全国大学生电子设计竞赛试题文档格式.docx

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控制键

编码

调制

电池

功放

1．无线电遥控发射机电路框图如下所示：

2．无线电接收机电路如图

放大器

解调

解码

被控设备

外供直流稳压电源

二、要求

①工作频率：

6至10MHz中任选取一种频率。

②调制方式：

AM、FM或FSK任选一种。

③输出功率：

不大于20MW（在标准75Ω假负载上）。

④遥控对象：

8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。

⑤接收机距离发射机不小于10m。

①8路设备中的一路设备为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级，并用数码管显示级数。

②在一定发射功率下，（不大于20MW），尽量增大接收距离。

③增加信道的抗干扰措施。

④尽量降低电源功耗。

注：

不能采用现成的收、发信号整机。

题目3数字化语音存储与回放系统

二、任务

设计并制作一个数字化语音存储与回放系统，电路的示意图如图所。

拾音器

放大器1

带通

滤波器

耳机

ADC

放大器2

DAC

存储器

微处理器

三、要求

①放大器1的增益为46dB，放大器2的增益为40dB，增益均可调；

②带通滤波器：

通带为

；

③ADC：

采样频率fs=8kHz，字长=8位；

④语音存储时间≥10秒；

⑤DAC：

变换频率fC=8kHz，字长=8位；

⑥回放语音质量良好。

在保证语音质量的前提下：

①减少系统噪声电平，增加自动音量控制功能；

②语音存储时间增加到20秒以上；

③提高存储器的利用率（在原有存储器不变的前提出下，提高语音存储时间）；

④其它（例如：

校正等）。

四、评分标准

项目

得分

基本要求

设计与总结报告：

方案设计与论证，理论分析算与计算、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

发挥部分

完成第①项

15

完成第②项

5

完成第③项

完成第④项

五、说明

不能用单片语音用芯片实现本系统。

题目4自动往返电动小汽车

设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。

允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。

0.5m

1m

ABCDEFGH

3

6m

2m

档板

限速区

起跑线

终点线

跑道宽度0．5m,表面贴有白纸，，两侧有档板，档板与地面垂直，其高度不低于20cm。

在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图所示。

⑴车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到期达终点线后停留10s，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。

