2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题
2011电子设计大赛综合测试题[大全]
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2011电子设计大赛综合测试题[大全]第一篇：2011电子设计大赛综合测试题[大全]2011全国大学生电子设计竞赛综合测评题使用一片lm324实现下述功能1）使用低频信号源产生ui1=0.1sin2πf0t(v),f0=500hz 的正弦信号，加至加法器的输入端，加法器的另一端输入端加入自由自制振荡器产生的三角波信号uol,它的峰值为2v、Ti=0.5ms，准许有正负百分之五的误差。
2）加法器要求输出电压ui2=10uil+uol。
ui2经过选频滤波器滤除uo1频率分量，选出f0信号为uo2,uo2为峰峰值9v的正弦信号，用示波器观察无明显失真。
uo2信号再经过比较器后在1k欧姆电阻负载上得到峰峰值为2v的输出电压uo3.。
比较器的另一端是三角波发生器出来的信号uo1.3）电源要求只能选择正12v、正5v两种单电源，由稳压电源供给。
不得用额外电源和运算放大器。
4）预留ui1ui2uo1uo2uo3 测试端子参加综测感受：评委很不公平与不理解学生！第一步三角波要是产生不了他们会认为你整个系统有问题，以后的测试都没用！不给你测试的机会！评委急着测试完回家吃饭！没耐心等你那么多！要知道，我们每个可爱的同学很多都是中秋节在旅店看着苦闷的数模电书过去的！！有很多队伍第一步三角波做的有问题，但是他们都没有放弃比赛！毕竟为这个比赛日日夜夜付出了太多，所以接着会用函数发生器输出三角波给后面加法器、滤波器继续做下去，这种精神是值得每个人赞赏的。
但是！评委会认为：第一步都没完成后面电路怎么实现？！如果你做出了满足要求的独立的滤波电路或者加法器比较器，但是要是不跟前后连接导线的话，他们会认为你这不叫系统！没资格测试下去！就这样，用了好几个小时做的加法器、滤波器、电压比较器就被伟大的评委专家们扼杀了！还有，规则明确规定不准自带元件，但是sylg大学自带了稳压管并且用上了，某些伟大的评委居然夸奖说这是一个办法，虽然会扣些分，但是比那些没做出来的强。
2011全国大学生电子设计大赛E题
题目名称：简易数字信号传输性能分析（E题）摘要：本分析仪主要由数字信号发生器，伪随机信号发生器，低通滤波器和数字信号分析电路几大部分组成，最终形成眼图以实现数字信号传输性能的测试和改善。
数字信号为m序列，经RC低通滤波器滤波抑制高频分量模拟信道噪声混合，在单片机STC89C52产生的时钟信号同步条件下继续传输并在示波器上行成相应眼图，观察眼图，分析并改善传输系统的性能关键词：数字信号发生器m序列低通滤波器眼图Abstract: This analyzer mainly contain the Digital signal generator, the Random digital signal generator, the Low pass filter and the Digital signal analysis circuit. At last, output the Eye Map to improve the Digital signal transmission performance . The digital signal is the m sequence. After restraining the high frequency components by the Low pass filter and mix with analog channel noise .Under the analog channel noise which is outputted by STC89C52,the signal continue to transfer and form the eye map on the oscilloscope (OSC).Watching it and try to improve the digital signal transmission performance.Keyword:Digital signal generator m sequence Low pass filter Eye map目录1 方案论证 (3)1.1 数字信号发生器论证…………………………………………………….错误！未定义书签。
2011年电赛题
2011年电赛题2011年全国大学生电子设计竞赛题目一、基础题：简易自动电阻测试仪1. 任务设计一个简易的自动电阻测试仪，能够测量1Ω至1MΩ范围内的电阻值，并将测量结果通过LCD或LED数码管显示出来。
测试仪应具有自动量程切换功能，并能够在测量完成后发出声音提示。
2. 要求(1) 测量范围：1Ω至1MΩ；(2) 测量精度：±5%满量程；(3) 自动量程切换；(4) 使用LCD或LED数码管显示测量结果；(5) 测量完成后发出声音提示；(6) 电源：使用9V电池或USB供电；(7) 设计应包含硬件电路和软件编程两部分。
二、发挥题：无线电阻测试仪1. 任务在基础题的基础上，设计一个无线电阻测试仪。
测试仪由两部分组成：测量探头和显示主机。
测量探头负责电阻的测量，显示主机负责接收测量数据并进行显示。
两部分之间通过无线方式进行数据传输。
2. 要求(1) 测量范围、精度、量程切换、显示方式等要求与基础题相同；(2) 无线传输距离：不小于10米；(3) 测量探头和显示主机之间应能够实现可靠的无线数据传输；(4) 电源：测量探头和显示主机均可使用9V电池或USB供电；(5) 设计应包含硬件电路和软件编程两部分，特别注重无线通信模块的选择和编程实现。
三、注意事项1.参赛队伍应独立完成设计，禁止抄袭他人作品；2.设计报告应包含电路原理图、PCB布局图、元器件清单、软件流程图、源代码等；3.比赛过程中应注意安全，遵守实验室规章制度，避免发生意外事故；4.比赛结束后，参赛队伍应将作品和设计报告提交给评委进行评审。
以上是2011年全国大学生电子设计竞赛的题目，供您参考。
如有需要，您可以根据实际情况对题目进行调整或修改。
祝您比赛顺利！。
2011年电子设计大赛C题.
