信息工程學(xué)院第六屆電子設(shè)計(jì)方案與測(cè)試競(jìng)賽暨四川

1、附件 2：2018 年信息工程學(xué)院第六屆電子設(shè)計(jì)與測(cè)試競(jìng)賽暨四川省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽選拔賽擬定題目A 題：寬帶直流放大器B 題：帶負(fù)載識(shí)別功能的 DC-DC直流開關(guān)穩(wěn)壓電源C 題：數(shù)字萬(wàn)用表D 題：簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀E 題：智能遙控情景照明燈F 題：點(diǎn)光源跟蹤系統(tǒng)G題：線陣 LED圖文顯示裝置H 題： FIR 濾波器I 題： LC 壓控振蕩器J 題：短波調(diào)頻測(cè)向機(jī)設(shè)計(jì)K 題：基于可見(jiàn)光傳輸?shù)耐ㄐ叛b置L 題：智能小車A 題：寬帶直流放大器一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)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 AV40dB，輸入電壓有效值 Vi 20mV。AV 可在

2、040dB范圍內(nèi)手動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)。（2）最大輸出電壓正弦波有效值 Vo2V，輸出信號(hào)波形無(wú)明顯失真。（3）3dB通頻帶 05MHz；在 04MHz通頻帶內(nèi)增益起伏 1dB。（4）放大器的輸入電阻 50，負(fù)載電阻（ 502） 。（5）設(shè)計(jì)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AV60dB，輸入電壓有效值Vi 10mV。（2）在 AV60dB時(shí)，輸出端噪聲電壓的峰峰值VONPP0.3V。（3）3dB 通頻帶 010MHz；在 09MHz 通頻帶內(nèi)增益起伏 1dB。（4）最大輸出電壓正弦波有效值 Vo10V，輸出信號(hào)波形無(wú)明顯失真。（5）進(jìn)一步降低輸入電壓提高放大器的電壓

3、增益。（6）電壓增益 AV 可預(yù)置并顯示，預(yù)置范圍為060dB，步距為5dB（也可以連續(xù)調(diào)節(jié)）；放大器的帶寬可預(yù)置并顯示（至少 5MHz、10MHz兩點(diǎn)）。（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(shuō)明1寬帶直流放大器幅頻特性示意圖如圖1 所示。2負(fù)載電阻應(yīng)預(yù)留測(cè)試用檢測(cè)口和明顯標(biāo)志，如不符合（502） 的電阻值要求，則酌情扣除最大輸出電壓有效值項(xiàng)的所得分?jǐn)?shù)。3放大器要留有必要的測(cè)試點(diǎn)。建議的測(cè)試框圖如圖 2 所示，可采用信號(hào)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(jìn)行幅頻特性測(cè)量。圖 1 幅頻特性示意圖圖 2 幅頻特性測(cè)試框圖四

4、、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿分設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證， 理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試50基本要求方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。實(shí)際制作完成情況50完成第（ 1）項(xiàng)7完成第（ 2）項(xiàng)2完成第（ 3）項(xiàng)7完成第（ 4）項(xiàng)6發(fā)揮部分完成第（ 5）項(xiàng)12完成第（ 6）項(xiàng)5完成第（ 7）項(xiàng)6其它5總分50B 題：帶負(fù)載識(shí)別功能的DC-DC直流開關(guān)穩(wěn)壓電源一、任務(wù)選擇降壓型 BUCK控制芯片配合外置場(chǎng)效應(yīng)管為核心單元，設(shè)計(jì)并制作一組降壓型直流開關(guān)穩(wěn)壓電源；額定狀態(tài)下，當(dāng)輸入電壓時(shí)，直流輸出電壓，輸出電流能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定在；詳細(xì)的測(cè)試電路可參考圖1。IO降壓UORL直流UIN穩(wěn)壓負(fù)載電源

