2011年全国大学生电子设计竞赛题目

2011年全国大学生电子设计竞赛题目内容摘要：

2011年全国大学生电子设计竞赛题目 全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （ 1） 2011 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）参赛队必须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须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （ 6） 2011 年 9 月 3 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。 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 C 模块构成的并联供电系统（见图 1）。 图 1 两个 C 模块并联供电系统主电路示意图 二、 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 （ 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，保持输出电压 两个模块输出电流之和 按 2=1:1 模式自动分配电流，每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，保持输出电压 两个模块输出电流之和 按 2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误C 模块 1 C 模块 2 负载电阻 4V - + - %。 2. 发挥部分 （ 1） 调整负载电阻， 保持输出电压 使负载电流 个模块的输出电流可在（ 围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于 2%。 （ 2）调整负载电阻，保持输出电压 两个模块输出电流之和 按 2=1:1 模式自动分配电流， 每个模块的输出电流的相对误差的绝对值不大于 2%。 （ 3）额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。 （ 4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为 试时允许有± 偏差）。 （ 5）其他。 三、 评分标准 项 目 设计报告 报告要点 主要内容 满分系统方案 比较与选择、方案描述 2 理论分析与计算 C 变换器稳压方法；电流电压检测；均流方法；过流保护。 8 电路设计 主电路、测控电路原理图及说明 6 测试结果 测试结果完整性、测试结果分析 2 结构及规范性 摘要、设计报告正文的结构及图表规范性 2 总分 20 基本要求 实际制作情况 50 发挥部分 完成第（ 1）项 20 完成第（ 2）项 10 完成第（ 3）项完成第（ 4）项 5 完成第（ 5）项总分 50 四、 说明 （ 1）不允许使用线性电源及成品的 C 模块。 2）供电系统含测控电路并由 能耗纳入系统效率计算。 （ 3）除负载电阻为手动调整以及发挥部分（ 1）由手动设定电流比例外，其他功能的测试过程均不允许手动干预。 （ 4）供电系统应留出 测试时使用。 （ 5）每项测量须在 5 秒钟内给出稳定读数。 （ 6）设计制作时，应充分考虑系统散热问题，保证测试过程中系统能连续安全工作。 全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （ 1） 2011 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） 2011 年 9 月 3 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。 基于自由摆的平板控制系统（ B 题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，其结构如图 1 所示。 摆杆的一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固定在电机转轴上；当摆杆如图 2 摆动时，驱动电机可以控制平板转动。 电机平板摆杆固定支架转轴电机转轴6 图 2 求 1基本要求 （ 1）控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转（ 35 周） ，摆杆摆一个周期，平板旋转一周（ 360º） ，偏差绝对值不大于 45°。 （ 2）在平板上粘贴一张画有一组间距为 1行线的打印纸。 用手推动摆杆至一个角度 （ 在 30º45º间） ，调整平板角度，在平板中心稳定放置一枚1元硬币（人民币） ；启动后放开摆杆让其自由摆动。 在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态，使硬币在 5 个摆动周期中不从平板上滑落，并尽量少滑离平板的中心位置。 （ 3）用手推动摆杆至一个角度 （ 在 45º60º间） ，调整平板角度，在平板中心稳定叠放 8 枚 1 元硬币，见图 2；启动后放开摆杆让其自由摆动。 在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态使硬币在摆杆的 5 个摆动周期中不从平板上滑落，并保持叠放状态。 根据平板上非保持叠放状态及滑落的硬币数计算成绩。 2发挥部分 （ 1）如图 3 所示，在平板上固定一激光笔，光斑照射在距摆杆 150离处垂直放置的靶子上。 摆杆垂直静止且平板处 于水平时，调节靶子高度，使光斑照射在靶纸的某一条线上，标识此 线为中心线。 用手推动摆杆至一个角度 （ 在30º60º间） ，启动后，系统应在 15 秒钟内控制平板尽量使激光笔照射在中心线上（偏差绝对值 1，完成时以 示。 根据光斑偏离中心线的距离计算成绩， 超时则视为失败。 20 2）在上述过程完成后，调整平板，使激光笔照射到中心线上（可人工协助）。 启动后放开让摆杆自由摆动；摆动过程中尽量使激光笔光斑始终瞄准照射在靶纸的中心线上，根据光斑偏离中心线的距离计算成绩。 （ 3）其他。 三、说明 1摆杆可以采用木质、金属、塑料等硬质材料；摆杆长度（固定转轴至电机轴的距离）为 100 杆通过转轴固定在支架或横梁上，并能够灵活摆动； 将摆杆推起至 =30º处释放后,摆杆至少可以自由摆动 7 个周期以上。 摆杆不得受重力以外的任何外力控制。 2平板的状态只能受电机控制。 平板的长宽尺寸为 10以采用较轻的硬质材料；不得有磁性；表面必须为光滑的硬质平面；不得有凸起的边沿；倾斜一定角度时硬币须能滑落。 平板承载重量不小于 100g。 3摆动周期的定义：摆杆被释放至下一次摆动到同侧最高点。 图 4 4摆杆与平板部分电路可以用软质导线连接， 但必须不影响摆杆的自由摆动。 5在完成基本要求部分工作时，需在平板上铺设一张如图 4 所示画有一组间距为 1行线的打印纸（ 10，平行线与电机转轴平行。 6非保持叠放状态硬币数为接触平板硬币数减 1。 接触平板硬币数的定义参见图 5。 图 5 图 5 图 5 5接触平板硬币数为 1；图 5接触平板硬币数为 2；图 5接触平板硬币数为 3。 7 在完成发挥部分工作时，需要在平板上固定安装一激光笔。 激光笔的照射方向垂直于电机转轴。 激光笔的光斑直径不大于 5在距摆杆 150子上粘贴靶纸（ 印纸） ，靶纸上画一组间距为 1水平平行线。 测试现场提供靶子，也可自带。 0 目要求的各项工作中，凡涉及推动摆杆至某一位置并准备开始摆动时，允许手动操作启动工作，亦可自动启动工作。 一旦摆杆开始自由摆动，不得再人为干预系统运行。 9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。 四、评分标准 设计报告 项 目 主要内容 满分 系统方案 方案比较与选择，系统结构 4 理论分析与计算 平板状态测量方法 建模与控制方法 6 电路与程序设计 电路设计 程序结构与设计 5 测试方案与测试结果 测试方案 测试结果及分析 3 设计报告结构及规范性 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 2 总分 20 基本要求 实际制作完成情况 50 发挥部分 完成第（1）项 10 完成第（2）项 30 其他 10 总分 50 全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （ 1） 2011 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）参赛队必须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须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （ 6） 2011 年 9 月 3 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。 智能小车 （ C 题） 【本科题】 一、任务 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。 图1 求 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能，并先于甲车到达终点标志线，即第一圈实现乙车超过甲车。 （3）甲、乙两车在完成(2)时的行驶时间要尽可能的短。 2. 发挥部分 （1）在完成基本要求(2)后,甲、乙两车继续行驶第二圈，要求甲车通过超车标志线后要实现超车功能，并先于乙车到达终点标志线，即第二圈完成甲车超过乙车，实现了交替领跑。 甲、乙。