2013年江西现场电子设计赛题目

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。

江西省2013年省赛 “机电一体化组装与调试”题目

2013年江西省第十届中等职业学校技能竞赛节电工电子技术技能比赛“亚龙杯”机电一体化设备组装与调试项目××生产线分拣设备组装与调试任务书2013年3月请你在270 min内，按要求完成下列工作任务一、按分拣设备部件组装图（见附页，图号为001）及其要求和说明，在铝合金工作台上组装××生产线分拣设备。

二、按分拣设备气动系统图（见附页，图号为002）及其要求和说明，连接××生产线分拣设备的气路。

三、请你仔细阅读××生产线分拣设备的有关说明，根据如表1所示的PLC输入输出端子（I/O）分配，然后根据你对设备及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（见附页，图号为003）上，画出××生产线分拣设备的电气原理图，并在标题栏的“设计”和“制图”行填写自己的工位号。

表1 PLC输入输出端子（I/O）分配表四、根据你画出的电气原理图，连接××生产线分拣设备的电路。

电路的导线必须放入线槽，凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。

五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式，编写××生产线分拣设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。

六、请你调整传感器和位置或灵敏度，调整机械零件的位置，完成××生产线分拣设备的整体调试，使该设备能正常工作，完成物件的加工、分拣和组合。

××生产线分拣设备××生产线分拣设备各部分的名称如图1所示；气动机械手各部分的名称如图2所示。

××生产线生产金属圆柱形和塑料圆柱形两种元件，该生产线的分拣设备的任务是将金属元件、白色塑料元件和黑色塑料元件进行加工和分拣、组合。

图1 ××生产线分拣设备各部分的名称一、部件的初始位置启动前，设备的运动部件必须在规定的位置，这些位置称作初始位置。

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(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。

A题-智跑机器人

2013年江西省大学生电子设计竞赛试题A题智跑机器车一、任务在规定的竞赛场地范围内有各种未知前行障碍，具体障碍物数量、位置、形状等信息不定（测试正式开始后，场地内障碍物数量及形状等由评审专家设定，在整个评审过程中不再发生变化）。

机器小车从指定出发点出发，能对实际场地情况实时探测障碍，并根据识别结果进行加速、减速、规避、绕行等动作，最终到达指定目的地。

二、要求1.基本要求1)智跑机器车行驶路线为：出发区→平整区→转弯区1→障碍区→转弯区2→障碍区→转弯区3→障碍区→转弯区4→平整区→终点。

2)车体在没有障碍物的区域能够保持直线行驶，在有障碍物的区域能够自动识别并规避障碍物(规避障碍物的过程中允许碰触障碍物，但使障碍物移动距离应少于1cm)。

3)在行驶中车体不能越过边界线超过1/2。

4)应在5分钟内行驶完全程。

2.发挥部分1)智跑机器车在规避障碍物的过程中，不能碰触到障碍物。

2)在行驶中车轮不能压到边界线。

3)能够记录并显示智跑车的行驶时间，行驶路程等信息。

4)其他发挥部分。

3.特殊加分项1)在满足基本要求和发挥部分要求的(1),(2)项的前提下，按行驶时间进行相应的加分。

2)加分原则是：所有满足条件的机器车按时间排序，用时最少的排名第一，用时最多的排名最后；用时最多的机器车不加分，用时第二多的机器车加2分，依次类推，用时越少加分越多。