智能小车（C题）摘要：本设计以TI公司的超低功耗MSP430F1169单片机为核心。
MCU将各传感器得到的信息进行综合判别和处理，然后发出指令给电机驱动器，控制小车，使小车能够快速、准确的实现行车道内正常行驶，超车区内交替超车。
本设计使用了光电传感器检测标识线，采用红外测距模块检测小车与边界的距离，使用超声波传感器测量车辆的位v置，矫正车距，多传感器并行工作，MCU的综合数据处理为小车按照预定程序运行提供了充分的保证；同时通过无线传输模块实现两小车的通信，增强了系统的协调能力。
整个系统很好的完成了规定的行程及交替领跑超车的动作，并在行驶过程中具有较好的自调节能力和自适应性。
关键词：MSP430 步进电机无线通信超声波红外光电传感器Abstract: This design uses TI company's low power consumption MSP430F1169 as the core. The sensors get MCU comprehensive discrimination and processing information, then issue commands to motor drive ，then controls the car , make the car can be quickly and accurately, realize normal driving in the carriageways , overtaking alternately in overtaking area . This design uses the photoelectric sensor test mark line, using infrared distance module test the distance that the car from the border inspection, useing ultrasonic sensor measuring the position of the vehicles, and correct the car，s distance , many sensors from the comprehensive work MCU parallel data processing for the car to run the program set to provide ensured; And at the same time through wireless transmission modules realize two car communication, enhance the system coordination ability. The whole system is very good complete the required itinerary and the overtaking alternately action which has good self adjust ability and adaptability In the course of driving .Keywords:MSP430 stepping motor wireless communication ultrasonic infrared photoelectric sensor一系统方案论证本次设计要求为设计两辆智能小车，能在指定赛道上正常行驶并实现交替超车功能，根据题目具体要求，系统结构设计如下图1所示。
2011大学生电子设计竞赛题目
2011年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年8 月31 日8:00 竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3 人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年9 月3 日20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
开关电源模块并联供电系统（A题）【本科组】一、任务设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8V DC/DC模块构成的并联供电系统（见图1）。
二、要求1.基本要求（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压UO=8.0±0.4V。
（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60% 。
（3）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.0A且按I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
（4）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO =1.5A且按I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
