2018年江苏省大学生电子设计竞赛E题设计报告(一等奖).pdf
2018年TI杯大学生电子设计竞赛题
2018年TI杯大学生电子设计竞赛A题：电流信号检测装置（本科）1．任务如图1所示，由任意波信号发生器产生的信号经功率放大电路驱动后，通过导线连接10Ω电阻负载，形成一电流环路；设计一采用非接触式传感的电流信号检测装置，检测环路电流信号的幅度及频率，并将信号的参数显示出来。
图1 电流信号检测连接图2．要求（1）设计一功率放大电路，当输入正弦信号频率范围为50Hz~1kHz时, 要求流过10Ω负载电阻的电流峰峰值不小于1A，要求电流信号无失真。
（25分）（2）用漆包线绕制线圈制作电流传感器以获取电流信号；设计电流信号检测分析电路，测量并显示电流信号的峰峰值及频率。
（15分）（3）被测正弦电流峰峰值范围为10mA~1A，电流测量精度优于5%，频率测量精度优于1%。
（25分）（4）任意波信号发生器输出非正弦信号时，基波频率范围为50Hz~200Hz，测量电流信号基波频率，频率测量精度优于1%；测量基本及各次谐波分量的幅度（振幅值），电流谐波测量频率不超过1kHz，测量精度优于5%。
（25分）（5）其他。
（10分）（6）设计报告（20分）项目主要内容满分系统方案方案描述、比较与选择 4理论分析与计算电流测量方法谐波分量测量方法5 电路设计电路设计 5测试方案与测试结果测试方案测试结果完整性测试结果分析4设计报告结构及规范性摘要、报告正文结构、公式、图表的完整性和规范性2 总分203．说明（1）为提高电流传感器的灵敏度，可用用漆包线在锰芯磁环上绕制线圈，制作电流传感器。
（2）在锰芯磁环上绕N2匝导线，将流过被测电流的导线从磁环中穿过（N1=1），构成电流传感器。
2018年TI 杯大学生电子设计竞赛B 题：灭火飞行器（本科）1．任务基于四旋翼飞行器设计一个灭火飞行器（简称飞行器）。
飞行器活动区域示意图如图1所示。
在图1中，左下方的圆形区域是飞行器起飞及降落点；右侧正方形区域是灭火防区，防区中有4个用红色LED 模拟的火源（火源用单只0.5W 红色发光二极管来实现，建议LED 电流不超过25mA ）。
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。
2018年江苏省大学生电子设计竞赛评审公示
题号 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 李畅 魏秋萌 张涵 张睿 徐劭辉 邓羽丰 陈贤龙 张牛勇 张玉良 吴杰 王欢 高海兵 赵泽辉 陈昌雄 傅超 胡轶杰 黄武奇 徐盼娟 焦桐律 郜呈旭 赵旭 周涛
学生姓名 张祥 聂杰文 候云云 郭大众 高炜涵 成恒飞 何理旭 张伟 黄加勉 姜晓楠 王静 陈冲 王春丽 傅静玮 林建华 薛方頔 张经纬 郑良立 赵梦涛 李国成 周志明 陈麒骏 韩可可 赵颖渊 陈俊燃 金虹希 冯一坤 杨雪 黄金霞 武栋 熊港安 陈嘉诚 石惠香 秦凡 丁铖飞 刘毅楷 王瑞 陈虎 陈铭 王立坤 王特起 胡越 肖俊羽 杜政翰
蒋玉雯 徐福 张志亮 孙伟 周玉乾 张国阳 罗宇翔 张伟超 谢永恒 周正 穆蕾 夏钰 蔡文可 王炳沿 程壮 滕明江 刘君桦 赵墨渲 刘海稳 徐雪莲 喻晓伟 张越 黄渭 税廷旭 雷祥幸 郭茂森 汪逸飞 林嘉欣 周天彦 吴梦影 张迪 刘华英 朱张琦 周宁浩 潘敏慧 赵天祥 叶翔宇 江启瑞 项舒琨 崔文杰 丁颖 张占杰 耿义林 胡立烁 何薇
赵可 杨志涛 赵晗汀 丁杰文 秦育彬 解康辉 汤佳慧 肖智中 张玉晖 段彦卉 潘孟家 朱玉坤 杜京雨 周喆 赵德宇 周宇 周泽平 甘安安 宋红超 魏楷 赵子萌 赵文韬 徐溢 钟志超 张驰 储鹏鹏 顾萧 陈凯杰 寇闯 王翔 万芊 施少峰 卢雪怡 任福瑞 董人熹 侍良东 张芮嘉 程浩明 王鹏辉 张磊 吴伟辉 罗宇豪 杨际达 马良 杨爽
奖项 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖
南京邮电大学 南京邮电大学 南京邮电大学 南京邮电大学通达学院 南京邮电大学通达学院 南京邮电大学通达学院 苏州大学 苏州大学 苏州大学 苏州大学 苏州大学 苏州大学 苏州大学 中国矿业大学 中国矿业大学 常州大学 东南大学 东南大学 东南大学 河海大学 河海大学 淮阴工学院 淮阴工学院 淮阴工学院 淮阴师范学院 淮阴师范学院 江苏大学 江苏大学 江苏大学 江苏科技大学 江苏科技大学 江苏理工学院 江苏理工学院 江苏理工学院 江苏理工学院 江苏理工学院 江苏理工学院 江苏理工学院 江苏信息职业技术学院 金陵科技学院 陆军工程大学 南京大学 南京大学 南京大学金陵学院 南京大学金陵学院
历年全国大学生电子设计大赛题目
第一届（1994年）第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛A.简易数控直流电源B.多路数据采集系统第二届（1995年）第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛A.实用低频功率放大器B.实用信号源的设计和制作C.简易无线电遥控系统D.简易电阻、电容和电感测试仪第三届（1997年）第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛A.直流稳定电源B.简易数字频率计C.水温控制系统D.调幅广播收音机第四届（1999年）第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛A.测量放大器B.数字式工频有效值多用表C.频率特性测试仪D.短波调频接收机E.数字化语音存储与回放系统第五届（2001年）第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛A.波形发生器B.简易数字存储示波器C.自动往返电动小汽车D.高效率音频功率放大器E.数据采集与传输系统F.调频收音机第六届（2003年）第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛A.电压控制LC振荡器B.宽带放大器C.低频数字式相位测量仪D.简易逻辑分析仪E.简易智能电动车F.液体点滴速度监控装置第七届（2005年）第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛A.正弦信号发生器B.集成运放测试仪C.简易频谱分析仪D.单工无线呼叫系统E.悬挂运动控制系统F.数控恒流源G.三相正弦波变频电源第八届（2007年）第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛A.音频信号分析仪B.无线识别C.数字示波器D.程控滤波器E.开关稳压电源F.电动车跷跷板G.积分式直流数字电压表H.信号发生器I.可控放大器J.电动车跷跷板第九届（2009年）第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛A.光伏并网发电模拟装置B.声音导引系统C.宽带直流放大器D.无线环境监测模拟装置E.电能收集充电器F.数字幅频均衡功率放大器G.低频功率放大器H.LED点阵书写显示屏I.模拟路灯控制系统第十届（2011年）A.开关电源模块并联供电系统B.基于自由摆的平板控制系统C.智能小车D. LC 谐振放大器E.简易数字信号传输性能分析仪F.帆板控制系统G.简易自动电阻测试仪H.波形采集、存储与回放系统第十一届（2013年）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。