5、R識(shí)別端口圖 1電源測(cè)試連接圖二、要求1、基本要求（1）額定輸入電壓下，輸出電壓偏差：；（20分）（2）額定輸入電壓下，最大輸出電流：；（ 10 分）（3）輸出噪聲紋波電壓峰峰值：（20 分）（4）開關(guān)電源系統(tǒng)具有負(fù)載識(shí)別功能。電源系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量圖1 下方的 2 端子負(fù)載識(shí)別端口R（1k10k）的電阻值， 調(diào)整輸出電壓為；（20 分）（5）設(shè)計(jì)報(bào)告（30 分）項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分比較與選擇5方案論證方案描述降低紋波的方法；理論分析與計(jì)算DC-DC變換方法9穩(wěn)壓控制方法電路仿真與程序主回路與器件選擇7設(shè)計(jì)電路仿真結(jié)果或控制程序測(cè)試方案及測(cè)試條件測(cè)試方案與測(cè)試6結(jié)果測(cè)試結(jié)果及其完整性測(cè)試結(jié)果分析設(shè)計(jì)報(bào)

6、告結(jié)構(gòu)及摘要及正文的結(jié)構(gòu)、 公式、圖表完整、3規(guī)范規(guī)范總分302、發(fā)揮部分（6）效率；（10 分）（7）從的滿載降低至輕載時(shí)，負(fù)載調(diào)整率：；（10 分）（8）在 20.5V和15.5V之間變化時(shí)，輸出電壓的電壓調(diào)整率（）：（10 分）（9）具有過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流；（10 分）（10）電源系統(tǒng)的輸出電壓、 輸出電流均可直觀地進(jìn)行顯示。 （10 分）三、說(shuō)明（ 1） 開關(guān)穩(wěn)壓電源的核心單元不得采用成品模塊制作。（ 2） 穩(wěn)壓電源若含其它控制、測(cè)量電路都只能由端口供電，不能增加其他輔助電源。（ 3） 準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)，大功率的 5 負(fù)載電阻可用兩只較高精度的 10 電阻并聯(lián)后獲得。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)基本要求

7、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較，理論分析與計(jì)滿分30算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析實(shí)際制作完成情況70完成第（ 6）項(xiàng)10完成第（ 7）項(xiàng)10完成第（ 8）項(xiàng)10發(fā)揮部分完成第（ 9）項(xiàng)10完成第（ 10）項(xiàng)10總分50C題：數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì)制作一臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表，測(cè)量示意圖如圖1 所示。圖 1萬(wàn)用表圖 1一、基本要求：1、電壓有效值測(cè)量：（ 1）被測(cè)信號(hào)頻率為 010KHz的單頻信號(hào)的電壓有效值，電壓有效值范圍為 2mV1V，測(cè)量誤差小于 1%；（ 2）測(cè)量量程：分 20mV、200mV、2V 三檔，可用手動(dòng)切換量程。2、電阻值測(cè)量：（ 1）被測(cè)電阻范圍為 101M

8、，測(cè)量誤差小于 1%；（ 2）測(cè)量量程：分 200,2k ,20k ,200 k ,2M五檔，可用手動(dòng)切換量程。以上測(cè)量結(jié)果顯示： LCD顯示；3、電源供電，供電電源電壓12V。二、擴(kuò)展要求：1、增加被測(cè)信號(hào)的頻率上限范圍為1MHz；2、測(cè)量電流有效值功能， 電流范圍為 10mA100mA，測(cè)量誤差小于 1%；3、自動(dòng)切換量程。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案2設(shè)5理論分析與計(jì)算計(jì)5報(bào)電路與程序設(shè)計(jì)4告測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果4設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性小計(jì)20完成第（ 1）項(xiàng)20基完成第（ 2）項(xiàng)20本完成第（ 3 項(xiàng)5要完成第（ 4 項(xiàng)5求50小計(jì)發(fā)完成第（ 1）項(xiàng)5揮完成第（ 2）項(xiàng)10部完成第（ 3

9、）項(xiàng)15分小計(jì)30總分100D題：簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀一、任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸性能測(cè)試；同時(shí)，設(shè)計(jì)三個(gè)低通濾波器和一個(gè)偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器用來(lái)模擬傳輸信道。簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀的框圖如圖1 所示。圖中，V1和V1-clock是數(shù)字信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)和相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)；V2是經(jīng)過(guò)濾波器濾波后的輸出信號(hào)；V3 是偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)信號(hào)； V2a 是 V2 信號(hào)與經(jīng)過(guò)電容 C 的 V3 信號(hào)之和，作為數(shù)字信號(hào)分析電路的輸入信號(hào)； V4 和 V4-syn 是數(shù)字信號(hào)分析電路輸出的信號(hào)和提取的同步信號(hào)。圖 1 簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀框圖二、要