2. 发挥部分（1）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使负载电流IO在1.5~3.5A之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。
2011年电子设计大赛题目(全)
向 40cm 范围内任意设定），实现甲、乙两车四圈交替领跑功能，行驶时间要尽可
能的短。
三、评分标准
项目
主要内容
满分
系统方案
总体方案设计与比较
2
信号检测与控制
理论分析与计算
两车之间的通信方法
6
节能
电路与程序设计 设计报告
电路设计 程序设计
7
测试方案及测试条件
测试方法与测试结果
测试结果完整性
3
测试结果分析
A-3
2011 年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
（1）2011 年 8 月 31 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题； 高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份
摘要
设计报告结构及规范性
设计报告正文的结构
2
图表的规范性
总分
20
基本部分 实际制作完成情况
50
完成第(1)项
15
完成第(2)项
10
发挥部分 完成第(3)项
20
其他
5
总分
50
四、说明：
1.赛车场地由 2 块细木工板（长 244cm，宽 122cm，厚度自选）拼接而成，
C-2
离地面高度不小于 6cm(可将垫高物放在木工板下面，但不得外露)。板上边界线 由约 2cm 宽的黑胶带构成；虚线由 2cm 宽、长度为 10cm、间隔为 10cm 的黑胶带 构成；起点/终点标志线、转弯标志线和超车标志区线段由 1cm 宽黑胶带构成 图 1 中斜线所画部分应锯掉。
【2019年整理】电子设计大赛
2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须回避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年6月30日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
非匀速（随机）运动木棒长度计量装置（A ）一、任务设计并制作一个运动的棒体长度计量装置。
实现单个木棒长度、累计长度和木棒个数的计量、显示和语音播报。
其结构原理如下图所示。
二、要求1．基本要求（1）具有非匀速运动木棒单个长度、个数、累计长度的显示功能； （2）具有运动木棒单个长度、个数、累计长度的语音播报； （3）长度测量误差≤0.5cm 。
（4）具有运动木棒方向显示功能，A 端到B 端。
并能够换算成公制、英制等功能，如公制应有毫米、厘米、米转换等。
2．发挥部分（1）具有存储数据自动回放打印功能； （2）长度测量误差≤0.2cm ；（3）具有木棒反方向运动从B 端到A 端的计量功能，实现相应长度、个数扣除； （4）具有随机长度（不规则断面）扣除功能。
（5）创新性。
三、评分标准四、说明1．棒体采用直径约3厘米的拖布杆制成，长度5～20cm 。
2．滑槽采用水平放置，表面光滑，长度约为100cm 。
3．单根木棒通过滑槽的时间小于3秒钟。
4．长度计量不容许使用光栅尺。
5.木棒运动方式不允许使用任何电拖动和电牵引装置，可采用弹性绳或弹簧等手动方法驱动木棒。
2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
2011年全国大学生电子设计竞赛(非常重要,也很全!!!)
2011年全国大学生电子设计竞赛竞赛时间：2011年8月31日~2011年9月3日1. 赛题要求和分类1.1 赛题要求在“全国大学生电子设计竞赛组委会官方网站”所公布的“全国大学生电子设计竞赛章程”、“关于组织2011年全国大学生电子设计竞赛的通知”和“2011年全国大学生电子设计竞赛命题原则及征题要求”中可以看到：（1）命题范围应以电子技术（包括模拟和数字电路）应用设计为主要内容。
可以涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP、可编程器件、EDA软件的应用。
题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。
竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学基本内容和新技术应用趋势。
（2）命题要求竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。
题目原则上应包括基本要求部分和发挥部分，从而使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求部分的设计工作，又能便于优秀学生有发挥与创新的余地。
命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。
（3）题目类型①综合题。