全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报
全国大学生电子设计大 赛获奖作品汇报王智友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝 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赛时花絮友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝 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全国电子设计大赛报告一等奖
2013 年 全 国 大 学 生 电 子 设计 竞 赛摘要 ：通过对该测控系统结构和特点的分析， 结合现代控制技术设计理念实现了以微控制 器 MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。
通过采集的角度值与平衡位 置进行比较，使用 PD 算法，从而达到控制电机的目的。
其工作过程为：角位移传感器 WDS35D 通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过 A/D 采样后反馈给主控制器。
控制器 根据角度传感器反馈信号进行 PID 数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的 闭环控制，使用按键调节 P 、D 的值，同时由显示模块显示当前的 P 、D 值。
关键字： 倒立摆、直流电机、 MC9S12XS12单8 片机 、角位移传感器 WDS35、D PD 算法 目录一、设计任务与要求 (3)1 设计任务 (3)2 设计要求 (3)二 系统方案 (4)1 系统结构 (4)2 方案比较与选择 (4)（ 1） 角度传感器方案比较与选择 (4)（ 2） 驱动器方案比较与选择 (5)三 理论分析与计算 (5)简易旋转倒立摆及控制装置（ C 题）1 电机的选型 (5)2 摆杆状态检测 (5)3驱动与控制算法 (5)四电路与程序设计 (6)1 电路设计 (6)（ 1）最小系统模块电路 (6)（2）5110显示模块电路设计 . (6)（ 3）电机驱动模块电路设计 (6)（4）角位移传感器模块电路设计 (6)（ 5）电源稳压模块设计 (7)2 程序结构与设计 (8)五系统测试与误差分析 (8)测试方案 (8)测试使用仪器 (8)测试结果与误差分析 (9)6 结论 (10)参考文献 (10)附录 1 程序清单（部分） (11)附录 2 主板电路图 (13)附录 3 主要元器件清单 (13)、设计任务与要求1 设计任务设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。
旋转倒立摆的结构如图1 所示。
电动机A固定在支架B上，通过转轴F 驱动旋转臂C旋转。
全国大学生电子设计竞赛综合测评题论文报告
放大器的应用[摘要]集成运放裨上是一种高增益直流放大、直流放大器既能放大变化极其缓慢的直流信号，下限频率可到零；又能放大交流信号，上限频率与普通放大器一样，受限于电路中的电容或电感等电抗性元器件。
集成运放和外部反馈网络相配置后，能够在它的输出和输入之间建立起种种特定的函数关系，故而称它为“运算”放大器。
本课程设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路，电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块，每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建，通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求。
[关键词]运算放大器LM324、加法器、滤波器、比较器目录一、设计任务 (1)二、设计方案及比较 (2)1. 三角波产生器 (2)2. 加法器 (2)3. 滤波器 (2)4. 比较器 (3)三、电路设计及理论分析 (3)四、电路仿真结果及分析 (4)1.U端口 (4)1o2.U端口 (4)1i3.U端口 (4)2i4.U端口 (4)2o5.U端口 (4)3o五、总结 (4)一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1（a），实现下述功能：使用低频信号源产生Hz f V t f u i 500)(2sin 1.0001==π的正弦波信号， 加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ，1o u 如图1（b ）所示,1T =0.5ms ，允许1T 有±5%的误差。
图中要求加法器的输出电压11210o i i u u u +=。
2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量，选出0f 信号为2o u ,2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号，用示波器观察无明显失真。
2o u 信号再经比较器后在1k Ω 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。
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。
全国大学生电子设计大赛实验报告
指导老师：
成员：**
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信号波形合成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验电路
摘要：本作品主要用于非正弦信号的分解与合成实验验证，包括电源电路模块，方波信号产生模块，波形滤波模块，波形移相，波形合成模块、测量显示模块等。通过方波振荡器电路产生分别产生150MHz的波形，利用分频器分频出10kHz、30kHz正弦波信号，然后对两个正弦波信号进行滤波，在进行幅度调制，然后加到加法器中合成方波信号。两个正弦波信号的幅度通过单片机采样，由液晶屏显示出来。
