第一篇：歷屆電子設(shè)計大賽與控制有關(guān)的題目

目錄

懸掛運動控制系統(tǒng)

2005E.....................................................................................................3

一、任務(wù)...........................................................................................................................3

二、要求...........................................................................................................................4

三、說明...........................................................................................................................5 電動車蹺蹺板

2007F...........................................................................................................5

一、任務(wù)...........................................................................................................................5

二、要求...........................................................................................................................6

三、說明...........................................................................................................................7 光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置

2009A.........................................................................................7

一、任務(wù)...........................................................................................................................7

二、要求...........................................................................................................................8

三、說明...........................................................................................................................8 四旋翼自主飛行器

2013B...................................................................................................9

一、任務(wù)...........................................................................................................................9

二、要求.........................................................................................................................10

三、說明：.....................................................................................................................11 簡易旋轉(zhuǎn)倒立擺及控制裝置

2013C...................................................................................12

一、任務(wù).........................................................................................................................12

二、要求.........................................................................................................................12

三、說明.........................................................................................................................13 手寫繪圖板

2013G............................................................................................................14

一、任務(wù).........................................................................................................................14

二、要求.........................................................................................................................15

三、說明.........................................................................................................................16 懸掛運動控制系統(tǒng)

2005E

一、任務(wù)

設(shè)計一電機控制系統(tǒng)，控制物體在傾斜（仰角≤100度）的板上運動。

在一白色底板上固定兩個滑輪，兩只電機（固定在板上）通過穿過滑輪的吊繩控制一物體在板上運動，運動范圍為80cm×100cm。物體的形狀不限，質(zhì)量大于100克。物體上固定有淺色畫筆，以便運動時能在板上畫出運動軌跡。板上標有間距為1cm的淺色坐標線（不同于畫筆顏色），左下角為直角坐標原點, 示意圖如下。

二、要求

1、基本要求：

（1）控制系統(tǒng)能夠通過鍵盤或其他方式任意設(shè)定坐標點參數(shù)；

（2）控制物體在80cm×100cm的范圍內(nèi)作自行設(shè)定的運動，運動軌跡長度不小于100cm，物體在運動時能夠在板上畫出運動軌跡，限300秒內(nèi)完成；

（3）控制物體作圓心可任意設(shè)定、直徑為50cm的圓周運動，限300秒內(nèi)完成；

（4）物體從左下角坐標原點出發(fā)，在150秒內(nèi)到達設(shè)定的一個坐標點(兩點間直線距離不小于40cm)。

2、發(fā)揮部分

（1）能夠顯示物體中畫筆所在位置的坐標；

（2）控制物體沿板上標出的任意曲線運動(見示意圖)，曲線在測試時現(xiàn)場標出，線寬1.5cm～1.8cm，總長度約50cm，顏色為黑色；曲線的前一部分是連續(xù)的，長約30cm；后一部分是兩段總長約20cm的間斷線段，間斷距離不大于1cm；沿連續(xù)曲線運動限定在200秒內(nèi)完成，沿間斷曲線運動限定在300秒內(nèi)完成；

（3）其他。

三、說明

1、物體的運動軌跡以畫筆畫出的痕跡為準，應(yīng)盡量使物體運動軌跡與預期軌跡吻合，同時盡量縮短運動時間；

2、若在某項測試中運動超過限定的時間，該項目不得分；

3、運動軌跡與預期軌跡之間的偏差超過4cm時，該項目不得分；

4、在基本要求(3)、(4)和發(fā)揮部分(2)中，物體開始運動前，允許手動將物體定位；開始運動后，不能再人為干預物體運動；

5、競賽結(jié)束時，控制系統(tǒng)封存上交賽區(qū)組委會，測試用板(板上含空白坐標紙)測試時自帶。

電動車蹺蹺板

2007F

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個電動車蹺蹺板，在蹺蹺板起始端A一側(cè)裝有可移動的配重。配重的位置可以在從始端開始的200mm～600mm范圍內(nèi)調(diào)整，調(diào)整步長不大于50mm；配重可拆卸。電動車從起始端A出發(fā)，可以自動在蹺蹺板上行駛。電動車蹺蹺板起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)示意圖分別如圖1和圖2所示。

二、要求

1.基本要求

在不加配重的情況下，電動車完成以下運動：

（1）電動車從起始端A出發(fā)，在30秒鐘內(nèi)行駛到中心點C附近；

（2）60秒鐘之內(nèi)，電動車在中心點C附近使蹺蹺板處于平衡狀態(tài)，保持平衡5秒鐘，并給出明顯的平衡指示；

（3）電動車從（2）中的平衡點出發(fā)，30秒鐘內(nèi)行駛到蹺蹺板末端B處（車頭距蹺蹺板末端B不大于50mm）；

（4）電動車在B點停止5秒后，1分鐘內(nèi)倒退回起始端A，完成整個行程；（5）在整個行駛過程中，電動車始終在蹺蹺板上，并分階段實時顯示電動車行駛所用的時間。

