2013年深大信工电子设计大赛题目最终修订版
2013年全国大学生电子设计竞赛A题报告
目录
1 系统方案论证 ...................................................... 1 1.1 控制方法的方案选择 .......................................... 1 1.2 AC-DC 主回路拓扑的方案选择 .................................. 1 1.3 控制方法方案的论证与选择 .................................... 2
开始计时,当电流输入端口中断响应时计时器停止,测得计时时长经过相应的运算 处理得到功率因数值,并显示在液晶显示屏上。 3.2.2 程序流程图
1、主程序流程图
6
外部中断 信号输入 单片机检 测中断信 号 外部中断 0响应 计时开始
外部中断 1响应 计时结束
如果计时达 到10次,输 出结果
7
4 测试方案与测试结果
方案二:采用恒频脉宽调制控制器 TL494,这个芯片可推挽或单端输出,工作 频率为 1--300KHz,输出电压可达 40V,内有 5V 的电压基准,死区时间可以调整, 输出级的拉灌电流可达 200mA,驱动能力较强。芯片内部有两个误差比较器,一个 电压比较器和一个电流比较器。电流比较器可用于过流保护,电压比较器可设置为 闭环控制,调整速度快。
方案一:串联开关电路形式。开关管 V1 受占空比为 D 的 PWM 波的控制,交替 导通或截止,再经 L 和 C 滤波器在负载 R 上得到稳定直流输出电压 Uo。该电路属于 降压型电路,达不到题目要求的 30--36V 的输出电压。(见图 1)
图1
1
图2
图3 方案二:并联开关电路形式。并联开关电路原理与串联开关电路类似,但此电 路为升压型电路,开关导通时电感储能,截止时电感能量输出。只要电感绕制合理, 能达到题目要求,且输出电压 Uo 呈现连续平滑的特性。(见图 2) 方案三:串并联开关电路形式。实际上此电路是在串联开关电路后接入一个并 联开关电路。用电感的储能特性来实现升降压,电路控制复杂。(见图 3) 综上所述,选择方案二。 1.3 控制方法方案的论证与选择 方案一:采用单片机产生 PWM 波,控制开关的导通与截止。根据 A/D 后的反馈 电压程控改变占空比,使输出电压稳定在设定值。负载电流在康铜丝上的取样经 A/D 后输入单片机,当该电压达到一定值时关闭开关管,形成过流保护。该方案主要由 软件实现,控制算法比较复杂,速度慢,输出电压稳定性不好,若想实现自动恢复, 实现起来比较复杂。 方案二:采用恒频脉宽调制控制器 TL494,这个芯片可推挽或单端输出,工作 频率为 1--300KHz,输出电压可达 40V,内有 5V 的电压基准,死区时间可以调整, 输出级的拉灌电流可达 200mA,驱动能力较强。芯片内部有两个误差比较器,一个 电压比较器和一个电流比较器。电流比较器可用于过流保护,电压比较器可设置为 闭环控制,调整速度快。 鉴于上面分析,选用方案二。
2013年全国电子设计大赛赛题
A 单相AC-DC变换电路
B 四旋翼自主飞行器
C 简易旋转倒立摆及控制装置
D 射频宽带放大器
E 简易频率特性测试仪
F 红外光通信装置
G 手写绘图板
J 电磁控制运动装置
K 简易照明线路探测仪
L 直流稳压电源及漏电保护装置
2011年全国电子设计大赛赛题本科组开关电源模块并联供电系统
本科组基于自由摆的平板控制系统
本科组智能小车
本科组LC谐振放大器
本科组简易数字信号传输性能分析仪
高职高专组帆板控制系统
高职高专组简易自动电阻测试仪
高职高专组波形采集、存储与回放系统
本科组光伏并网发电模拟装置
本科组声音导引系统
本科组宽带直流放大器
本科组无线环境监测模拟装置
本科组电能收集充电器
本科组数字幅频均衡的功率放大器高职高专组低频功率放大器
高职高专组 LED点阵书写显示屏
高职高专组模拟路灯控制系统。
2013全国大学生电子设计竞赛L题
此处贴密封纸,然后掀起并折向报告背面,最后用胶水在后面粘牢。
2013年全国大学生电子设计竞赛直流稳压电源及漏电保护装置(L题)中山市技师学院参赛队员:林家俊叶伟智郭建华2013年9月7日摘要摘要:这个直流稳压电源以一个通用的MOS三极管为核心,一个资源丰富、低功耗的16位瑞萨MCU(微控制器)是系统的主控制芯片。
电压调节电路由一个基准电压芯片TL1431和一个可调电阻构成。
当装置工作时,MCU通过自带的AD转换器对本装置的电压、电流和功率进行监控、测试和采样。
如果漏电它还启动漏电保护装置,保护操作者和仪器本身。
瑞萨MCU的输入输出功能都很强大、应用灵活,编程界面友好。
经测试,这个装置能达到题目指定的所有的基本的和扩展的要求。
关键词:稳压电源、MOS管、瑞萨16位MCU、漏电保护Abstract:This constant voltage power supply uses a general MOS transistor as the core, and a 16-bit Renesas MCU(Micro Control Unit), which is rich in resources and low in power consumption, works as the main control chip in the system. The voltage regulating circuit is composed by a voltage reference chip, TL1431, and a variable resistor. When the device works, the MCU monitors, tests and samples the voltage, current and power of the device, using its internal AD convertor. In the case of leakage it would set the leakage protection device, which can protect the operator and the device itself. The 16-bit Renesas MCU has powerful functions in both input and output. Its application is very flexible and the programming interface