届全国大学生电子方案竞赛作品E题
历届全国大学生电子设计竞赛题目汇编—PLD(共9页)
第(Di)三届〔1997年(Nian)〕全国大学生电子设计(Ji)竞赛标题问题简易(Yi)数字频率计一、任(Ren)务：设计并制作一台数字显示的简易频率计。
二、要求1．底子要求〔1〕频率测量a．测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz b．测量误差≤0.1%〔2〕周期测量a．测量范围信号：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；频率：1Hz～1MHz b．测量误差≤0.1%〔3〕脉冲宽度测量a．测量范围信号：脉冲波；幅度：0.5V～5V；脉冲宽度≥100μsb．测量误差≤1%〔4〕显示器，十进制数字显示，显示刷新时间1～10秒持续可调，对上述三种测量功能别离用不同颜色的发光二极管指示。
〔5〕具有自校功能，时标信号频率为1MHz。
〔6〕自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2．阐扬局部〔1〕扩展频率测量范围为0.1Hz～10MHz〔信号幅度0.5V～5V〕，测量误差降低为0.01%〔最大闸门时间≤10s〕。
〔2〕测量并显示周期脉冲信号〔幅度0.5V～5V、频率1Hz～1kHz〕的占空比，占空比变化范围为10%～90%，测量误差≤1% 。
〔3〕在1Hz～1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出并实现抗干扰的办法。
第(Di)五届〔2001年(Nian)〕全国大学生电子设计竞(Jing)赛标题问题A题波(Bo)形发生器一、任(Ren)务设计制作一个波形发生器，该波形发生器能发生正弦波、方波、三角波和由用户编纂的特定形状波形。
示意图如下：二、要求1．底子要求〔1〕具有发生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。
〔2〕用键盘输入编纂生成上述三种波形〔同周期〕的线性组合波形，以及由基涉及其谐波〔5次以下〕线性组合的波形。
〔3〕具有波形存储功能。
〔4〕输出波形的频率范围为100Hz～20kHz〔非正弦波频率按10次谐波计算〕；重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz。
全国大学生电子设计竞赛历届真题
全国大学生电子设计竞赛历届题目第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目................................................................................... - 2 - 题目一简易数控直流电源 ................................................................................................................. - 2 - 题目二多路数据采集系统 ................................................................................................................. - 3 - 第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目................................................................................... - 4 - 题目一实用低频功率放大器 ............................................................................................................. - 4 - 题目二实用信号源的设计和制作 ..................................................................................................... - 5 - 题目四简易电阻、电容和电感测试仪.............................................................................................. - 5 - 第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目................................................................................... - 6 - A题直流稳定电源 ............................................................................................................................. - 6 - B题简易数字频率计.......................................................................................................................... - 7 - C题水温控制系统................................................................................................ 错误！未定义书签。
第一至五届全国大学生电子设计竞赛试题
全国大学生电子设计竞赛试题1．1 第一届电子设计竞赛试题（1994年）题目一 简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如图所示。
