陇东学院第一届电子设计方案大赛试题草案

积分式直流数字电压表积分式直流数字电压表 一题）一题） 一、任务 在不采用专用 A/D 转换器芯片的前提下，设计并制作积分型直流数 字电压表。 二、要求 1．基本要求 1）测量范围：10mV～2V 2）量程：200mV，2V 3）显示范围：十进制数 0～1999 4）测量分辨率：1mV2V 档） 5）测量误差：≤±0.5％±5 个字 6）采样速率：≥ 2 次/秒 7）输入电阻：≥1M 8）具有抑制工频干扰功能 三、说明 在电路中应有可测得积分波形的测试点。 四、评分标准 设计 报告 项目 系统方案 理论分析与计算 电路与程序设计 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 1 / 12 满分 10 15 15 5 5 总分 基本要求实际制作完成情况 50 50 2 / 12 正弦信号发生器正弦信号发生器 二题）二题） 一、任务 设计制作一个正弦信号发生器。 二、要求 1、基本要求 1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz； 2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz； 4）输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值 Vopp≥1V； 5）失真度：用示波器观察时无明显失真。 三、评分标准 设计 报告 基本要求 项目 系统方案 理论分析与计算 电路与程序设计 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 总分 实际制作完成情况 满分 10 15 15 5 5 50 50 3 / 12 开关稳压电源开关稳压电源 三题）三题） 一、任务 设计并制作如图 1 所示的开关稳压电源。 开关稳压电源 IINIO U IN 隔离 U1= 220VAC 变压器 U2=18VAC 整流 滤波 DC-DC 变换器 UORL 图 1 电源框图 二、要求 在电阻负载条件下，使电源满足下述要求： 1．基本要求 输出电压 UO 可调范围：30V～36V； 最大输出电流 IOmax：2A； U2 从 15V 变到 21V 时，电压调整率 SU≤2%IO=2A）； IO 从 0 变到 2A 时，负载调整率 SI≤5%U2=18V）； 输出噪声纹波电压峰-峰值 UOPP≤1VU2=18V,UO=36V,IO=2A）； DC-DC 变换器的效率 ≥70%U2=18V,UO=36V,IO=2A）； 具有过流保护功能，动作电流 IOth）=2.5±0.2A； 三、说明 DC-DC 变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。 4 / 12 U2 可通过交流调压器改变 U1 来调整。DC-DC 变换器含控制电路） 只能由 UIN 端口供电，不得另加辅助电源。 本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分，要 求用带宽不小于 20MHz 模拟示波器AC 耦合、扫描速度 20ms/div） 测量 UOPP。 本题中电压调整率 SU 指 U2 在指定范围内变化时，输出电压 UO 的变 化率；负载调整率 SI 指 IO 在指定范围内变化时，输出电压 UO 的变 化率；DC-DC 变换器效率 =PO/ PIN，其中 PO＝UOIO，PIN＝ UINIIN。 电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间测试期间， 不能出现过热等故障）。 制作时应考虑方便测试，合理设置测试点 与设计指标进行比较，分析产生 测试结果分析 偏差的原因，并提出改进方法 电路图及设计 重点考查完整性、规范性 文件 总分 基本要实际制作完成情况 求 15 5 5 50 50 6 / 12 可控放大器可控放大器 四题）四题） 一、任务 设计并制作一个可控放大器，其组成框图如图 1 所示。放大器的增 益可设置；低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器的通带、截止频 率等参数可设置。 测试端子 信号输入 放大器滤波器 信号输出 RL 参数设置参数设置 图 1 可控放大器组成框图 二、要求 1．基本要求 1）放大器输入正弦信号电压振幅为 10mV，电压增益为 40dB，通频 带为 100Hz～40kHz，放大器输出电压无明显失真。 2）滤波器可设置为低通滤波器，其 -3dB 截止频率 fc 在 1kHz～ 20kHz 范围内可调，调节的频率步进为 1kHz，2fc 处放大器与滤波 器的总电压增益不大于 30dB,RL=1k。 3）滤波器可设置为高通滤波器，其 -3dB 截止频率 fc 在 1kHz～ 20kHz 范围内可调，调节的频率步进为 1kHz，0.5fc 处放大器与滤 波器的总电压增益不大于 30dB, RL=1k。 4）截止频率的误差不大于 10%。 7 / 12 5）有设置参数显示功能。 三、说明 1. 正弦输入信号由信号源提供。 2. 放大器输出端应留测试端子。 3.设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图和主要的测 试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用 附件给出。 四、评分标准 8 / 12 简易避障智能电动车简易避障智能电动车 五题）五题） 一、任务 设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如下： 二、要求 1、基本要求 1）电动车从起跑线出发车体不得超过起跑线），沿引导线行进。 2）在跑道上设置障碍物，电动车能自动躲避障碍物，而后又回到 跑道上。 3）跑完商圈后电动车能自动停车，停车距离控制在距离起跑 200mm 内。 三、评分标准 满分 10 9 / 12 工程 要 设计方案 设计与论证，理论分析与计算 电路图及有关设计文件 测试数据及测试结果分析 设计报告结构及规范性 总分 实际完成情况 完成第1）项 部 完成第2）项 其它 四、说明 15 15 5 5 50 50 25 15 10 1、跑道上面铺设白纸，引导线宽度 2.5cm，可以涂墨或粘黑色胶带 2、障碍物可由包有白纸的砖组成，其长、宽、高约为 50cm 12cm 6cm，两个障碍物分别放置在障碍区两侧的任意位置。 3、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：长度≤40cm，宽度≤20cm。 10 / 12 个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作商业用途 步进电机驱动器步进电机驱动器 六题）六题） 一、任务 设计并制作一个步进电机驱动器。 二、要求 1、基本要求 1）能驱动电机正、反转动； 2）具有点动功能，即按下一次按键，点击转动一个步距脚； 三、发挥部分 1）具有调速功能，即电机在转动过程中，可通过按键增加或减小 电机的转速调速步长为 10r/m）； 2）具有-5V~5V 模拟输入接口，驱动器根据输入电压的大小改变电 机的转速和方向-5V 对应反向最大速度，5V 对应正向最大速度）； 四、评分标准 满分 10 15 15 5 5 50 50 20 30 10 工程 设计方案 设计与论证，理论分析与计算 电路图及有关设计文件 要 测试数据及测试结果分析 设计报告结构及规范性 总分 实际完成情况 完成第1）项 部 完成第2）项 其它 五、说明 1、步进电机选用四相六线步进电机，型号：25BY48L058F。 11 / 12 个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作商业用途 12 / 12