实际电路图如下：
图5滤波电路
2.2.4波形移相模块
通过对方波信号频谱的分析以及MATLAB仿真可知，6V、10kHz的正弦波信号和2V、30kHz的正弦波信号在相位一致时，能够合成所需要的波形信号。由于前端对两路信号进行了滤波，造成了相位偏移，故需通过移相电路使得两路信号相位一致，本设计采用电路简单的RC电路，设定合适的电容和变阻值,能够满足设计需要。见图6所示
（1）方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz和30kHz的正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系；
（2）产生的信号波形无明显失真，幅度峰峰值分别为6V和2V；
（3）制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz和30kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V，合成波形的形状如图2所示。
Fs待测信号
图3总体设计图
2.2各模块的设计及功能实现
2.2.1波形产生模块
题目要求产生频率为10KHz、30KHz的正弦波信号，我们用555方波振荡电路，输出稳定的10KHz、30KHz方波。
2.2.2方波分频模块
图4分频电路图
电子设计大赛实验报告
2014年江苏省大学生电子设计竞赛实验报告无线电能传输装置（F题）2014年8月15日摘要：本设计基于磁耦合式谐振荡电路来进行无线电能传输，点亮LED灯。
由于输入和输出都是直流电的形式，因此本系统将分为以下四个部分：第一部分为驱动电路（DC-AC），为使直流分量转化成交流电并通过耦合线圈将电能传输给负载，采用LC谐振的方式让回路中电容和电感构成一个二阶LC谐振电路，驱动MOS管形成交流电。
第二部分为发射电路（AC-AC），应用电磁感应原理，在二次线圈中产生感应电流并输给接受电路。
第三部分为电能转换电路（AC-DC），输出的感应交流电经整流桥桥式整流后流入升压电路。
第四部分为升压电路（DC-DC），对整流之后的直流进行升压，防止整流后的电压无法驱动LED。
本设计分模块搭建并对各个部分电路进行原理分析。
在调试时，采用分模块调试，根据调试结果修改参数，最终形成一个完整的稳定系统。
关键词：磁耦合式谐振荡电路 LC振荡电路桥式整流 DC-DC升压[Abstract]The design is based on magnetic resonance oscillation circuit coupled to the wireless power transmission, lit LED lights. Since the input and output are in the form of direct current, so the system will be divided into the following four parts: The first part of the drive circuit (DC-AC), is converted into alternating current so that the DC component and the power transmission through the couplingcoil to the load, using LC resonant circuit in a manner so that the capacitance and inductance form a second order LC resonant circuit, the AC drive MOS tube formation. The second part is the transmitter circuit (AC-AC), application of the principle of electromagnetic induction, induced current in the secondary coil and lost to accept circuit. The third part is the power converter circuit (AC-DC), alternating current output induced by the flow into the booster circuit bridge rectifier bridge rectifier. The fourth part is the boost circuit (DC-DC), DC rectified after boosting prevent rectified voltage can not drive LED. The designof the various parts of sub-module structures and principles of circuit analysis. When debugging, using sub-modules debug, modify parameters based debugging results, eventually forming a complete stabilization system.[Key words]Magnetically coupled harmonic oscillator circuit LC oscillator circuit bridge rectifier DC-DC boost目录Equation Chapter 1 Section 12014年江苏省大学生电子设计竞赛实验报告 (1)无线电能传输装置（F题） (1)摘要：本设计基于 (1)关键词： (1)磁耦合式谐振荡电路 LC振荡电路桥式整流 DC-DC升压 (1)1系统方案 (4)1.1发射驱动电路方案的论证及分析 (5)1.2接收电路方案的论证及分析： (6)1.3输出电路方案的论证和选择： (6)2系统理论分析与计算 (7)2.1电路设计分析及原理 (7)2.1.1发射驱动电路的设计分析 (8)2.1.2接收电路的分析 (9)2.1.3 输出电路的分析 (9)2.2 发射驱动回路器件的选择及参数计算 (10)2.3接收电路回路器件的选择及参数计算 (11)2.4 发射与接收线圈的选择及参数计算 (11)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发射驱动电路字系统框图与电路原理图 (12)3.1.3接收电路系统框图与电路原理图 (12)3.1.4发射电路原理 (13)4测试方案与测试结果 (13)4.1测试方案 (13)4.2测试条件与仪器 (13)4.3测试过程及分析 (14)4.3.1测试数据 (14)4.3.2测试结论 (15)附录： (16)发射部分： (16)接收部分： (16)输出部分： (16)1系统方案题目分析：图1 电能无线传输装置结构框图题目给出的电路功能结构框图如图1所示，输入直流电压U1=15V，输入直流电流I1≤1A，驱动电路将流入的直流逆变成交流。