二、设计要求1．基本要求① 输出电压：范围0至+9.9V ，步进0.1V ，纹波不大于10mV ； ② 输出电流：500 mA ；③ 输出电压值由数码管显示； 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至+9.9V 之间的任意一个值；② 用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V 不变）； ③ 扩展输出电压种类（比如三角波等）。
题目二 多路数据采集系统一、设计任务主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集和显示。
具体设计任务是：①现场模拟信号产生器。
②八路数据采集器。
③主控器。
二、设计要求1．基本要求①现场模拟信号产生器自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz至2kHz范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应1V至5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）②八路数据采集器数据采集器第一路输入自制1V至5V直流电压，第2至7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第八路备用。
将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
③主控器主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集（即1路、2路、…、8路、1路…）和选择采集（任选一路）二种方式。
显示部分能同时显示地址和相应的数据。
2．发挥部分①利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系；②尽可能减少传输线数目；③其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能等）1．2 第二届电子设计竞赛试题（1995年）题目一实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
全国大学生电子竞赛题目答案7
全国大学生电子竞赛题目答案一、历届竞赛赛题解析第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目一、简易数控直流电源二、多路数据采集系统第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作三、简易无线电遥控系统四、简易电阻、电容和电感测试仪第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目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）全国大学生电子设计竞赛题目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）全国大学生电子设计竞赛题目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）全国大学生电子设计竞赛题目A题电压控制LC振荡器 B题宽带放大器C题低频数字式相位测量仪 D题简易逻辑分析仪E题简易智能电动车 F题液体点滴速度监控装置第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目A题正弦信号发生器 B题集成运放参数测试仪C题简易频谱分析仪 D题单工无线呼叫系统E题悬挂运动控制系统 F题数控直流电流源G题三相正弦波变频电源纵观历届赛题，设计方向大致可以分为四类：（一）功能电路兼控制类系统设计(11项)第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目一、简易数控直流电源第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目D题高效率音频功率放大器第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目A题电压控制LC振荡器 B题宽带放大器第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目A题正弦信号发生器 F题数控直流电流源G题三相正弦波变频电源（二）测量仪器类系统设计（10项）第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目四、简易电阻、电容和电感测试仪第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目B题简易数字频率计第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目B题数字式工频有效值多用表 C题频率特性测试仪第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器 B题简易数字存储示波器第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目C题低频数字式相位测量仪 D题简易逻辑分析仪第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目B题集成运放参数测试仪 C题简易频谱分析仪（三）通信传输类系统设计（7项）第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目二、多路数据采集系统第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目三、简易无线电遥控系统第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目D题调幅广播收音机*第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目D题短波调频接收机第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目E题数据采集与传输系统 