综合题应涵盖模-数混合电路，可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用，并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用；②专业题。
专业题是侧重于某一专业（如计算机、通信、自控、电子技术应用等）的题目；③电路题。
电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目；④新型器件和集成电路应用题。
新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用；⑤电子产品和仪器初步设计题。
常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。
不同类型的题目之间，在难易程度上允许有差别。
1.2 历届竞赛已经出现过的赛题分类全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2009年已经成功地举办了9届。
从9届电子设计竞赛的赛题来看，53个赛题可以归纳成7类，即：（1）电源类：（7题）简易数控直流电源（第一届），直流稳压电源（第二届）等。
（2）信号源类：（5题）实用信号源的设计和制作（第二届），波形发生器（第五届），电压控制LC振荡器（A题）（第六届）等。
长春工业大学第八届大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项1、2009年4月18日竞赛正式开始，每队限定在提供的A〜F题中任选一题。
2、每队严格限制5人之内。
3、竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定场地外进行设计制作。
4、2009年6月5日竞赛结束，6月6日早& 00上交设计报告、制作实物，学校组织测试，所有参赛队均到指定地点进行测试。
滴水器滴水检测系统(A)一、任务：设计并制作一个滴水检测系统。
如图1所示。
图1结构原理二、要求：1、基本要求：(1)、具有水滴水速度显示功能。
(2)、具有水滴个数计数显示功能。
(3)、具有水滴滴量累计功能。
(4)、具有水滴滴量累计后，显示单位升，数据有效位到小数点后三位。
并能够换算成毫升、公斤、立方米等功能。
2、发挥部分：(1)、具有存储数据自动回放功能、打印功能。
(2)、具有精确显示检测的水滴滴水速度和水滴滴量其误差w 1%功能。
(3)、具有定时启、停功能，显示数据有效位到小数点后四位。
、评分标准:四、说明：滴水器可选用滴液瓶、滴液管参赛注意事项1、2009年4月18日竞赛正式开始，每队限定在提供的A〜F题中任选一题。
2、每队严格限制5人之内。
3、竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定场地外进行设计制作。
4、2009年6月5日竞赛结束，6月6日早& 00上交设计报告、制作实物，学校组织测试，所有参赛队均到指定地点进行测试。
自动定量水温控制器(B)一、任务有A、B、C三个水容器，A为供热水容器，B为供冷水容器，C为冷热水混合容器。
工作原理是由A容器向C容器注入热水(温度任意，但要高于C容器目标温度)，B 容器向C容器注入冷水(温度任意，但要不高于C容器目标温度)。
要求在C容器中冷热水混合后总体积(或液位高度)固定不变，并且C容器中水的温度能够在40-60 C之间任意设定。
A B容器的大小不限，C容器的高度大于10cm 口直径大于5cm。
二、要求1、基本要求(1)能够通过键盘设定C容器的目标温度，按开始键开始工作。
2011全国大学生电子设计大赛国家一等奖A题
2011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统（A题）2011年9月3日摘要本系统以ATmega128为主要控制核心，系统主要由DC/DC变换电路、恒流源控制电路、D/A数模转换模块、电流电压测量模块、电源模块、显示模块、过流过压保护模块等，DC/DC变换采用简单的Buck变换电路，恒流源控制系统采用集成运算放大器构成的具有深度负反馈的数字可控直流源。
关键词：Buck电路电流控制 D/A 开关电源并联AbstractThis system take ATmega128 as the primary control core, the system mainly by the DC/DC transfer network, the constant current control circuit, the isolation module, the D/A digital-analog conversion module, the electric current voltage measurement module, the power source module, the display module, the overflow overvoltage protection module and so on, the DC/DC transformation uses the single end to stir up-like the transfer network, the constant current control system uses the integration operational amplifier to constitute has the depth negative feedback digital controllable cocurrent source.一、方案比较与论证整个系统可以划分为控制模块、DC/DC降压模块、电流控制模块、电压控制模块、隔离模块、电源模块、显示模块、D/A转换模块、电压电流测量模块、过压过流保护模块等辅助模块。
