电子创新设计与实践
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协助指导，锻炼了参与指导的研究生的实际工作能力； b). 全面接触一个实际项目从选题、立项、方案论证、详细设计、 实现与调试到最终产品考核与验证这样一个完整的过程 ； c). 减少了研究生招生的盲目性。
a).
3、电子设计竞赛的重要作用（续1） 、电子设计竞赛的重要作用（续1
（2）在培养学员意志品质上的作用 ）
ADS7816 VCC CLK DO CS 8 7 6 5
来自百度文库 2、电子创新设计活动的组织和培训模式（续1） 、电子创新设计活动的组织和培训模式（续1
（3）今年竞赛情况的几个重要数据： ）今年竞赛情况的几个重要数据：
① ② ③ ④ ⑤ 山东省电子设计竞赛时间：9月12日～15日。 学院比赛时间： 6月26日～7月2日。 学院向山东组委会报名时间：6月20日前。 学院参赛队数：20，根据学院比赛情况确定参数人员。 电子设计竞赛指导教师培训班：7月21～23日，鲁东大 学。
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 INT1 INT0 T1 T0 EA/VP X1 X2 RESET RD WR
1 2 3 4 5 6 7 8 9
P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
D5 1 2 3 4 REF IN+ INGND
1、电子创新设计的基本情况（续6） 、电子创新设计的基本情况（续6
• 四、评分标准
系统方案
项 目
主要内容 实现方法 方案论证 系统设计 结构框图 测量与控制方法 理论计算 检测与驱动电路设计 总体电路图 软件设计与工作流程图 创新发挥 结果分析 摘要 设计报告结构 图表的规范性
分数
12
理论分析与计算 设计 报告
2、电子创新设计活动的组织和培训模式
（1）组织： ）组织：
学院教务处统一组织，由电工电子实验中心具体落 实，教保处负责器件和设备保障，宣传处、学员旅、学 院队等单位共同协调指挥。
（2）队员选拔： ）队员选拔：
① 学院竞赛：今年6月26日（星期四）上午8:00～7月2日 （星期三）晚上20:00。题目和竞赛办法在校园网电工电 子实验中心网站公布。 ② 导师推荐：由有经验的导师保荐即可参加。
1、电子创新设计的基本情况（续2） 、电子创新设计的基本情况（续2
（3）电子设计竞赛的设计任务、评分和过程。 ）电子设计竞赛的设计任务、评分和过程。
竞赛要求学生在四天时间内完成指定6至7个题目之 中的任意一个的电子产品设计、制作、调试和论文写作。 满分150分，其中论文写作50分，实物制作包括基本 部分和发挥部分各50分。 竞赛题目在第一天上午8点网上公布。竞赛分两个阶 段，第一阶段由学生（每队3人）在老师指导下在本单位 完成竞赛要求的各项任务，并通过网络上报论文；第二阶 段为专家集中论文评阅和现场测试，要求所有参赛队携带 作品到指定地点参加测试。
1、电子创新设计的基本情况（续1） 、电子创新设计的基本情况（续1
（2）电子创新设计的一种重要方式－电子设 ）电子创新设计的一种重要方式－ 计竞赛的基本规律。 计竞赛的基本规律。
大学生电子设计竞赛是由国家教委和信息产业部共同 主办、全国各高校本科和专科大学生参加的全国性竞赛活 动，是教育部倡导的大学生4大学科竞赛之一。 全国大赛每两年举行一次，并分成多个赛区；山东省 每年举行一次竞赛。2008年为山东省竞赛，没有全国大赛。
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 DP ADCS1 ADCS2 DACS CLK DAT ATSCL ATSDA
20k D
XS2 6PIN
1 2 3 4 5 6
IN1 IN2 OUTA OUTB +5 GND
1 2 3 4 5 6 7 8 13 12 15 14 31 19 18 9
导师分别培训： ② 导师分别培训：
指导教师对学员进行深入的实践技能培训。学员参与指导教师的 科研活动，并在培训过程中准备好比赛中可能用到的各种功能电路板。 一般安排在暑假前后，由指导教师安排。
3、电子设计竞赛的重要作用
（1）在培养学员知识和技能上的作用 ）
