“启航杯”大学生科技创新普及竞赛参考题目指南(电子设计类)bpc.docx

“启航杯杯”大学生生科技创创新普及及竞赛参参考题目目指南（电子设设计类）难度等级级：A简简单题目编号号：0001倒计时器器一、功能能介绍利用八位位数码管管显示出出倒计时时时间，并并有蜂鸣鸣器提示示功能。通通过键盘盘可以设设定倒计计时时间间。二、设计计要求1通过过单片机机的定时时器完成成倒计时时的功能能。2通过过八位数数码管显显示出倒倒计时时时间，精精确到00.1秒秒。3当剩剩余100秒时，每每秒用蜂蜂鸣器短短响进行行提示，最最后一秒秒蜂鸣器器长响以以示倒计计时结束束。4利用用键盘可可以设定定倒计时时时间，最最大可设设定600分钟的的倒计时时。三、参考考方案设设计1硬件件结构图图见图11。MCUMAX7219数码管显示装置蜂鸣器提示图1 倒计时硬件结构2制作作思路（1）利利用单片片机定时时器完成成定时功功能，选选择定时时模式11，定时时时间设设定为550mss,每经经过0.1秒，可可在数码码管相应应的位置置上减一一。（2）利利用八位位数码管管驱动芯芯片)MMAX772199控制八八位数码码管进行行显示。分分、秒、毫毫秒位用用“”隔隔开。（3）蜂蜂鸣器发发出响声声的长短短可通过过单片机机延时时时间的长长短来实实现。3设计计注意地地方（1）MMAX772199控制数数码管的的电路以以及驱动动程序可可参考MMAX772199的数据据手册。（2）写写程序时时要注意意分、秒秒以及毫毫秒位的的进位规规则，避避免显示示混乱。（3）单单片机控控制蜂鸣鸣器时要要加一个个三极管管驱动电电路。难度等级级：A简简单题目编号号：0002烟雾自动动排风控控制器一、功能能介绍现在很多多公共场场合都禁禁止吸烟烟，但还还是有很很多不自自觉的人人，本产产品可以以安装在在公共场场合，当当有人吸吸烟时可可以自动动打开排排风机，同同时点亮亮“请勿吸吸烟”警示灯灯，提醒醒人们不不要吸烟烟。二、设计计要求1利用用QM-N5将将烟雾浓浓度转化化为电压压信号，单单片机通通过ADD08004将电电压信号号转化为为烟雾浓浓度值。2. 烟烟雾浓度度超过报报警所设设定的浓浓度时，装装置自动动打开排排风机，蜂蜂鸣器发发出提示示响声，同同时点亮亮LE灯，照照亮“请勿吸吸烟”警示牌牌。3可通通过键盘盘设定烟烟雾报警警浓度，同同时可通通过液晶晶或数码码管进行行显示。三、参考考方案设设计1电路路原理图图：烟雾雾自动排排风控制制器电路路见图所所示，控控制器由由电源电电路、QQM-NN5气敏器件、TTWH887788功率开开关集成成电路等等组成。 系统硬硬件结构构图见图图1。MCU单片机AD0804TWH8778功率开关排风机、警示牌键盘设定烟雾报警浓度显示烟雾报警 浓度蜂鸣器提示QM-N5传感器图1 烟雾自动排风控制器硬件结构2制作作思路（1） 在正常情情况下，气气敏器件件A-KK极间呈呈高电阻阻，随着着室内烟烟雾浓度度的不同同，A-K两端端呈现的的电阻值值不同，通通过实验验做出烟烟雾浓度度与电阻阻值的关关系，并并与QMM-N55技术手手册所给给的曲线线关系进进行对比比。（2） 通过ADD采集AA-K两两端电压压值得到到烟雾浓浓度的大大小。（3） 利用键盘盘给单片片机设定定浓度报报警数值值，当采采集到的的烟雾浓浓度大于于报警浓浓度时，单单片机控控制TWWH87778开开启K11继电器器，使排排风机、警警示牌工工作。 （4） TWH887788第5脚脚门限电电压为116VV，二极极管VDD5导通通压降为为0665V。（5） 单片机控控制蜂鸣鸣须器使使用三极极管驱动动电路，显显示电路路可使用用数码管管动态扫扫描或液液晶显示示等方式式。难度等级级：A简简单题目编号号：0003电子秤一、功能能介绍设计一个个可以测测量物体体重量的的装置，利利用四位位八段数数码管显显示示数数。二、设计计要求：1通过过单片机机控制AAD采样样。2可用用某些传传感器。3通过过四位八八段数码码管显示示当前重重量。