2011大学生电子设计竞赛 综合测评题目
（a）
（b） 图1
图中要求加法器的输出电压
ui2=10ui1+uo1。ui2 经选频滤波器滤除 uo1 频率
分量，选出 f0 信号为 uo2，uo2 为峰峰值等于 9V 的正弦信号，用示波器观察无明 显失真。uo2 信号再经比较器后在 1kΩ 负载上得到峰峰值为 2V 的输出电压 uo3。 电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源 和其它型号运算放大器。 要求预留 ui1、ui2、uo1、uo2 和 uo3 的测试端子。
全国大学生电子设计竞赛组织委员会 2011 年 9 月 9 日
说明： 1. 综合测评应在模数实验室进行，实验室应能提供常规仪器仪表和电阻、电容 等； 2. 电路板检查后发给参赛队，原则上不允许参赛队更换电路板； 3. 若电路板上已焊好的 LM324 被损坏，允许提供新的 LM324 芯片，自行焊接， 但要酌情扣分； 4. 提供 LM324 使用说明书。
综合测评实施办法 “ 综合测评” 是全国大学生电子设计竞赛评审工作中的重要环节，是“ 一次竞赛二级评 审”工作中全国专家组评审工作的一部分。“综合测评”的实施办法如下： 1．全国竞赛组委会委托各赛区竞赛组委会实施“综合测评”，并在全国专家组指导下完 成组织和评测工作，届时全国专家组将委派专家参加。 2．综合测评的测试对象为赛区推荐上报全国评奖的优秀参赛队全体队员，以队为单位 在各赛区以全封闭方式进行，测试现场必须相对集中。 3．综合测评采用设计制作方式，测评题目与评分标准由全国专家组统一制定，各队设 计制作时间为 9 月 13 日 8:00～15:00。 4．综合测评使用的电路板及器件由全国竞赛组委会统一提供；电阻、电容等元件由各 赛区实验室准备。 5．综合测评现场各队不能上网、不能使用手机。 6．各队综合测评作品在测试完毕后必须统一封存在赛区，以备复测。 7．“ 综合测评”成绩由全国专家组按统一的标准确定，按满分 30 分计入全国评审总分。 8．综合测评题目将在 9 月 13 日 7:30 发到各赛区联系人的电子邮箱中，请注意接收。 题目下载打印后复制，于 8:00 发给参加综合测试的各队。 综合测评需要的主要物品由全国竞赛组委会提前邮到各赛区组委会指定接收人，所寄 主要物品必须在 9 月 13 日综合测试开始前 1 小时拆封，拆封前需由全国专家组委派专家负 责查验. 综合测评参赛队设计制作结束后，各赛区专家组组织的综合测评专家组立即按综合测 评题目和要求进行严格的测试记录。 各赛区组委会必须于 9 月 14 日 17:00 点之前（以邮戳为准）将各队综合测评记录等材 料以特快专递方式寄出或派专人报送全国竞赛组委会秘书处指定地址和收件人。 9．全国专家组委派专家要按照“综合测评实施办法”和“综合测评纪律与规定”的各 项要求，实时监督检查与记录，并作为综合测评的评分依据之一。 综合测评纪律与规定 1．各赛区推荐的优秀参赛队（以下简称推荐队）全体队员必须按统一时间参加综合测 评，按时开始和结束综合测评。综合测评期间，参赛队学生可以自带并使用纸质图书资料， 但不得携带电子资料， 不得使用计算机网络资源， 不得以任何方式与队外人员进行讨论交流。 如发现教师参与、他人代做、抄袭及被抄袭、队与队之间交流、不按规定时间结束综合测评 的，将取消其测评与全国评奖资格。 2．在综合测评期间，推荐队员的个人计算机、移动式存储介质、开发装置或仿真器、 “单片机最小系统板”、元器件和测试仪器等一律不得带入综合测评现场，否则取消测试资 格。
2011年电子大赛题目
四、评分标准
项目 主要内容 满分
设计报告 （本科 30 分）
报告内容： (1)方案比较、设计与论证； (2)理论分析与计算； (3)电路图及有关设计文件； (4)测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。
完成第（1）项 基本要求（ 50 分） 完成第（2）项 完成第（1）项 完成第（2）项 发挥部分（ 50 分） 完成第（3）项 其它
设计并制作一个可以寻迹的简易坦克车， 并在其上安装由电动机驱动的可以自由旋转的炮塔， 在炮塔 上安装激光笔以代替火炮。 本题的任务是控制坦克沿靶场中预先设置的轨迹，快速寻迹行进，并同时以光电方式瞄准光靶，实现 激光打靶。 本题仅考核在水平面上跟踪轨迹的精确性、 在水平面上打靶的精确性以及完成任务的速度。 靶场如图 1 所示（测试现场不得自带靶场，光靶刻度板可以自带）：
发挥部分
完成第（2）项 完成第（3）项
题目七
一． 任务
医用无线呼叫机