江苏大学生电子设计竞赛E题设计报告等奖
江苏大学生电子设计竞赛E题设计报告等奖 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】2018年江苏省大学生电子设计竞赛设计报告（一等奖）竞赛选题：E 题 变流器负载试验中的能量回馈装置（本科）1. 任务设计并制作一个变流器及负载试验时的能量回馈装置，其结构如图1所示。
变流器进行负载试验时，需在其输出端接负载。
通常情况下，输出电能消耗在该负载上。
为了节能，应进行能量回馈。
负载试验时，变流器1（逆变器）将直流电变为交流电，其输出通过连接单元与变流器2（整流器）相连，变流器2将交流电转换成直流电，并回馈至变流器1的输入端，与直流电源一起共同给变流器1供电，从而实现了节能。
图1 变流器负载试验中的能量回馈装置2．要求（1）变流器1输出端c 、d 仅连接电阻性负载，变流器1能输出50Hz 、25V 、2A 的单相正弦交流电。
（20分）（2）在要求（1）的条件下，变流器1输出交流电的频率范围可设定为2Hz~100Hz ，步进1Hz 。
（15分）（3）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，系统能实现能量回馈，变流器1输出电流I 1 = 1A 。
（20分）+_U 1（4）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，变流器1输出电流I1 = 2A，要求直流电源输出功率P d越小越好。
（35分）（5）其他。
（10分）（6）设计报告（203．说明（1）图1所示的变流器1及能量回馈装置仅由直流电源供电，直流电源可采用实验室的直流稳压电源。
（2）图1中的“连接单元”可根据变流器2的实际情况自行确定。
（3）电路制作时应考虑测试方便，合理设置测试点。
（4）能量回馈装置中不得另加耗能器件。
（5）图1中，a、b与c、d端应能够测试，a、c端应能够测量电流；c、d 端应能够断开，另接其他阻性负载。
0摘要本设计是一种采用STC12C5A60S2单片机为主控的变流器负载试验中的能量回馈装置。
电子设计竞赛课程设计报告
江苏大学《电子设计竞赛课程设计》报告设计题目：智能电能收集充电器专业班级：电气卓越1202 ****：**学生学号： ********** 指导老师：黄振跃徐雷钧陈坤华完成日期： 2015年1月4日课题名称：智能电能收集充电器一、设计任务与要求：设计并制作一个电能收集充电器，充电器及测试原理示意图如图1。
该充电器的核心为直流电源变换器，它从一直流电源中吸收电能，以尽可能大的电流充入一个可充电池。
直流电源的输出功率有限，其电动势E s在一定范围内缓慢变化，当E s为不同值时，直流电源变换器的电路结构，参数可以不同。
监测和控制电路由直流电源变换器供电。
由于E s的变化极慢，监测和控制电路应该采用间歇工作方式，以降低其能耗。
可充电池的电动势E c=3.6V，内阻R c=0.1Ω。
图1 测试原理示意图（E和E c用稳压电源提供，R d用于防止电流倒灌）s1、基本要求（1）在Rs=100Ω，Es=10V～20V时，充电电流Ic大于（Es-Ec）/（Rs+Rc）。
（2）在Rs=100Ω时，能向电池充电的Es尽可能低。
（3）Es从0逐渐升高时，能自动启动充电功能的Es尽可能低。
（4）Es降低到不能向电池充电，最低至0时，尽量降低电池放电电流。
（5）监测和控制电路工作间歇设定范围为 0.1 s～5s。
2、发挥部分（1）在Rs=1Ω，Es=1.2V～3.6V时，以尽可能大的电流向电池充电。
（2）能向电池充电的Es尽可能低。
当Es≥1.1V时，取Rs =1Ω；当Es＜1.1V时，取Rs =0.1Ω。
（3）电池完全放电，Es从0逐渐升高时，能自动启动充电功能（充电输出端开路电压＞3.6V，短路电流＞0）的Es尽可能低。
当Es≥1.1V时，取Rs =1Ω；当Es＜1.1V时，取Rs=0.1Ω。
（4）降低成本。
（5）其他。
二、设计说明：摘要：本设计包括MC34063构成的Buck直流-直流转换器(即DC-DC转换器)电路，MC34063构成的Boost型DC-DC电路，高侧电流检测电路以及由MSP430单片机构成的监控电路。
2018年TI杯大学生电子设计竞赛题A-电流信号检测装置_电子设计竞赛报告
电子设计竞赛报告一、实验题目：如图1所示，由任意波信号发生器产生的信号经功率放大电路驱动后，通过导线连接10Ω电阻负载，形成一电流环路；设计一采用非接触式传感的电流信号检测装置，检测环路电流信号的幅度及频率，并将信号的参数显示出来。
图1 信号检测图二、测试电流方案：任意波信号发生器产生的信号经功率放大电路驱动后，通过导线连接10Ω电阻负载，形成一电流环路，然后将导线经过一个通过用漆包线在锰芯磁环上绕制的线圈，线圈的两端接上一个8.2Ω的电阻，把电流转化为电压，然后经过一个差分放大器，把小电压转化为大电压便于测量。
最后可以得到输出电压和环路电流的线性关系，当测得输出电压过后就可以计算出环路电流了，即测得了环路电流值。
三、线圈绕制及测试结果：（1）线圈绕制：用漆包线在锰芯磁环上绕制线圈，缠绕前需要制作一个梭子帮助绕制导线，缠绕过程中需要待上线织手套防止手汗影响线圈性能，缠绕大概100圈左右，注意线圈需要缠紧，最后线圈缠绕过后用胶布缠绕上，用砂纸打磨线圈的两端。
（2）N2线圈匝数测量把函数发生器与功率放大器，10Ω电阻相连接，同时导线要绕过线圈，线圈的两端接上一个电阻。
先改变函数发生器两端的电压，然后观察电阻两端的电压的变化，最后根据V1 R1n1=V2R2n2其中n1=1,R1=10Ω。
图2 8.2Ω所接线圈比值由图2和数据可以得到在10Ω的电阻的两端的电压较小的时候，测得的数据误差较大，可以去掉前面三个误差比较大的数据，得到的数据求平均值，得到的线圈的匝数为n 2=108.3301，可得匝数约为108匝。
由数据可得，在频率大于400HZ的时候，输出电压的大小不随函数发生器频率的改变而改变，在250HZ到400HZ的时候，输出电压的大小不随函数发生器频率的改变而变化较小，在小于250HZ的时候，输出电压的大小不随函数发生器频率的改变而变化较大。
图3 7.1Ω所接线圈比值由图3和数据可以得到在10Ω的电阻的两端的电压较小的时候，测得的数据误差较大，可以去掉前面五个误差比较大的数据，得到的数据求平均值，得到的线圈的匝数为n2=107.3434，可得匝数约为107匝。
最新江苏省大学生电子设计竞赛E题设计报告(一等奖)资料
2018年江苏省大学生电子设计竞赛设计报告（一等奖）竞赛选题：E题变流器负载试验中的能量回馈装置（本科）1.任务设计并制作一个变流器及负载试验时的能量回馈装置，其结构如图1所示。