2.發(fā)揮部分

將配重固定在可調(diào)整范圍內(nèi)任一指定位置，電動車完成以下運動：

（1）將電動車放置在地面距離蹺蹺板起始端A點 300mm以外、90°扇形區(qū)域內(nèi)某一指定位置（車頭朝向蹺蹺板），電動車能夠自動駛上蹺蹺板，如圖3所示：

（2）電動車在蹺蹺板上取得平衡，給出明顯的平衡指示，保持平衡5秒鐘以上；（3）將另一塊質(zhì)量為電動車質(zhì)量10％～20％的塊狀配重放置在A至C間指定的位置，電動車能夠重新取得平衡，給出明顯的平衡指示，保持平衡5秒鐘以上；

（4）電動車在3分鐘之內(nèi)完成（1）～（3）全過程。（5）其他。

三、說明

（1）蹺蹺板長1600mm、寬300mm，為便于攜帶也可將蹺蹺板制成折疊形式。（2）蹺蹺板中心固定在直徑不大于50mm的半圓軸上，軸兩端支撐在支架上，并保證與支架圓滑接觸，能靈活轉(zhuǎn)動。

（3）測試中，使用參賽隊自制的蹺蹺板裝置。

（4）允許在蹺蹺板和地面上采取引導措施，但不得影響蹺蹺板面和地面平整。（5）電動車(含加在車體上的其它裝置)外形尺寸規(guī)定為：長≤300mm，寬≤200mm。（6）平衡的定義為A、B兩端與地面的距離差d=∣dA-dB∣不大于40mm。（7）整個行程約為1600mm減去車長。（8）測試過程中不允許人為控制電動車運動。

（9）基本要求（2）不能完成時，可以跳過，但不能得分；發(fā)揮部分（1）不能完成時，可以直接從（2）項開始，但是（1）項不得分。

光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置

2009A

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。用直流穩(wěn)壓電源US和電阻RS模擬光伏電池，US=60V，RS=30Ω~36Ω；uREF為模擬電網(wǎng)電壓的正弦參考信號，其峰峰值為2V，頻率fREF為45Hz~55Hz；T為工頻隔離變壓器，變比為n2:n1=2:

1、n3:n1=1:10，將uF作為輸出電流的反饋信號；負載電阻RL=30Ω~36Ω。

二、要求

1．基本要求

（1）具有最大功率點跟蹤（MPPT）功能：RS和RL在給定范圍內(nèi)變化時，使Ud=0.5Us，相對偏差的絕對值不大于1%。

（2）具有頻率跟蹤功能：當fREF在給定范圍內(nèi)變化時，使uF的頻率fF=fREF，相對偏差絕對值不大于1%。

（3）當RS=RL=30Ω時，DC-AC變換器的效率?≥60%。（4）當RS=RL=30Ω時，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。（5）具有輸入欠壓保護功能，動作電壓Ud（th）=（25±0.5）V。（6）具有輸出過流保護功能，動作電流Io（th）=（1.5±0.2）A。2．發(fā)揮部分

（1）提高DC-AC變換器的效率，使?≥80%（RS=RL=30Ω時）。（2）降低輸出電壓失真度，使THD≤1%（RS=RL=30Ω時）。

（3）實現(xiàn)相位跟蹤功能：當fREF在給定范圍內(nèi)變化以及加非阻性負載時，均能保證uF與uREF同相，相位偏差的絕對值≤5°。

（4）過流、欠壓故障排除后，裝置能自動恢復為正常狀態(tài)。（5）其他。

三、說明

1．本題中所有交流量除特別說明外均為有效值。2．US采用實驗室可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，不需自制。

3．控制電路允許另加輔助電源，但應(yīng)盡量減少路數(shù)和損耗。4．DC-AC變換器效率?=P0/Pd，其中P0=U01*I01，Pd=Ud*Id。

5．基本要求（1）、（2）和發(fā)揮部分（3）要求從給定或條件發(fā)生變化到電路達到穩(wěn)態(tài)的時間不大于1s。

6．裝置應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長時間，測試期間不能出現(xiàn)過熱等故障。7．制作時應(yīng)合理設(shè)置測試點（參考圖1），以方便測試。

8．設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結(jié)果用附件給出。

四旋翼自主飛行器

2013B

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一架四旋翼自主飛行器。飛行區(qū)域俯視圖和立體圖分別如圖1和圖2所示。

圖1飛行區(qū)域俯視圖（圖中單位：cm）

二、要求

1.基本要求

（1）四旋翼自主飛行器（下簡稱飛行器）擺放在圖1所示的A區(qū)，一鍵式啟動飛行器起飛；飛向B區(qū)，在B區(qū)降落并停機；飛行時間不大于45s。

（2）飛行器擺放在B區(qū)，一鍵式啟動飛行器起飛；飛向A區(qū)，在A區(qū)降落并停機；飛行時間不大于45s。

2.發(fā)揮部分

（1）飛行器擺放在A區(qū)，飛行器下面擺放一薄鐵片，一鍵式啟動，飛行器拾取薄鐵片并起飛。

（2）飛行器攜帶薄鐵片從示高線上方飛向B區(qū)，并在空中將薄鐵片投放到B區(qū)；飛行器從示高線上方返回A區(qū)，在A區(qū)降落并停機。

（3）以上往返飛行時間不大于30s。（4）其他。

三、說明：

1．飛行器槳葉旋轉(zhuǎn)速度高，有危險！請務(wù)必注意自己及他人的人身安全。2．飛行器控制板的MCU必須使用組委會統(tǒng)一下發(fā)的R5F100LEA，必須安裝在明顯位置，以便檢查。