is friendly. After testing, this device can achieve all the basic requirements and the expansion requirements which assigned by the topic.Keyword: voltage power 、Mos、 16-Bit Renesas MCU、 leakage Protection目录绪论 (1)1系统方案 (1)1.1DC/DC的论证与选择 (2)1.2 漏电流保护装置的论证与选择 (4)1.3 电流采样电路芯片的论证与选择 (5)1.4 MOS管辅助电源电路的论证与选择 (7)1.5 控制系统的论证与选择 (9)2系统理论分析与计算 (10)2.1 直流稳压电源的分析 (10) (10)2.2 稳压电源的计算 (11) (11)2.3 直流漏电流传感器的计算 (12) (12)3电路与程序设计 (12)3.1电路的设计 (12)3.1.1系统总体框图 (12)3.1.2 控制器子系统框图与电路原理图 (13)3.1.3 直流稳压电源子系统框图与电路原理图 (13)3.1.4 漏电流保护装置子系统框图与电路原理图 (14)3.2程序的设计 (15)3.2.1程序功能描述与设计思路 (15)3.2.2程序流程图 (16)4测试方案与测试结果 (17)4.1测试方案 (17)4.2 测试条件与仪器 (18)4.2.1测试环境 (18)4.2.2测试仪器 (18)4.3 测试结果及分析 (18)4.3.1测试结果(数据) (18)4.3.2测试分析与结论 (19)附录1:电路原理图 (20)附录2:源程序 (23)直流稳压电源及漏电保护装置(L题)【高职组】绪论问题的提出随着功率电子技术的发展,电源在各个领域得到了广泛的应用。
2013电子设计大赛F题-红外通信
2013年全国大学生电子设计竞赛红外光通信装置(F题)2013年9月7日摘要设计红外通信收发系统,该系统由信号产生模块、红外光发送模块和红外光接收模块三部分构成,实现对信号的产生、发送、接收以及实现对信号的功率放大。
掌握系统的原理,用Altium designer软件绘制原理图并生成PCB 板,然后实际操作搭建电路板。
系统主要由信号产生电路,红外光发射系统,红外光接收系统三个模块构成,由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号,通过发送系统转化为光信号发送,通过接收系统接受光信号并将其转化为电信号,再通过喇叭将其重新转化为语音信号,实现红外光通信的全过程。
首先主要用LM386芯片构成音乐产生电路,发出电信号,由于发出的信号比较微弱,所以需要再经过一个分压式共射电路适当放大信号,并通过LED红外发送管转化为光信号发送。
?信号经接收管接收后,通过运放电路得到较高的输出功率,驱动喇叭发出音乐芯片的音乐。
利用放大器LM386、AD623、AD8608可以得到200的增益,驱动喇叭得到所需功率。
AbstractDesign of infrared communication transceiver system, the system module, the infrared light generated by the signal of sending module and infrared receiving module, realize the signal producing, sending, receiving, and realize the signal of power amplifier. The principle of control system, with Altium designer software map principle and generate the PCB, and then practical building circuit boards. System is mainly composed of signal generation circuit, infrared launch system, the infrared receiving system three modules, which composed the music chip issue electrical signal circuit, by sending system is converted into optical signals to send, receive light signals by receiving system and convert it into electrical signals, then convert it to speech signal over the loudspeaker, realize the whole process of infrared communication. First mainly with LM386 circuit chip music, send electrical signals, because the signals are faint, so need to pass a partial pressure type radio appropriate amplified signals, and through the LED infrared transmitting tube into the light signal transmission. Signal after receiving tube, high output power is obtained by op-amp circuit, drive the horn music chip music. Using amplifier LM386, AD623, AD8608 can get the gain of 200, and drive the horn to get the required power.目录1系统方案 (4)1.1 发射管的论证与选择 (4)1.2 输入端运放的论证与选择 (4)1.3 信号传输的论证与选择 (4)1.4 功率放大器的论证与选择 (6)1.5 温度信号的获取与传输 (6)1.6 显示模块 (6)2系统理论分析与计算 (6)2.1 语音信号的放大与接受 (6)2.2 温度信号的接受 (6)2.3 传输距离的测试 (6)3电路与程序设计 (6)3.1电路的设计 (6) (6) (7) (7) (8) (8) (8)3.2程序的设计 (9) (9) (9) (10)4测试方案与测试结果 (10)4.1测试方案 (10)4.2 测试条件与仪器 (10)4.3 测试结果及分析 (10)5总结 (11)附录1:电路原理图 (12)附录2:源程序 (13)红外光通信装置(F题)1、系统方案论证:总体系统由信号产生电路、红外光发射系统、红外光接收系统三个模块构成,由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号,通过发送系统转化为光信号发送,通过接收系统接收光信号并将其转化为电信号,再通过喇叭将其重新转化为语音信号,实现红外光通信的全过程。