10、求1、基本要求（ 1）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器：a）數(shù)字信號(hào) V1 為 f 1( x) =1+x2+x3+x4+x8 的 m序列，其時(shí)鐘信號(hào)為 V1-clock ；b）數(shù)據(jù)率為10100kbps，按 10kbps 步進(jìn)可調(diào)。數(shù)據(jù)率誤差絕對(duì)值不大于1；c）輸出信號(hào)為 TTL 電平。（ 2）設(shè)計(jì)三個(gè)低通濾波器，用來(lái)模擬傳輸信道的幅頻特性：a）每個(gè)濾波器帶外衰減不少于 40dB/ 十倍頻程；b）三個(gè)濾波器的截止頻率分別為 100kHz、200kHz、500kHz，截止頻率誤差絕對(duì)值不大于10；c）濾波器的通帶增益AF 在 0.24.0范圍內(nèi)可調(diào)。（ 3）設(shè)計(jì)一個(gè)偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器用來(lái)模擬信道噪聲：

11、a）偽隨機(jī)信號(hào) V3 為 f 2 ( x)=1+x+x4+x5+x12 的 m序列；b）數(shù)據(jù)率為 10Mbps，誤差絕對(duì)值不大于1；c）輸出信號(hào)峰峰值為100mV，誤差絕對(duì)值不大于10% 。（ 4）利用數(shù)字信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào) V1-clock 進(jìn)行同步，顯示數(shù)字信號(hào)V2a 的信號(hào)眼圖，并測(cè)試眼幅度。2、發(fā)揮部分（ 1）要求數(shù)字信號(hào)發(fā)生器輸出的 V1 采用曼徹斯特編碼。（ 2）要求數(shù)字信號(hào)分析電路能從 V2a 中提取同步信號(hào) V4-syn 并輸出；同時(shí)，利用所提取的同步信號(hào) V4-syn 進(jìn)行同步，正確顯示數(shù)字信號(hào) V2a的信號(hào)眼圖。（ 3）要求偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào) V3 幅度可調(diào)，

12、V3 的峰峰值范圍為 100mVTTL電平。（ 4）改進(jìn)數(shù)字信號(hào)分析電路，在盡量低的信噪比下能從 V2a 中提取同步信號(hào) V4-syn ，并正確顯示 V2a 的信號(hào)眼圖。（ 5）其他。三、說(shuō)明1、在完成基本要求時(shí)， 數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的時(shí)鐘信號(hào)V1-clock 送給數(shù)字信號(hào)分析電路 （圖 1 中開關(guān) S 閉合）；而在完成發(fā)揮部分時(shí)， V1-clock不允許送給數(shù)字信號(hào)分析電路（開關(guān)S 斷開）。2、要求數(shù)字信號(hào)發(fā)生器和數(shù)字信號(hào)分析電路各自制作一塊電路板。3、要求 V1、V1-clock 、V2、V2a、V3 和 V4-syn 信號(hào)預(yù)留測(cè)試端口。4、基本要求（ 1）和（ 3）中的兩個(gè)m序列，根據(jù)所給定

13、的特征多項(xiàng)式 f 1( x) 和 f 2( x) ，采用線性移位寄存器發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生。5、基本要求（ 2）的低通濾波器要求使用模擬電路實(shí)現(xiàn)。6、眼圖顯示可以使用示波器，也可以使用自制的顯示裝置。7、發(fā)揮部分（ 4）要求的“盡量低的信噪比”，即在保證能正確提取同步信號(hào)V4-syn 前提下，盡量提高偽隨機(jī)信號(hào)V3 的峰峰值，使其達(dá)到最大，此時(shí)數(shù)字信號(hào)分析電路的輸入信號(hào)V2a 信噪比為允許的最低信噪比。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿分設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較，理論分析與計(jì)50基本要求算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析實(shí)際制作完成情況50完成第（ 1）項(xiàng)8完成第（ 2）項(xiàng)15完成第（