3．飛行器可自制或外購，帶防撞圈，外形尺寸（含防撞圈）限定為：長度≤50cm，寬度≤50cm。飛行器機身必須標注參賽隊號。4．薄鐵片為邊長4cm的正方形，厚度≤0.05cm。

5．飛行區(qū)域地面為白色；A區(qū)、B區(qū)形狀大小相同，由直徑20cm黑色實心圓和直徑75cm的同心圓組成，同心圓虛線線寬小于0.1cm；引導線寬度4cm，可用黑色膠帶；示高線為直徑0.5~0.8cm的黑色電纜線，橫向懸掛于飛行區(qū)中間，距地高100cm。飛行區(qū)域不得額外設(shè)置任何標識、引導線或其他裝置。

6．允許測試2次，每次測試全程不得更換電池。兩次測試之間允許更換電池，更換電池時間小于2分鐘。

7．飛行器不得遙控，飛行過程中不得人為干預。

8．飛行器飛行期間，觸及地面后自行恢復飛行的，酌情扣分；觸地后5s內(nèi)不能自行恢復飛行視為失敗，失敗前完成動作仍計分。

9．飛行器起飛，距地面高度10cm以上視為飛離地面。

10．一鍵式啟動是指飛行器擺放在A區(qū)或B區(qū)后，只允許按一個鍵啟動。如有飛行模式設(shè)置應(yīng)在飛行器擺放在A區(qū)或B區(qū)前完成。

11．為保證安全，可沿飛行區(qū)域四周架設(shè)安全網(wǎng)（長500cm，寬300cm，高200cm），頂部無需架設(shè)。若安全網(wǎng)采用排球網(wǎng)、羽毛球網(wǎng)時可由頂向下懸掛不必觸地，不得影響視線。安裝示意圖如圖3所示。

簡易旋轉(zhuǎn)倒立擺及控制裝置

2013C

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一套簡易旋轉(zhuǎn)倒立擺及其控制裝置。旋轉(zhuǎn)倒立擺的結(jié)構(gòu)如圖1所示。電動機A固定在支架B上，通過轉(zhuǎn)軸F驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂C旋轉(zhuǎn)。擺桿E通過轉(zhuǎn)軸D固定在旋轉(zhuǎn)臂C的一端，當旋轉(zhuǎn)臂C在電動機A驅(qū)動下作往復旋轉(zhuǎn)運動時，帶動擺桿E在垂直于旋轉(zhuǎn)臂C的平面作自由旋轉(zhuǎn)。

二、要求

1．基本要求（1）擺桿從處于自然下垂狀態(tài)（擺角0°）開始，驅(qū)動電機帶動旋轉(zhuǎn)臂作往復旋轉(zhuǎn)使擺桿擺動，并盡快使擺角達到或超過-60°~ +60°；

（2）從擺桿處于自然下垂狀態(tài)開始，盡快增大擺桿的擺動幅度，直至完成圓周運動；

（3）在擺桿處于自然下垂狀態(tài)下，外力拉起擺桿至接近165°位置，外力撤除同時，啟動控制旋轉(zhuǎn)臂使擺桿保持倒立狀態(tài)時間不少于5s；期間旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動角度不大于90°。

2．發(fā)揮部分

（1）從擺桿處于自然下垂狀態(tài)開始，控制旋轉(zhuǎn)臂作往復旋轉(zhuǎn)運動，盡快使擺桿擺起倒立，保持倒立狀態(tài)時間不少于10s；

（2）在擺桿保持倒立狀態(tài)下，施加干擾后擺桿能繼續(xù)保持倒立或2s內(nèi)恢復倒立狀態(tài)；

（3）在擺桿保持倒立狀態(tài)的前提下，旋轉(zhuǎn)臂作圓周運動，并盡快使單方向轉(zhuǎn)過角度達到或超過360°；（4）其他。

三、說明

1．旋轉(zhuǎn)倒立擺機械部分必須自制，結(jié)構(gòu)要求如下：硬質(zhì)擺桿E通過轉(zhuǎn)軸D連接在旋轉(zhuǎn)臂C邊緣，且距旋轉(zhuǎn)臂C軸心距離為20cm±5cm；擺桿的橫截面為圓形或正方形，直徑或邊長不超過1cm，長度在15cm±5cm范圍內(nèi)；允許使用傳感器檢測擺桿的狀態(tài)，但不得影響擺桿的轉(zhuǎn)動靈活性；圖1中支架B的形狀僅作參考，其余未作規(guī)定的可自行設(shè)計結(jié)構(gòu)；電動機自行選型。