4量程程0-11Kg，精精确到55g三、参考考方案设设计1硬件件结构方方框图见见图1。 单片机机 AA/D 传感器器 数码管管显示部部分 外部机机械部分分图1 电子秤硬件结构方框图2制作作思路（1）AAD可采采用ADDC08804，如如果要做做成提拉拉式电子子秤，传传感器可可选位移移传感器器。根据据传感器器的不同同型号来来确定换换算公式式。（2）单单片机控控制数码码管显示示，数码码管显示示以g为为单位。（3）AAD实时时采样，数数码管示示数随物物重变化化而变化化。3设计计注意的的地方（1）一一定要清清楚地了了解所用用传感器器的特性性，可根根据传感感器与精精度要求求确定AAD。（2）AADC008044的芯片片资料参参考ADDC08804的的技术手手册。（3）写写程序时时，对于于AD一一定要严严格按照照它的时时序来写写，延时时不能长长也不能能短。（4）数数码管显显示时使使用动态态扫描不不要闪的的太厉害害，以人人眼看不不出闪屏屏为好。难度等级级：A简简单题目编号号：0004基于单片片机控制制密码锁锁一、功能能介绍通过按键键进行密密码输入入，功能能控制。可可进行密密码长度度修改，密密码修改改，语音音报错，安安全锁定定等功能能。采用用16002液晶晶显示数数据输入入和功能能操作。二、设计计要求1利用用单片机机制做密密码输入入系统。2用116022液晶作作为密码码输入显显示器。3密码码长度可可修改；密码可可修改；密码输输入结果果进行语语音提示示，正确确时提示示“密码输输入正确确”错误时时提示“密码输输入错误误”。4密码码输入三三次错误误锁定键键盘，330秒后后解锁。三、参考考方案设设计1硬件件结构图图方框图图见图11。按键输入MCU1602显示语音提示图1 基于单片机控制的密码锁硬件结构方框图2制作作思路当单片上上电复位位,开始始进行初初始化,然后接接进行键键盘扫描描,判断断是否有有键按下下，然后后判是什什么键，把把键码存存到显示示地址，当当你把密密码输入入后再按按下比较较键，当当密码与与设值密密码符合合时，单单片机就就会给发发光二极极管一个个高电平平使它发发光表示示开锁，发发光二极极管发光光七秒钟钟后会自自动息灭灭，同时时单片机机控制语语音芯片片发出“密码输输入正确确”的提示示。如果果输入的的三次的的密码不不正确，就就锁定按按键3秒秒钟，同同时发出出语音报报警。直直到没有有按键按按下3种种后，才才打开按按键锁定定功能；否则在在3秒钟钟内仍有有按键按按下，就就重新锁锁定按键键3秒时时间并报报警。当当你的密密码被别别人知后后，你可可以在第第一时间间输入正正确密码码。你将将可以修修改你的的密码。可可通过116022显示数数据输入入和操作作过程。语语音提示示功能可可通过语语音收录录芯片实实现。3设计计注意地地方（1）注注意得采采用ATT24CC02为为掉电存存储器的的芯片。防止密码丢失。（2）116022要接背背光，将将VO管管脚直接接接地或或者通过过一个电电位器来来调节背背光。难度等级级：A简简单题目编号号：0005金属探测测器一、功能能介绍该装置结结构设计计简单，是一种专门用来探测金属的仪器，除了用于探测有金属外壳或金属部件物体之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，发现埋藏在地下的金属物体。二、设计计要求能够实现现20ccm范围围内探测测金属物物体。能能显示物物体距离离，误差差小于110%三、参考考方案设设计1硬件件结构图图见图11。探测线圈L探测振荡器扬声器基频振荡器图1 金属探测器硬件结构方框图2制作作思路 在LL未探测测到金属属物体时时，探测测振荡器器的工作作频率与与基频振振荡器的的工作频频率相同同，扬声声器无声声音。当L探测测到金属属物体后后，探测测振荡器器的工作作频率将将变高，有有音频信信号输入入到音频频放大器器，经放放大后，驱驱动扬声声器。3设计计注意地地方需要音频频放大器器驱动扬扬声器，音音频放大大器可采采用LMM3866。