量方法测量范围的确定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基本要求能实现在要求范围内的频率测量并显示25能实现在要求范围内的幅值测量并显示25提 高部分（高级组要求）完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项5完成第（5）项5其他5总分504. FM对讲机系统一、设计任务设计并制作一个FM对讲机，能实现跳频保密功能，方框图如下。逻辑控制部分发信通道部分跳频保密单元频率合成器部分电源接收通道部分二、要求1、基本要求（1）实现语音调频对讲功能。（2）载波可调范围：30MHz88MHz。（3）载波频率稳定度：优于10-3。（4）发射机输出功率：大于100mW(50)。（5）接收机输入灵敏度：小于1mV。（6）可实现输出频率步进，步进间隔为1MHz±100KHz。2、发挥部分（1） 进一步提高输出频率稳定度，输出频率步进间隔为100KHz。（2） 收发能同时顺序步进改变载波（移频速率大于1步/s），要求语音通信无明显“断续”。（3）实时轮流显示“频率序号”和“频率值”。（显示载波频率的误差5kHz）（4）可以手动设置“固定载波通信”、“顺序移频通信”和“乱序跳频通信”等状态。（5）其它。三、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理论分析与计算频率合成器设计逻辑控制方法跳频保密单元设计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基本要求在要求频率范围内基本能实现对讲功能30功率、稳定度、灵敏度在要求的范围内20提 高部分（高级组要求）完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项10完成第（4）项5其他5总分505. DC-DC 稳压电源一、设计任务设计并制作一个直流稳压电源。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0.1A1A）。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：+15V/DC。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0.1A1A）。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）。（4）有指示功能 2、发挥部分 （1）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0.1A1A）。e.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）有数字指示功能，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0.1A1.2A，设定值能以0.1A 步进。（5）其它。三、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。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理论分析与计算整流、逆变电路设计控制器设计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基本要求能实现第1路输出30能实现第2路输出20提 高部分（高级组要求）完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10其他5总分506. 手持数字示波器一、任务设计并制作一台手持数字示波器。示意图如下： 二、要求1、基本要求（1）示波器为电池供电，便于携带。（2）示波器的屏幕能显示输入信号的曲线及相关的参数。键盘能进行相关参数的调节。屏幕的水平刻度为10Div，垂直刻度为8Div。（3）触发方式：自动。触发边沿：上升。（4）信号电压范围：+/-50V。最高实时取样率：1M点/秒，精度8Bit。（5）模拟频带宽度： 01MHz。（6）输入阻抗：1M。耦合方式：DC/AC，2、发挥部分（1）示波器显示的曲线可以进行水平、垂直的移动。（2）垂直灵敏度：100mV/Div 5V/Div(按1-2-5 方式递进)。（3）水平时基范围： 5s/Div - 50mS/Div (按1-2-5 方式递进)。（4）增加示波器与PC机的接口，可以把采集的数据上传到PC机，并显示。三、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理论分析与计算放大器设计信号调理电路设计测量方法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基本要求能实现基本测量显示信号30各项指标能满足题目要求20提 高部分（高级组要求）完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10其他5总分507.多功能电子万年历一、设计任务设计一个具有多种功能的电子万年历。二、要求1、基本要求（1）能显示阳历年、月、日、星期、小时、分、秒（2）显示模块采用LCD液晶显示，要求能用按键调整时间。（3）能显示阴历月、日，在显示阴历时间时能标明是否为闰年。（4）具有定时报警功能，能够进行整点和半点语音报时。2、发挥部分（1）掉电存储功能，可存储掉电前用户定时设置。（2）具有日程管理，可以设定指定日期的日程，可以设置日程的提醒时间，并可用语音进行提示。（3）可以保存30个日程设定，每个日程的提醒采用音乐提醒，至少有5首歌曲进行选择播放，提示音乐具有重复播放功能。三、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理论分析与计算逻辑控制电路设计日程设定和日期计算方法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基本要求基本实现时间显示，时间调整功能以及时间的语音播报，工艺较好50提 高部分（高级组要求）完成第（1）项10完成第（2）项15完成第（3）项20其他5总分50