2013年深大信工电子设计大赛题目最终修订版
2013年深圳大学电子设计与制作大赛试题1.题目形式比赛分为基础功能实现,发挥部分。
2.比赛对象,组队形式全校大一大二年级学生均可报名参加。
参加组别以组员中年纪最高者为准,其中大一可以参加进阶组。
比赛人数:3-4人。
3.比赛时间比赛时间为2013年4月21 日——5月日,为期天。
中期评审为5月日。
4.比赛奖项5.其他说明电子协会提供比赛基础题所需基本元器件。
参赛者如选多个题目,最终评奖以分数最高的题目为准,同一组不可以获得另个奖项。
初级组:1.多功能电子钟一、任务设计并制作一个多功能的电子钟。
二、技术要求:1.基本要求(1)使用数码管或者LED1602作为显示年、月、日、时、分、秒(2)能够调整时间(3)闹钟功能2.发挥要求(1)增加温度计功能。
(2)实现按键不同音效或自定义闹铃。
(3)其他实用、创新功能,每多1种功能加3分,三种以上10分。
3. 评分标准2.烟花仿真灯光系统一、任务设计并制作一个通过LED流水灯实现的烟花仿真的灯光效果。
二、要求1.基本要求(1)设计一个基于LED的灯光显示面板。
(2)使用多种色调的LED及控制LED规律闪烁模拟烟花。
(3)至少6种烟花灯光效果依序切换形成动画。
2.发挥部分(1)添加烟花爆破音效。
(2)采取声控、光控等方式控制灯光效果切换。
(3)每多1种烟花效果加1分,上限10分。
三、评分标准本次活动最终解释权归信息工程学院电子协会所有3.八路抢答器一、任务设计并制作一个八路抢答器二、要求1.基本要求(1)实现八参赛者的抢答。
(2)可以主持人可以控制抢答状态开关、复位。
(3)有抢答声效。
2.发挥部分(1)显示各组分数,由主持人控制加减分数。
(2)只使用一个MCU的情况下每增加多一路抢答加2分,上限10分。
(3)分成主机、子机实现无线抢答。
4. 简易交通灯一、任务设计并制作一个简易的十字路口交通灯系统,通过指示灯等的显示实现交通的管制。
二、要求1、基本要求(1)通过红、绿、黄三种指示灯的显示实现十字路口的有序控制。
2013年全国大学生电子设计竞赛 C题
2013年全国大学生电子设计竞赛简易旋转倒立摆及控制装置(C 题)【本科组】2013年9月4日简易旋转倒立摆及控制装置摘要:本作品采用了TI公司MSP430 单片机作为控制器,实现了简易旋转倒立控制系统。
本作品选择两相四线步进电机作为旋转倒立摆的驱动装置,通过精密导电塑料角位移传感器获取摆杆的角度,实现对摆杆E运动状态的检测,以此角位移传感器的测量值作为反馈量,通过PID算法控制步进电机的运动方向和单位时间内运动的步数,实现对摆杆E角度的控制以及倒立摆的起摆和倒立平衡。
本作品可以实现对E摆杆运动状态的检测、倒立摆、起摆以及倒立摆的倒立平衡控制,具有起摆速度快、倒立摆平衡状态稳定、抗干扰能力强等特点。
关键字:旋转倒立摆步进电机 PID算法Abstract:This paper describes a control based on TI's MSP430 microcontroller simple rotary inverted control system. The system uses the West An Jiusheng 57HS56 08 type two-phase four-wire stepper motor as the power source of the system. In WDS35D4 precision conductive plastic angular displacement sensor as the only sensor to realize the system E pendulum motion detection, and so the sensor feedback value as the amount of feedback through software algorithm to determine E pendulum motion by changing the stepper motor the steering and speed to control the state of motion of the pendulum E. Test results had showed that: the system can realize the E pendulum motion detection and control. And the system also has a simple structure, enabling strong, control and stability advantages.Keywords:Rotating balance handstand tepper motor angular displacement一:系统方案1.1 系统结构:本系统主要由以下几部分构成,包括:MSP430单片机、液晶显示模块、矩阵键盘模块、角位移传感器、步进电机驱动模块以及步进电机。
2013年全国大学生电子设计竞赛综合评测题
2013年全国大学生电子设计竞赛综合评测题综合测评注意事项(1)综合测评于2013年9月16日8:00正式开始,9月16日15:00结束;(2)本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。
(3)综合测评题以对为单位采用全封闭方式进行,现场不能上网、不能使用手机。
(4)综合测评结束时,制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》,有全国专家组委派的专家封存、交赛区保管。