14、3）項(xiàng)6發(fā)揮部分完成第（ 4）項(xiàng)16其他5總分50E 題：智能遙控情景照明燈一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)情景照明燈， 手機(jī)上無(wú)線控制四色單燈， 可調(diào)明亮、紅、綠、蘭。二、要求1、基本要求(1) 利用藍(lán)牙通信， 手機(jī)調(diào)用各種組件初始化后， 與藍(lán)牙終端進(jìn)行通信連接；如果連接成功就進(jìn)入燈（組）選擇，此時(shí)可以選擇一個(gè)或多個(gè) LED燈進(jìn)行控制；然后進(jìn)入功能模塊的選擇， 執(zhí)行相應(yīng)的子程序。(2) 手機(jī)上無(wú)線控制四色單燈a點(diǎn)亮b紅色c綠色d 蘭色應(yīng)用程序通過(guò)藍(lán)牙通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙終端模塊BLE通信，然后發(fā)出控制信號(hào)； BLE接收信號(hào)并解析為相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)送 LED燈電源驅(qū)動(dòng)電路。(3) 完成手機(jī)上界面

15、的編寫，通俗易懂，功能齊全。2、發(fā)揮部分（ 1）實(shí)現(xiàn)了對(duì)家居環(huán)境 RGBW四色 LED燈的圖片取色、光隨光動(dòng)、分組控制等操作。利用藍(lán)牙終端模塊對(duì) LED燈的控制，是通過(guò)發(fā)送 PWM波形信號(hào)控制 LED的通斷時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制 LED的平均電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) LED的亮度調(diào)節(jié)，對(duì) RGBW四色 LED的不同亮度組合來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色與亮度等行為調(diào)節(jié)。三、說(shuō)明圖 1 為智能遙控情景照明系統(tǒng)方案圖圖 2 為手機(jī)與藍(lán)牙終端的通信流程圖圖 3 為手機(jī)應(yīng)用程序流程圖圖 4 為四色 LED燈的行為控制程序流程四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目應(yīng)包括的主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇5方案描述理論分析與計(jì)算分析方案的可行性以及相10關(guān)內(nèi)容程序

16、設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)6設(shè)計(jì)報(bào)告測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果測(cè)試方案及測(cè)試條件5測(cè)試結(jié)果完整性測(cè)試結(jié)果分析設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范摘要性設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)4圖表的規(guī)范性總分30完成第（ 1）項(xiàng)32基本完成第（ 2）項(xiàng)14要求完成第（ 3）項(xiàng)4小計(jì)50發(fā)揮完成發(fā)揮部分設(shè)計(jì)20部分總分100F 題：點(diǎn)光源跟蹤系統(tǒng)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能夠檢測(cè)并指示點(diǎn)光源位置的光源跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)示意圖如圖 1 所示。光源 B 使用單只 1W白光 LED，固定在一支架上。 LED的電流能夠在 150350mA的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。初始狀態(tài)下光源中心線與支架間的夾角約為 60o，光源距地面高約 100cm，支架可以用手動(dòng)方式沿著以A 為圓心、半徑 r

17、約 173cm的圓周在不大于 45o的范圍內(nèi)移動(dòng)，也可以沿直線 LM移動(dòng)。在光源后 3 cm距離內(nèi)、光源中心線垂直平面上設(shè)置一直徑不小于 60cm暗色紙板。光源跟蹤系統(tǒng) A 放置在地面，通過(guò)使用光敏器件檢測(cè)光照強(qiáng)度判斷光源的位置，并以激光筆指示光源的位置。圖 1 光源跟蹤系統(tǒng)示意圖二、要求1基本要求（ 1）光源跟蹤系統(tǒng)中的指向激光筆可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置參數(shù)的方法盡快指向點(diǎn)光源；（ 2）將激光筆光點(diǎn)調(diào)偏離點(diǎn)光源中心 30cm 時(shí)，激光筆能夠盡快指向點(diǎn)光源；（ 3）在激光筆基本對(duì)準(zhǔn)光源時(shí)，以 A為圓心，將光源支架沿著圓周緩慢（ 1015 秒內(nèi)）平穩(wěn)移動(dòng) 20o（約 60cm），激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向