2．擺桿要能夠在垂直平面靈活旋轉(zhuǎn)，檢驗方法如下：將擺桿拉起至水平位置后松開，擺桿至少能夠自由擺動3個來回。

3．除電動機A之外，裝置中不得有其他動力部件。4．擺桿自然下垂狀態(tài)是指擺角為0°位置，見圖2。

5．擺桿倒立狀態(tài)是指擺桿在-165°至165°范圍內(nèi)。

6．基本要求（1）、（2）中，超過30s視為失??；發(fā)揮部分（1）超過90s視為失敗；發(fā)揮部分（3）超過3分鐘即視為失??；以上各項，完成時間越短越好。

7．擺桿倒立時施加干擾的方法是，以15cm長細繩栓一只5克砝碼，在擺桿上方將砝碼拉起15°~45°，釋放后用砝碼沿擺桿擺動的切線方向撞擊擺桿上端1~2cm處；以抗擾動能力強弱判定成績。

8．測試時，將在擺桿后1~2cm處固定一如圖2所示輕質(zhì)量角器，以方便觀察擺桿的旋轉(zhuǎn)角度。

手寫繪圖板

2013G

一、任務(wù)

利用普通PCB覆銅板設(shè)計和制作手寫繪圖輸入設(shè)備。系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1所示。普通覆銅板尺寸為15cm×10cm，其四角用導線連接到電路，同時，一根帶導線的普通表筆連接到電路。表筆可與覆銅板表面任意位置接觸，電路應(yīng)能檢測表筆與銅箔的接觸，并測量觸點位置，進而實現(xiàn)手寫繪圖功能。覆銅板表面由參賽者自行繪制縱橫坐標以及6cm x 4cm（高精度區(qū)A）和12 cm x8cm（一般精度區(qū)B）如圖中兩個虛線框所示。

二、要求

1.基本要求：

（1）指示功能：表筆接觸銅箔表面時，能給出明確顯示。（2）能正確顯示觸點位于縱坐標左右位置。（3）能正確顯示觸點四象限位置。（4）能正確顯示坐標值。

（5）顯示坐標值的分辨率為10mm，絕對誤差不大于5mm。2．發(fā)揮部分：

（1）進一步提高坐標分辨率至8mm和6mm；要求分辨率為8mm時，絕對誤差不大于4mm；分辨率為6mm時，絕對誤差不大于3mm。

（2）繪圖功能。能跟蹤表筆動作，并顯示繪圖軌跡。在A區(qū)內(nèi)畫三個直徑分別為20mm，12mm和8mm不同直徑的圓，并顯示該圓；20mm的圓要求能在10s內(nèi)完成，其它圓不要求完成時間。（3）低功耗設(shè)計。功耗為總電流乘12V；功耗越低得分越高。要求功耗等于或小于1.5W。

（4）其他。如顯示文字，提高坐標分辨率等。

三、說明

1．必須使用普通的覆銅板

（1）不得更換其它高電阻率的材料。

（2）不得對銅箔表面進行改變電阻率的特殊鍍層處理。（3）覆銅板表面的刻度自行繪制，測試時以該刻度為準。

（4）考慮到繪制刻度影響測量，不要求表筆接觸刻度線條時也具有正確檢測能力。2．覆銅板到電路的連接應(yīng)滿足以下條件

（1）只有銅箔四角可連接到電路，除此之外不應(yīng)有其它連接點（表筆觸點除外）。（2）不得使用任何額外傳感裝置。3．表筆可選用一般的萬用表表筆。4．電源供電必須為單12V供電。

5．基本要求除（5）外均在B區(qū)測，測分辨率和圓均在A區(qū)內(nèi)測。

第二篇：歷屆全國大學生電子設(shè)計大賽題目

1994題目一 簡易數(shù)控直流電源題目二 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1995題目一 實用低頻功率放大器題目二 實用信號源的設(shè)計和制作題目三 簡易無線電遙控系統(tǒng)題目四 簡易電阻電容和電感測試儀

1997 A題 直流穩(wěn)定電源

B題 簡易數(shù)字頻率計 C題 水溫控制系統(tǒng) D題 調(diào)幅廣播收音機

1999A題 測量放大器B題 數(shù)字式工頻有效值多用表C題頻率特性測試儀

D題短波調(diào)頻接收機

2001

A題 波形發(fā)生器

B題 簡易數(shù)字存儲示波器C題 自動往返電動小汽車D題高效率音頻功率放大器E題 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)F題 調(diào)頻收音機

2003A 壓控制LC振蕩器

B 寬帶放大器

C 低頻數(shù)字式相位測量儀D 簡易邏輯分析儀E 簡易智能電動車

F 液體點滴速度監(jiān)控裝置

2005A 正弦信號發(fā)生器B 集成運放測試儀

C 簡易頻譜分析儀

D 單工無線呼叫系統(tǒng)E 懸掛運動控制系統(tǒng)F 數(shù)控恒流源

G 三相正弦波變頻電源

整理者 RobinQQ：982052324

2011-7-17

2007 A 音頻信號分析儀B 無線識別C 數(shù)字示波器D 程控濾波器E 開關(guān)穩(wěn)壓電源

F 電動車蹺蹺板

G 積分式直流數(shù)字電壓表H 信號發(fā)生器I可控放大器J電動車蹺蹺板

2009A 光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置

B 聲音引導系統(tǒng)C 寬帶直流放大器D 無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置E 電能收集充電器F 數(shù)字幅頻均衡功率放大器 G 低頻功率放大器