波形发生器使用题目指定的综合测试板上的555芯片和一片通用四运放324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。
给出方案设计、详细电路图和现场自测数据波形(一律手写、3个同学签字、注明综合测试版编号),与综合测试版一同上交。
设计制作要求如下:1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为600欧姆。
2、四种波形的频率关系为1:1:1:3(3次谐波);脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8KHz——10KHz,输出电压幅度峰峰值为1V;正弦波Ⅱ输出频率范围为24KHz——30KHz,输出电压幅度峰峰值为9V。
脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真(使用示波器测量时)。
频率误差不大于10%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
脉冲波占空比可调整。
3、电源只能选用+10V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。
4、要求预留脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源的测试端子。
5、每通道输出的负载电阻600欧姆应标清楚、至于明显位置,便于检查。
注意:不能外加555和324芯片,不能使用除综合测试板上的芯片以外的其它任何器件或芯片。
说明:1、综合测评应在模数实验室进行,实验室能提供常规一起仪表、常用工具和电阻、电容、电位器等。
2、综合测评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。
………………….…….…..….。
1994~2013全国大学生电子设计竞赛历届题目一览
1994~2013全国大学生电子设计竞赛历届题目一览第一届(1994年)题目一简易数控直流电源题目二多路数据采集系统第二届(1995年)题目一实用低频功率放大器题目二实用信号源的设计和制作题目三简易无线电遥控系统题目四简易电阻、电容和电感测试仪第三届(1997年)A题直流稳定电源B题简易数字频率计C题水温控制系统D题调幅广播收音机*第四届(1999年)A题测量放大器B题数字式工频有效值多用表C题频率特性测试仪D题短波调频接收机E题数字化语音存储与回放系统第五届(2001年)A题波形发生器B题简易数字存储示波器C题自动往返电动小汽车D题高效率音频功率放大器E题数据采集与传输系统F题调频收音机第六届(2003年)电压控制LC振荡器(A题)宽带放大器(B题)低频数字式相位测量仪(C题)简易逻辑分析仪(D题)简易智能电动车(E题)液体点滴速度监控装置(F题)第七届(2005年)正弦信号发生器(A题)集成运放参数测试仪(B题)简易频谱分析仪(C题)单工无线呼叫系统(D题)悬挂运动控制系统(E题)数控直流电流源(F题)三相正弦波变频电源(G题)第八届(2007年)音频信号分析仪(A题)【本科组】无线识别装置(B题)【本科组】数字示波器(C题)【本科组】程控滤波器(D题)【本科组】开关稳压电源(E题)【本科组】电动车跷跷板(F题)【本科组】积分式直流数字电压表(G题)【高职】信号发生器(H题)【高职高专组】可控放大器(I题)【高职高专组】电动车跷跷板(J题)【高职高专组】第九届(2009年)光伏并网发电模拟装置(A题)【本】声音导引系统(B题)【本科组】宽带直流放大器(C题)【本科组】无线环境监测模拟装置(D题)【本】电能收集充电器(E题)【本科组】数字幅频均衡功率放大器(F题)【本】低频功率放大器(G题)【高职高专组】LED点阵书写显示屏(H题)【高职高专组】第十届(2011年)开关电源模块并联供电系统(A题)【本科组】开关电源模块并联供电系统(A题)【本科组】智能小车(C题)【本科组】LC谐振放大器(D题)【本科组】简易数字信号传输性能分析仪(E 题)【本科组】帆板控制系统(F 题)【高职高专组】简易自动电阻测试仪(G 题)【高职高专组】波形采集、存储与回放系统(H 题)【高职高专组】第十一届(2013年)单相AC-DC变换电路(A题)【本科组】四旋翼自主飞行器(B题)【本科组】简易旋转倒立摆及控制装置(C题)【本科组】射频宽带放大器(D题)【本科组】简易频率特性测试仪(E题)【本科组】红外光通信装置(F题)【本科组】手写绘图板(G题)【本科组】电磁控制运动装置(J题)【高职高专组】简易照明线路探测仪(K题)【高职高专组】直流稳压电源及漏电保护装置(L题)【高职高专组】。
2013年全国大学生电子设计竞赛A题论文
2013年全国大学生电子设计竞赛A题论文2013年全国大学生电子设计竞赛单相AC-DC 变换电路(A题)【本科组】2013年9月7日目录1.设计任务 (6)2.设计要求 (6)2.1基本要求 (6)2.2发挥部分 (7)3.设计方案评定与选择 (7)方案一: (7)方案二: (7)方案三: (7)4.单元模块设计 (8)4.1 AC/DC电源模块 (8)4.2 Boost升压模块 (9)4.2.1Boost升压结构特性分析 (9)4.2.2 样机电路设计 (11)4.2.3储能电感L (11)4.2.4 输出电压取样电阻R1、R2 (12)4.2.5 开关S (12)4.2.6 输出二极管D和输出电容器C2 (13)4.2.7 外补偿网络 (12)4.2.8 斜坡补偿 (14)4.3 功率因数校正模块 (15)4.4 功率因数测量模块 (15)4.5 电路保护模块 (16)4.6 89C54单片机控制模块 (16)4.7 LCD液晶显示模块 (17)4.7.1液晶显示原理 (17)4.7.2引脚功能说明 (17)4.7.3 1602液晶模块的指令(说明:1为高电平、0为低电平) (17)4.8 直流电源供电模块 (18)5.程序设计 (18)6.系统调试与分析 (19)6.1测试仪器: (19)6.2 硬件调试 (19)6.3 软件调试 (20)6.4 软硬联调 (20)6.5结果分析(系统对题目完成情况) (20)7.结束语 (21)参考文献: (21)附录一:控制电路 (21)附录二:源程序 (22)单相AC-DC 变换电路(A题)【本科组】1.设计任务设计并制作如图1 所示的单相AC-DC 变换电路。
输出直流电压稳定在36V,输出电流额定值为2A。
