綜合電子設(shè)計(jì)題目

1、題目一：多功能計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)測(cè)量正弦信號(hào)的頻率、周期和相位差的多功能計(jì)數(shù)器。二、要求 1、頻率測(cè)量a測(cè)量范圍：1Hz10MHz；信號(hào)幅度范圍：0.5Vrms5Vrms。 b測(cè)量誤差10-6。2、周期測(cè)量a測(cè)量范圍：1s1s；信號(hào)幅度范圍：0.5Vrms5Vrms；b測(cè)量誤差10-6。3、相位差測(cè)量a量程：0360°；測(cè)量準(zhǔn)確度：1°；分辨率：0.1°。b信號(hào)頻率范圍：10Hz100kHz；信號(hào)幅度范圍：0.5Vrms5Vrms。題目二：高功率因數(shù)電源設(shè)計(jì)一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)具有功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)(PFC)的整流電源，要求輸出直流電壓UO為36V

2、，最大負(fù)載電流為2A，負(fù)載為電阻性負(fù)載，其電路原理框圖如圖1所示。I2UI=220VACU2=18VAC隔 離變壓器整流電路PFC控制電路IoUORL圖1 高功率因數(shù)整流電源示意圖二、要求 1、當(dāng)電壓U2為(1519)V，負(fù)載電流IO為(0.52)A時(shí)，要求輸出電壓UO穩(wěn)定在36V，其誤差的絕對(duì)值小于5% 。2、變壓器副邊電流I2的波形應(yīng)為正弦波，失真度小于5% 。3、電路功率因數(shù)大于0.95（在變壓器副邊測(cè)量）。4、輸出電路具有過(guò)流保護(hù)功能(輸出電流IO達(dá)2.5A時(shí)自動(dòng)保護(hù))。5、當(dāng)U2電壓為18V，負(fù)載電流為(0.52)A時(shí)，能對(duì)輸出電壓UO在(3036)V范圍內(nèi)設(shè)定，其測(cè)量誤差的絕對(duì)值小

3、于2% 。 6、設(shè)計(jì)制作功率因數(shù)測(cè)量電路，其測(cè)量誤差的絕對(duì)值小于2% 。題目三：溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)一、設(shè)計(jì)任務(wù)：制作一個(gè)溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)二、設(shè)計(jì)要求： 1、溫度測(cè)量范圍：090攝氏度，誤差0.1攝氏度；2、可通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定溫度值并在數(shù)碼管上顯示設(shè)定值，數(shù)碼管顯示精確度0.1攝氏度；3、數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示測(cè)量溫度值并可以用語(yǔ)音播報(bào)測(cè)量溫度值，其中數(shù)碼管顯示精確度0.1攝氏度； 4、當(dāng)溫度超出測(cè)量范圍時(shí)，能實(shí)現(xiàn)報(bào)警；5、能實(shí)現(xiàn)通過(guò)射頻模塊無(wú)線發(fā)送（發(fā)射距離100米）；6、可以有其它功能改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)特色創(chuàng)新題目四：智能家居無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)一套智能家居無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，它由微處理器(如AT89S51)、

4、無(wú)線通信模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器(門(mén)磁開(kāi)關(guān)、紅外線傳感器、火災(zāi)煙感傳感器、煤氣泄露傳感器、玻璃破碎報(bào)警器等)和一些外圍器件構(gòu)成，負(fù)責(zé)家居環(huán)境的監(jiān)測(cè)和報(bào)警信息的傳遞。二、設(shè)計(jì)要求1、具有報(bào)警功能（聲、光）。2、能夠?qū)h(huán)境的異常信息發(fā)短信給手機(jī)。3、其他功能。題目五：電視機(jī)防近視預(yù)警系統(tǒng)一、任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)利用紅外熱釋傳感器探測(cè)距離的電視機(jī)防近視預(yù)警系統(tǒng)。二、要求1、實(shí)現(xiàn)人在看電視時(shí)，可以實(shí)時(shí)看到自己離電視機(jī)屏幕的距離，以便調(diào)整觀看位置。2、人離電視機(jī)的報(bào)警距離可以設(shè)置。3、當(dāng)發(fā)現(xiàn)人離電視機(jī)屏幕小于設(shè)定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警聲，報(bào)警聲使用語(yǔ)音。4、斷電后自動(dòng)保存設(shè)置數(shù)據(jù)。5、其他。題目六：數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)

5、計(jì)一數(shù)字顯示的簡(jiǎn)易頻率計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)未知信號(hào)的頻率和周期進(jìn)行測(cè)量。二、要求1、頻率計(jì)測(cè)量范圍為0.01Hz15MHz（信號(hào)源能夠產(chǎn)生的最高頻率）；2、要求測(cè)量精度為0.00001()；3、系統(tǒng)具有頻率、頻率比、時(shí)間間隔、周期等測(cè)量功能；4、具有自校功能，時(shí)標(biāo)信號(hào)頻率為1MHZ；5、自行設(shè)計(jì)并制作滿足本設(shè)計(jì)任務(wù)要求的穩(wěn)壓電源；6、其他。題目七：遙控智能小車設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)一遙控智能小車。二、要求1、自制遙控器控制選擇小車的運(yùn)動(dòng)方式（模式）；2、遙控器可以方便靈活的控制小車的前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、加速等；3、小車應(yīng)具有自動(dòng)尋跡功能；4、壁障功能；5、用LCD顯示相關(guān)信息；6、其他功能。題目八：音頻信號(hào)分析儀的設(shè)