F题调频收音机第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目D题单工无线呼叫系统（四）自动控制兼电路类系统设计（6项）第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目C题水温控制系统第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目E题数字化语音存储与回放系统第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目C题自动往返电动小汽车第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目E题简易智能电动车 F题液体点滴速度监控装置第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目E题悬挂运动控制系二、电子系统设计一般方法这里我们以2005年全国大学生电子设计竞赛A题目来给大家展开讲解以下。
年全国大学生电子设计竞赛试题
2020 年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2020 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，也能够选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《记录表》内容，填写好的《记录表》交赛场巡视员临时保留。
（3）参赛者必需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，开赛后不得半途改换队员。
（5）参赛队必需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需迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）2020 年9 月3 日20:00 竞赛终止，上交设计报告、制作实物及《记录表》，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 模块组成的并联供电系统（见图1）。
图1 两个DC/DC 模块并联供电系统主电路示用意二、要求1.大体要求（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U O=±。
（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，维持输出电压U O=±，使两个模块输出电流之和I O =且按I1:I2=1:1 模式自动分派电流，每一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，维持输出电压U O=±，使两个模块输出电流之和I O =且按I1:I2= 1:2 模式自动分派电流，每一个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。
2. 发挥部份（1）调整负载电阻，维持输出电压U O=±，使负载电流I O 在~之间转变时，两个模块的输出电流可在（~）范围内按指定的比例自动分派，每一个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。
2019年全国大学生电子设计竞赛赛题E题_基于互联网的信号传输系统
参赛注意事项（1）8月7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）8月10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。
基于互联网的信号传输系统（E题）【本科组】一、任务设计并制作一个基于互联网的信号传输系统。
如图1所示。
B终端模拟互联网图1 基于互联网的信号传输系统示意图二、要求1. 基本要求（1）配置一个由3个通用百兆/千兆以太网交换机级联的局域网，模拟一个互联网。
交换机采用通用成品，端口数4~24个，接口为RJ45标准接口，采用1米网线连接，级联个数及端口可任意变换。
交换机采用通用默认配置，并可以被测试现场提供的通用交换机替换。
（2）制作三个网络终端A、B和C。
A和B两个终端用于信号的采集，C 终端用于信号的再生输出。
网络终端IP地址自定。
A和B两个终端可以独立实时采集两路不相关的周期性任意波信号，其采样率不低于10MS/s，采样位数不低于8位。
被采集信号为交流信号，峰峰值范围为1V~5V。
信号源1和2采用两台成品任意波信号发生器，无需制作。
在C终端可以通过手动设置选择，再生A或B终端采集的信号。
C终端信号输出端输出电阻和负载均为50欧姆。
负载电阻需裸露便于观察测量。
（3）C终端再生信号与采集端被采信号相比，波形无明显失真。
其幅度相对误差的绝对值不大于5%，周期相对误差的绝对值不大于10%。
全国大学生电子设计竞赛历届题目(整理)详解
（2）调幅收音机输入回路线圈和磁性天线；
（3）变容二极管，型号：SVC341；
（4）本振线圈；
（5）用于电调谐的锁相频率合成器集成电路，型号：LC7218（可选件）；
30
实际完成情况
50
总结报告
20
发挥部分
完成第一项
5
完成第二项
15
完成第三项
20
一、设计任务
设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：
主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。具体设计任务是：
（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
二、设计要求
1．基本要求
（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。
（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
（3）在1Hz～1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出并实现抗干扰的措施。