难度等级级：A简简单 题目编号号：0006脉冲振幅幅鉴别器器一、功能能介绍该作品通通过放大大由信号号源提供供频率为为1000HZ1KHHZ的mmv级方方波或脉脉冲信号号，然后后经过比比较器进进行比较较，最后后输出峰峰峰值为为5V的的单片机机所能识识别的标标准信号号。二、设计计要求1待放放大信号号频率1100HHZ11K,幅幅度0.1mvv1mmv2信号号经过处处理后幅幅度为55V三、参考考方案设设计1硬件件结构图图见图11。IN 放放大器 比较器器 OUUT图1 脉冲振幅鉴别器硬件结构方框图2制作作思路（1）由由于待放放大的信信号为mmv级，而而输出要要能够达达到v级级，所以以放大器器的放大大倍数要要达到千千倍，而而利用三三极管进进行放大大，要达达到千倍倍很难做做到，采采用型号号为NEE55332运放放级联的的方式进进行放大大。（2）所所提供的的电源为为单电源源，而NNE55532为为双极性性，所以以在电源源部分要要进行处处理，提提供一个个偏置。同同时由一一个单运运放放大大千倍也也很困难难，所以以需要进进行二级级放大，而而两级级级联时由由与放大大倍数大大，所以以容易产产生自激激震荡，所所以在级级联之间间加一个个由运放放组成的的射随电电路，NNE55532为为双运放放，所以以一级放放大，一一级设随随，只需需两片NNE55532即即可。（3）放放大后的的信号与与LM3339组组成的比比较器之之间加一一个同上上的射随随电路进进行隔离离，同时时在LMM3399的比较较电压地地方利用用一个电电位器进进行比较较电压调调节，使使得最后后输出一一个峰峰峰值为55V的标标准信号号。3设计计注意地地方（1）第第一级运运放放大大倍数在在50倍倍左右，放放大倍数数由图中中R100，R111，RR12决决定，改改变参数数即可改改变放大大倍数，后后级运放放组成射射随电路路。（2）第第二片NNE55532的的一级放放大同第第一片一一级放大大一样设设计，放放大倍数数自己设设计，参参数自己己通过计计算得到到，设随随也一样样设计。（3）比比较器的的设计，比比较电压压部分加加一个电电位器进进行电压压调节，使使最终输输出符合合要求，同同时比较较器为55V供电电。难度等级级：A简单题目编号号：0007调制与解解调电路路的设计计一、功能能介绍该作品通通过信号号源输入入一路单单极性方方波信号号与载频频为4MMHz的的信号(有源晶晶振提供供)进行行与门调调制，然然后经过过单二极极管解调调电路，最最后通过过比较器器进行比比较，恢恢复出方方波信号号。二、设计计要求1输入入信号频频率1000HZZ100KHzz2输入入信号幅幅度3VV5VV3最终终输出信信号幅度度为5VV4调制制方式为为调幅三、参考考方案设设计1硬件件结构图图见图11。调幅电路4M载频输入信号单二极管解调电路比较器输出信号图1 调制与解调电路硬件结构方框图2制作作思路（1）由由于载频频为4MM,输入入信号为为1KHHZ的方方波，要要进行调调幅设计计，用一一与门（774F008）即即可进行行调制，但但与门必必须为高高速的，否否则载频频不能通通过。（2）调调制后的的信号为为一调幅幅信号，要要解调出出信号，只只需一单单二极管管检波电电路即可可，但要要根据载载频与基基带信号号的频率率计算出出检波电电路中电电容与电电阻的取取值，在在检波电电路中，利利用检波波管1NN60，其其导通电电压小，检检波效果果好。（3）检检波出来来的信号号不一定定是一标标准的方方波，所所以经过过比较器器(LMM3399)电路路进行比比较，通通过调节节比较电电压的大大小使输输出信号号最为标标准3设计计注意地地方（1）调调制电路路中输入入端在没没信号输输入时，由由于744F088管脚在在悬空时时为高电电平，所所以可以以不接一一上拉电电阻。（2）解解调电路路中R,C值的的选取根根据电容容充放电电的时间间常数来来选取。（3）检检波出来来的信号号送给比比较器进进行比较较，通过过观察输输入输出出的信号号调节比比较电压压，使输输出与输输入一样样。