变流器进行负载试验时，需在其输出端接负载。
通常情况下，输出电能消耗在该负载上。
为了节能，应进行能量回馈。
负载试验时，变流器1（逆变器）将直流电变为交流电，其输出通过连接单元与变流器2（整流器）相连，变流器2将交流电转换成直流电，并回馈至变流器1的输入端，与直流电源一起共同给变流器1供电，从而实现了节能。
+_U1图1 变流器负载试验中的能量回馈装置2．要求（1）变流器1输出端c、d仅连接电阻性负载，变流器1能输出50Hz、25V 0.25V、2A的单相正弦交流电。
（20分）（2）在要求（1）的条件下，变流器1输出交流电的频率范围可设定为20Hz~ 100Hz，步进1Hz。
（15分）（3）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，系统能实现能量回馈，变流器1输出电流I1 = 1A。
（20分）（4）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，变流器1输出电流I1 = 2A，要求直流电源输出功率P d越小越好。
（35分）（5）其他。
（10分）（6）设计报告（20分）3．说明（1）图1所示的变流器1及能量回馈装置仅由直流电源供电，直流电源可采用实验室的直流稳压电源。
（2）图1中的“连接单元”可根据变流器2的实际情况自行确定。
（3）电路制作时应考虑测试方便，合理设置测试点。
（4）能量回馈装置中不得另加耗能器件。
（5）图1中，a、b与c、d端应能够测试，a、c端应能够测量电流；c、d 端应能够断开，另接其他阻性负载。
0摘要本设计是一种采用STC12C5A60S2单片机为主控的变流器负载试验中的能量回馈装置。
其逆变板单片机采用查表法，输出SPWM到H桥，将输入的38v直流电压，逆变到25v 交流电输出，通过按键能控制其输出20~100Hz的正弦波，1Hz步进。
2018年江苏省大学生电子设计竞赛E题设计报告(一等奖)
2018年江苏省大学生电子设计竞赛E题设计报告(一等奖)2018年江苏省大学生电子设计竞赛设计报告（一等奖）竞赛选题：E 题 变流器负载试验中的能量回馈装置（本科）1. 任务设计并制作一个变流器及负载试验时的能量回馈装置，其结构如图1所示。
变流器进行负载试验时，需在其输出端接负载。
通常情况下，输出电能消耗在该负载上。
为了节能，应进行能量回馈。
负载试验时，变流器1（逆变器）将直流电变为交流电，其输出通过连接单元与变流器2（整流器）相连，变流器2将交流电转换成直流电，并回馈至变流器1的输入端，与直流电源一起共同给变流器1供电，从而实现了节能。
图1 变流器负载试验中的能量回馈装置2．要求（1）变流器1输出端c 、d 仅连接电阻性负载，变流器1能输出50Hz 、25V 0.25V 、2A 的单相正弦交流电。
（20分）（2）在要求（1）的条件下，变流器1输出交流电的频率范围可设定为2Hz~100Hz ，步进1Hz 。
（15分）（3）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，系统能实现能量回馈，变流器1输出电流I 1 = 1A 。
（20分）（4）变流器1与能量回馈装置按图1所示连接，变流器1输出电流I 1 = 2A ，+_U 1端应能够断开，另接其他阻性负载。
0摘要本设计是一种采用STC12C5A60S2单片机为主控的变流器负载试验中的能量回馈装置。
其逆变板单片机采用查表法，输出SPWM到H桥，将输入的38v直流电压，逆变到25v交流电输出，通过按键能控制其输出20~100Hz的正弦波，1Hz步进。
经过工频变压器隔离后，输入给回馈装置，其采用单片机控制的BOOST电路，闭环控制其电流输出，由于在特定电流下，电路效率基本是恒定的，故能控制环路中逆变部分的输出交流电流。
通过按键能步进调节其电流大小。
整体设计符合题目要求。
1设计方案工作原理1.1预期实现目标定位设计并制作一个变流器及负载试验时的能量回馈装置。
变流器进行负载试验时，需在其输出端接负载。
2018年全国大学电子设计竞赛(TI杯)一等奖 方案 报告 F题 无线话筒扩音系统
2018年全国大学生电子设计竞赛（TI杯）无线话筒扩音系统（F题）摘要本作品制作了一个短距无线话筒扩音系统，主要包括无线话筒和无线话筒接收机两部分。
无线话筒采用FM调制方式，载波频率为88MHz~108MHz，频率间隔200kHz, 音频信号带宽为40Hz~15kHz，使用两节1.5V电池供电，同时两只无线话筒可以在开机时自动检测信道占用情况并规避干扰信号。
无线话筒接收机由成品收音机改装，可以对两只无线话筒进行扩音或混声扩音，8欧负载下最大输出功率达到0.5W，通信距离大于10米。
关键词：无线话筒，扩音，FM，收音机AbstractThis work has produced a short-range wireless microphone amplification system, which mainly includes a wireless microphone and a wireless microphone receiver. The wireless microphone adopts FM modulation mode, the carrier frequency is 88MHz~108MHz, the frequency interval is 200kHz, the audio signal bandwidth is 40Hz~15kHz, and it is powered by two 1.5V batteries. At the same time, two wireless microphones can automatically detect channel occupancy and avoid when booting. Interference signal. The wireless microphone receiver is modified by the finished radio, which can be used for sound amplification or mixed sound amplification of two wireless microphones. The maximum output power is 0.5W under a load of 8 ohms, and the communication distance is greater than 10 meters.Key Words: Wireless Microphone, Audio Amplification, FM, Radio一、方案论证（一）系统方案描述本系统主要由无线话筒和无线话筒接收机两个部分构成，两部分的结构图分别如图1和图2所示。