图1 单相AC-DC 变换电路原理框图2.设计要求2.1.基本要求(1)在输入交流电压Us=24V、输出直流电流Io=2A 条件下,使输出直流电压Uo=36V±0.1V。
2013年全国大学生电子设计竞赛(C题)
2013年全国大学生电子设计竞赛简易旋转倒立摆及控制装置(C题)2013年9月7日摘要旋转倒立摆是一个非线性、强耦合、多变量和自然不稳定系统。
通过它能有效地反映控制过程中诸如镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等多种关键问题,是检验各种控制理论的理想模型。
对倒立摆的研究不仅具有深远的理论意义,而且在航天科技和机器人学领域中也有现实指导性意义。
本作品是基于STC89C52单片机作为核心控制器,以L298N作为驱动电路芯片,利用直流电机PWM调速原理,控制旋转臂的转速,从而控制摆杆的频率和振幅,当二者共振时就实现了摆杆在某一固定角度往复运动,能够实现倒立摆的基本功能。
利用加速度传感器获取摆杆的状态,实现摆杆在固定角度摆动,最终实现在竖直方向倒立,即小范围内摆动而不倒下。
关键词:旋转倒立摆,STC89C52,PWM调速,共振目录1系统方案------------------------------------------------ 1 1.1 设计要求 ------------------------------------------1 1.1.1 任务----------------------------------------1 1.1.2 要求----------------------------------------2 1.1.3 说明----------------------------------------2 1.2 总体设计方案---------------------------------------3 1.2.1 设计思路-------------------------------------3 1.2.2 方案论证与比较-------------------------------5 2单元硬件电路设计-----------------------------------------6 2.1 单片机控制系统设计---------------------------------7 2.1.1 STC89C52最小系统-----------------------------6 2.1.2 AD采集模块电路设计---------------------------6 2.1.3 显示模块电路设计-----------------------------7 2.2 加速度传感器的应用---------------------------------7 2.2.1 MMA7361L原理及应用---------------------------7 2.3 电机驱动模块---------------------------------------7 2.3.1 L298N驱动电路设计----------------------------8 3程序结构与设计-------------------------------------------8 3.1 程序流程图-----------------------------------------9 3.1.1 主程序流程图及算法分析-----------------------9 3.1.2 显示程序设计--------------------------------10 4系统测试------------------------------------------------11 4.1 实验摆角测试-------------------------------------114.2 实验结果分析-----------------------------------11 5参考文献----------------------------------------------12 附录1 总程序附录2 电路原理图简易旋转倒立摆及控制装置(C题)【XX组】1系统方案本系统主要由电机驱动模块、显示模块、加速度传感器模块,下面详细介绍各模块的选择与特点。
2013年电子设计大赛报告 F题
2013年全国大学生电子设计竞赛红外光通信装置(F题)【本科组】时间:2013年9月7日摘要:为了满足红外光通信装置的设计要求,进行了各单元电路方案的比较论证及确定。
设计以瑞莎R5F100LEA和AT89S52作为控制核心,并采用红外光信道,利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件,用来定向传输语音信号,以高速AD/DA作为系统的采集、还原信号的装置,以18B20温度传感器作为温度感应模块,加以外围电路组成的红外光通信在特定的程序下实现语音传递的功能。
基于瑞莎R5F100LEA、18B20、红外发送头、红外接收头、高速ADDA等的控制电路能够实现对红外光通信装置的整体控制;电路部分与机械部分的有机结合在特定程序下经过多次的调试便能实现红外光通信的功能。
本设计具有系统体积小、稳定度好、精度高、线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
关键字:红外光通信装置;瑞莎R5F100LEA;AT89S52;高速AD/DA;18B20目录1 设计要求 (3)1.1 任务 (3)1.2 要求 (3)1.2.1 基本要求 (3)1.2.2 发挥部分 (3)2 系统方案设计与论证 (4)2.1控制器的选择 (4)2.2通信模式选择 (5)2.3 红外收发器的选择 (5)2.4 数模转换器的选择 (6)2.5 电源模块 (6)2.6 最终方案 (6)3 系统理论分析与计算 (6)4 系统硬件设计 (6)3.1 总体设计 (7)3.2 电机驱动电路的设计 (7)3.3 电源模块电路的设计 (7)3.4 控制电路 (7)3.5 光电传感器电路 (7)5 软件程序的设计 (7)4.1 总体流程图 (7)6 系统调试 (7)5.1 测试数据 (7)5.2 测试结果分析 (7)7 结论 (7)8 参考文献 (7)附件一 (7)附件二 (7)1 设计要求1.1 任务设计并制作一个红外光通信装置。
1.2 要求1.2.1 基本要求(1)红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件,用来定向传输语音信号,传输距离为2m,如图1所示。
2013年全国大学生电子设计大赛题目(完整版)