三、评分意见
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
50
发挥部分
全国大学生电子设计竞赛试题.doc
全国大学生电子设计竞赛试题1．1 第一届电子设计竞赛试题（1994年）题目一 简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如图所示。
二、设计要求1．基本要求① 输出电压：范围0至+9.9V ，步进0.1V ，纹波不大于10mV ； ② 输出电流：500 mA ；③ 输出电压值由数码管显示； 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至+9.9V 之间的任意一个值；② 用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V 不变）； ③ 扩展输出电压种类（比如三角波等）。
三、评分标准题目二多路数据采集系统一、设计任务主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集和显示。
具体设计任务是：① 现场模拟信号产生器。
② 八路数据采集器。
③ 主控器。
二、设计要求 1．基本要求① 现场模拟信号产生器 自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz 至2kHz 范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应1V 至5V 直流电压（200Hz 对应1V ，2kHz 对应5V ）② 八路数据采集器 数据采集器第一路输入自制1V 至5V 直流电压，第2至7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V 直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第八路备用。
将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
③ 主控器 主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集（即1路、2路、…、8路、1路…）和选择采集（任选一路）二种方式。
显示部分能同时显示地址和相应的数据。
2．发挥部分① 利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系； ② 尽可能减少传输线数目；③ 其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能等） 三、评分标准1．2 第二届电子设计竞赛试题（1995年）题目一 实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
全国大学生电子设计竞赛题目
第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目 光伏并网发电模拟装置（A 题）【本科组】一、任务设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。
用直流稳压电源U S和电阻R S 模拟光伏电池，U S =60V ，R S =30Ω~36Ω；u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V ，频率f REF 为45Hz~55Hz ；T 为工频隔离变压器，变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10，将u F 作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L =30Ω~36Ω。
R LU S图1 并网发电模拟装置框图二、要求 1．基本要求（1）具有最大功率点跟踪（MPPT ）功能：R S 和R L 在给定范围内变化时，使d S 12U U =，相对偏差的绝对值不大于1%。
（2）具有频率跟踪功能：当f REF 在给定范围内变化时，使u F 的频率f F =f REF ，相对偏差绝对值不大于1%。
（3）当R S =R L =30Ω时，DC-AC 变换器的效率η≥60%。
（4）当R S =R L =30Ω时，输出电压u o 的失真度THD ≤5%。
（5）具有输入欠压保护功能，动作电压U d （th ）=（25±0.5）V 。
（6）具有输出过流保护功能，动作电流I o （th ）=（1.5±0.2）A 。
2．发挥部分（1）提高DC-AC 变换器的效率，使η≥80%（R S =R L =30Ω时）。
（2）降低输出电压失真度，使THD ≤1%（R S =R L =30Ω时）。
（3）实现相位跟踪功能：当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时，均能保证u F 与u REF 同相，相位偏差的绝对值≤5°。
（4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。
（5）其他。
三、说明1．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。
2．U S 采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。
历届全国大学生电子设计竞赛试题
