2013年全国电子设计大赛题目

第6章 全国大学生电子设计竞赛题目与

分析

6.1 全国大学生电子设计竞赛简介

6.1.1 总则

1．指导思想与目的

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容 的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。

2．竞赛特点与特色

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论 联系实际学风建设紧密结合，竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。

3．组织运行模式

1

全国大学生电子设计竞赛的组织运行模式为：“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”十六字方针，以充分调动各方面的参与积极性。

4．领导

全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人

第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目 ....................................................................................... 4

题目一 简易数控直流电源 ..................................................................................................................... 4 题目二 多路数据采集系统 ..................................................................................................................... 5 第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目 ....................................................................................... 6

题目一 实用低频功率放大器 .....................

全国大学生电子设计竞赛历年题目（1994－2007）

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

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2

A题 瞬态响应测试仪

【本科组】

一、任务

要求采用指定的FPGA实验平台（含EXCD-1开发板）设计一个二阶系统动态响应测试仪，系统组成框图如图1：

图 1

二、要求

1. 基本部分

(1)设计并制作保证二阶系统正常工作所需要的一组±12V直流电源及FPGA实

验平台供电电源。

(2)安装并调试好图2所示的二阶电路系统。

(3)设计并制作输出1V的直流阶跃信号源，要求阶跃信号的上升时间小于 0.5uS,输出直流信号电压的值在1±0.1V内。

(4)当给该二阶系统加入1V的阶跃信号时，显示并测量二阶系统的动态响应峰

值时间tp，测量误差小于5%。

(5)显示并测量二阶系统的超调量σp，测量误差小于5%。

(6)显示并测量二阶系统的调节时间ts(取δ为±2%)，测量误差小于5%。 2. 发挥部分

(1)要求直流信号源输出0.5V～1.5V步进可调，步进大小为0.1V。 (2) 要求显示二阶系统瞬态响应曲线。

（3）进一步提高测量二阶系统性能指标的精度。

(4) 利用FPGA端口，设计一单脉冲信号源，要求脉冲宽度为0.1uS~1000uS范围

内可任意设置。（可不考虑脉冲源的带负载能力大小）

(5) 利用FPGA设计一个频率为100kHz，要求误

2010年TI杯全国电子设计大赛题目

全国大学生电子设计竞赛

2010年TI杯模拟电子系统专题邀请赛试题

宽带放大器（A题）

一、任务

设计制作一个5V单电源供电的宽带低噪声放大器，输出为50Ω阻性负载。

二、要求

1．基本要求

（1）限定采用高速运算放大器OPA820ID作为第一级放大电路，THS3091D

作为末级放大电路，利用DC-DC变换器TPS61087DRC为末级放大电路供电；

（2）放大器电压增益≧40dB(100倍)，并尽量减小带内波动；

（3）在最大增益下，放大器下限截止频率不高于20Hz，上限截止频率不低

于5MHz；

（4）在输出负载上，放大器最大不失真输出电压峰峰值≥10V。 2．发挥部分

（1）在达到40dB电压增益的基础上，提高放大器上限截止频率，使之不低

于10MHz；

（2）尽可能降低放大器的输出噪声；

（3）放大器输入为正弦波时，可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和

有效值，输出电压（峰峰值）测量范围为0.5～10V，测量相对误差小于5%； （4）其他。

三、评分标准

2010年TI杯全国电子设计大赛题目

完成第(1)项 完成第(2)项 基本 要求 完成第(3)项 完成第(4)项 小计 完成第(1)项 完成第(2)项 发挥 部分 完成第(4)项

序号赛区组别题号参赛队学校学生姓名学生姓名学生姓名奖项 1 安徽本科组 A 安徽大学柳岸明陈琦许长乐二等奖 2 安徽本科组 A 安徽大学郭瑞昌高陈媛赵子正二等奖 3 安徽本科组 H 安徽大学姚德顺俞恒裕张韩悦二等奖 4 安徽本科组 B 安徽工程大学张国义曹鹏飞袁悦一等奖 5 安徽本科组 B 安徽工程大学张国立何超金念一等奖 6 安徽本科组 B 安徽工程大学袁小尘李阳潘永婵二等奖 7 安徽本科组 C 安徽工程大学崔放张海成苏雨芹二等奖 8 安徽本科组 B 安徽工业大学洪明峰王子明周润发一等奖 9 安徽本科组 I 安徽工业大学张永生王帅蒙超勇一等奖 10 安徽本科组 I 安徽工业大学陈向阳马仲凯储浩一等奖 11 安徽本科组 B 安徽工业大学张松吴丞赵腾飞二等奖 12 安徽本科组 I 安徽工业大学刘永健张永庚张康康二等奖 13 安徽本科组 I 安徽工业大学胡郑希张鹏张国栋二等奖