全国大学生电子设计竞赛—设计总结报告字体要求
全国大学生电子设计竞赛—设计总结报告字体要求全国大学生电子设计竞赛—设计总结报告字体要求设计总结报告字体要求一级标题：小二号黑体，居中占五行，标题与题目之间空一个汉字的空。
二级标题：三号标宋，居中占三行，标题与题目之间空一个汉字的空。
三级标题：四号黑体，顶格占两行，标题与题目之间空一个汉字的空。
四级标题：小四号粗楷体，顶格占一行，标题与题目之间空一个汉字的空。
标题中英文字体均采用“TimesNewRoman”，字号同标题字号。
(此处为四号字)四级标题以下的分级标题：五号标宋。
图序、图题：小五号宋体，居中排于图的正下方。
表序、标题：小五号黑体，居中排于表的正上方。
图和表中的文字：六号宋体。
表格四周封闭，表跨页时另起表头。
图和表的注释、注脚：六号宋体。
数学公式居中排，公式中字母正斜体和大小写前后要统一。
扩展阅读：202*年全国大学生电子设计竞赛设计报告的评分标准分析202*年全国大学生电子设计竞赛设计报告评分标准分析设计总结报告的评分标准分析项目方案设计与论证（14分）理论计算（14分）电路图及设计文件（6分）测试方法与数据（9分）结果分析（4分）设计总结报告的工整性（3分）总分内容方案比较正确性优良程度满分4648642441评分备注完成程度正确性完整性规范程度方法正确性数据完整性测试仪器（型号）4350参考官方全国大学时电子设计竞赛教程一、电子设计竞赛设计总结报告评分标准和组成1.设计总结报告的评分标准全国大学生电子设计竞赛作品由基本制作部分、发挥制作部分和设计总结报告3部分组成，总分150分设计总结报告是电子设计竞赛作品的一个重要组成部分，占总分的1/3，即50分。
注意：从202*年开始有一个变化，不同赛题的设计总结报告的评分项目和评分标准是不同的。
从202*年开始，竞赛分为本科组和高职高专组分别出题进行比赛，高职高专组的设计总结报告为20分。
从202*年开始，本科组的设计总结报告为30分。
今年的具体评分要求参考本届赛题要求。
全国大学生电子设计竞赛试题设计报告
2017年全国大学生电子设计竞赛试题设计报告四旋翼自主飞行器探测跟踪系统（C题）【本科组】廖聪，吴雨航，张锦华摘要：根据四旋翼飞行器飞行原理，首先根据设计方案采购了飞行器机体模型，选择合适的直流无刷电机作为系统动力装置，选取了功能强大且容易开发的微处理器、传感器和相关电子元器件，并做了大量的系统软硬件调试工作，最终完成了整体设计。
根据系统动力学模型设计控制算法，设计控制系统控制规律，主要包括两个控制回路姿态控制回路、位置控制回路。
在仿真软件平台上，进行控制算法验证及实验研究，优化飞行控制算法参数。
最后，设计实时性高的控制系统软件程序，进行相关实验调试工作，最终设计出能够实现一键飞行探测跟踪的四旋翼自主飞行器。
关键词：ATMEGA2560 瑞萨R5F523T5ADFM MPU6000陀螺仪超声传感器一、系统方案根据设计任务的要求，本系统包括飞行控制模块、驱动模块、飞行导航模块、测距模块等。
1、飞行控制模块的选择飞行控制模块是四旋翼自主飞行器的核心。
按照题目要求，飞行控制模块由ATMEGA2560处理器的开发板专门实现飞行控制算法。
为了实现自主飞行探测跟踪，必须要形成控制的闭环回路，必须要有检测和反馈系统状态的传感器，包括四旋翼的姿态、经纬度、航向、高度、空速、角速率等信号。
目前看来，国内外普遍应用MEMS器件来获取姿态、高度、空速、经纬度等信息。
此外这中间还需要有A/D采样电路、信号调理电路对采集的电信号进行必要的转换和简单的滤波。
针对四旋翼飞行器，控制方法有PID控制、反步法、滑模控制等飞行控制算法，我们采用经典的PID控制算法。
2、驱动模块的选择方案一：采用普通直流电机。
普通直流电机有价格低廉、使用简单等优点，但其扭矩较小，可控性差，此系统要求控制精度高、速度快、且质量要小，所以直流电机一般不能满足要求。
方案二：采用无刷直流电机，其具有响应速度快、较大的启动转矩，从零转速至额定转速具备可提供定转矩的性能。
[整理]年江苏省大学生电子设计竞赛ti杯试题汇总
![[整理]年江苏省大学生电子设计竞赛ti杯试题汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/5b57f6e2b9f3f90f76c61b8b.png)
2012年江苏省大学生电子设计竞赛（TI 杯）试题参赛注意事项（1）2012年8月5日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在A 、B 、C 、D 、E 题目中任选一题；高职高专组参赛队原则上在F 、G 、H 题中任选一题，也可以选择其他题目。
（2）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。
（3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（4）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。
（5）2012年8月8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。
微弱信号检测装置（A 题）【本科组】一、任务设计并制作一套微弱信号检测装置，用以检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，并数字显示出该幅度值。
为便于测评比较，统一规定显示峰值。
整个系统的示意图如图1所示。
正弦波信号源可以由函数信号发生器来代替。
噪声源采用给定的标准噪声（wav 文件）来产生，通过PC 机的音频播放器或MP3播放噪声文件，从音频输出端口获得噪声源，噪声幅度通过调节播放器的音量来进行控制。
图中A 、B 、C 、D 和E 分别为五个测试端点。
图1 微弱信号检测装置示意图 二、要求1. 基本要求（1）噪声源输出V N 的均方根电压值固定为1V ±0.1V ；加法器的输出V C =V S +V N ，带宽大于1MHz ；纯电阻分压网络的衰减系数不低于100。
（2）微弱信号检测电路的输入阻抗R i ≥1 M Ω。
（3）当输入正弦波信号V S 的频率为1 kHz 、幅度峰峰值在200mV ~2V 范围内时，正弦波信号源微弱信号 检测电路噪声源V S V NV C V o 纯电阻 分压网络显示 电路加法器V i A BCDE检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过5%。
2018江苏省STEM电子创意设计竞赛主题与规则