历届全国大学生电子设计竞赛试题第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）简易数控直流电源（A题）（2）多路数据采集系统（B题）第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）实用低频功率放大器（A题）（2）实用信号源的设计和制作（B题）（3）简易无线电遥控系统（C题）（4）简易电阻、电容和电感测试仪（D题）第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）直流稳压电源（A题）（2）简易数字频率计（B题）（3）水温控制系统（C题）（4）调幅扩播收音机（D题）第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）测量放大器设计（A题）（2）数字式工频有效值多用表（B题）（3）频率特性测量仪设计（C题）（4）短波调频接收机设计（D题）（5）数字化语音存储与回放系统（E题）第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）波形发生器（A题）（2）简易数字存储示波器（B题）（3）自动往返电动小汽车（C题）（4）高效率音频功率放大器（D题）（5）数据采集与传输系统（E题）（6）调频收音机（F题）第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）电压控制LC振荡器（A题）（2）宽带放大器（B题）（3）低频数字式相位测量仪（C题）（4）简易逻辑分析仪（D题）（5）简易智能电动车（E题）（6）液体点滴速度监控装置（F题）第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）正弦信号发生器（A题）（2）集成运放测试仪（B题）（3）简易频谱分析仪（C题）（4）单工无线呼叫系统（D题）（5）悬挂运动控制系统（E题）（6）数控恒流源（F题）（7）三相正弦波变频电源（G题）第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）音频信号分析仪（八）【本科组】（2）无线识别（B）【本科组】（3）数字示波器（C）【本科组】（4）程控滤波器（D）【本科组】（5）开关稳压电源（E）【本科组】（6）电动车跷跷板（F）【本科组】（7）积分式直流数字电压表（G）【高职高专组】（8）信号发生器（三）【高职高专组】（9）可控放大器（D【高职高专组】（10）电动车跷跷板（J）【高职高专组】第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目（1）光伏并网发电模拟装置（A题）【本科组】（2）声音导引系统（B题）【本科组】（3）宽带直流放大器（C题）【本科组】（4）无线环境监测模拟装置（D题）【本科组】（5）电能收集充电㈱（E题）【本科组】（6）数字幅频均衡的功率放大器（F题）【本科组】（7）低频功率放大器（G题【高职高专组D（8）LED点阵书写显示屏（H题【高职高专组D （9）模拟路灯控制系统Q题【高职高专组】）。
2021年全国大学生电子设计竞赛题目A E题
2021年全国大学生电子设计竞赛题目A E题2021年全国大学生电子设计竞赛题目a-e题文章来源：凌阳科技教育推广中心发布时间：2021-9-317:18:49音频信号分析仪（a题）【本科组】一、任务设计、制作一个可分析音频信号频率成分，并可测量正弦信号失真度的仪器。
二、要求1．基本要求（1）输入阻抗：50ω（2）输入信号电压范围（峰-峰值）：100mv～5v（3）输入信号包含的频率成分范围：200hz～10khz（4）频率分辨力：100hz（可以恰当测量被测信号中，频差不大于100hz的频率分量的功率值。
）（5）检测输出信号的总功率和各频率分量的频率和功率，检测出来的各频率分量的功率之和不大于总功率值的95%；各频率分量功率测量的相对误差的绝对值大于10%，总功率测量的相对误差的绝对值大于5%。
（6）分析时间：5秒。
需以5秒周期创下分析数据，信号各频率分量应当按功率大小依次存储并可以录像表明，同时实时表明信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值，并设暂停键维持表明的数据。
2．充分发挥部分（1）扩大输入信号动态范围，提高灵敏度。
（2）输出信号涵盖的频率成分范围：20hz～10khz。
（3）减少频率分辨力20hz档。
（4）判断输入信号的周期性，并测量其周期。
（5）测量被测正弦信号的失真度。
（6）其他。
三、说明1．电源需用成品，必须自带，一般会自造。
2．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
完整的电路原理图、重要的源程序、和完整的测试结果用附件给出。
无线辨识装置（b题）【本科组】一、任务设计制作一套无线识别装置。
该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。
阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
图1无线辨识装置方框图装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。
不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。
装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。
2019年全国电子设计大赛E题_基于互联网的信号传输系统
2019年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月7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）8月10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。
基于互联网的信号传输系统（E 题）【本科组】一、任务设计并制作一个基于互联网的信号传输系统。
如图1所示。
1~3个以太网交换机A 终端信号源1B 终端C 终端模拟互联网二、要求1. 基本要求（1） 配置一个由3个通用百兆/千兆以太网交换机级联的局域网，模拟一个互联网。
交换机采用通用成品，端口数4~24个，接口为RJ45标准接图1 基于互联网的信号传输系统示意图口，采用1米网线连接，级联个数及端口可任意变换。
交换机采用通用默认配置，并可以被测试现场提供的通用交换机替换。
（2）制作三个网络终端A、B和C。
A和B两个终端用于信号的采集，C 终端用于信号的再生输出。
网络终端IP地址自定。
A和B两个终端可以独立实时采集两路不相关的周期性任意波信号，其采样率不低于10MS/s，采样位数不低于8位。