难度等级级：A简单题目编号号：0008简单计算算器的制制作一、功能能介绍该作品通通过4*4键盘盘输入计计算的数数字以及及要进行行的计算算操作，利利用单片片机控制制液晶显显示，然然后进行行简单的的加减乘乘除计算算，最终终将结果果显示在在16002液晶晶上，同同时能够够存储前前次计算算结果。二、设计计要求1至少少能进行行简单的的加减乘乘除、取取倒数、开开平方，nn次方等等运算2计算算结果正正确率90%3能够够存储某某一次计计算结果果并在需需要时能能够调用用出来显显示三、参考考方案设设计（按按键不够够可以自自己加按按键或使使用PSS2键盘盘）1硬件件结构图图见图11。按键输入MCU液晶显示24C02图1 简单计算器硬件结构方框图2制作作思路（1）44*4按按键输入入要进行行计算操操作的数数字和要要进行的的何种操操作，然然后通过过单片机机进行计计算。（2）单单片机通通过读出出按键的的输入将将其显示示在16602液液晶上，并并将结果果显示在在上面。（3）44*4按按键程序序可利用用线翻转转法进行行编写，通通过行列列扫描确确定按键键的值。（4）116022液晶要要严格按按照时序序编写程程序。（5）EE2PRROM 24CC02采采用I22C协议议编写程程序3设计计注意地地方（1）单单片机通通过调用用库函数数来进行行相应的的计算来来算出最最终结果果。（2）116022要接背背光，将将VO管管脚直接接接地或或者通过过一个电电位器来来调节背背光。难度等级级：A简简单题目编号号：0009数字电压压表一、功能能介绍该作品通通过单片片机控制制AD采集集电压大大小为00-5VV的直流流电压，然然后通过过数码管管显示出出采集的的电压大大小。二、设计计要求1电压压测量范范围：00-5VV2测量量误差小小于0.02VV3电压压测量路路数：44路。4对测测量的电电压值进进行数字字显示。三、参考考方案设设计1硬件件结构图图见图11。ADC0804MCU数码管显示装置图1 数字电压表硬件结构方框图2制作作思路（1）利利用单片片机控制制ADC08004进行行电压采采集，将将采集得得到的数数据送给给单片机机进行处处理，计计算出电电压大小小。（2）AADC008044所采集集的电压压由8个个电位器器通过调调节分压压比进行行得到。（3）单单片机控控制16602液液晶显示示八路采采样电压压大小。3设计计注意地地方（1）AADC008044所用到到的基准准电压可可直接由由电源电电压处理理后得到到。（2）控控制ADDC08804的的时序程程序要严严格按照照数据手手册的时时序进行行编写。难度等级级：A简简单 题目编号号：0110温度显示示报警装装置一、功能能介绍该作品通通过温度度传感器器DS118B220进行行测量室室温，并并且通过过三位一一体数码码管显示示出当前前温度，并并且具有有温度报报警提示示，报警警温度大大小可设设定。二、设计计要求1.测量量温度范范围：00-8001.测量量误差0.552.温度度显示到到小数点点后一位位4.可通通过键盘盘设定报报警温度度3.温度度高于报报警温度度时进行行报警三、参考考方案设设计1硬件件结构图图见图11。DS18B20MCU数码管显示装置蜂鸣器报警装置4*4键盘图1 温度显示报警装置硬件结构方框图2制作作思路（1）利利用单片片机控制制温度传传感器DDS188B200进行温温度采集集，将采采集得到到的数据据送给单单片机进进行处理理，计算算出当前前温度。（2）单单片机将将当前所所测温度度与报警警温度进进行比较较，如果果当前温温度高于于报警温温度则控控制蜂鸣鸣器发声声，如果果不高于于报警温温度则不不进行操操作，继继续采集集温度。（3）单单片机控控制数码码管显示示温度，利利用三位位一体数数码管进进行显示示，采用用动态扫扫描的方方法实时时显示出出当前所所测的温温度。3. 设设计注意意地方（1）DDS188B200的数据据脚应接接上一个个上拉电电阻。（2）数数码管的的位选与与段选不不要接错错，由于于单片机机的IOO口驱动动能力不不够，所所以在接接数码管管的时候候应加一一个驱动动电路，三三极管驱驱动电路路即可。