医用呼叫机是医院住院部必备的设备，通过该设备病床上的病人能呼叫护士站的医护人 员。 。主机终端和分机节点均含一套无线收发电路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一 个天线。 二．要求 1、基本要求 1. 分机呼叫主机时，主机有提示音，同时屏幕上显示呼叫分机的号码，如果多 个分机同时呼叫，按分机号轮流显示； 2. 主机应答以后能取消已应答分机的呼叫信息，发出呼叫信息的分机能取消自 身的呼叫信息； 3. 无线呼叫机的距离不小于 10cm。在 0～10cm 距离内，各主机节点与分机端应 能正常通信 2、发挥部分 1. 主机能存储记录分机的呼叫时间及实现语音播报呼叫分机号码； 2. 主机能以广播方式向所有分机呼叫，分机可及时回答； 3. 无线呼叫机的距离不小于 50cm。； 4. 其他 二、 评分标准 项 目 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 实际制作完成情况 完成（1） 完成（2） 完成（3） 完成（4） 满 50 50 10 10 10 10 分
2011全国大学生电子设计大赛国家一等奖A题
2011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统（A题）2011年9月3日摘要本系统以ATmega128为主要控制核心，系统主要由DC/DC变换电路、恒流源控制电路、D/A数模转换模块、电流电压测量模块、电源模块、显示模块、过流过压保护模块等，DC/DC变换采用简单的Buck变换电路，恒流源控制系统采用集成运算放大器构成的具有深度负反馈的数字可控直流源。
关键词：Buck电路电流控制 D/A 开关电源并联AbstractThis system take ATmega128 as the primary control core, the system mainly by the DC/DC transfer network, the constant current control circuit, the isolation module, the D/A digital-analog conversion module, the electric current voltage measurement module, the power source module, the display module, the overflow overvoltage protection module and so on, the DC/DC transformation uses the single end to stir up-like the transfer network, the constant current control system uses the integration operational amplifier to constitute has the depth negative feedback digital controllable cocurrent source.一、方案比较与论证整个系统可以划分为控制模块、DC/DC降压模块、电流控制模块、电压控制模块、隔离模块、电源模块、显示模块、D/A转换模块、电压电流测量模块、过压过流保护模块等辅助模块。
2011全国大学生电子设计大赛题目
A题瞬态响应测试仪【本科组】一、任务要求采用指定的FPGA实验平台（含EXCD-1开发板）设计一个二阶系统动态响应测试仪，系统组成框图如图1：图 1二、要求1. 基本部分(1)设计并制作保证二阶系统正常工作所需要的一组±12V直流电源及FPGA 实验平台供电电源。
(2)安装并调试好图2所示的二阶电路系统。
(3)设计并制作输出1V的直流阶跃信号源，要求阶跃信号的上升时间小于0.5uS,输出直流信号电压的值在1±0.1V内。
(4)当给该二阶系统加入1V的阶跃信号时，显示并测量二阶系统的动态响应峰值时间tp，测量误差小于5%。
(5)显示并测量二阶系统的超调量σp，测量误差小于5%。
(6)显示并测量二阶系统的调节时间ts(取δ为±2%)，测量误差小于5%。
2. 发挥部分(1)要求直流信号源输出0.5V～1.5V步进可调，步进大小为0.1V。
(2) 要求显示二阶系统瞬态响应曲线。
（3）进一步提高测量二阶系统性能指标的精度。
(4) 利用FPGA端口，设计一单脉冲信号源，要求脉冲宽度为0.1uS~1000uS 范围内可任意设置。
（可不考虑脉冲源的带负载能力大小）(5) 利用FPGA设计一个频率为100kHz，要求误差小于2%；幅值为2±0.1V 的三角波信号。
(6)其他。
三、评分标准说明：1、有关二阶系统的知识请参阅有关教材内容。
2、实现该测试仪器必须采用组委会指定的EXCD—1可编程片上系统开发板。
3、被测试的二阶系统的电路如图2所示。
图 24、关于二阶系统瞬态参数的定义：（1）峰值时间tp：从施加阶跃信号开始，二阶系统输出到达最大值所需要的时间。
（2）超调量σp：二阶系统输出响应的最大峰值与稳态值之间的差。
（3）调节时间ts：输出响应值与稳态值之间的差小于规定稳态值值百分数的时间。
5、在制作二阶系统时，要留有方便更换电阻R的插孔或端子。
6、允许外加必要的辅助测量电路。
2011年全国大学生电子设计竞赛E题 简易数字信号传输性能分析仪