被采集信号为交流信号，峰峰值范围为1V~5V。
信号源1和2采用两台成品任意波信号发生器，无需制作。
在C终端可以通过手动设置选择，再生A或B终端采集的信号。
C终端信号输出端输出电阻和负载均为50欧姆。
负载电阻需裸露便于观察测量。
（3）C终端再生信号与采集端被采信号相比，波形无明显失真。
全国大学生电子竞赛E题——简易智能小车
简易智能电动车------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要：本系统是采用普通玩具小车和红外传感器、光敏元件、金属探测器、光电开关以及霍尔元件结合，通过16位MCU——SPCE061A来调控的智能小车。
在小车行进的过程中，用SPCE061A带有的PWM功能，配合霍尔元件测速度，做到2个驱动电机的自动调速；用2个红外传感器感测地面行走轨迹；用4个光电开关的相应动作，规避正面、左右侧前方以及后面的障碍，并且控制定点倒车；利用双电机驱动的优势控制小车原地转动，用光敏元件追踪定点光源；当金属探测器感测到金属物品以后会报警示意。
本系统采用16位单片机SPCE061A做CPU，运算速度快，结构简单，电机控制快速准确，行走稳定，并带有语音播放的特色功能。
关键词：智能小车SPCE061A------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、方案比较及论证：2.1系统构建1)采用凌阳公司16位单片机SPCE061A做核心控制；2)3个I/O口控制双刀双掷继电器从而控制电机的正向和反向转动；3)2个黑白线传感器，用来控制小车寻线行走；4)3个光电传感器控制小车寻找光源，进入车库；5)1个金属传感器用来检测金属铁片；6)4位LED动态显示检测到的金属铁片，并在到达终点以后显示总的路程和时间；7)4个障碍传感器，用来躲避障碍区的障碍物；8)1个霍尔元件用来记录小车的行进距离和时间；9)小车采用双电机，4轮驱动；电源为12节5号电池，分别为CPU，传感器和电机提供电源；小车的选择是关键，如下图：2.2 小车驱动用SPCE061A 的PWM 功能，配合3个双刀双掷的继电器，控制2个电机的转动方向以及转动速度2.3 传感器1、 寻线传感器：2个，并在一条直线上，安装在小车的头部底盘上，中间间隔3cm ，距离地面1cm 。
历年全国电子设计大赛试题总汇
历年全国电子设计大赛试题总汇第一届（1994 年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如下：二、设计要求1．基本要求（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（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）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V 不变）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。
三、评分意见项目得分方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30 实际完成情况50 基本要求总结报告20完成第一项5发挥部分完成第二项15完成第三项20题目二多路数据采集系统一、设计任务设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：主控器能对50 米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1 米线代替）进行采集的显示和显示。
具体设计任务是：（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
二、设计要求1．基本要求（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz 范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V 直流电压（200Hz 对应1V，2kHz 对应5V）。
（2）八路数据采集器：数据采集器第1 路输入自制1～5V 直流电压，第2～7 路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V 直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8 路备用。
将各路模拟信号分别转换成8 位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
（3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集（即1路、2 路……8 路、……1 路）和选择采集（任选一路）二种方式。
全国一等奖全国大学生电子设计竞赛E题简易数字信传输性能分析仪李博修订稿
全国一等奖全国大学生电子设计竞赛E题简易数字信传输性能分析仪李博公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]简易数字信号传输性能分析仪（E题）国防科技大学作者：李博，李安冬，赵本东赛前辅导教师：×××文稿整理辅导教师：×××摘要：本系统提出基于双FPGA的简易数字信号传输性能分析仪。
利用前级FPGA产生程控数字信号和高频伪随机噪声，经过继电器切换带宽及增益可变的滤波器模拟的传输信道，和由π型衰减网络、AD603程控放大实现的AGC网络，最终送入后级FPGA提取同步时钟信号，并在TFT液晶屏上显示眼图。
整个系统经过严格测试，各项指标合格。