四旋翼自主飞行器(B 题)
【本科题】 一、任务
设计并制作一架四旋翼自主飞行器。飞行区域俯视图和立体图分别如图 1 和图 2 所示。
300 75 100 20 75 4 75 500 70 10 70 20 100 75 150 150 A区 150 1 米示高线 指示线 指示线 指示线 B区
图 1 飞行区域俯视图(图中单位:cm)
3
Hale Waihona Puke 2 20 8 12 12 12 6 50 15 15 15 5 50
A-3/3
2013 年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
(1)9 月 4 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)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设 计制作,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)9 月 7 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。
项目 系统方案 设计 报告 设计与论证 电路与程序设 计 测试方案与测 试结果 主要内容 方案比较,方案描述 控制方法描述与参数计算 系统组成,原理框图与各部分电路图, 系统软件与流程图 测试方案及测试条件 测试结果完整性
B –2 / 4
满分 3 5 6 3
测试结果分析 摘要 设计报告结构 正文结构完整性 及规范性 图标的规范性 小计 完成(1) 基本要求 完成(2) 小计 完成(1) 完成(2) 完成(3) 其他 小计
电子设计大赛F题 红外通信
2013年全国大学生电子设计竞赛红外光通信装置(F题)2013年9月7日摘要设计红外通信收发系统,该系统由信号产生模块、红外光发送模块和红外光接收模块三部分构成,实现对信号的产生、发送、接收以及实现对信号的功率放大。
掌握系统的原理,用Altium designer软件绘制原理图并生成PCB 板,然后实际操作搭建电路板。
系统主要由信号产生电路,红外光发射系统,红外光接收系统三个模块构成,由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号,通过发送系统转化为光信号发送,通过接收系统接受光信号并将其转化为电信号,再通过喇叭将其重新转化为语音信号,实现红外光通信的全过程。
首先主要用LM386芯片构成音乐产生电路,发出电信号,由于发出的信号比较微弱,所以需要再经过一个分压式共射电路适当放大信号,并通过LED红外发送管转化为光信号发送。
?信号经接收管接收后,通过运放电路得到较高的输出功率,驱动喇叭发出音乐芯片的音乐。
利用放大器LM386、AD623、AD8608可以得到200的增益,驱动喇叭得到所需功率。
AbstractDesign of infrared communication transceiver system, the system module, the infrared light generated by the signal of sending module and infrared receiving module, realize the signal producing, sending, receiving, and realize the signal of power amplifier. The principle of control system, with Altium designer software map principle and generate the PCB, and then practical building circuit boards. System is mainly composed of signal generation circuit, infrared launch system, the infrared receiving system three modules, which composed the music chip issue electrical signal circuit, by sending system is converted into optical signals to send, receive light signals by receiving system and convert it into electrical signals, then convert it to speech signal over the loudspeaker, realize the whole process of infrared communication. First mainly with LM386 circuit chip music, send electrical signals, because the signals are faint, so need to pass a partial pressure type radio appropriate amplified signals, and through the LED infrared transmitting tube into the light signal transmission. Signal after receiving tube, high output power is obtained by op-amp circuit, drive the horn music chip music. Using amplifier LM386, AD623, AD8608 can get the gain of 200, and drive the horn to get the required power.目录1系统方案 (4)发射管的论证与选择 (4)输入端运放的论证与选择 (4)信号传输的论证与选择 (4)功率放大器的论证与选择 (6)温度信号的获取与传输 (6)显示模块 (6)2系统理论分析与计算 (6)语音信号的放大与接受 (6)温度信号的接受 (6)传输距离的测试 (6)3电路与程序设计 (6)电路的设计 (6)发射电路设计 (6)接受电路设计 (7)小灯指示电路设计 (7)喇叭驱动电路设计 (8)中继节点电路设计 (8)稳压电源电路设计 (8)程序的设计 (9)程序功能描述与设计思路 (9)程序流程图 (9)程序代码 (10)4测试方案与测试结果 (10)测试方案 (10)测试条件与仪器 (10)测试结果及分析 (10)5总结 (11)附录1:电路原理图 (12)附录2:源程序 (13)红外光通信装置(F题)1、系统方案论证:总体系统由信号产生电路、红外光发射系统、红外光接收系统三个模块构成,由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号,通过发送系统转化为光信号发送,通过接收系统接收光信号并将其转化为电信号,再通过喇叭将其重新转化为语音信号,实现红外光通信的全过程。