三、说明1、场地的结构及详细规格：1)比赛区域尺寸：4,000mm*4,000mm。

由20mm宽的黑色贴线包围。

2)比赛区域由出发区、平整区、转弯区（1-4）、障碍区、平整区、终点区组成，比赛区域底色为深绿色。

①出发区：出发区颜色为深蓝色，尺寸为800mm*500mm。

②平整区：该区颜色为深绿色，平整无任何障碍，尺寸为2700mm*800mm。

出发区与平整区之间贴有长800mm宽30mm的白线以示区分。

③转弯区（1,2,3,4）: 该区颜色为深绿色，用于小车转弯，区域内平整无任何障碍，尺寸为1600*800mm。

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

历届江西省大学生电子设计制作赛题

历届江西省大学生电子设计制作赛题16届大学生电子设计制作赛题1）题意现提供一批元器件，也只能选用所提供的器件，用模拟电路与数字电路的有关知识，设计并制作带有触摸电极的电路，其要求是当电路得电，便能以1-4-7-2-5-8-3-6-9的顺序循环显示数字，几秒钟后就停显且消隐。

当用手指触摸一下触摸电极，电路又开始上述显示过程，大约10秒钟后自行停显并消隐。

尔后，再触摸，又重复以上显示，约10秒钟后自行停显且消隐的工作过程，如此周而复始。

注意事项：①为了稳定可靠，触摸电极用单股裸线做成订书钉“［”形状，再选定位置，如同跳线形式的焊在万能板上，从插元件的板面触摸。

②为了显而易见，稳压电源的输出，用绿色发光二极管作指示。

③为了容易判定触摸开关的工作情况，要求用红色发光管指示，当手指未触摸电路的触摸电极时，红色发光管亮，而当手指触摸电极，一旦触摸开关工作时，红色发光管熄灭。

2）元器件清单江西省第十七届大学生电子设计制作（1）题意现提供一批器材，请在其中选择适当的元器件，设计制作一个至少有三级变速的简单的电扇调速器。

其要求是当分别数显0、1 、2三个数字时，电扇相应处在失电、强电(市电电压）、弱电(小于市电电压）三档级的供电状态。

〖设市电电压为220V，50Hz〗由于不可能给每一位参赛者提供一台电扇，只好给各位提供220伏交流40瓦的白炽灯泡及塑壳灯头一套(供电导线从提供给作品用的电源线上剪下一段即可〉。

用灯泡的熄、亮、暗代替电扇的失电、强电、弱电的三种状态使之成为调光〈调速)器。

要求该调光〈调速)器有如下功能：白天，手动（自动控制失效）控制灯泡的供电，即每当用手按一次调光（调速〉器的按键时，显示的数码变动一字，对应的灯泡(或电扇)供电变化一档。

晚上，自动(手动失效)控制灯泡的供电，即当调光〈调速)器得电后，自行数显"0- 1 -2"循环往复显字的同时，对应有灯泡"失电（灯泡失亮）一强电（灯光正常亮度）一弱电〈灯光暗淡）" 循环往复的过程，可形成"自然风"的模式。

《2013年江西省电子设计大赛题目及电路解析》

2013赛题：带有密码锁的八路信号电压自动巡测仪一、题意参赛者在赛场提供的器件中选用元器件，设计、制作一个自带密码锁的8路信号电压自动巡测仪。

二、要求1)直流稳压电源。

电源线插头插上220V50HZ电源插座，稳压电源输出端的Ω5绿色发光二极管亮，表示直流稳压电源正常。

2)密码锁按键设置。

密码锁设有四个按键，按键用不干胶贴有编号，分别为①，②、③、④，为了评审的方便，四个按键必须摆成方阵形式。

3)密码锁开锁方法。

要了解信号电压巡测情况，须先开锁，否则巡测电路不工作。

若要开锁，请用“1-3-3"法输入密码，即先按一下②号键，接着按①、再按④号键各三下。

密码锁识别确认后，Ω3绿色发光管亮，表明开锁成功。

锁开前，巡测电路任何部分不得工作，否则视开锁失败。

4)密码锁上锁方法。

当想要巡测电路退出工作的话，可按一下③号键，即刻Ω3绿发光管失光，表示密码锁上锁成功，巡测电路结束工作。

若要巡测电路重新工作，必须再一次输入密码开锁。

5)数显1—8路周而复始。

密码锁开锁后，巡测电路工作，立刻可见Ω3红色发光管闪亮，其闪烁频率约仁1HZ即1秒，随之数码管从l开始，数显1、2、3、4、5、6、7、8、1、2、3、4、5、6、7、8、1、2......每一数字对应着所测信号电压属第几路。