简易数字信号传输性能分析仪(E题)摘要本作品主要由以下几个模块组成：数字信号发生器、伪随机信号发生器、低通滤波器、加法器、比较器、数字信号分析电路。
用硬件实现低通滤波器，加法器及部分数字信号分析电路。
使用FPGA来完成数字信号发生器和伪随机信号发生器信号的产生及其部分数字信号分析电路，并且能够用示波器来显示正确的信号眼图。
关键词数字信号传输性能分析低通滤波加法器锁相同步FPGA1. 方案论证与比较方案一：数字信号发生采用FPGA来产生，这样能保证产生的信号频率步进可调，产生一定频率的方波能满足后面电路的需求;且能产生所要求的V1和它的同步信号V1-CLOCK；信号处理部分采用压控电压源二阶低通滤波器即可,通带增益满足要求在0.2~4范围内可调且能保证信号不失真；为了满足伪信号的幅度可调，可经过分压电路使其达到要求；两信号的混合，经过加法器和反相比例放大器使其输出；后面的信号分析电路采用AD8011芯片来实现，但这样做的话效果不是很好，不容易达到理想的效果。
方案二：数字信号发生采用FPGA来产生，这样能保证产生的信号频率步进可调，产生一定频率的方波能满足后面电路的需求;且能产生所要求的V1和它的同步信号V1-CLOCK；信号处理部分采用压控电压源二阶低通滤波器即可,通带增益满足要求在0.2~4范围内可调且能保证信号不失真；为了满足伪信号的幅度可调，可经过分压电路使其达到要求；两信号的混合，经过加法器和反相比例放大器使其输出；后面的信号分析电路采用低通滤波器和比较器来实现，低通出来的V4送给示波器，同样经过比较器送给FPGA通过锁相使其产生V4的同步信号V4-syn；这样就能在示波器上观察到较明显的眼图。
方案中使用的集成芯片采用NE5532和LM311；NE5532放大倍数高，而且有很宽的截止频率，这样保证了题目要求；LM311做成的比较器，可以自己调节门限电压，使其能很好的滤掉噪声，分析后能产生较为明显的图形。
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2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年6月30日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
非匀速（随机）运动木棒长度计量装置（A ）一、任务设计并制作一个运动的棒体长度计量装置。
实现单个木棒长度、累计长度和木棒个数的计量、显示和语音播报。
其结构原理如下图所示。
二、要求1．基本要求（1）具有非匀速运动木棒单个长度、个数、累计长度的显示功能； （2）具有运动木棒单个长度、个数、累计长度的语音播报； （3）长度测量误差≤0.5cm 。
（4）具有运动木棒方向显示功能，A 端到B 端。
并能够换算成公制、英制等功能，如公制应有毫米、厘米、米转换等。
2．发挥部分（1）具有存储数据自动回放打印功能；（2）长度测量误差≤0.2cm；（3）具有木棒反方向运动从B端到A端的计量功能，实现相应长度、个数扣除；（4）具有随机长度（不规则断面）扣除功能。
（5）创新性。
三、评分标准四、说明1．棒体采用直径约3厘米的拖布杆制成，长度5～20cm。
2．滑槽采用水平放置，表面光滑，长度约为100cm。
3．单根木棒通过滑槽的时间小于3秒钟。
4．长度计量不容许使用光栅尺。
5.木棒运动方式不允许使用任何电拖动和电牵引装置，可采用弹性绳或弹簧等手动方法驱动木棒。
2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年6月30日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
智能竞速小车（B）一、赛道基本参数跑道示意图1．赛道路面用专用白色基板制作，所占面积在8m×10m左右，跑道示意图如图1所示。
2．赛道宽度等于50cm。
3．跑道表面为白色，中心有黑线作为引导线，黑线宽25m m±5。
4．赛道中心黑色线下铺设有直径0.1-0.8mm漆包线，其中通有20KHz，100mA的交变电流。
频率范围20K±1K，电流范围(100±20mA)。
5．跑道最小曲率半径不小于50cm。
6．跑道有交叉，交叉角为90°。
二、要求1.基本要求（1）使用传感器的规定：允许使用光学传感器、图像传感器以及电磁传感器获取道路信息进行路径检测。
（2）参赛小车长度不限，宽度不能超过250mm。
（3）小车必须经过所有跑道，在跑道交叉处不允许抄近路。
（4）小车在行驶过程中不允许偏出跑道，若小车偏出跑道后能自行调整回跑道可以继续比赛。
2.发挥部分（1）小车到达终点线后，能停在超过终点线2m以内。
（2）小车有计时显示功能，要求将计时显示部分安装在车身上，并且与裁判计时误差小于2s。
（3）创新性。
三、评分标准四、说明1．小车在行驶过程中不得与外部有电缆（电源、通讯等）或机械连接。
2．每个小车有三次比赛机会，取成绩最好一次作为最后成绩。
、2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年6月30日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
智能交通控制系统（C）一、任务设计并制作一个路口的智能交通控制系统。