关键字：数字信号分析仪滤波器 FPGA TFT液晶屏眼图Abstract: The?system put forward a kind of simple digital signal transmission performance analyzer based ontwo-FPGAcombination. The pre-programmed digital?signal andhigh-frequencynoise are generated by the first FPGA. Going through the analog?transmission channel simulated bythe filter of Variable-gain?bandwidth, and the AGC network with π-type network and AD603 programmable Amplifier, the signal is send to another FPGA for synchronous clock extraction. Signaleye diagramare displayed onthe TFT-LCD?screen. The entiresystem had been through rigorous testing, and all the indicators are q u a l i f i e d.Keys: digital signal analyzer, filter, FPGA, TFT-LCD, Eye diagram.1系统方案本系统主要由数字信号和伪随机信号发生模块、低通滤波器模块、数字信号分析模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
2003年全国大学生电子设计竞赛一等奖简易智能电动车_E题_
方案的选择与论证根据题目要求，系统可以分为四个基本模块，由四片八位单片机分别实现，一片８９Ｃ５２作为主机，三片８９Ｃ２０５１为从机，主从机之间用单片机通信联系， 如图１所示。
对各模块的实现，分别有以下一些不同的方案。
１．测金属计算路程模块金属探测使用接近开关，对于路程的计算我们有以下两种方案：方案一 在小汽车前后各放一个接近开关Ｊ１、Ｊ２，相距为Ｌ。
设前端Ｊ１探测到金属片前端的时间是ｔ１，Ｊ２探测到金属片前端的时间是ｔ２，Ｊ１探测到金属片后端的时间是ｔ３，Ｊ２探测到金属片后端的时间是ｔ４。
假设小车在直线段上是匀速行驶，则小车的速度为Ｌ／（ｔ２－ｔ１），铁板中线到起跑线的距离是［Ｌ×ｔ１＋Ｌ×（ｔ３－ｔ１）／２］／（ｔ２－ｔ１），由于小车启动时是加速运动，所以距离要根据实验测得的数据进行修正。
方案二 在小车的前端放置一个接近开关。
通过光电传感器或霍尔开关使轮子每转一周产生若干个脉冲，单片机记下脉冲数和时间，再用实验的方法测出轮子的周长，就可以算出小车的平均速度，进而算出铁片中线到起点的距离。
光电传感器可以通过两种方法得到脉冲数，一种方法是在一个车轮上涂上黑白相间的条纹，通过黑白对光线的反射强弱不同产生脉冲，缺点是轮子表面凹凸不平容易干扰反射，并且经常使用，白的部分容易变黑干扰反射；另一种方法是按照光电编码盘的原理，在小车的主轴上套上一个布有均匀透光孔的圆盘，使用光电开关进行测速，由于我们的这辆小车的主轴上空间很小，所以这种方法也不容易实现。
霍尔开关的电路简单，安装也很方便（只需将小磁铁均匀地贴在轮子上即可），但是由于小磁铁放置太多彼此之间会互相干扰，所以小磁铁的放置数量是有限的（只能１￣３片），同时由于小磁铁之间是互斥的，所以很难实现精确均匀分布，因此使用霍尔开关的精度比较低。
综合以上方案，接近开关价格比较昂贵，我们本着节约的原则没有采用。
由于小车本身结构的原因，光电传感器不方便安装，安装上的效果可能也不会太好，所以也没有采用。
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悬挂运动控制系统<E题）一、任务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。
二、要求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>。
2、发挥部分<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。
三、评分标准工程满分基本要求设计与总结报告：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。
50实际制作完成情况50发挥部分项(1>完成第10项中连续线段运动(2>完成第14项中断续线段运动(2>完成第16其他10四、说明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，该工程不得分；3、运动轨迹与预期轨迹之间的偏差超过4cm时，该工程不得分；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。
悬挂运动控制系统<E题）---学生作品毕业设计<论文）原创摘要：悬挂轨迹控制系统是一电机控制系统，控制物体在80cm×100cm的范围内作直线、圆、寻迹等运动，并且在运动时能显示运动物体的坐标。
设计采用AT89S51单片机作为核心器件实现对物体运动轨迹的自动控制，通过多圈电位器实现对悬挂物位置的精确测量，并引入局部闭环反馈控制环节对误差进行修正。
以达到对物体的控制和对坐标点的准确定位。
采用脉冲宽度调制技术控制直流电机驱动芯片L298，以实现对电机的转速、转向、启停等多种工作状态进行快速而准确的控制。
采用红外光电传感器实现检测电机速度和画板上黑色曲线轨迹。
关键词：运动轨迹；多圈电位器；脉冲宽度调制；红外反射光电传感；直流电机驱动ABSTRACT：Hang trajectory control system is a motor control system, object make linear, circle, searching locus and etc locomotion within the range of the 80cm×100cm, while movement system can display the coordinate of the object. Adopt AT89S51 MCU as the main part to realize the automatic control of the object motion locus in this design, system using multiturn potentiometer to measure the position of object, and