HLED點陣書寫顯示屏I模擬路燈控制系統(tǒng)

第三篇：電子設(shè)計大賽題目

自動控制升降旗系統(tǒng)一.設(shè)計任務(wù)

設(shè)計一個自動控制升降旗系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動控制升旗和降旗，升旗時，在旗桿的最高端自動停止；降旗時，在最低端自動停止。

自動控制升降旗系統(tǒng)的機械模型如圖所示。旗幟的升降由電動機驅(qū)動，該系統(tǒng)有兩個控制按鍵，一個是上升鍵，一個是下降鍵。

二.設(shè)計要求

（一）基本部分

1． 按下上升按鍵后，國旗勻速上升，同時流暢地演奏國歌；上升到最高端時自動停止上升，國歌停奏；按下下降按鍵后，國旗勻速下降，降旗的時間不放國歌，下降到最低端時自動停止。

2． 能在指定的位置上自動停止。

3． 為避免誤動作，國旗在最高端時，按上升鍵不起作用；國旗在最低端時，按下降鍵不起作用。

4． 升降旗的時間均為43秒鐘，與國歌的演奏時間相等，同時，旗從旗桿的最下端上升到頂端。降旗不演奏國歌，同時，旗從旗桿的最上端下降到底端。

5． 數(shù)字即時顯示旗幟所在的高度，以厘米為單位，誤差不大于2厘米。

（二）發(fā)揮部分

增設(shè)一個開關(guān)，由開關(guān)控制是否是半旗狀態(tài)，該狀態(tài)由一發(fā)光二極管顯示。

1． 半旗狀態(tài)（根據(jù)《國旗法》）。升旗時，按上升鍵，奏國歌，國旗從最低端上升到最高端之后，國歌停奏，然后自動下降到總高度的2/3高度處停止；降旗時，按下降鍵，國旗先從2/3高度處上升到最高端，再自動從最高端下降到底之后自動停止，國歌停奏。

2． 不論旗幟是在頂端還是在底端，關(guān)斷電源之后重新合上電源，旗幟所在的高度數(shù)據(jù)顯示不變。

3． 要求升降旗的速度可調(diào)整，旗桿高度不變的情況下，升降旗時間的調(diào)整范圍是30—120秒鐘，步進1秒。此時國歌停奏。

4． 具有無線遙控升、降旗及停止功能。

第四篇：2009年全國電子設(shè)計大賽題目全集

光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置（A題）【本科組】

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。用直流穩(wěn)壓電源US和電阻RS模擬光伏電池，US=60V，RS=30Ω~36Ω；uREF 為模擬電網(wǎng)電壓的正弦參考信號，其峰峰值為2V，頻率fREF為45Hz~55Hz；T為工頻隔離變壓器，變比為n2:n1=2:

1、n3:n1=1:10，將uF作為輸出電流的反饋信號；負載電阻RL=30Ω~36Ω。

二、要求 1．基本要求

（1）具有最大功率點跟蹤（MPPT）功能：RS和RL在給定范圍內(nèi)變化時，使，相對偏差的絕對值不大于1%。

（2）具有頻率跟蹤功能：當fREF在給定范圍內(nèi)變化時，使uF的頻率fF=fREF，相對偏差絕對值不大于1%。

（3）當RS=RL=30Ω時，DC-AC變換器的效率≥60%。（4）當RS=RL=30Ω時，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。（5）具有輸入欠壓保護功能，動作電壓Ud（th）=（25±0.5）V。（6）具有輸出過流保護功能，動作電流Io（th）=（1.5±0.2）A。2．發(fā)揮部分

（1）提高DC-AC變換器的效率，使≥80%（RS=RL=30Ω時）。（2）降低輸出電壓失真度，使THD≤1%（RS=RL=30Ω時）。

（3）實現(xiàn)相位跟蹤功能：當fREF在給定范圍內(nèi)變化以及加非阻性負載時，均能保證uF與uREF同相，相位偏差的絕對值≤5°。

（4）過流、欠壓故障排除后，裝置能自動恢復為正常狀態(tài)。（5）其他。

三、說明

1．本題中所有交流量除特別說明外均為有效值。2．US采用實驗室可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，不需自制。

3．控制電路允許另加輔助電源，但應(yīng)盡量減少路數(shù)和損耗。4．DC-AC變換器效率，其中。5．基本要求（1）、（2）和發(fā)揮部分（3）要求從給定或條件發(fā)生變化到電路達到穩(wěn)態(tài)的時間不大于1s。