6、計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)制作一臺(tái)可分析音頻信號(hào)頻率成分并可測(cè)量正弦信號(hào)失真度的儀器。二、要求1、設(shè)計(jì)制作一臺(tái)可分析音頻信號(hào)頻率成分并可測(cè)量正弦信號(hào)失真度的儀器；2、儀器能夠檢測(cè)的輸入信號(hào)的范圍（峰峰值）為100mV5V，并可進(jìn)一步擴(kuò)展輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍；3、能實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行頻率和功率的檢測(cè)，其中對(duì)信號(hào)頻率的分辨力為100Hz，并可擴(kuò)展至20Hz；3、具有判斷信號(hào)的周期性及測(cè)量正弦信號(hào)的失真度功能；4、其他。題目九：?jiǎn)纹瑱C(jī)溫度檢測(cè)記錄系統(tǒng)一、任務(wù)設(shè)計(jì)制作一臺(tái)可檢測(cè)和記錄溫度的系統(tǒng)。二、要求1、LCD顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘：年、月、日、時(shí)、分、秒；2、每30秒采樣溫度，LCD更新顯示溫度值；3、按鍵觸發(fā)存儲(chǔ)當(dāng)前溫

7、度和時(shí)鐘信息（年、月、日、時(shí)、分）；4、按鍵觸發(fā)串口傳輸存儲(chǔ)的溫度和時(shí)鐘信息；5、溫度測(cè)量精度：±1度。題目十：簡(jiǎn)易數(shù)字顯示交流毫伏表的設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)制作一臺(tái)可數(shù)字顯示的交流毫伏表。二、要求1、電壓測(cè)量2、測(cè)量電壓的頻率范圍100Hz500KHz。3、測(cè)量電壓范圍100mV100V（可分多檔量程）。4、要求被測(cè)電壓數(shù)字顯示。5、電壓測(cè)量誤差±5%±2個(gè)字。6、輸入阻抗1M，輸入電容50pF（本項(xiàng)可不做測(cè)試，在電路設(shè)計(jì)中給予保證）7、具有超量程自動(dòng)閃爍功能。8、輸出功能：a.輸出正弦波電壓，電壓值1Vrms ，波形無(wú)明顯失真。b.輸出電壓值誤差±10%。

8、c.輸出電壓頻率范圍10Hz200KHz。d.輸出電壓頻率可預(yù)置。e.輸出電壓頻率誤差±5%。9、設(shè)計(jì)并制作該儀表所需要的直流穩(wěn)壓電源。題目十一：低頻低噪聲高增益放大器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)低頻低噪聲高增益放大器。二、要求1、放大器部分a 電壓放大倍數(shù)2002000倍，放大倍數(shù)可預(yù)置步進(jìn)（間隔不大于200倍），并有數(shù)字顯示。b 通頻帶3kHz5kHz。c 放大倍數(shù)為2000倍時(shí)，測(cè)得輸出噪聲電壓峰峰值等效到輸入端小于800nV。d 最大不失真輸出幅度不小于8V。e 輸入電阻不小于1k，輸出電阻不大于20。2、自制供電電源。單相交流220伏電壓供電，電源波動(dòng)±10%時(shí)可

9、正常工作。自制適合于本放大器測(cè)試用的信號(hào)源。題目十二：電壓控制振蕩器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電壓控制振蕩器（VCO）。二、要求1、VCO部分：a.輸出頻率范圍20MHz-60MHz。b.輸出頻率穩(wěn)定度小于10-3。c.幅度 Vpp=1V±0.1V。d.可變頻率步進(jìn)，步距為1MHz±20kHz。2、頻率步進(jìn)數(shù)字顯示。3、電壓數(shù)字顯示精度（峰-峰值）不低于10%。4、自制供電電源，單相220伏波動(dòng)±10%可正常工作。題目十三：無(wú)線傳輸系統(tǒng)一、任務(wù)設(shè)計(jì)制作一套混合信號(hào)無(wú)線傳輸裝置。該裝置由發(fā)射機(jī)與接收機(jī)組成，其方框圖參見(jiàn)圖1。接收機(jī)可以收到發(fā)射機(jī)送來(lái)的信號(hào)，并具有顯