18、LED點(diǎn)光源；2發(fā)揮部分（ 1）在激光筆基本對(duì)準(zhǔn)光源時(shí)，將光源支架沿著直線LM 平穩(wěn)緩慢（ 15 秒內(nèi)）移動(dòng) 60cm，激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向光源。（ 2）將光源支架旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度 （ 20o），激光筆能夠迅速指向光源。（ 3）光源跟蹤系統(tǒng)檢測(cè)光源具有自適應(yīng)性，改變點(diǎn)光源的亮度時(shí)（LED 驅(qū)動(dòng)電流變化 50mA），能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)揮部分（ 1）的內(nèi)容；（ 4）其他。三、說(shuō)明1作為光源的 LED的電流應(yīng)該能夠調(diào)整并可測(cè)量；2測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)為正常室內(nèi)光照，跟蹤系統(tǒng)A 不正對(duì)直射陽(yáng)光和強(qiáng)光源；3系統(tǒng)測(cè)光部件應(yīng)該包含在光源跟蹤系統(tǒng)A中；4光源跟蹤系統(tǒng)在尋找跟蹤點(diǎn)光源的過(guò)程中，不得人為干預(yù)光源跟蹤系統(tǒng)的工作；5除發(fā)揮

19、部分（ 3）項(xiàng)目外，點(diǎn)光源的電流應(yīng)為30015 mA；6在進(jìn)行發(fā)揮部分（ 3）項(xiàng)測(cè)試時(shí)，不得改變光源跟蹤系統(tǒng)的電路參數(shù)或工作模式；四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案2理論分析與計(jì)算8設(shè)計(jì)9報(bào)告電路與程序設(shè)計(jì)8測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性3小計(jì)30完成第（ 1）項(xiàng)10基本完成第（ 2）項(xiàng)20要求完成第（ 3）項(xiàng)20小計(jì)50完成第（ 1）項(xiàng)15發(fā)揮完成第（ 2）項(xiàng)15部分完成第（ 3）項(xiàng)15其他5小計(jì)5013總分0G題：線陣 LED圖文顯示裝置一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)線陣 LED 圖文顯示裝置，裝置的示意圖如圖 1 所示：一個(gè)由 16 只 LED 構(gòu)成的線狀點(diǎn)陣及其控制電路，安裝在可旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上

20、；在平臺(tái)的中心設(shè)置一個(gè)按鍵，用于功能的切換；電機(jī)帶動(dòng)平臺(tái)以合適速度旋轉(zhuǎn)，且電機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)可調(diào)。圖 1線陣 LED圖文顯示裝置示意圖二、要求1. 基本要求（ 1）開機(jī)時(shí)裝置完成顯示自檢， 能對(duì)點(diǎn)陣中 16 只 LED逐個(gè)點(diǎn)亮，每只 LED顯示時(shí)間約為 1 秒，此時(shí)平臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。（ 2）通過(guò)按鍵啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn) 16 個(gè)同心圓圖形分別順序（由大到?。┖湍嫘颍ㄓ尚〉酱螅╋@示，每個(gè)同心圓圖形顯示時(shí)間為 0.2 秒左右；運(yùn)行 15 秒左右自動(dòng)停止。（ 3）通過(guò)按鍵啟動(dòng)，顯示雙漸開線；運(yùn)行 15 秒左右自動(dòng)停止。2. 發(fā)揮部分（ 1）通過(guò)按鍵啟動(dòng)，顯示字符“ TI 杯”，要求字符顯示穩(wěn)定，無(wú)明顯漂移；運(yùn)行

21、 20 秒左右自動(dòng)停止。（2）通過(guò)按鍵啟動(dòng)，顯示一個(gè)指針式秒表，該秒表以標(biāo)志桿為起始標(biāo)志，秒針隨時(shí)間動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)長(zhǎng)為601 秒；運(yùn)行70 秒左右自動(dòng)停止。（ 3）改變轉(zhuǎn)速，完成（ 2）的要求。（ 4）其它。三、說(shuō)明（ 1）顯示裝置利用人眼視覺(jué)暫留的生理特性，通過(guò) LED在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)不同位置時(shí)，系統(tǒng)點(diǎn)亮相應(yīng)的 LED，實(shí)現(xiàn)線陣 LED在旋轉(zhuǎn)平面上構(gòu)成不同的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖案。 為保證顯示時(shí)人眼看到的圖形穩(wěn)定清晰，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意 LED在不同位置點(diǎn)亮與旋轉(zhuǎn)速度匹配；注意每圈旋轉(zhuǎn)時(shí)圖像顯示的起始位置一致；同時(shí)注意旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)，滿足人眼視覺(jué)暫留的要求。（ 2）不得使用 LED顯示成品和專