2018江苏省STEM电子创意设计竞赛主题与规则为进一步贯彻落实《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》（国发〔2017〕35号）和江苏省教育厅《关于公布2018年中小学生竞赛活动项目的通知》（苏教基〔2018〕2号）精神，普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法，不断提高青少年科学素养，营造讲科学、爱科学、学科学、用科学的浓厚氛围，加快推进学校创客空间建设，用科学素质行动和国家赛事服务进行学习检验，促进素质教育和创新教育的全面发展，依据本省中小学校实际情况开展本项赛事。
实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。
——国务院《新一代人工智能发展规划》有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力。
——教育部《教育信息化“十三五”规划》一、STEM电子创意设计竞赛目的STEM电子创意设计竞赛参赛对象为中小学生，要求参加比赛的代表队自行完成设计制作、编制机器人运行程序、调试和操作机器人。
现场展示时，参赛队员在特定的参赛场地上，按照一定的规则进行比赛演示和操作。
STEM电子创意设计竞赛的目的是检验青少年对编程技术的理解和掌握程度，激发我国青少年对人工智能编程技术的兴趣，培养编程思维、科技创新能力。
二、参赛范围（1）参赛对象：小学，初中，高中，职高（2）竞赛内容：个人赛，团体赛（3）个人赛：一个人一队。
团体赛：3人一队三、竞赛器材Arduino编程软件、开源智能电子硬件（交互式可编程创意模块套装）、结构件及相关专用配件。
四、STEM电子创意设计竞赛赛主题本届STEM电子创意设计竞赛主题为：“探秘寻踪”，赛事理念为：“提升电子科技技能、筑就创新思维、实现科技创造梦想”，旨在促进中小学生了解智能应用技术在帮助人类获取知识方面的作用，并使得同学们在探索智能控制知识、技能的过程中塑造成科技创新人才。
江苏大学第六届电子设计竞赛
江苏大学第六届电子设计竞赛江苏大学教务处文件江大教〔2020〕87号关于举办“江苏大学第六届电子设计竞赛”暨“2020年江苏省电子设计竞赛”选拔赛的通知各学院及有关单位：为培养大学生的创新能力、协作精神，配合学校“创新学分”工作的实施，加强学生动手能力和工程实践能力，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力，鼓舞和引导宽敞学生依靠专业进行科技创新，吸引、鼓舞宽敞学生积极参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出制造条件。
经研究决定，我校将举办江苏大学第六届电子设计竞赛，竞赛由电气信息工程学院承办，电气学院科协、电工电子实验教学示范中心、京江学院协办。
本次竞赛在继承以往相关竞赛方法的基础上，以紧密结合教学实际、着重基础、注重前沿,与全国及江苏省电子设计竞赛接轨为目标，配合学校“创新学分”工作，本着“开拓、创新、实践”的原则，以“强基础、出精品、求创新、重实践”为宗旨，进一步加强过程的理论指导和对获奖选手的后期培养力度。
为切实组织好本次竞赛活动，学校专门成立江苏大学第六届电子设计竞赛暨2020年江苏省电子设计竞赛选拔赛组织委员会、工作组和专家评审委员会。
组委会全面负责活动的组织工作，工作组负责全面宣传发动、组织报名、作品收集和组织参赛作品的评审工作，专家评审委员会委员要紧由相关专家组成，专家评审委员会负责参赛作品的评审工作。
各单位应高度重视，精心组织，充分发挥学生的积极性、主动性和制造性，调动宽敞师生的参与热情，通过本次活动进一步推动我校大学生创新创业教育迈向一个更高层次。
附件1:第六届电子设计竞赛暨2020年江苏省电子设计竞赛选拔赛组织实施细则附件2:《江苏大学第六届电子设计竞赛参赛报名表》附件3:《江苏大学第六届电子设计竞赛实验室使用登记表》附件4:《江苏大学第六届电子设计竞赛作品登记表》附件5:《江苏大学第六届电子设计竞赛论文写作要求》附件6：《江苏大学第六届电子设计竞赛竞赛赛题》教务处二〇一三年十二月十八日江苏大学教务处2020年12月28日印发附件1：江苏大学第六届电子设计竞赛暨2020年江苏省电子设计竞赛选拔赛组织实施细则一、组织机构主办单位：教务处校团委承办单位：电气信息工程学院协办单位：电气学院科协、电工电子实验教学中心、京江学院由校领导和教务处、校团委与电气信息工程学院的领导组成江苏大学第六届电子设计竞赛暨2020年江苏省电子设计竞赛选拔赛组委会和工作组，负责和谐相关工作，电气信息工程学院负责组织实施竞赛相关活动。
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1:1 的工频变压器，但是实际使用
中有铜损和铁损，最后测出变压器效率为 96%。
注：连接部分可使用导线直接相连，使转化效率达到 设备（如三角插座示波器）测量。 2.3 整流升压部分电路
100% ，若如此则不能使用接地的
(1) 整流部分
用整流桥进行全波整流，同一时刻必然有
2 个二极管在导通，将产生 1.4V 左右的电压
的占空比、 f 为开关电源频率。 Vi 为输入电压、 VO为输出电压、由于使用同步整流方案，所
以没有续流二极管， VD 为肖特基二极管的电压降（这里设置为
根据电流公式
0）。 Io 为输出电流。
得到电感。 对于 BOOST 电路，
根据伏秒法则，
得到占空比 D ， 最后得到电感 L 为
计算得到 190uH 电感，这里采用这个数值附近的 220uH 的功率电感。
一样效果的虽不等宽但等幅的矩阵脉冲波形，方法是单极性
SPWM 调制 H 桥输出正弦波。
在系统初始化过后首先通过键盘设置输出频率
,进入 SPWM 脉宽计算程序 ,根据所设置频率
选择调制比，计算脉宽并确定最大值。在 SPWM 输出程序中 ,特殊功能寄存器进行设置并启
动计数器 ,开始输出 SPWM 波。
主程序 开始
就能够在电容的两端获得高于输入的电压。把迅速进行通断的晶体管置在输入和输出之间， 单片机的 ADC 检测其输出电流的实时情况， 经过与设定电流的比较， 实时调节通断比例 （占
空比），从而闭环控制输出的电流，达到闭环控制输出电流的目的。 1.3 系统结构工作原理
本系统通过采用 C51 单片机为主控的变流器负载试验中的能量回馈装置。 将输入的 38V
+
_
U1
图 1 变流器负载试验中的能量回馈装置
2． 要求
（1）变流器 1 输出端 c、 d 仅连接电阻性负载，变流器 1 能输出 50Hz 、 25V 0.25V 、2A 的单相正弦交流电。 （ 20 分）
（2）在要求（1 ）的条件下，变流器 1 输出交流电的频率范围可设定为 20Hz~ 100Hz ，步进 1Hz 。 （ 15 分）
2 核心部分电路设计
2.1 逆变电路 逆变电路通过单片机控制驱动芯片的通断控制
滤波之后变为正弦波。
H 桥逆变电路输出 SPWM 波，经过 LC
图 2 逆变部分电路图
2.2 变压器部分
为了避免变频器和 BOOST 电路直接连，地线耦合，无法识别高电位和低电位，电流就
不会起作用。所以这里必须要电气隔离。变压器这里采用