（3）单单片机控控制蜂鸣鸣器时也也要加一一个三极极管驱动动电路。（4）DDS188B200的控制制时序要要严格按按照手册册上写。难度等级级：A简简单题目编号号：0111用三极管管代替MMAX2232进进行串口口通信一、功能能介绍该作品通通过利用用两个三三极管来来替代mmax2232电电平转换换芯片，来来实现单单片机与与pc机机之间进进行低速速的串口口通信。二、设计计要求1波特特率192200bbit/s2准确确率95%三、参考考方案设设计12332电平平转换电电路图见见图1。图1 用三极管代替MAX232进行串口通信硬件电路图2制作作思路（1）单单片机与与PC机机由于电电气特性性不同，所所以需要要进行电电平转换换从而使使两者之之间达到到一样的的电气特特性，进进行低速速数据传传输。在在进行数数据传输输时，两两者必须须共地。（2）单单片机的的晶振选选取要合合适，否否则单片片机设置置计算出出来的波波特率与与实际传传送波特特率有一一定的误误差，影影响数据据的正确确传送。（3）用用两个三三极管代代替的mmax2232所所进行的的通信速速率不能能过高，否否则影响响数据传传送。（4）利利用串口口助手软软件来显显示单片片机发送送给pcc机的数数据，同同时利用用助手发发送0f到单单片机，单单片机控控制数码码管显示示出来。3设计计注意地地方（1）通通信速率率不能过过高，否否则影响响传输的的正确率率。（2）单单片机与与pc机机要共地地。（3）显显示pcc机发给给单片机机的数码码管要接接上限流流电阻。（4）串串口助手手波特率率要设置置成与单单片机发发送接收收数据波波特率一一致。难度等级级：A简简单题目编号号：0112 简易IIC卡刷刷卡器一、功能能介绍设计并制制作自制制的简易易IC卡卡及简易易IC卡卡阅读器器。简易易IC卡卡使用废废弃的2200卡卡，包月月卡等硬硬质不透透明卡片片制作而而成，每每张卡片片使用打打孔的方方式进行行不同编编号。阅阅读器部部分需要要制作相相应的IIC卡插插槽，并并通过红红外检测测识别卡卡号，单单片机将将检测到到的卡号号通过数数码管显显示出来来。二、设计计要求1要求求可编码码卡数大大于8个个；2数码码管可显显示的状状态有：无卡插插入、无无效卡、显显示卡号号、该卡卡已刷过过；3要求求单片机机具有卡卡号存储储掉电不不丢失、一一键刷新新等功能能；4识别别错误率率1/1000。三、参考考方案设设计单片机使使用普通通51单单片机，显显示使用用六位数数码管，即即可显示示时间，又又可显示示卡号。红红外检测测部分可可参考图图1，数数码管连连接可参参考图22。图2 数码管连接部分部分电路图图1 红外线检测部分电路图难度等级级：A简简单题目编号号：0113简易电子子时钟一、功能能介绍该作品只只利用单单片机的的最小系系统板、一一块时钟钟芯片和和一块116022的液晶晶实现年年、月、日日、时、分分、秒的的显示及及设定，最最好有闹闹钟的功功能。二、设计计要求1时间间显示误误差小于于3s2能够够设置时时间及具具有闹钟钟报警功功能。三、参考考方案设设计1原理理框图见见图1。按键单片机最小系统显示部分时钟芯片图1 红外线检测部分电路图2制作作思路（1）本本作品可可以有两两种方案案，一是是直接用用单片机机的定时时器；二二是用一一块时钟钟芯片实实现时钟钟的控制制；（2）本本作品主主要分为为两大部部分来调调试，一一是时钟钟芯片的的调试，二二是显示示器的调调试；（3）该该作品集集趣味性性、实用用性于一一体，能能很好的的激发同同学们的的兴趣；3设计计注意的的地方图2 PCF8563时钟芯片的原理图难度等级级：A简简单题目编号号：0114红外无线线耳机一、功能能介绍利用红外外对管不不经调制制解调而而直接利利用红外外线把电电视机等等发出的的音频信信号发送送接受。二、设计计要求1红外外收发距距离大于于1米。2传输输音频信信号无明明显失真真。