22、用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。（ 3）線陣 LED及控制電路由電池供電，電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)由外接電源供電。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案比較與選擇報(bào)告方案描述2系統(tǒng)總體方框圖理論分析與計(jì)算線狀點(diǎn)陣 LED驅(qū)動(dòng)參數(shù)分析與計(jì)算線陣 LED運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析與計(jì)算7指針式秒表分析與計(jì)算顯示亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)分析與計(jì)算電路與程序設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)7程序設(shè)計(jì)測(cè)試 方案與測(cè)試結(jié)測(cè)試方案、條件及儀器果測(cè)試結(jié)果完整性2測(cè)試結(jié)果分析設(shè)計(jì) 報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)摘要范性設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)構(gòu)2圖表的規(guī)范性總分20基本50實(shí)際制作完成情況要求完成第（ 1）項(xiàng)15完成第（ 2）項(xiàng)15發(fā)揮完成第（ 3）項(xiàng)10部分10其他總分50H 題： FIR 濾波器設(shè)計(jì)

23、與實(shí)現(xiàn)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)FIR 濾波器，用來(lái)濾除干擾信號(hào)，輸出有用信號(hào)。圖 1 系統(tǒng)總框圖圖 1 中，有用信號(hào)源和干擾信號(hào)源為兩個(gè)獨(dú)立信號(hào)源，有用信號(hào) A 的頻率為 10KHZ，B 的頻率大于 A 的頻率。根據(jù)信號(hào) A, B 的特點(diǎn)，通過(guò) FIR 濾波器濾除混合信號(hào) D中的干擾信號(hào) B ，恢復(fù)有用信號(hào)A 的波形，其輸出為信號(hào)E 。二、要求1、基本要求（ 1）設(shè)計(jì)一個(gè)加法器實(shí)現(xiàn)C=A+B，其中有用信號(hào) A 和干擾信號(hào)B 峰。峰值均為 12V，頻率范圍為 10kHz100kHz。預(yù)留便于測(cè)量的輸入輸出端口。（ 2）設(shè)計(jì)一個(gè)移相器，在頻率范圍為 10kHz100kHz 的各點(diǎn)頻上，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)頻 0

24、180手動(dòng)連續(xù)可變相移。 移相器幅度放大倍數(shù)控制在 10.1 ，移相器的相頻特性不做要求。預(yù)留便于測(cè)量的輸入輸出。（ 3）單獨(dú)設(shè)計(jì)制作 FIR 濾波器，輸入信號(hào) D。有一個(gè)輸出端口，用于輸出信號(hào) E 。當(dāng)信號(hào) A 、B 為正弦信號(hào)，且頻率差 1kHz 時(shí)，輸出信號(hào) E 能夠恢復(fù)信號(hào) A 的波形，信號(hào) E 與 A 的頻率和幅度誤差均小于 10%。預(yù)留便于測(cè)量的輸入輸出端口。2、發(fā)揮部分（ 1）當(dāng)信號(hào) A 、B 為正弦信號(hào)，且頻率差 100Hz 時(shí)， FIR 濾波器的輸出信號(hào) E 能恢復(fù)信號(hào) A 的波形，信號(hào) E 與 A 的頻率和幅度誤差均小于 10%。（ 2）改善 FIR 濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提高

25、FIR 濾波器的運(yùn)算速度，使其速度提高 2 倍以上。（ 3）其他。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿分設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖50基本要求及有關(guān)設(shè)計(jì)文件， 測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。實(shí)際完成情況50完成第（ 1）項(xiàng)10發(fā)揮部分完成第（ 2）項(xiàng)10其他5I 題： LC 壓控振蕩器設(shè)計(jì)制作一 LC壓控振蕩器。一、基本要求：1、基本要求（1）振蕩器輸出為正弦波， 波形無(wú)明顯失真 ; 輸出頻率范圍： 20MHz30MHz;輸出頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于10-3 。（ 2）實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示振蕩器的輸出頻率。（ 3）實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示振蕩器輸出電壓峰 - 峰值，精度優(yōu)于 10。（ 4）可