① 提高学员电子技术理论的综合应用能力 ② 提高学员的自学能力和知识扩充能力 ③ 提高学员的实际设计和动手能力 ④ ⑤ 增强学员对产品设计全过程的了解 促进研究生的培养 ：
+5 +5 D4 1 2 3 4 REF IN+ INGND ADS7816 VCC CLK DO CS 8 7 6 5
+5 CLK DAT ADCS1
D1
+5
KCOL0 KCOL1 KCOL2 KCOL3 SCAN0 SCAN1 SCAN2 SCAN3 P3.3 P3.2
RM1 AT89C51 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28
• 全国大赛一等奖：保送研究生；三等功； • 全国二等奖和山东省一等奖：优先录取研究生； • 经济奖励。
1、电子创新设计的基本情况（续8） 、电子创新设计的基本情况（续8
• （5）近三年我院的参赛和获奖情况
2005年 参赛队数 国家一等奖 国家二等奖 山东省一等奖 山东省二等奖 成功参赛奖 6 1 0 2 2 2006年 12 3 4 5 2007年 24 0 3 7 5 7 合计 48 1 3 12 11 12
13
电路与程序设计
12
结果分析 设计报告结构 及规范性 总分 基本 要求 实际制作完成情况 完成第（1）项 完成第（2）项 发挥 部分 完成第（3）项 完成第（4）项 其他 总分
8
5 50 50 10 15 10 5 10 50
1、电子创新设计的基本情况（续7） 、电子创新设计的基本情况（续7
（4）学院对电子设计竞赛的有关奖励政策
电子创新设计与实践
电工电子实验中心 应朝龙
主要内容
1、电子创新设计的基本情况 2、电子创新设计活动的组织和培训模式 3、电子设计竞赛的重要作用 4、电子设计竞赛的知识要点 5、电子竞赛论文基本格式
1、电子创新设计的基本情况
（1）电子创新设计的基本内含 ）
电子创新设计指人们应用各种电子技术设计在功能、 电子创新设计 性能、组成或结构等方面具有一定创新性的电子设备或产 品的过程。 电子创新设计是一个非常广义的概念，只要在某一个 方面有一定的创新性，就可以称之为创新设计。 电子创新设计包含于各门课程学习、课程设计、毕业 设计和课余活动等过程中。
① 培养了学员的团队协作精神 ； ② 培养了学员的吃苦耐劳和拼搏精神； ③ 提高了学员的自信心。
4、电子设计竞赛的知识要点
（1）电子产品的基本结构
传感器及预处理
非电量模拟量 预处理 电量模拟量
输入通道
输出通道
输出控制信号
CPU
存储器
数据传输接口
总线信号
人机交互输入
人机交互输出
4、电子设计竞赛的知识要点（续1） 、电子设计竞赛的知识要点（续1
4、电子设计竞赛的知识要点（续2） 、电子设计竞赛的知识要点（续2
（3）竞赛前需要准备的功能模块 ）
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 主控板 键盘板及其驱动程序 显示板及其驱动程序 A/D转换板及其驱动程序 D/A转换板及其驱动程序 直流电机控制板 步进电机驱动板及其驱动程序 各种直流电源板
……
4、电子设计竞赛的知识要点（续3） 、电子设计竞赛的知识要点（续3
2、电子创新设计活动的组织和培训模式（续2） 、电子创新设计活动的组织和培训模式（续2
（4）培训过程： ）培训过程：
集中理论培训： ① 集中理论培训：
主要内容是在各种电子产品中具有共性的理论和实际设计知识， 包括部分CPU（如单片机、FPGA等）、开关量输入/输出接口电路、 光电隔离电路、显示电路、A/D转换、D/A转换、键盘等器件和电路 的基本工作原理以及如何采用它们构成电子系统等基本知识，使学员 基本掌握参赛所需要的基本理论和设计知识。
1、电子创新设计的基本情况（续3） 、电子创新设计的基本情况（续3
命题例子： 电动车跷跷板（ 命题例子： 电动车跷跷板（2007年 F题） 年 题 【本科组】 本科组】 一、任务
设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的 配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整， 调整步长不大于50mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以自 动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图 1和图2所示。