三、参考考方案设设计1原理理框图如如下：音频信号信号放大电视机信号发射图1红外外无线耳耳机的发发射部分分信号接收信号放大图2红外外无线耳耳机的接接收部分分2制作作思路（1）本本作品没没有单片片机，只只是硬件件电路构构成。（2）本本作品做做的难度度不是很很大，主主要是红红外部分分和放大大部分的的调试。（3）该该系统的的电压要要选好，不不要用交交流电，最最好用电电池。（4）还还有传输输距离，红红外的我我们这个个是小型型的距离离可能不不是很远远，但是是不能少少于1ccm。3设计计原理分分析电视机传传来的模模拟音频频信号传传输到发发射部分分，通过过NPNN型三极极管90013对对音频信信号进行行放大，采采用红外外法发射射管把信信号发射射出去；接受部部分的红红外接收收管结束束到音频频信号后后经过滤滤波和LLM3886放大大后输入入到耳机机中。两两部分均均采用99伏纽扣扣电池进进行供电电。由于感应应式无线线耳机的的发射电电路必须须固定安安装在房房间的墙墙壁或天天花板上上，故无无法在室室外使用用，这是是感应式式无线耳耳机的主主要缺点点。而红红外无线线耳机则则不然，由由于它的的信号发发射采用用小巧的的红外发发射电路路，既可可在室内内用于电电化教学学、家庭庭电视和和音响设设备的音音频信号号无线接接收，也也能在户户外使用用便携式式录音机机、CDD、VCCD及MMP3时时，方便便地去掉掉耳机线线，实现现名副其其实的无无线“随随身听”。 红外无线线耳机的的发射电电路如图图(a)所示。使使用时将将插头XXP插入入电视机机、收录录机的耳耳机插座座内，音音频信号号通过XXP经电电容Cll耦合、三三极管VVTl放放大，再再由红外外发射二二极管VVDl和和VD22向外发发射载有有音频电电波的红红外线。电电路装成成后适当当调节偏偏置电阻阻R2，使使流过VVDl和和VD22的静态态电流为为l0mmA即可可。 图(b)为红外外无线耳耳机的接接收电路路。红外外接收管管VD33VDD5接收收到发射射电路发发出的红红外线信信号后，将将其转换换为音频频信号，再再由三极极管VTT2放大大送入集集成运放放ICll作功率率放大，最最后由耳耳机BEE输出。电电路中使使用3只只红外接接收管是是为了能能全方位位接收信信号。调调试时，先先用手触触摸红外外接收管管的正极极，调节节电阻RR4、RR5使耳耳机BEE输出的的交流声声最响，然然后再接接通发射射电路，适适当调节节电视机机或收录录机的音音量大小小，直到到耳机传传出的声声音大且且清晰为为止。难度等级级：A简单题目编号号：0115 电机转转速检测测仪一、功能能介绍该作品通通过计数数电路、时时钟电路路、静态态显示等等功能电电路实现现了对电电机转速速和频率率的测量量以及静静态显示示。二、设计计要求1用四四位数码码管显示示电机转转速，显显示单位位：转/秒2转速速测量误误差小于于1转/秒。三、参考考方案设设计1原理理框图见见图1。译码器锁存器计数器整形电路单稳态时钟电路显示电路图1 电机转速检测仪硬件结构方框图2制作作思路（1）利利用光电电开关管管做电机机转速的的信号拾拾取元件件，在电电机的转转轴上安安装一圆圆盘，在圆盘上上挖一小小洞，小小洞上下下分别对对应着光光发射和和光接受受开关，圆圆盘转动动一圈既光电电管导通通一次，利利用此信信号做为为脉冲计计数所需需。（2）计计数脉冲冲通过计计数电路路进行有有效的计计数，按按照设计计要求每每一秒种种都必须须对计数器清零零一次，因因为电路路实行秒秒更新，所所以计数数器到译译码电路路之间有有锁存电电路，在计计数器进进行计数数的过程程中对上上一次的的数据进进行锁存存显示，这这样做不不仅解决了数数码显示示的逻辑辑混乱，而而且避免免了数码码显示的的闪烁问问题。（3）对对于脉冲冲记数，有有测周和和测频的的方式。测测周电路路的测量量精度主主要受电电路系统统的脉冲产产生电路路的影响响，对于于低频率率信号，其其精度较较高。测测频电路路其对于于正负一的信信号差比比较敏感感，对于于低频率率信号的的测量误误差较大大，但是是本电路路仍然采用测频频方式，原原因是本本电路对对于马达达电机转转速精度度要求较较低，本本电路还还有升级为频频率计使使用，而而测频方方式对高高频的精精度还是是很高的的。