其中用LED显示屏替换目前交通控制系统只能显示有限符号和数码字符等功能。
图1二、要求1.基本要求（1）设计制作16行*64列的LED显示屏（双色管），如图1所示。
南北、东西方向各一块LED显示屏，立于交叉路口的交点处。
可以自动显示数字、通行符号和简要汉字，红、黄、绿三色信息，且显示内容无闪烁。
通行、停车的时间可能会超过100秒，倒计时以秒为单位。
通行符号包括：←（左转）、↑（直行）、→（右转）和（左回转）。
（2）LED显示屏亮度会随着光照的自然变化而自动调整，尽量保证其显示效果最佳。
（3）LED显示屏中的数据具有当前信息掉电保护功能。
2.发挥部分（1）用手持器的LCD显示其键盘输入结果，且显示内容无闪烁。
键盘可以实现通行时间设置、紧急状态控制等模式转换功能（具体方案可自行设计，要求合理、适用）。
（2）手持器的LCD的背光会随着光照的自然变化而自动调整，尽量保证其显示效果最佳。
（3）能够将手持器中键盘输入的结果，通过无线模块传输到LED显示屏上。
（4）通过手动模拟路口车流量传感器，并利用电脑仿真显示真实交通路口车流量的场景效果，包括显示路口每个方向的车流量（均控制在十台之内）；电脑上应能同步显示LED显示屏的信息。
可通过文档（Word或Excel）记录路口车流量的信息。
（5）创新性。
三、评分标准四、说明1.显示格式和显示内容要求在符合现行交通规定下自行合理定义。
2.LED显示屏只允许使用8*8 LED点阵显示模块组合，LCD用12864型。
不允许使用专用集成驱动LED、LCD模块（提示：作品外观设计时，应考虑便于现场开箱查看驱动电路）。
3.LED显示屏和手持器均不能用现成产品。
2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年6月30日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
医用点滴液面检测无线报警系统（D）一、任务设计一种医院病房使用的高性价比的无线传输液面报警系统。
点滴瓶采用医用塑料点滴瓶。
要求点滴时液面距瓶盖（点滴瓶倒置）4CM时自动无线报警。
接收端可显示报警信息。
要求提供材料清单及价格。
二、要求1.基本要求（1）液面检测报警，误差≤1CM。
（2）数据无线传输，传输距离同楼层≥200米（或者不同房间）。
（3）设置两个以上点滴瓶进行多对一通信，并对信息进行显示。
2.发挥部分（1）液面检测报警，误差≤0.5CM。
（2）具有存储数据自动回放功能、打印功能。
（3）无线传输距离要求两层楼以上。
（4）具有语音提示功能。
（5）创新性。
三、评分标准2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年6月30日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
数控直流电压源（E）一、任务设计出有一定输出电压范围和功能的DC-DC数控电源。
二、要求1．基本要求（1）输入、输出电压：输入电压DC为24V；输出电压范围DC为0V～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值能显示；（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2．发挥部分（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；（2）扩展输出电压种类（比如三角波等）；（3）最大输出电流可达1.5A；（4）负载电流在0～1.5A间变化时输出电压的变化量不超过0.1V；（5）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，电子负载恒定电流的可调范围为0.1A～1.5A。
三、评分标准四、说明（1）作品检测时，赛会提供标准24V电源，不需要自备电源。
（2）作品检测时，请提供必要的测试点，以供检测。
2011年长春工业大学大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2011年6月3日9:00竞赛正式开始。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制5人，开赛后不得中途更换队员。
（5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2011年6月30日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
直流毫伏信号发生器（F）一、任务设计出有一定输出电压范围高精度毫伏信号发生器，并能够检测其输出精度，其系统框图如图1所示。
图1 直流毫伏信号发生器系统框图二、要求1．基本要求（1）输出电压：范围0～＋1V，步进0.5mV；具有输出电压值（测量值）显示功能；由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（2）具备485通讯能力，波特率可设置，即4800、9600、19200、38400 、56000、57600、115200bps可设置；（3）能显示设定值与实际值及其误差。