往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。

⑵到期达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑中心线之间距离作为偏差的测量值）。

~

⑶DE间为限速区车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得小于8秒，但不允许在限速区内停车。

2．以挥部分

⑴自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。

⑵自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。

⑶其它特色与创新。

四、说明

⑴不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。

⑵车辆（含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：

长度≤35cm，宽度≤15cm。

⑶必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。

题目4简易智能电动车

设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如下：

障

碍

物

1

2

R=0.8m

C

B

5cm

1.2m

2.3m

0.4m

2cm

停车区

12cm

光源

1.45m

0.3m

直道区

弯道区

O

50cm

障碍区

引导线

车库

0.2m

15cm

12.5cm

1、基本要求

（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。

在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。

电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。

（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）。

C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。

（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。

电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。

（4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。

2、发挥部分

（1）电动车在“直道区”行驶过程中，存储并显示每个薄铁片（中心线）至起跑线间的距离。

（2）电动车进入停车区域后，能进一步准确驶入车库中，要求电动车的车身完全进入车库。

（3）停车后，能准确显示电动车全程行驶时间。

（4）其它。

1、跑道上面铺设白纸，薄铁片置于纸下，铁片厚度为0.5～1.0mm。

2、跑道边线宽度5cm，引导线宽度2cm，可以涂墨或粘黑色胶带。

示意图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。

3、障碍物1、2可由包有白纸的砖组成，其长、宽、高约为50cm

6cm，两个障碍物分别放置在障碍区两侧的任意位置。

4、电动车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控，其外围尺寸（含车体上附加装置）的限制为：

5、光源采用200W白炽灯，白炽灯泡底部距地面20cm，其位置如图所示。

6、要求在电动车顶部明显标出电动车的中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。

题目5液体点滴速度监控装置

h1

h2

电动机

滑轮

点滴移动支架

储液瓶

受液瓶

滴斗

滴速夹

设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置，示意图如右图所示。

（1）在滴斗处检测点滴速度，并制作一个数显装置，能动态显示点滴速度（滴/分）。

（2）通过改变h2控制点滴速度，如右图所示；

也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。

点滴速度可用键盘设定并显示，设定范围为20~150（滴/分），控制误差范围为设定值

10%

1滴。

（3）调整时间≤3分钟（从改变设定值起到点滴速度基本稳定，能人工读出数据为止）。

（4）当h1降到警戒值（2~3cm）时，能发出报警信号。

设计并制作一个由主站控制16个从站的有线监控系统。

16个从站中，只有一个从站是按基本要求制作

的一套点滴速度监控装置，其它从站为模拟从站（仅要求制作一个模拟从站）。

（1）主站功能：

a．具有定点和巡回检测两种方式。

b．可显示从站传输过来的从站号和点滴速度。

c．在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的点滴速度。

d．收到从站发来的报警信号后，能声光报警并显示相应的从站号；

可用手动方式解除报警状态。

（2）从站功能：

a．能输出从站号、点滴速度和报警信号；

从站号和点滴速度可以任意设定。

b．接收主站设定的点滴速度信息并显示。

c．对异常情况进行报警。

（3）主站和从站间的通信方式不限，通信协议自定，但应尽量减少信号传输线的数量。

三、评分标准

1、控制电机类型不限，其安装位置与安装方式自定。

2、储液瓶用医用250毫升注射液玻璃瓶（瓶中为无色透明液体）。

3、受液瓶用1.25升的饮料瓶。

4、点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器（滴管滴出20点蒸馏水相当于1ml±

0.1ml）。

5、赛区测试时，仅提供医用移动式点滴支架，其高度约1.8m，也可自带支架；

测试所需其它设备自备。

6、滴速夹在测试开始后不允许调节。

7、发挥部分第

（2）项从站功能中，c中的“异常情况”自行确定。

题目6悬挂运动控制系统

设计一电机控制系统，控制物体在倾斜（仰角≤100度）的板上运动。

在一白色底板上固定两个滑轮，两只电机（固定在板上）通过穿过滑轮的吊绳控制一物体在板上运动，运动范围为80cm×

100cm。

物体的形状不限，质量大于100克。

物体上固定有浅色画笔，以便运动时能在板上画出运动轨迹。

板上标有间距为1cm的浅色坐标线（不同于画笔颜色），左下角为直角坐标原点,示意图如下。

1、基本要求：

（1）控制系统能够通过键盘或其他方式任意设定坐标点参数；

（2）控制物体在80cm×

100cm的范围内作自行设定的运动，运动轨迹长度不小于100cm，物体在运动时能够在板上画出运动轨迹，限300秒内完成；

（3）控制物体作圆心可任意设定、直径为50cm的圆周运动，限300秒内完成；

（4）物体从左下角坐标原点出发，在150秒内到达设定的一个坐标点（两点间直线距离不小于40cm）。

（1）能够显示物体中画笔所在位置的坐标；

（2）控制物体沿板上标出的任意曲线运动（见示意图），曲线在测试时现场标出，线宽1.5cm～1.8cm，总长度约50cm，颜色为黑色；

曲线的前一部分是连续的，长约30cm；

后一部分是两段总长约20cm的间断线段，间断距离不大于1cm；

沿连续曲线运动限定在200秒内完成，沿间断曲线运动限定在300秒内完成；

（3）其他。

1、物体的运动轨迹以画笔画出的痕迹为准，应尽量使物体运动轨迹与预期轨迹吻合，同时尽量缩短运动时间；

2、若在某项测试中运动超过限定的时间，该项目不得分；

3、运动轨迹与预期轨迹之间的偏差超过4cm时，该项目不得分；

4、在基本要求（3）、（4）和发挥部分

（2）中，物体开始运动前，允许手动将物体定位；

开始运动后，不能再人为干预物体运动；

5、竞赛结束时，控制系统封存上交赛区组委会，测试用板（板上含空白坐标纸）测试时自带。

题目7跷跷板

设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。

配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整，调整步长不大于50mm；

配重可拆卸。

电动车从起始端A出发，可以自动在跷跷板上行驶。

电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。

1.基本要求

在不加配重的情况下，电动车完成以下运动：

（1）电动车从起始端A出发，在30秒钟内行驶到中心点C附近；

（2）60秒钟之内，电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5秒钟，并给出明显的平衡指示；

（3）电动车从

（2）中的平衡点出发，30秒钟内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷跷板末端B不大于50mm）；