（2）涉及到的主要技术： ）涉及到的主要技术：
序号 1 2 3 4 5 6 7 内容名称 CPU技术 输入技术 输出技术 人机界面技术 数据传输接口技术 （总线技术） 传感技术 线路设计、安装和 调试方法 主要内容 单片机、FPGA、DSP、ARM等CPU，RAM、E2PROM、 FLASH等存储器件。 仪用放大器、变送器与滤波器、A/D转换器、V/F变换器、 光电隔离技术等， D/A转换器、功率放大器、继电器驱动、步进电机驱动等 键盘输入、拨码盘、LED显示、LCD显示、触摸屏等 RS232、RS422、RS485、I2C、SPI、USB、等总线技术 编码器、霍尔传感器、温度传感器、压力传感器等 原理图、印制板图的设计，线路板的安装和调试，机壳加工 和改造，产品外形设计等。
（4）印制板设计方法 ）
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 印制板设计的基本步骤 原理图设计的注意事项 元器件的布局要求 特殊元件位置的确定 印制板的布线 印制板中的接地线布置方式 电源线的布置 其它注意事项
采用单片机的主控板
1 2 3 4 VD1 LM385-2.5 D 3 2 R2 2k 1
REF
1、电子创新设计的基本情况（续5） 、电子创新设计的基本情况（续5
• 三、说明
• • • • • • • • • （1）跷跷板长1600mm、宽300mm，为便于携带也可将跷跷板制成折叠形 式。 （2）跷跷板中心固定在直径不大于50mm的半圆轴上，轴两端支撑在支架上， 并保证与支架圆滑接触，能灵活转动。 （3）测试中，使用参赛队自制的跷跷板装置。 （4）允许在跷跷板和地面上采取引导措施，但不得影响跷跷板面和地面平整。 （5）电动车(含加在车体上的其它装置)外形尺寸规定为：长≤300mm，宽 ≤200mm。 （6）平衡的定义为A、B两端与地面的距离差d=∣dA-dB∣不大于40mm。 （7）整个行程约为1600mm减去车长。 （8）测试过程中不允许人为控制电动车运动。 （9）基本要求（2）不能完成时，可以跳过，但不能得分；发挥部分（1）不 能完成时，可以直接从（2）项开始，但是（1）项不得分。
mm 1600
90 C
B
800mm A dA
90
C 70mm
B dB
m 400m m 200m
A
配重物体
图1 起始状态示意图
图2 平衡状态示意图
1、电子创新设计的基本情况（续4） 、电子创新设计的基本情况（续4
• • • • • • • • • • • • • • • 二、要求 1.基本要求 基本要求 在不加配重的情况下，电动车完成以下运动： （1）电动车从起始端A出发，在30秒钟内行驶到中心点C附近； （2）60秒钟之内，电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5秒钟， 并给出明显的平衡指示； （3）电动车从（2）中的平衡点出发，30秒钟内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷 跷板末端B不大于50mm）； （4）电动车在B点停止5秒后，1分钟内倒退回起始端A，完成整个行程； （5）在整个行驶过程中，电动车始终在跷跷板上，并分阶段实时显示电动车行驶 所用的时间。 2.发挥部分 发挥部分 将配重固定在可调整范围内任一指定位置，电动车完成以下运动： （1）将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点 300mm以外、90°扇形区域内某 一指定位置（车头朝向跷跷板），电动车能够自动驶上跷跷板，如图3所示： （2）电动车在跷跷板上取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上； （3）将另一块质量为电动车质量10％～20％的块状配重放置在A至C间指定的位 置，电动车能够重新取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上； （4）电动车在3分钟之内完成（1）～（3）全过程。 （5）其他。
a).