（4）显显示电路路采用静静态显示示方法，由由于静态态显示易易于制作作和调试试，原理理也较简简单所需元易易于购买买。（5）电电路时钟钟是整个个电路的的关键，他他是整个个电路有有效工作作的核心心，负责责电路的的锁存和清零零。其基基本思路路是：产产生频率率一秒是是时钟，当当秒时钟钟到来时时，既上上升沿到来时，对对锁存电电路进行行锁存，锁锁存以后后才能对对计数器器进行清清零，锁锁存和清清零间隔要充充分小，否否则就影影响电路路的计数数准确度度。鉴于于此，对对锁存集集成必须须采用边沿触发发形式的的集成，并并且计数数器应该该与锁存存同步工工作，既既都在秒秒时钟的的上升沿触发工工作。（6）时时钟实现现方法很很多，本本电路采采用晶振振电路，已已求得高高精度的的时钟需需求。3设计计，原理理分析（1）信信号拾取取与整形形信号拾取取基本原原理图如如下：电路核心心由一个个光电开开关管组组成，平平时电机机转轮静静止，发发光二极极管所发发出的光光被轮子子挡住，所所以接收收管处于于截止状状态，11端为高高电平。当当电机转转动一圈圈，会使使接收管管导通一一次，11端输出出一个低低电平，1端波形形为：波形处理理电路有有一个施施密特触触发器组组成，本本施密特特触发器器选用4401006，如如上图。当输入电电压逐步步升高时时，致使使VI>>施密特特上VTT+，内内部触发发器发生生翻转。当当VI逐逐步下降降时，致致使VII<VTT-，电电路再次次发生翻翻转，通通常VTT+>VVT-。所所以只要要VI<<VT-电路就就能稳定定在低电电平，VVI>VVT+电电路就稳稳定在高高电平，这这样就有有效的防防止了杂杂波的干干扰，并并使输出出得到矩矩形脉冲冲，符合合了下级级计数的的需求。典典型的施施密特其其工作波波形如下下：（2）计计数电路路 本电路采采用四个个同步计计数器接接成串行行工作方方式，查查数字电电路产品品资料后后，准备备采用CCD45518电路设计计如下：（3）锁锁存电路路采用8DD锁存器器74LLS3224，电电路设计计如图：（4）时时钟电路路及波形形设计根据以上上各电路路功能模模块的需需求，时时钟电路路总共需需要产生生两路输输出信号号，一路路是频率率为1秒秒的标准准矩形脉脉冲，利利用其上上沿对锁锁存器进进行锁存存，另一一路是计计数器的的清零脉脉冲，要要求脉冲冲宽度2500ns才才可以有有效得将将计数器器清零，频频率仍然然是1秒秒。而且且在锁存存以后才才可以对对计数器器进行清清零，考考虑到锁锁存在225nss之内完完成工作作，所以以只要电电路调试试得当，无无须再加加延时电电路，而而且从上上面设计计的方框框图可知知，矩形形脉冲经经过一个个单稳态态电路以以后才产产生清零零脉冲，单单稳态集集成也存存在不可可人为的的延时存存在，所所以电路路可以正正常工作作。难度等级级：B中中等题目编号号：0116超声波测测距一、功能能介绍由于超声声波指向向性强，能能量消耗耗缓慢，在在介质中中传播的的距离较较远，因因而超声声波经常常用于距距离的测测量，如如测距仪仪和物位位测量仪仪等都可可以通过过超声波波来实现现。利用用超声波波检测往往往比较较迅速、方方便、计计算简单单、易于于做到实实时控制制，并且且在测量量精度方方面能达达到工业业实用的的要求。二、设计计要求1. 测测量距离离5m2测量量误差4%3能显显示测量量距离。三、参考考方案设设计1硬件件结构图图见图11。单片机发射部分接收部分显示图1 超声波测距硬件结构方框图2制作作思路超声波发发射器向向某一方方向发射射超声波波，在发发射时刻刻的同时时开始计计时，超超声波在在空气中中传播，途途中碰到到障碍物物就立即即返回来来，超声声波接收收器收到到反射波波就立即即停止计计时。超超声波在在空气中中的传播播速度为为3400m/ss，根据据计时器器记录的的时间tt，就可可以计算算出发射射点距障障碍物的的距离(s)，即即：s=3400t/22 。这这就是所所谓的时时间差测测距法。 