26、實(shí)現(xiàn)輸出頻率步進(jìn)，步進(jìn)間隔為 1MHz100kHz。二、擴(kuò)展要求：（1）采用鎖相環(huán)進(jìn)一步提高輸出頻率穩(wěn)定度，輸出頻率步進(jìn)間隔為100kHz。（2）在整個(gè)頻率范圍內(nèi)可自動(dòng)掃描；掃描時(shí)間在15s 之間可調(diào)；可手動(dòng)掃描；還可預(yù)置在某一特定頻率；（3）制作一個(gè)功率放大器，放大LC振蕩器輸出的 30MHz正弦信號(hào)，限定使用 E=12V的單直流電源為功率放大器供電，要求在50 純電阻負(fù)載上的輸出功率20mW，盡可能提高功率放大器的效率。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案2設(shè)5計(jì)理論分析與計(jì)算5電路與程序設(shè)計(jì)報(bào)4告測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果4設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性小計(jì)20完成第（ 1）項(xiàng)20基完成第（ 2）項(xiàng)10本完成第

27、（ 3 項(xiàng)10要完成第（ 4）項(xiàng)10求50小計(jì)完成第（ 1）項(xiàng)15擴(kuò)展完成第（ 2）項(xiàng)10要求完成第（ 3）項(xiàng)5小計(jì)30總分100J 題：短波調(diào)頻測(cè)向機(jī)設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)短波調(diào)頻測(cè)向機(jī)，方框圖如下。二、要求1、基本要求（1）接收頻率范圍： 3.50-3.60MHz 。（2）接收信號(hào)： 20-10KHz。（3）最大不失真輸出功率：0.5mW（8）。（4）靈敏度：不劣于1 微伏。（5）可接收范圍：配套PX-80 型發(fā)射機(jī)（ A1A調(diào)制方式）時(shí)，可接收 100m以內(nèi)的 11 部電臺(tái)。（6）方向性：方向分辨距離小于3m。2、發(fā)揮部分（1）可實(shí)現(xiàn)多種自動(dòng)程控頻率搜索模式（如全頻率范圍搜索，特定頻

28、率范圍搜索等），全頻率范圍搜索時(shí)間小于或等于60s。（2）能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺(tái)載頻值，顯示載波頻率的誤差小于或等于。（3）可接收 300m范圍以內(nèi)的電臺(tái)信號(hào)。（4）進(jìn)一步提高方向性。（5）整機(jī)微型化、低成本化。（6）提高電源效率，全機(jī)所用直流電源不超過(guò)三節(jié)5 號(hào)南孚電池。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿分設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證， 理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試50基本要求方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。實(shí)際制作完成情況50完成第（ 1）項(xiàng)15完成第（ 2）項(xiàng)8完成第（ 3）項(xiàng)5完成第（ 4）項(xiàng)8發(fā)揮部分完成第（ 5）項(xiàng)4完成第（ 6）項(xiàng)5特色與創(chuàng)新5總分50K 題：基

29、于可見(jiàn)光傳輸?shù)耐ㄐ叛b置一、任務(wù)描述本題要求，設(shè)計(jì)基于白光 LED可見(jiàn)光通信的音頻傳輸系統(tǒng) （包括音頻信號(hào)輸入電路、發(fā)射電路、接收電路、音頻輸出電路），實(shí)現(xiàn)利用白光 LED完成音頻信號(hào)無(wú)線傳輸。二、設(shè)計(jì)要求1、基本要求（ 1）完成基于可見(jiàn)光信息傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)發(fā)送實(shí)驗(yàn)裝置采用 MP3或者手機(jī)音頻輸出信號(hào)作為可見(jiàn)光傳輸?shù)男盘?hào)源，使用白光二極管作為光源進(jìn)行信息傳輸，要求在信息傳輸時(shí)，人眼觀察，光源光照穩(wěn)定，無(wú)明顯閃爍；自制與信號(hào)發(fā)生器兼容的音頻輸入接頭，可在音頻輸入端輸入單音頻率選在 5003400Hz之間模擬信號(hào)。采用 5V 或者 12V單電源供電，供電功率不超過(guò) 15W，需要在發(fā)送裝置的電源輸入端