6．裝置應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長時間，測試期間不能出現(xiàn)過熱等故障。7．制作時應(yīng)合理設(shè)置測試點（參考圖1），以方便測試。

8．設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結(jié)果用附件給出。

聲音導引系統(tǒng)(B題)【本科組】

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一聲音導引系統(tǒng)，示意圖如圖1所示。

圖中，AB與AC垂直，Ox是AB的中垂線，O'y是AC的中垂線，W是Ox和O'y的交點。聲音導引系統(tǒng)有一個可移動聲源S，三個聲音接收器A、B和C，聲音接收器之間可以有線連接。聲音接收器能利用可移動聲源和接收器之間的不同距離，產(chǎn)生一個可移動聲源離Ox線（或O'y線）的誤差信號，并用無線方式將此誤差信號傳輸至可移動聲源，引導其運動?？梢苿勇曉催\動的起始點必須在Ox線右側(cè)，位置可以任意指定。

二、要求 1．基本要求

（1）制作可移動的聲源?？梢苿勇曉串a(chǎn)生的信號為周期性音頻脈沖信號，如圖2所示，聲音信號頻率不限，脈沖周期不限。

（2）可移動聲源發(fā)出聲音后開始運動，到達Ox線并停止，這段運動時間為響應(yīng)時間，測量響應(yīng)時間，用下列公式計算出響應(yīng)的平均速度，要求平均速度大于 5cm/s。

（3）可移動聲源停止后的位置與Ox線之間的距離為定位誤差，定位誤差小于3cm。（4）可移動聲源在運動過程中任意時刻超過Ox線左側(cè)的距離小于5cm。（5）可移動聲源到達Ox線后，必須有明顯的光和聲指示。（6）功耗低，性價比高。2．發(fā)揮部分

（1）將可移動聲源轉(zhuǎn)向180度（可手動調(diào)整發(fā)聲器件方向），能夠重復基本要求。（2）平均速度大于10cm/s。（3）定位誤差小于1cm。

（4）可移動聲源在運動過程中任意時刻超過Ox線左側(cè)距離小于2cm。

（5）在完成基本要求部分移動到Ox線上后，可移動聲源在原地停止5s～10s，然后利用接收器A和C，使可移動聲源運動到W點，到達W點以后，必須有明顯的光和聲指示并停止，此時聲源距離W的直線距離小于1cm。整個運動過程的平均速度大于10cm/s。（6）其他。

三、說明

本題必須采用組委會提供的電機控制ASSP芯片（型號MMC-1）實現(xiàn)可移動聲源的運動。在可移動聲源兩側(cè)必須有明顯的定位標志線，標志線寬度0.3cm且垂直于地面。誤差信號傳輸采用的無線方式、頻率不限?？梢苿勇曉吹钠脚_形式不限。

可移動聲源開始運行的方向應(yīng)和Ox線保持垂直。不得依靠其他非聲音導航方式。

移動過程中不得人為對系統(tǒng)施加影響。接收器和聲源之間不得使用有線連接。

寬帶直流放大器（C題）【本科組】

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個寬帶直流放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。

二、要求 1．基本要求

（1）電壓增益AV≥40dB，輸入電壓有效值Vi≤20mV。AV可在0～40dB范圍內(nèi)手動連續(xù)調(diào)節(jié)。

（2）最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥2V，輸出信號波形無明顯失真。（3）3dB通頻帶0～5MHz；在0～4MHz通頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB。（4）放大器的輸入電阻≥50，負載電阻（50±2）。（5）設(shè)計并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。2．發(fā)揮部分

（1）最大電壓增益AV≥60dB，輸入電壓有效值Vi≤10 mV。

（2）在AV＝60dB時，輸出端噪聲電壓的峰－峰值VONPP≤0.3V。（3）3dB通頻帶0～10MHz；在0～9MHz通頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB。

（4）最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥10V，輸出信號波形無明顯失真。

（5）進一步降低輸入電壓提高放大器的電壓增益。

（6）電壓增益AV可預置并顯示，預置范圍為0～60dB，步距為5dB（也可以連續(xù)調(diào)節(jié)）；放大器的帶寬可預置并顯示（至少5MHz、10MHz 兩點）。（7）降低放大器的制作成本，提高電源效率。（8）其他（例如改善放大器性能的其它措施等）。

三、說明

1．寬帶直流放大器幅頻特性示意圖如圖1所示。

負載電阻應(yīng)預留測試用檢測口和明顯標志，如不符合（50±2）的電阻值要求，則酌情扣除最大輸出電壓有效值項的所得分數(shù)。

3．放大器要留有必要的測試點。建議的測試框圖如圖2所示，可采用信號發(fā)生器與示波器/交、直流電壓表組合的靜態(tài)法或掃頻儀進行幅頻特性測量。

無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置（D題）【本科組】

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置，實現(xiàn)對周邊溫度和光照信息的探測。該裝置由1個監(jiān)測終端和不多于255個探測節(jié)點組成（實際制作2個）。監(jiān)測終端和探測節(jié)點均含一套無線收發(fā)電路，要求具有無線傳輸數(shù)據(jù)功能，收發(fā)共用一個天線。