利用单片片机控制制超声波波的发射射和对超超声波自自发射至至接收往往返时间间的计时时。3设计计注意地地方（1）超超声波传传感器可可采用超超声波发发射头UUCM440T和和接收头头UCMM40RR。（仅供供参考）（2）显显示部分分可采用用16002液晶晶或采用用数码管管显示。难度等级级：B中等题目编号号：0117万能遥控控器一、功能能介绍设计一种种万能遥遥控器，可可记录其其他任意意遥控器器输入的的编码信信息，然然后就可可通过该该万用遥遥控器控控制相应应电器设设备。二、设计计要求使用单片片机或其其他控制制器完成成，可记记录至少少20种种遥控器器的编码码信息，并并且掉电电后信息息不丢失失，红外外控制传传送距离离大于33米。三、参考考方案设设计该系统对对单片机机的要求求不高，但但要实现现数据信信息存储储且掉电电后不丢丢失，一一种方法法是使用用外加的的EEPPROMM芯片，另另一种方方法是选选用自带带EEPPROMM或可编编程FLLASHH芯片的的单片机机，基于于这种方方法的实实现简单单，而且且满足需需求的单单片机种种类也比比较多，如如STCC系列单单片机，AAVR系系列，MMSP4430系系列等等等。系统组成成框架：控制部分（单片机）键盘红外接收头HS0038存储器（EEPROM）红外接发射（555）红外信号号的接收收可使用用一体化化红外接接收头HHS00038，该该芯片集集红外接接收和放放大于一一体，不不需任何何外接元元件，就就能完成成从红外外接收到到输出与与 TTTL电平平兼容的的所有工工作，而而体积和和普通的的塑封三三极管大大小一样样。HS00038连连接方式式：红外发射射部分可可参考下下图所示示的红外外调制发发射电路路。该方方案由微微处理器器与专用用编码芯芯片PTT22662 组组合完成成编码工工作，载载波产生生由MCC40111 与与38KKHz晶晶振一起起构成，振振荡产生生 388KHzz方波。难度等级级：B中中等题目编号号：0118基于511的电容容表一、功能能介绍利用单片片机的最最小系统统板和一一块16602液液晶，对对输入的的方波信信号进行行频率的的测量和和显示。二、设计计要求电容测量量范围为为10pF-10000.000uFF，最小小分辨力力为100pF。分分量程，可可以自动动切换量量程，也可可手动切切换。三、参考考方案设设计1原理理框图：由比较器构成的谐振电路单片机最小系统显示部分键盘2制作作思路：（1）本本作品主主要是完完成对单单片机的的调试和和外围电电路的设设计；偏偏重于编编程；（2）电电容的测测量原理理就是用用RC或或LC形形成一个个谐振回回路，然然后对谐谐振回路路的频率率进行测测量，进进而达到到测量电电容的目目的；（3）该该作品要要求的精精度较高高，可能能需要在在外部再再加一些些温度补补偿电路路，当然然这是在实现现了测量量的基础础上；（4）显显示电路路该作品品最好采采用16602液液晶，当当然也可可以用数数码管来来显示；3设计计原理分分析电容测试试原理简简介：根根据电容容的充电电公式，可可以计算算出电容容在充电电到1/nVccc(其其中n>>1，VVcc为为充电电电源电压压)电压压时充电电时间跟跟电容的的容量和和电阻成成正比，跟跟充电电电源电压压无关。(通过一一个微分分方程即即可求得得，具体体的计算算步骤这这里省略略，一般般的电路路教材上上都有讲讲解)    工作过过程如下下：首先先，通过过单片机机选通放放电三极极管Q99，将电电容上的的电放掉掉，放电电完毕之之后，选选通Q11-Q55中的一一个三极极管，经经过一定定的电阻阻，对电电容进行行充电；同时，打打开单片片机的计计数器00，开始始计数。然然后单片片机等待待外部中中断0的的发生。当当电容充充电达到到参考电电压值时时，比较较器翻转转，发出出充电完完成信号号到中断断0端口口，单片片机响应应中断，停停止计数数器0，并并关闭充充电电路路，接通通放电电电路。接接着读出出计数器器0的值值，进行行计算，适适当的调调整后，输输出到LLC