为了避免评审时出现误判，参赛者务必注意，数码管绝对不可漏笔划，否则失分严重。

6)信号电压设置。

由于竞赛条件的特殊性，不可能给每位提供8路不同值的信号。

要求从作品上引入直流电源自行制作8路“信号”电压，为了评审时方便、显目按1-8路顺序，“信号”，电压逐级递增、不许为0值且级间差值不小于0.5V。

7)信号电压的巡测。

1-8路的“信号”电压值在同一测试点上用万用电表的电压档监测读取，为了让评委准确无误的迅速找到测试点，要求参赛者在作品万能板的元件面，用不干胶贴注明公共测试点。

在万用表上应能很方便地对应数显1_8路，读出每路的测量值。

8)作品每一部分的功能必须符合题意及其要求，必须稳定可靠，否则评审时不予给分。

江西省电子设计大赛电路

江西省第13届电子设计大赛电路原理《数显智力抢答器》江西省第13届电子设计大赛赛题一、电路功能1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3. 抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

二、参考电路图通电，显示0，只要一个先按，便立即显示该按键编号不动，按其他按键也没有反应，只有主持人按一下复位键，才可以开始下一轮的抢答。

选手每按一下，发出一声di声。

12江西省第13届电子设计大赛电路原理图-数显智力抢答器5路数显抢答器（上图的简化电路）江西省第14届电子设计大赛电路原理图3《路灯开关模拟电路》江西省第14届电子设计大赛电路原理图1、题意有一集镇的街道灯，以高压汞灯及钠灯隔盏交叉安排在街道两旁，为了节约用电，当行人稀少的后半夜，将钠灯关闭，仅保留汞灯。

这就是说，傍晚全部灯亮，约6小时后隔盏关灯，第二天清早路灯全部关闭，傍晚又开启，如此循环。

2、模拟制作要求令红色发光二极管模拟高压钠灯，绿色发光二极管模拟高压汞灯，请用1秒模拟1小时，用所提供的器材完成该电路设计制作，完成制作后，其作品能演示上述路灯控制开关的模拟操作。

3、参考电路实现上述题意的模拟制作随所设计的电路及元器件的不同而异，由于路灯是用发光二极管模拟，则应该按发光二极管的电性能给LED供电。

为了能在短时间内看到作品的演示功能的全过程。

特用1秒的时间代替6小时。

图中技术实现模拟功能的电子制作电路参考图，图中元件参数是参考值。

有的元件需要读者根据计算并调试来决定的。

4、电路工作原理市电220V的交流电经过保险管F1给电源变压器T1供电，经过变压器降压T1后输出15V的交流电，再经过整流二极管整流、滤波电容滤波、LM7812稳压后输出12V的直流电压。

江西省现场电子设计制作大赛模拟赛赛题1

江西省现场电子设计制作大赛模拟赛赛题1
来源：南昌理工学院电子协会作者：电子协会理事会发表日期： 2009-4-13 9:42:29 阅读次数： 4 查看
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一、完成电路功能
1、白天只有电源亮“红色发光管亮”，其它发光管亮、数码管也没任何显示、蜂鸣器也不发声。

2、每到晚上“绿色发光管亮”，该电路显示一遍“1-3-5-7-9-2-4-6-8-0”，同时发出断续的“滴…滴…”声，黄色发光管也在闪烁；当到“0”时一直显示“0”固定不动，同时蜂鸣器一直“滴——”的响，黄色发光管不亮；而到白天又恢复到只有电源亮。

3、请用提供的元件设计制作出该效果来。

二、元件清单：
请在将电路方框图、电路原理图、简要工作原理写好投稿。