introduces local closed-loop feedback control system link to correct error, in that case system can improve the accuracy of control and orientation. In this design system also adopt PWM technique control DC motor drive chip L298 to realize the accurate control of motor rotation speed, rotation direction, Start, Stop and etc operating position. System adopt infrared photosensor measure motor rotation speed and drawing locus by black curve on the palette.KEY WORDS:sport trajectory；loopypotentiometer；PWM；infrared photosensor；DC motor driving第1章引言运动控制是自动化技术的重要组成部分，是机器人等高技术领域的技术基础，已取得了广泛的工程应用。
运动控制集成了电子技术、电机拖动、计算机控制技术等内容，例如在工厂、码头往往需要将货物从一点搬往另一点，如使用悬挂控制系统更方便、安全。
在此基础上还可设计成基于三线悬挂结构的运动控制装置。
所谓三线悬挂是指，将三根缆线系于一点并悬挂重物，且三根缆线分别挂在三个固定滑轮上，其长度由电机驱动的三个绕线轮分别控制，从而控制悬挂重物在三维空间中的位置。
其中原理和悬挂轨迹控制系统一样的。
悬挂轨迹控制系统是一电机控制系统。
为满足控制需要，本系统采用AT89S51单片机作为核心器件，多圈电位器为物体位置数据采集器件，以L298驱动的直流电机为执行设备，键盘和LED显示为人机接口的结构方式。
算法方面通过以微小直线为单位的策略，完成较为复杂的长直线、圆周和不确定曲线。
系统软件将物体运动的坐标转化成悬绳伸缩的距离，进而计算出多圈电位器需要转动到的位置，再算出两直流电机的脉冲宽度调制<PWM）值。
再通过A/D转换实现对悬挂物位置的精确测量，并引入局部闭环反馈控制环节对误差进行修正。
对于系统自定的确定线型<直线和圆周），通过调整两个直流电机不同的PWM值的搭配，可以控制物体的运动方向。
而对于不确定的曲线，由光电传感器得到路线信息，经过单片机的处理，给出物体运动方向的指令。
本设计的主要特点：1、优化的软件算法，智能化的自动控制，误差补偿。
2、使用双动滑轮，有效防止滑轮与拉绳之间打滑。
3、使用多圈电位器与动滑轮同步转动，引入反馈，实现物体精确定位。
4、LED显示模块提供一个人机对话界面，并实时显示坐标及物体的运动轨迹。
第2章系统功能及基本原理2.1设计任务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>；图2.1悬挂控制示意图5、控制物体沿板上标出的任意曲线运动，如图2.1所示，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；6、能够显示物体中画笔所在位置的坐标，运动轨迹与预期轨迹之间的偏差不得超过4cm。
2.2系统基本方案根据设计要求，需要实现勾画设定轨迹和对设定轨迹的搜寻功能，并能实时的显示物体中画笔所在位置坐标。
其系统方案框图如图2.2所示。
图中多圈电位器安装在两个动滑轮上，电机收放线长度就会通过多圈电位器转换成电压值，通过A/D转换后送入单片机；反射式光电传感器对黑线进行检测，以脉冲信号的形式送入单片机，同时按键信号送入单片机对物体进行设置校正以及轨迹参数设定，控制器对送来的信号进行分析、运算、处理，将控制信号输送到电机驱动模块，控制电动机的转速,使物体的运动轨迹得以控制。
第3章方案论证和比较根据题目要求可知，本系统所涉及的核心问题主要有：1、对电机的转速、转向、启停等多种工作状态进行快速而准确的控制，以保证悬挂物体按照预先设定或即时设定的运动轨迹运行。
2、为保证该控制系统的精度要求，必须对运动物体在画板上的具体位置<坐标点）进行实时的检测。
3、为保证该运动物体能在尽可能短的时间内按设定运动轨迹从起始点到达目标点，还需要相应的设定及显示电路。
我们分以下几个部分进行方案设计和比较论证。
3.1控制器模块根据题目要求，控制器主要用于控制电机，并对坐标参数进行处理，控制电机移动方向。
对于控制器的选择有以下两种方案。
方案一：采用FPGA为系统的控制器，FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，模块大，密度高，它将所有器件集成在一块芯片上，减少了体积，提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真、调试，易于进行功能控制。
FPGA采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统的控制核心。
通过输入模块将参数输入给FPGA，FPGA通过程序设计控制步进电机运动，但是由于本设计对数据处理的时间要求不高，FPGA的高速处理的优势得不到充分体现，并且由于其集成度高，使其成本偏高，同时由于芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。
方案二：采用AT89S51作为系统控制的方案。
单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。
由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，各个领域应用广泛。
并且，由于芯片引脚少，在硬件很容易实现。
因此，在本设计中采用AT89S51处理输入的数据并控制电机运动。
综合上述两种方案，方案二较为简单，可以满足设计要求。
3.2电机的选择方案一：采用直流电机。
直流电机具有最优越的调速性能，主要表现在调速方便<可无级调速）、调速范围宽、低速性能好<起动转矩大、起动电流小）、运行平稳、噪音低、效率高等方面。