30、，留出電壓、電流測(cè)試接口，以測(cè)試發(fā)送裝置的實(shí)際功耗。（ 2）完成基于可見(jiàn)光信息傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)接收實(shí)驗(yàn)裝置語(yǔ)音接收不受普通室內(nèi)房頂照片和自然光的影響；測(cè)試時(shí)，直接采用采用 MP3或者手機(jī)播放樂(lè)曲音頻進(jìn)行測(cè)試。接收的語(yǔ)音信號(hào)應(yīng)無(wú)明顯失真；測(cè)試時(shí)，在音頻輸入端輸入單音頻率選在 5003400Hz之間模擬信號(hào)，在輸出端，接信號(hào)發(fā)生器，對(duì)波形進(jìn)行分析?？蓪⒐庑畔鬏?shù)木嚯x30cm。（ 3）在發(fā)送實(shí)驗(yàn)裝置的功率不大于 10W的情況下，盡量擴(kuò)展信息的傳輸距離。2、發(fā)揮部分（1）實(shí)現(xiàn)任意數(shù)字的無(wú)線傳輸設(shè)計(jì)輔助電路，在發(fā)送裝置信號(hào)輸入端輸入09 任意阿拉伯?dāng)?shù)字，在接收實(shí)驗(yàn)裝置一端，能夠正確顯示接收的數(shù)字。（2）

31、其它包括其它基于此可見(jiàn)光信息傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用擴(kuò)展（如將 RS232或者 RS485通信電路與光通信結(jié)合起來(lái)） 。3、附加題（1）接收裝置能夠估算距離信號(hào)發(fā)送裝置的距離。關(guān)閉室內(nèi)燈光電源， 同時(shí)關(guān)閉測(cè)試室內(nèi)的窗簾時(shí)， 能夠準(zhǔn)確測(cè)量接收裝置能夠估算距離信號(hào)發(fā)送裝置的距離。 20-50cm 內(nèi)，相對(duì)誤差平均值低于 40%時(shí)，即為有效成績(jī)，相對(duì)誤差越小，成績(jī)?cè)礁?。三、測(cè)試場(chǎng)景音頻信號(hào)接頭信號(hào)發(fā)送距離 d數(shù)字信實(shí)驗(yàn)裝置號(hào)輸入信號(hào)接收到驗(yàn)裝置音頻輸出顯示電路圖 1測(cè)試場(chǎng)景四、評(píng)分說(shuō)明1、作品除使用可見(jiàn)光進(jìn)行傳輸外，不允許存在任何其他信息傳輸方法和傳輸途徑，已經(jīng)查實(shí)，取消測(cè)試成績(jī)。2、作品中的發(fā)光二極管必須為

32、白光二極管，且不允許增加任何的聚光裝置。3、作品必須在供電電路留有測(cè)試接口，以便進(jìn)行供電功率測(cè)試。4、信號(hào)發(fā)送裝置的語(yǔ)音輸入端，需要留測(cè)試接口A，信號(hào)接收裝置的揚(yáng)聲器輸入端，須留有測(cè)試端B。5、測(cè)可見(jiàn)光信息傳輸?shù)恼Z(yǔ)音是否存在明顯失真，是在信號(hào)發(fā)送實(shí)驗(yàn)裝置的語(yǔ)音輸入端A 處入一個(gè)單音正弦信號(hào)，單音頻率選在 5003400Hz之間，通過(guò)示波器觀察接收裝置的 B處，要求信號(hào)無(wú)明顯失真。五、建議評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表 1建議結(jié)構(gòu)化評(píng)分表項(xiàng)目主要內(nèi)容滿分方案論證技術(shù)方案描述，關(guān)鍵器4件、部件選擇。設(shè)理論分析與系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)8計(jì)計(jì)算報(bào)告電路與程序系統(tǒng)組成原理、電路原設(shè)計(jì)理圖、硬件電路與程序6設(shè)計(jì)測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果完整性5測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果