2013全国大学生电子设计竞赛-单相AC-DC变换电路(A题)
实用文档学校统一编号 HIT-A-003学校名称哈尔滨工业大学队长姓名队员姓名指导教师姓名2013年9月7日摘要本系统以AVR ATmega16 单片机为控制核心,结合MOSFET驱动器IR2102,低导通电阻功率MOSFET IRF3205制作了一台具有自动稳压功能的AC-DC变换装置,DC-DC部分采用Boost拓扑结构,实现了AC(20~30 V)-DC(36 V)转换。
负载调整率、电压调整率分别达到了2.7%和1.3%,较好地完成了基本要求。
此外,给出了功率因数调整和校正的基本方法和结构框图。
关键词:AC-DC;功率因数调整;Boost电路目录一、设计任务................................................51.1 基本要求.............................................51.2 发挥部分.............................................5二、方案论证与比较..........................................62.1 AC-DC整流电路的选择................................62.2 DC-DC主回路拓扑的选择..............................62.3 处理器的选择.........................................62.4 反馈稳压方案选择.....................................72.5 过流保护方案选择.....................................72.6 功率因数测量方案选择.................................72.7 功率因数调整方案选择.................................72.8 系统框图.............................................8三、理论分析与计算..........................................93.1 提高效率的方法.......................................93.2 功率因数调整方法.....................................93.3 稳压控制方法.........................................103.4 AC-DC主回路与器件选择..............................113.5 DC-DC主回路与器件选择..............................113.6 控制电路.............................................123.7 辅助电源.............................................123.8 电压测控电路.........................................133.9 软件与程序设计.......................................13四、测试结果与误差分析......................................144.1 测试仪器.............................................144.2 测试方案.............................................144.3 测试数据.............................................154.4 测试结果分析.........................................16五、结论与心得体会..........................................17参考文献....................................................17 附录1 总电路图..............................................18 附录2 元器件清单............................................19 附录3 程序..................................................19单相AC-DC变换电路(A题)【本科组】一、设计任务设计并制作如图1所示的单相AC-DC变换电路。
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2013年深圳大学电子设计与制作大
赛试题
1.题目形式
比赛分为基础功能实现,发挥部分。
2.比赛对象,组队形式
全校大一大二年级学生均可报名参加。
参加组别以组员中年纪最高者为准,其中大一可以参加进阶组。
比赛人数:3-4人。
3.比赛时间
比赛时间为2013年4月21日——5月日,为期天。
中期评审为5月日。
4.比赛奖项
5.其他说明
电子协会提供比赛基础题所需基本元器件。
参赛者如选多个题目,最终评奖以分数最高的题目为准,同一组不可以获得另个奖项。
初级组:
1.多功能电子钟
一、任务
设计并制作一个多功能的电子钟。
二、技术要求:
1.基本要求
(1)使用数码管或者LED1602作为显示年、月、日、时、分、秒
(2)能够调整时间
(3)闹钟功能
2.发挥要求
(1)增加温度计功能。
(2)实现按键不同音效或自定义闹铃。
(3)其他实用、创新功能,每多1种功能加3分,三种以上10分。