二、要求 1．基本要求（1）制作2個探測節(jié)點。探測節(jié)點有編號預置功能，編碼預置范圍為00000001B～11111111B。探測節(jié)點能夠探測其環(huán)境溫度和光照信息。溫度測量范圍為0℃～100℃，絕對誤差小于2℃；光照信息僅要求測量光的有無。探測節(jié)點采用兩節(jié)1.5V干電池串聯(lián)，單電源供電。

（2）制作1個監(jiān)測終端，用外接單電源供電。探測節(jié)點分布示意圖如圖1所示。監(jiān)測終端可以分別與各探測節(jié)點直接通信，并能顯示當前能夠通信的探測節(jié)點編號及其探測到的環(huán)境溫度和光照信息。

（3）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置的探測時延不大于5s，監(jiān)測終端天線與探測節(jié)點天線的距離D不小于10cm。在0～10cm距離內(nèi)，各探測節(jié)點與監(jiān)測終端應(yīng)能正常通信。2．發(fā)揮部分

（1）每個探測節(jié)點增加信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能，節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖如圖2所示。即探測節(jié)點B的探測信息，能自動通過探測節(jié)點A轉(zhuǎn)發(fā)，以增加監(jiān)測終端與節(jié)點B之間的探測距離D+D1。該轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)自動識別完成，無需手動設(shè)置，且探測節(jié)點A、B可以互換位置。

（2）在監(jiān)測終端電源供給功率≤1W，無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測時延不大于5s的條件下，使探測距離D+D1達到50cm。

（3）盡量降低各探測節(jié)點的功耗，以延長干電池的供電時間。各探測節(jié)點應(yīng)預留干電池供電電流的測試端子。（4）其他。

三、說明

1．監(jiān)測終端和探測節(jié)點所用天線為圓形空芯線圈，用直徑不大于1mm的漆包線或有絕緣外皮的導線密繞5圈制成。線圈直徑為（3.4±0.3）cm（可用一號電池作骨架）。天線線圈間的介質(zhì)為空氣。無線傳輸載波頻率低于30MHz，調(diào)制方式自定。監(jiān)測終端和探測節(jié)點不得使用除規(guī)定天線外的其他耦合方式。無線收發(fā)電路需自制，不得采用無線收、發(fā)成品模塊。光照有無的變化，采用遮擋光電傳感器的方法實現(xiàn)。

2．發(fā)揮部分須在基本要求的探測時延和探測距離達到要求的前提下實現(xiàn)。

3．測試各探測節(jié)點的功耗采用圖2所示的節(jié)點分布圖，保持距離D+D1=50cm，通過測量探測節(jié)點A干電池供電電流來估計功耗。電流測試電路見圖3。圖中電容C為濾波電容，電流表采用3位半數(shù)字萬用表直流電流檔，讀正常工作時的最大顯示值。如果D+D1達不到50cm，此項目不進行測試。

4．設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。

電能收集充電器（E題）【本科組】

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個電能收集充電器，充電器及測試原理示意圖如圖1。該充電器的核心為直流電源變換器，它從一直流電源中吸收電能，以盡可能大的電流充入一個可充電池。直流電源的輸出功率有限，其電動勢Es在一定范圍內(nèi)緩慢變化，當Es為不同值時，直流電源變換器的電路結(jié)構(gòu)，參數(shù)可以不同。監(jiān)測和控制電路由直流電源變換器供電。由于Es的變化極慢，監(jiān)測和控制電路應(yīng)該采用間歇工作方式，以降低其能耗。可充電池的電動勢Ec=3.6V，內(nèi)阻Rc=0.1Ω。

二、要求

1、基本要求

（1）在Rs=100Ω，Es=10V～20V時，充電電流Ic大于（Es-Ec）/（Rs+Rc）。（2）在Rs=100Ω時，能向電池充電的Es盡可能低。

（3）Es從0逐漸升高時，能自動啟動充電功能的Es盡可能低。

（4）Es降低到不能向電池充電，最低至0時，盡量降低電池放電電流。（5）監(jiān)測和控制電路工作間歇設(shè)定范圍為 0.1 s～5s。

2、發(fā)揮部分

（1）在Rs=1Ω，Es=1.2V～3.6V時，以盡可能大的電流向電池充電。（2）能向電池充電的Es盡可能低。當Es≥1.1V時，取Rs =1Ω； 當Es＜1.1V時，取Rs =0.1Ω。

（3）電池完全放電，Es從0逐漸升高時，能自動啟動充電功能（充電輸出端開路電壓 ＞3.6V，短路電流＞0）的Es盡可能低。當Es≥1.1V時，取Rs =1Ω；當Es＜1.1V時，取Rs=0.1Ω。

（4）降低成本。（5）其他。

數(shù)字幅頻均衡功率放大器（F題）【本科組】

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個數(shù)字幅頻均衡功率放大器。該放大器包括前置放大、帶阻網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字幅頻均衡和低頻功率放大電路，其組成框圖如圖1所示。