降（单个肖特基压降为 0.7V ）。于此同时，电路中变压器输出平均电流 1.5A ，考虑滤波电路
带来的峰值电流，这里选取 3 倍余量，选取大于 5A 的整流桥。
图 3 整流电路
（ 2） LC 滤波部分
电流纹波比 r 是开关电源最基本的设计参数之一。将 r 值设定为 0.4 左右，是考虑了电 源各应力参考后得到的最佳值。根据定义， r 值与电感电流平均值（斜坡中点值或直流分量
芯片驱动开关实现正弦逆变。 STM32 做为系统控制核心 ,配合 12 位高精度 D/A 模块精确控
制输出电压。系统具有良好的过流保护功能并可智能检测负载情况
,以控制系统工作状态。
方案二： 采用 STC12C5A60S2 ，能输出两路 PWM 波形控制驱动芯片驱动开关实现正弦 逆变。TC12C5A60S2 拥有 36 个 I/O 口并且具有两路 PWM 输出、 8 路 10 位 ADC 模数转换、
例如按键检测， 和显示电压电流状况， 此中 50 个数据，继而取平均值，使得到的数据
更加接近真实状况，抗干扰能力得到很大的提升。
4、竞赛工作环境条件
4.1 测试方案 采用先分别调试再整体调试， 且硬件测试与软件测试结合的方法， 以提高调试效率。 具
体测试方案如下： (1 ）硬件测试 整个过程中， 首先分模块搭建硬件电路并分别测试成功， 然后将分立的模块搭建在一起
（6）设计报告 （ 20 分）
项目
主要内容
满分
方案论证
比较与选择，方案描述
3
理论分析与计算
系统相关参数设计
5
电路与程序设计
系统原理框图与各部分的电路图， 系统软件流 5
程图
测试方案合理，测试结果完整性，测试结果分
测试方案与测试结果
5
析
设计报告结构及规范
摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性。
2
性
总分
2018 年江苏省大学生电子设计竞赛设计报告（一等奖）
竞赛选题： E 题 变流器负载试验中的能量回馈装置（本科） 1. 任务
设计并制作一个变流器及负载试验时的能量回馈装置，其结构如图 1 所示。 变流器进行负载试验时， 需在其输出端接负载。 通常情况下， 输出电能消耗 在该负载上。为了节能，应进行能量回馈。负载试验时，变流器 1（逆变器）将 直流电变为交流电，其输出通过连接单元与变流器 2（整流器）相连，变流器 2 将交流电转换成直流电， 并回馈至变流器 1 的输入端， 与直流电源一起共同给变 流器 1 供电，从而实现了节能。
0 摘要
本设计是一种采用 STC12C5A60S2 单片机为主控的变流器负载试验中的能量回馈装 置。其逆变板单片机采用查表法， 输出 SPWM 到 H 桥，将输入的 38v 直流电压， 逆变到 25v 交流电输出，通过按键能控制其输出 20~100Hz 的正弦波， 1Hz 步进。经过工频变压器隔离 后，输入给回馈装置，其采用单片机控制的 BOOST 电路，闭环控制其电流输出，由于在特 定电流下， 电路效率基本是恒定的， 故能控制环路中逆变部分的输出交流电流。 通过按键能 步进调节其电流大小。整体设计符合题目要求。
20
3．说明
（1）图 1 所示的变流器 1 及能量回馈装置仅由直流电源供电， 直流电源可采 用实验室的直流稳压电源。
（2）图 1 中的“连接单元”可根据变流器2 的实际情况自行确定。 （3）电路制作时应考虑测试方便，合理设置测试点。 （4）能量回馈装置中不得另加耗能器件。 （5）图 1 中， a、b 与 c、 d 端应能够测试， a、c 端应能够测量电流； c、d 端应能够断开，另接其他阻性负载。
端口初始化
PWM,ADC
初始化
总中 断 开 显 示 “welcome!”
延 时 100ms 清屏
计 算 并 显示 输 入 电 压 ， 输出电压，
显 示 设 置 的输 出 电 流
按键 检 测
图 6 逆变流程图
图 7 整流升压流程图
3.2 整流升压部分
主程序主要处理对时间要求不敏感的数据， 显示这些数据时刻采用数字平均滤波算法，采集
（ 5） BOOST稳压分析
在 MOS 管导通的时间里， 电感 L 会把流经的电流转变成为磁能来完成能量的贮存，
电
容 C 把流经的电感 L 的那一部分电流转变成为电荷来进行贮存。在
MOS 管关掉的时间里，
电感 L 会产生反向电动势叠加在电源上，输送给负载
R 并与续流二极管 D 组成回路，同时
电容 C 将电荷转换成电流向负载供电。若是这个进行通断的过程是不断进行反复的，那么
按照串连型开关电源的电容的推导公式，此中
C 是电容的容量、 Io 为一个模块个输出
电压、 △Up-p 为输出纹波电压， T 为 PWM 一个周期的时间。
C
Io V,把各个参数代入式子（ 2-8）得式（ 2-9），其结果为：
1
1
C
*
2127 F
2 * 0 . 01V 47 Khz
测试整体功能，然后进行联合测试。经测试， 我们的电量检测电路、 偏移电路和单片机控制
电路均工作正常。 (2 ）软件仿真测试 软件测试我们选择在搭好的硬件上直接测试，并借助串口调试窗口查看并分析运行数
据，结果正常。 4.2 测试仪器
1. 设计分析软件环境 AD9 电路绘制软件， KEIL4 等编程软件。 2. 仪器设备硬件平台 稳压电源，示波器，万用表等。 3. 配套加工安装条件 电烙铁、电钻等。
值）和电感电流总摆幅（交流纹波） △I 有关。 r 的大小应该在变换器设计初期确定，因为它
影响所有其他参数的选择，对于给定的开关频率，
r 值讲解表示出电感 L 的数值。
△I r
IC
目前最通用的电感设计规则是基于 r 的基础公式，首先设置 r=0.4,这适用于任何频率和 拓扑。输入电压 Vin 是 25V 交流整流后的电压， 大概是 34V ，输出电压为 38V 此中 D 为 PWM
方案二：全桥式驱动电路，桥电路是四个三极管或
MOS 管组成的振荡。全桥电路不容
易产生泻流，采用 IR2104 作为它的驱动芯片，该芯片结构简单性能可靠并且能极大地提升
电路的稳定性且降低了设计难度。
综合考虑设计完成难度，采用方案二。
（ 3）连接部分电路
为了避免变频器和升压电路直接相连， 地线耦合在一起， 无法识别高电位和低电位， 电
直流电压， 逆变到 25v 交流电输出， 通过按键能控制其输出 20~100Hz 的正弦波， 1Hz 步进。
经过工频变压器隔离后，输入给回馈装置，其采用单片机控制的
BOOST 电路，闭环控制其
电流输出。
图 1 系统结构
1.4 功能指标实现方法 根据题目任务，有如下系统设计： （ 1）要求 1 和 2 中，只要直流电源 DC 电压是稳定的，同负载下，输出的 AC 电压就
是稳定的，从而逆变部分可以采用开环设计。 （ 2）通过 1:1 的变压器隔离后，便于逆变器 1 和变流器 2 的单元设计，系统无需考虑
共地问题，降低系统设计和调试难度。 （ 3）由于在工作中，在特定电流下，电路效率基本是恒定的。所以本回馈电部分可闭
环稳定采集馈能流回变流器 1 的电流，去达到环路中变流器 1 的输出电流的目的。