3. 评分标准
2.烟花仿真灯光系统
一、任务
设计并制作一个通过LED流水灯实现的烟花仿真的灯光效果。
二、要求
1.基本要求
(1)设计一个基于LED的灯光显示面板。
(2)使用多种色调的LED及控制LED规律闪烁模拟烟花。
(3)至少6种烟花灯光效果依序切换形成动画。
2.发挥部分
(1)添加烟花爆破音效。
(2)采取声控、光控等方式控制灯光效果切换。
(3)每多1种烟花效果加1分,上限10分。
三、评分标准
3.八路抢答器
一、任务
设计并制作一个八路抢答器
二、要求
1.基本要求
(1)实现八参赛者的抢答。
(2)可以主持人可以控制抢答状态开关、复位。
(3)有抢答声效。
2.发挥部分
(1)显示各组分数,由主持人控制加减分数。
(2)只使用一个MCU的情况下每增加多一路抢答加2分,上限10分。
(3)分成主机、子机实现无线抢答。
4. 简易交通灯
一、任务
设计并制作一个简易的十字路口交通灯系统,通过指示灯等的显示实现交通的管制。
二、要求
1、基本要求
(1)通过红、绿、黄三种指示灯的显示实现十字路口的有序控制。
(2)能够根据需要通过按键设定红绿灯显示的时间的长短。
2、发挥部分
(1)电路通过画图软件在PCB板上实现。
(2)红灯或者绿灯在后五秒实现闪烁显示。
(3)增加人行道的红、绿灯显示。
(4)通过数码管实现时间的同步显示。
3、评分标准
5.自动往返小汽车
一、任务
设计并制作一个能自动往返于起跑线和终点线的小汽车。
小汽车从起跑线出发(出发前,车体不能超过起跑线),在终点停留一定的时间,然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。
二、要求
1、基本要求
(1)在终点的停留时间可以通过按键改变(5s以上)。
(2)小车能够自动检测起跑线和终点线(黑色)。
2、发挥部分
(1)电路通过画图软件在PCB板上实现。
(2)小车能多次的自动往返与起跑线和终点线之间。
(3)小车每次往返的速度有所改变。
(4)小车每次返回起跑线时,通过LCD或者数码管显示往返的时间、距离。
6.小功率音频放大器
一、任务
设计并制作一个音频放大器。
二、要求
1.基本要求
(1)输入功率:普通MP3输入功率:10 - 50 mw;
(2)输出平均功率功率:1W以上;
(3)喇叭参数:8欧。
2. 发挥部分
(1)自制电源;
(2)双通道,每通道平均功率5W,失真度:1%以下;
(3)通道滤波处理:处理为一通道为高音,一通道为低音;
(4)混频(可考虑,待定)
进阶组:
1.十字路口交通灯
一、任务
以粤海门村十字路口的交通灯为参考原型,设计并制作一个十字路口的交通灯系统,通过指示灯、数码管等显示实现交通的有序控制。
二、要求
1、基本要求
(1)通过指示灯、数码管的同步显示,实现交通灯的控制功能。
(2)通过按键设定人行道和机动车道的显示时间的长短。
2、发挥部分
(1)通过指示灯的左右箭头的显示增加机动车左右转弯的功能
(2)增加人行道红灯变绿灯的切换按键功能(在上课高峰期,考虑到学生上课优先问题,当在路口遇到红灯时,可以通过按键进行红灯变绿灯的切换,避免学生上课
迟到)。
(3)增加闯红灯的报警功能(在人行道上显示红灯时,但检测到闯红灯时,系统自动发出报警声,从而有效杜绝闯红灯事件)
(4)通过实物把立体模型制作出来
2.智能小车
一、任务
设计并制作一个能够在室内自动巡查的防控智能小车,智能小车上安装多种传感器,并根据室内异常作出相应的响应。
二、要求
1、基本要求
(1)智能小车能够在室内进行左、右和后退等自动避障功能。
(2)智能小车能够在检查到室内异常情况(温度高、有人)后,发出报警声。
(3)能够实时的采集到室内温度值,并在LCD或者数码管上显示出来。
2、发挥部分
(1)增加语音提示功能,当发现屋里有人时,可以作出相应的警告提示。
(2)通过无线控制,可以将小车切换到遥控模式(距离不限)。
3.能再劲一点么?
一、任务:
亲,你是不是很喜欢挺音乐呢?那就制作一个音频信号功率放大设备。
二、参数要求:
基础部分:
1、峰值功率30W,信噪比符合通用标准;
2、支持通用音频接口;
3、单通道,电压源供电
4、满功率条件下,失真度小于5% 。
发挥部分:
1、双通道,每通道峰值功率25W
2、自制电源,交流220V供电
3、接mic输入
4、带回声控制电路
5、其他自己的创意。
三:整体要求:
板上设计足够多的测试针。
四、评分标准:
A、功能与参数符合要求;
B、基本实现功能,有原理图设计;
C、有尝试设计,并整理出阶段性资料成果。
4.琴韵悠扬
一、任务:
作为新时代的文艺青年,怎么能缺少一把琴呢?买太贵?那就自己来一个吧
二、参数要求:
基础部分:
1、能弹7个音以上;
2、基波频率偏差小;
3、输出功率1W以上。
4、能录音。
发挥部分:
1、能弹21个音
2、用DAC加滤波产生高质量的音频
3、按键设计舒适方便
4、能打拍子
5、其他自己的创意。
三、整体测试要求:
音频输出点加测试点,可实测波形
四、评分标准:
A、功能与参数符合要求;
B、基本实现功能,有原理图设计;
C、有尝试设计,并整理出阶段性资料成果。
5.为旅行创作
一、任务:
学校的山地车越来越多了,那么就为深大学子设计一个我们的品牌码表吧二、参数要求:
基础部分:
1、能设置车轮周长,显示运行时速;
2、能显示时钟;
3、能记录运行时间。
4、能显示平均速度。
发挥部分:
1、只用两到三个按键
2、带背光控制,能开关背光
3、无线传感
4、温度显示
5、其他自己的创意。
三、整体测试要求:
能装到自行车上进行实测。
四、评分标准:
A、功能与参数符合要求;
B、基本实现功能,有原理图设计;
C、有尝试设计,并整理出阶段性资料成果。
6.心犀电台
一、任务:
如果你是男生,难道你的表白方式还是摆摆蜡烛么?来个新颖点的吧,来个信工点的吧,做个小电台,让大家都听到你爱的呼唤!!!
二、参数要求:
基础部分:
1、发射频率和功率符合国家标准,否则后果自负;
2、通信距离大于10米;
3、发送端对MIC讲话,接收端能用通用FM收音机听到。
发挥部分:
1、发送距离大于100米
2、能调发送频率,并显示
3、如果你表白成功,那么,再做一个专用接收吧,收发频率在通用FM收音机频率外,那么,你们就可以悄悄话了
4、其他创意
三、整体测试要求:
建议用贴片器件,布局尽可能紧凑,做PCB板前问有经验的老师和师兄姐。
测试点尽可能小。
四、评分标准:
A、功能与参数符合要求;
B、基本实现功能,有原理图设计;
C、有尝试设计,并整理出阶段性资料成果。