3、电子设计竞赛的重要作用（续1） 、电子设计竞赛的重要作用（续1
（2）在培养学员意志品质上的作用 ）
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来自百度文库 2、电子创新设计活动的组织和培训模式（续1） 、电子创新设计活动的组织和培训模式（续1
（3）今年竞赛情况的几个重要数据： ）今年竞赛情况的几个重要数据：
① ② ③ ④ ⑤ 山东省电子设计竞赛时间：9月12日～15日。 学院比赛时间： 6月26日～7月2日。 学院向山东组委会报名时间：6月20日前。 学院参赛队数：20，根据学院比赛情况确定参数人员。 电子设计竞赛指导教师培训班：7月21～23日，鲁东大 学。
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 INT1 INT0 T1 T0 EA/VP X1 X2 RESET RD WR
1 2 3 4 5 6 7 8 9
P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
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1、电子创新设计的基本情况（续6） 、电子创新设计的基本情况（续6
• 四、评分标准
系统方案
项 目
主要内容 实现方法 方案论证 系统设计 结构框图 测量与控制方法 理论计算 检测与驱动电路设计 总体电路图 软件设计与工作流程图 创新发挥 结果分析 摘要 设计报告结构 图表的规范性
分数
12
理论分析与计算 设计 报告
2、电子创新设计活动的组织和培训模式
（1）组织： ）组织：
学院教务处统一组织，由电工电子实验中心具体落 实，教保处负责器件和设备保障，宣传处、学员旅、学 院队等单位共同协调指挥。
（2）队员选拔： ）队员选拔：
① 学院竞赛：今年6月26日（星期四）上午8:00～7月2日 （星期三）晚上20:00。题目和竞赛办法在校园网电工电 子实验中心网站公布。 ② 导师推荐：由有经验的导师保荐即可参加。
1、电子创新设计的基本情况（续2） 、电子创新设计的基本情况（续2
（3）电子设计竞赛的设计任务、评分和过程。 ）电子设计竞赛的设计任务、评分和过程。
竞赛要求学生在四天时间内完成指定6至7个题目之 中的任意一个的电子产品设计、制作、调试和论文写作。 满分150分，其中论文写作50分，实物制作包括基本 部分和发挥部分各50分。 竞赛题目在第一天上午8点网上公布。竞赛分两个阶 段，第一阶段由学生（每队3人）在老师指导下在本单位 完成竞赛要求的各项任务，并通过网络上报论文；第二阶 段为专家集中论文评阅和现场测试，要求所有参赛队携带 作品到指定地点参加测试。
1、电子创新设计的基本情况（续1） 、电子创新设计的基本情况（续1
（2）电子创新设计的一种重要方式－电子设 ）电子创新设计的一种重要方式－ 计竞赛的基本规律。 计竞赛的基本规律。
大学生电子设计竞赛是由国家教委和信息产业部共同 主办、全国各高校本科和专科大学生参加的全国性竞赛活 动，是教育部倡导的大学生4大学科竞赛之一。 全国大赛每两年举行一次，并分成多个赛区；山东省 每年举行一次竞赛。2008年为山东省竞赛，没有全国大赛。
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 DP ADCS1 ADCS2 DACS CLK DAT ATSCL ATSDA
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IN1 IN2 OUTA OUTB +5 GND
1 2 3 4 5 6 7 8 13 12 15 14 31 19 18 9
导师分别培训： ② 导师分别培训：
指导教师对学员进行深入的实践技能培训。学员参与指导教师的 科研活动，并在培训过程中准备好比赛中可能用到的各种功能电路板。 一般安排在暑假前后，由指导教师安排。
3、电子设计竞赛的重要作用
（1）在培养学员知识和技能上的作用 ）
① 提高学员电子技术理论的综合应用能力 ② 提高学员的自学能力和知识扩充能力 ③ 提高学员的实际设计和动手能力 ④ ⑤ 增强学员对产品设计全过程的了解 促进研究生的培养 ：