（4）电动车在B点停止5秒后，1分钟内倒退回起始端A，完成整个行程；

（5）在整个行驶过程中，电动车始终在跷跷板上，并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。

2.发挥部分

将配重固定在可调整范围内任一指定位置，电动车完成以下运动：

（1）将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点300mm以外、90°

扇形区域内某一指定位置（车头朝向跷跷板），电动车能够自动驶上跷跷板，如图3所示：

（2）电动车在跷跷板上取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上；

（3）将另一块质量为电动车质量10％～20％的块状配重放置在A至C间指定的位置，电动车能够重新取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上；

（4）电动车在3分钟之内完成

（1）～（3）全过程。

（5）其他。

三、说明

（1）跷跷板长1600mm、宽300mm，为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。

（2）跷跷板中心固定在直径不大于50mm的半圆轴上，轴两端支撑在支架上，并保证与支架圆滑接触，能灵活转动。

（3）测试中，使用参赛队自制的跷跷板装置。

（4）允许在跷跷板和地面上采取引导措施，但不得影响跷跷板面和地面平整。

（5）电动车（含加在车体上的其它装置）外形尺寸规定为：

长≤300mm，宽≤200mm。

（6）平衡的定义为A、B两端与地面的距离差d=∣dA-dB∣不大于40mm。

（7）整个行程约为1600mm减去车长。

（8）测试过程中不允许人为控制电动车运动。

（9）基本要求

（2）不能完成时，可以跳过，但不能得分；

发挥部分

（1）不能完成时，可以直接从

（2）项开始，但是

（1）项不得分。

题目8电梯控制模型

J

BC

AD

4

FG

EH

D

M

图1电梯控制模型

图1中：

电梯间竖井模型部分可由有机玻璃粘成无上盖板的六面体ABCDEFGH，高度AE为1.2m；

电梯桥厢模型J通过滑轮悬挂并由电动机M牵引，可在电梯间竖井模型的空间内上下运动。

该电梯间竖井模型每隔20cm自下向上分成5层，其楼层编号如图1所示。

设计并制作一个电梯控制模型。

示意图如图1所示。

二、要求：

（1）当某层有呼叫并有呼叫信号显示时，桥厢模型作相应的运动，并准确平层，平层的位置误差≤10mm。

要求平均每层运行时间不超过5秒，平层结束时给出提示信号。

（2）当有多层呼叫时，桥厢模型将按说明中的电梯模型运行规则作相应的运动，并依次在呼叫的楼层停留5秒。

（3）能自动记录、显示桥厢模型当前到达的楼层编号。

（4）要求桥厢模型在加载400克的条件下，从1层到5层和从5层到1层的往返时间相等，单程时间不超过12秒，往、返时间之差不大于1秒，并自动记录、显示运行时间。

2、发挥部分：

（1）要求桥厢模型能够加载0～500克的重物，显示并存储该物体的重量，显示分辨率为1克，误差：

±

3%。

（2）桥厢模型的额定负荷可以预置，当加载的物体超过预置值时，将发出超重报警信号。

（3）增设模拟桥厢内表示乘客欲到达层数的按钮，桥厢模型将按照电梯模型运行规则作相应的运动。

二、说明

2、电梯竖井间部分也可简化，由一垂直平面代替，如图2所示。

3、平层的要求是以桥厢模型J的底平面（或自定标志）与表示楼层的标志线平齐。

4、要求平层过程中桥厢模型J移动方向保持不变。

5、关于电梯模型运行规则的说明：

A

B

图2简化电梯控制模型

（1）电梯有两种类型的按钮：

第一种为各楼层上的“向上”、“向下”按钮；

第二种为电梯桥厢内表示要到达楼层编号的数字按钮。

实际制作时，按钮的安装位置不作任何限制。

（2）各按钮呼叫时应有指示灯显示，电梯响应该按钮的呼叫后，其指示灯应自动熄灭。

（3）电梯运行时响应按钮的优先顺序如下：

1方向优先：

电梯按某方向运行时，优先响应该运行方向的按钮；

2距离优先：

同一方向有多个按钮呼叫时，优先响应最近的楼层。