二、要求 1．基本要求

（1）前置放大電路要求：

a.小信號電壓放大倍數(shù)不小于400倍（輸入正弦信號電壓有效值小于10mV）。b.-1dB通頻帶為20Hz～20kHz。c.輸出電阻為600。

（2）制作帶阻網(wǎng)絡(luò)對前置放大電路輸出信號v1進行濾波，以10kHz時輸出信號v2電壓幅度為基準，要求最大衰減≥10dB。帶阻網(wǎng)絡(luò)具體電路見題目說明1。

（3）應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，制作數(shù)字幅頻均衡電路，對帶阻網(wǎng)絡(luò)輸出的20Hz～20kHz信號進行幅頻均衡。要求： a.輸入電阻為600。

b.經(jīng)過數(shù)字幅頻均衡處理后，以10kHz時輸出信號v3電壓幅度為基準，通頻帶20Hz～20kHz內(nèi)的電壓幅度波動在1.5dB以內(nèi)。2.發(fā)揮部分

制作功率放大電路，對數(shù)字均衡后的輸出信號v3進行功率放大，要求末級功放管采用分立的大功率MOS晶體管。

（1）當輸入正弦信號vi電壓有效值為5mV、功率放大器接8電阻負載（一端接地）時，要求輸出功率≥10W，輸出電壓波形無明顯失真。

（2）功率放大電路的-3dB通頻帶為20Hz～20kHz。（3）功率放大電路的效率≥60％。（4）其他。

三、說明

1．題目基本要求中的帶阻網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。圖中元件值是標稱值，不是實際值，對精度不作要求，電容必須采用鋁電解電容。

2．本題中前置放大電路電壓放大倍數(shù)是在輸入信號vi電壓有效值為5mV的條件下測試。3．題目發(fā)揮部分中的功率放大電路不得使用MOS集成功率模塊。4．本題中功率放大電路的效率定義為：功率放大電路輸出功率與其直流電源供給功率之比，電路中應(yīng)預留測試端子，以便測試直流電源供給功率。

5．設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。

第五篇：歷年全國大學生電子設(shè)計大賽題目

第一屆（1994年）

第一屆（1994年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.簡易數(shù)控直流電源 B.多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 第二屆（1995年）

第二屆（1995年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.實用低頻功率放大器 B.實用信號源的設(shè)計和制作 C.簡易無線電遙控系統(tǒng)

D.簡易電阻、電容和電感測試儀 第三屆（1997年）

第三屆（1997年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.直流穩(wěn)定電源 B.簡易數(shù)字頻率計 C.水溫控制系統(tǒng) D.調(diào)幅廣播收音機 第四屆（1999年）

第四屆（1999年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.測量放大器

B.數(shù)字式工頻有效值多用表 C.頻率特性測試儀 D.短波調(diào)頻接收機

E.數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng) 第五屆（2001年）

第五屆（2001年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.波形發(fā)生器

B.簡易數(shù)字存儲示波器 C.自動往返電動小汽車 D.高效率音頻功率放大器 E.數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng) F.調(diào)頻收音機 第六屆（2003年）

第六屆（2003年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.電壓控制LC振蕩器 B.寬帶放大器

C.低頻數(shù)字式相位測量儀 D.簡易邏輯分析儀 E.簡易智能電動車

F.液體點滴速度監(jiān)控裝置 第七屆（2005年）

第七屆（2005年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.正弦信號發(fā)生器 B.集成運放測試儀 C.簡易頻譜分析儀 D.單工無線呼叫系統(tǒng) E.懸掛運動控制系統(tǒng) F.數(shù)控恒流源

G.三相正弦波變頻電源 第八屆（2007年）

第八屆（2007年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.音頻信號分析儀 B.無線識別 C.數(shù)字示波器 D.程控濾波器 E.開關(guān)穩(wěn)壓電源 F.電動車蹺蹺板

G.積分式直流數(shù)字電壓表 H.信號發(fā)生器 I.可控放大器 J.電動車蹺蹺板 第九屆（2009年）

第九屆（2009年）全國大學生電子設(shè)計競賽 A.光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置 B.聲音導引系統(tǒng) C.寬帶直流放大器

D.無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置 E.電能收集充電器

F.數(shù)字幅頻均衡功率放大器 G.低頻功率放大器 H.LED點陣書寫顯示屏 I.模擬路燈控制系統(tǒng) 第十屆（2011年）A.開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng) B.基于自由擺的平板控制系統(tǒng) C.智能小車

D.LC 諧振放大器

E.簡易數(shù)字信號傳輸性能分析儀 F.帆板控制系統(tǒng)

G.簡易自動電阻測試儀

H.波形采集、存儲與回放系統(tǒng) 第十一屆（2013年）

A.單相AC-DC變換電路 B.四旋翼自主飛行器

C.簡易旋轉(zhuǎn)倒立擺及控制裝置 D.射頻寬帶放大器 E.簡易頻率特性測試儀 F.紅外光通信裝置 G.手寫繪圖板

J.電磁控制運動裝置 K.簡易照明線路探測儀

L.直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置