+5 +5 D4 1 2 3 4 REF IN+ INGND ADS7816 VCC CLK DO CS 8 7 6 5
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• 全国大赛一等奖：保送研究生；三等功； • 全国二等奖和山东省一等奖：优先录取研究生； • 经济奖励。
1、电子创新设计的基本情况（续8） 、电子创新设计的基本情况（续8
• （5）近三年我院的参赛和获奖情况
2005年 参赛队数 国家一等奖 国家二等奖 山东省一等奖 山东省二等奖 成功参赛奖 6 1 0 2 2 2006年 12 3 4 5 2007年 24 0 3 7 5 7 合计 48 1 3 12 11 12
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电路与程序设计
12
结果分析 设计报告结构 及规范性 总分 基本 要求 实际制作完成情况 完成第（1）项 完成第（2）项 发挥 部分 完成第（3）项 完成第（4）项 其他 总分
8
5 50 50 10 15 10 5 10 50
1、电子创新设计的基本情况（续7） 、电子创新设计的基本情况（续7
（4）学院对电子设计竞赛的有关奖励政策
电子创新设计与实践
电工电子实验中心 应朝龙
主要内容
1、电子创新设计的基本情况 2、电子创新设计活动的组织和培训模式 3、电子设计竞赛的重要作用 4、电子设计竞赛的知识要点 5、电子竞赛论文基本格式
1、电子创新设计的基本情况
（1）电子创新设计的基本内含 ）
电子创新设计指人们应用各种电子技术设计在功能、 电子创新设计 性能、组成或结构等方面具有一定创新性的电子设备或产 品的过程。 电子创新设计是一个非常广义的概念，只要在某一个 方面有一定的创新性，就可以称之为创新设计。 电子创新设计包含于各门课程学习、课程设计、毕业 设计和课余活动等过程中。
① 培养了学员的团队协作精神 ； ② 培养了学员的吃苦耐劳和拼搏精神； ③ 提高了学员的自信心。
4、电子设计竞赛的知识要点
（1）电子产品的基本结构
传感器及预处理
非电量模拟量 预处理 电量模拟量
输入通道
输出通道
输出控制信号
CPU
存储器
数据传输接口
总线信号
人机交互输入
人机交互输出
4、电子设计竞赛的知识要点（续1） 、电子设计竞赛的知识要点（续1
4、电子设计竞赛的知识要点（续2） 、电子设计竞赛的知识要点（续2
（3）竞赛前需要准备的功能模块 ）
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 主控板 键盘板及其驱动程序 显示板及其驱动程序 A/D转换板及其驱动程序 D/A转换板及其驱动程序 直流电机控制板 步进电机驱动板及其驱动程序 各种直流电源板
……
4、电子设计竞赛的知识要点（续3） 、电子设计竞赛的知识要点（续3
2、电子创新设计活动的组织和培训模式（续2） 、电子创新设计活动的组织和培训模式（续2
（4）培训过程： ）培训过程：
集中理论培训： ① 集中理论培训：
主要内容是在各种电子产品中具有共性的理论和实际设计知识， 包括部分CPU（如单片机、FPGA等）、开关量输入/输出接口电路、 光电隔离电路、显示电路、A/D转换、D/A转换、键盘等器件和电路 的基本工作原理以及如何采用它们构成电子系统等基本知识，使学员 基本掌握参赛所需要的基本理论和设计知识。
1、电子创新设计的基本情况（续3） 、电子创新设计的基本情况（续3
命题例子： 电动车跷跷板（ 命题例子： 电动车跷跷板（2007年 F题） 年 题 【本科组】 本科组】 一、任务
设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的 配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整， 调整步长不大于50mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以自 动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图 1和图2所示。