14 安徽高职高专组 O 安徽机电职业技术学院唐圣魏志祥程毅一等奖 15 安徽本科组 H 安徽理工大学辛树轩左仁飞孙焕琪二等奖 16 安徽本科组 K 安徽医科大学王祥张海琳邵婧媛二等奖 17 安徽本科组 K 安徽医科大学胡丹丹朱子孚韦争光二等奖

18 安徽高职高专组 M 安

序号赛区组别题号参赛队学校学生姓名学生姓名学生姓名奖项 1 安徽本科组 A 安徽大学柳岸明陈琦许长乐二等奖 2 安徽本科组 A 安徽大学郭瑞昌高陈媛赵子正二等奖 3 安徽本科组 H 安徽大学姚德顺俞恒裕张韩悦二等奖 4 安徽本科组 B 安徽工程大学张国义曹鹏飞袁悦一等奖 5 安徽本科组 B 安徽工程大学张国立何超金念一等奖 6 安徽本科组 B 安徽工程大学袁小尘李阳潘永婵二等奖 7 安徽本科组 C 安徽工程大学崔放张海成苏雨芹二等奖 8 安徽本科组 B 安徽工业大学洪明峰王子明周润发一等奖 9 安徽本科组 I 安徽工业大学张永生王帅蒙超勇一等奖 10 安徽本科组 I 安徽工业大学陈向阳马仲凯储浩一等奖 11 安徽本科组 B 安徽工业大学张松吴丞赵腾飞二等奖 12 安徽本科组 I 安徽工业大学刘永健张永庚张康康二等奖 13 安徽本科组 I 安徽工业大学胡郑希张鹏张国栋二等奖

14 安徽高职高专组 O 安徽机电职业技术学院唐圣魏志祥程毅一等奖 15 安徽本科组 H 安徽理工大学辛树轩左仁飞孙焕琪二等奖 16 安徽本科组 K 安徽医科大学王祥张海琳邵婧媛二等奖 17 安徽本科组 K 安徽医科大学胡丹丹朱子孚韦争光二等奖

18 安徽高职高专组 M 安

序号赛区组别题号参赛队学校学生姓名学生姓名学生姓名奖项 1 安徽本科组 A 安徽大学柳岸明陈琦许长乐二等奖 2 安徽本科组 A 安徽大学郭瑞昌高陈媛赵子正二等奖 3 安徽本科组 H 安徽大学姚德顺俞恒裕张韩悦二等奖 4 安徽本科组 B 安徽工程大学张国义曹鹏飞袁悦一等奖 5 安徽本科组 B 安徽工程大学张国立何超金念一等奖 6 安徽本科组 B 安徽工程大学袁小尘李阳潘永婵二等奖 7 安徽本科组 C 安徽工程大学崔放张海成苏雨芹二等奖 8 安徽本科组 B 安徽工业大学洪明峰王子明周润发一等奖 9 安徽本科组 I 安徽工业大学张永生王帅蒙超勇一等奖 10 安徽本科组 I 安徽工业大学陈向阳马仲凯储浩一等奖 11 安徽本科组 B 安徽工业大学张松吴丞赵腾飞二等奖 12 安徽本科组 I 安徽工业大学刘永健张永庚张康康二等奖 13 安徽本科组 I 安徽工业大学胡郑希张鹏张国栋二等奖

14 安徽高职高专组 O 安徽机电职业技术学院唐圣魏志祥程毅一等奖 15 安徽本科组 H 安徽理工大学辛树轩左仁飞孙焕琪二等奖 16 安徽本科组 K 安徽医科大学王祥张海琳邵婧媛二等奖 17 安徽本科组 K 安徽医科大学胡丹丹朱子孚韦争光二等奖

18 安徽高职高专组 M 安

一：方案论证

1.系统总体设计方案

根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V交流电。通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。系统总体框图如图1.1所示。

开关稳压电流交流电220V隔离变压器整流滤波主DC-DC升压补偿采样过流保护副DC-DC降压供电键盘设定液晶显示控制器 图1.1 系统总体框图

2.主DC-DC升压电路设计方案

DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图1.2所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。

当晶体管截止时，磁场开始消失。随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。从而实现升压的过程。

晶体管截止时电流方向IinUi

这是我参加2011年全国赛的设计论文

2011年全国大学生电子设计竞赛

设计报告

智能小车（本科C题） 广西赛区【94组】

摘 要

本系统是以AT89S52单片机为控制核心的智能小车的设计，采用L298构成电机驱动电路，，利用红外对管检测黑线，同时还用超声波传感器实现两车距离的测量，完成超车功能，其中速度由单片机输出的PWM波控制。AT80S52单片机是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。

一、 系统设计

1.1设计要求

甲车车头紧靠起点标志线,乙车车尾紧靠边界,甲、乙两辆小车同时起动，先后通过起点标志线，在行车道同向而行，实现两车交替超车领跑功能。跑道如图1所示。

这是我参加2011年全国赛的设计论文

1.1.1 基本要求

（1）甲车和乙车分别从起点标志线开始，在行车道各正常行驶一圈。

（2）甲、乙两车按图1 所示位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超车区内实现超车功