（2）涉及到的主要技术： ）涉及到的主要技术：
序号 1 2 3 4 5 6 7 内容名称 CPU技术 输入技术 输出技术 人机界面技术 数据传输接口技术 （总线技术） 传感技术 线路设计、安装和 调试方法 主要内容 单片机、FPGA、DSP、ARM等CPU，RAM、E2PROM、 FLASH等存储器件。 仪用放大器、变送器与滤波器、A/D转换器、V/F变换器、 光电隔离技术等， D/A转换器、功率放大器、继电器驱动、步进电机驱动等 键盘输入、拨码盘、LED显示、LCD显示、触摸屏等 RS232、RS422、RS485、I2C、SPI、USB、等总线技术 编码器、霍尔传感器、温度传感器、压力传感器等 原理图、印制板图的设计，线路板的安装和调试，机壳加工 和改造，产品外形设计等。
（4）印制板设计方法 ）
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 印制板设计的基本步骤 原理图设计的注意事项 元器件的布局要求 特殊元件位置的确定 印制板的布线 印制板中的接地线布置方式 电源线的布置 其它注意事项
采用单片机的主控板
1 2 3 4 VD1 LM385-2.5 D 3 2 R2 2k 1
REF
1、电子创新设计的基本情况（续5） 、电子创新设计的基本情况（续5
• 三、说明
• • • • • • • • • （1）跷跷板长1600mm、宽300mm，为便于携带也可将跷跷板制成折叠形 式。 （2）跷跷板中心固定在直径不大于50mm的半圆轴上，轴两端支撑在支架上， 并保证与支架圆滑接触，能灵活转动。 （3）测试中，使用参赛队自制的跷跷板装置。 （4）允许在跷跷板和地面上采取引导措施，但不得影响跷跷板面和地面平整。 （5）电动车(含加在车体上的其它装置)外形尺寸规定为：长≤300mm，宽 ≤200mm。 （6）平衡的定义为A、B两端与地面的距离差d=∣dA-dB∣不大于40mm。 （7）整个行程约为1600mm减去车长。 （8）测试过程中不允许人为控制电动车运动。 （9）基本要求（2）不能完成时，可以跳过，但不能得分；发挥部分（1）不 能完成时，可以直接从（2）项开始，但是（1）项不得分。
mm 1600
90 C
B
800mm A dA
90
C 70mm
B dB
m 400m m 200m
A
配重物体
图1 起始状态示意图
图2 平衡状态示意图
1、电子创新设计的基本情况（续4） 、电子创新设计的基本情况（续4
• • • • • • • • • • • • • • • 二、要求 1.基本要求 基本要求 在不加配重的情况下，电动车完成以下运动： （1）电动车从起始端A出发，在30秒钟内行驶到中心点C附近； （2）60秒钟之内，电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5秒钟， 并给出明显的平衡指示； （3）电动车从（2）中的平衡点出发，30秒钟内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷 跷板末端B不大于50mm）； （4）电动车在B点停止5秒后，1分钟内倒退回起始端A，完成整个行程； （5）在整个行驶过程中，电动车始终在跷跷板上，并分阶段实时显示电动车行驶 所用的时间。 2.发挥部分 发挥部分 将配重固定在可调整范围内任一指定位置，电动车完成以下运动： （1）将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点 300mm以外、90°扇形区域内某 一指定位置（车头朝向跷跷板），电动车能够自动驶上跷跷板，如图3所示： （2）电动车在跷跷板上取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上； （3）将另一块质量为电动车质量10％～20％的块状配重放置在A至C间指定的位 置，电动车能够重新取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡5秒钟以上； （4）电动车在3分钟之内完成（1）～（3）全过程。 （5）其他。