10、示功能。無(wú)線收發(fā)調(diào)制解調(diào)編解碼部分信號(hào)輸入部分無(wú)線收發(fā)輸出部分調(diào)制解調(diào)編解碼部分發(fā)射機(jī)部分接收機(jī)部分圖1 無(wú)線信號(hào)傳輸系統(tǒng)方框圖裝置中調(diào)制方式自由選定?？墒褂脤Ｓ脭?shù)據(jù)收發(fā)芯片，但不得使用現(xiàn)成的收發(fā)模塊。二、要求1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（發(fā)射機(jī)與接收機(jī)）無(wú)線傳輸方式。2、載波頻率范圍在4050MHz之間。3、傳輸距離達(dá)5米。4、發(fā)射功率小于20mW。5、傳輸模擬信號(hào)：?jiǎn)我徽译妷盒盘?hào)14kHz送達(dá)接收端，并能監(jiān)聽(tīng)到相應(yīng)聲調(diào)。6、傳輸數(shù)字信號(hào)：采集3060水溫?cái)?shù)據(jù)，誤差±2，送達(dá)接收端，并顯示水溫?cái)?shù)據(jù)。題目十四：有線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一、任務(wù)設(shè)計(jì)制作一套有線數(shù)據(jù)傳輸裝置。該裝置由發(fā)送端與接收端組成，其方框圖

11、參見(jiàn)圖1。接收端可以收到發(fā)送端傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并具有顯示功能。發(fā)送部分?jǐn)?shù)據(jù)采集輸入部分顯示部分接收部分發(fā)送端部分接收端部分信號(hào)線圖1 有線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方框圖裝置中可使用專用數(shù)據(jù)芯片，但不得使用現(xiàn)成的成品模塊。二、要求1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有線串行數(shù)據(jù)傳輸方式。2、自制所需電源）。3、傳輸距離達(dá)10米以上。4、采集并傳送3060水溫測(cè)量數(shù)據(jù)，誤差±1，接收端能顯示當(dāng)前水溫。5、在測(cè)量范圍內(nèi)發(fā)送端可設(shè)置溫度預(yù)警值，當(dāng)溫度超過(guò)時(shí)，接收端能顯示預(yù)警值并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。6、獨(dú)立2路溫度采集功能，并能區(qū)分與顯示2路的溫度數(shù)據(jù)。7、其他功能。題目十五：實(shí)用型脈搏心率、體溫計(jì)設(shè)計(jì)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)具有實(shí)時(shí)檢測(cè)脈搏

12、心率和體溫的實(shí)用型脈搏心率、體溫計(jì)。放大整形 脈搏檢出 CPU處理數(shù)字顯示 圖 實(shí)用型脈搏心率計(jì)示意圖二、要求1、能夠測(cè)量人體1分鐘的脈搏心率數(shù)，并以數(shù)字顯示；2、測(cè)量脈搏心率范圍：50-180次/分，數(shù)據(jù)刷新時(shí)間3秒；3、具有體溫檢測(cè)功能，測(cè)量體溫范圍為350C450C，并以數(shù)字顯示，示數(shù)分辨率0.10C。4、設(shè)置脈搏心率上下限，具有超限報(bào)警功能。5、具有語(yǔ)音報(bào)數(shù)功能。6、其他。題目十六：數(shù)字式電參數(shù)測(cè)試儀一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)用單5V直流電源供電，能測(cè)量電阻、直流電壓、直流電流、頻率等電參數(shù)的數(shù)字式測(cè)試儀。單5V直流電源自備。二、要求1、電阻測(cè)量范圍：101M，相對(duì)誤差<1%；2、電

13、流測(cè)量范圍：100µA10mA（電流源開(kāi)路電壓為10V），相對(duì)誤差<1%；3、電壓測(cè)量范圍：100mV10V，相對(duì)誤差<1%；4、頻率測(cè)量范圍：100Hz10kHz，相對(duì)誤差<0.1%，輸入信號(hào)為50mV的正弦交流信號(hào)；5、顯示刷新周期2s；6、使用單5V直流電源供電。允許使用小于5V的單直流電源供電，要求線路板上留出5V直流電源電壓測(cè)試接口；7、整機(jī)工作電流10mA。要求線路板上留出負(fù)載電流測(cè)試接口；8、其它。題目十七：車載正弦波逆變電源一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作如下圖所示的車載正弦波逆變電源，圖中車載電池部分采用實(shí)驗(yàn)室可調(diào)直流穩(wěn)壓電源來(lái)模擬。正弦波逆變電路車載電池（DC

14、12V±3V）負(fù)載UINIINIoUo+-+二、基本要求 制作車載正弦波逆變電源，輸入電壓DC12V±3V，輸出220V/50Hz正弦波。實(shí)現(xiàn)：1、滿載輸出功率50W，效率h不小于85%，輸出電壓波形失真度低于5%；2、當(dāng)輸入電壓為9V15V時(shí)，輸出電壓有效值穩(wěn)定度高于1%；3、當(dāng)負(fù)載從空載到滿載變化時(shí)，輸出電壓有效值穩(wěn)定度高于5%；4、具備輸入過(guò)壓（大于15V）和欠壓（小于9V）保護(hù)、輸出過(guò)流（I0大于0.23A）和負(fù)載短路保護(hù)等功能，當(dāng)故障解除后，能自動(dòng)恢復(fù)正常工作；5、能手動(dòng)調(diào)節(jié)正弦波的輸出電壓在220V與110V間、輸出頻率在50Hz與60Hz間任意更換，以適應(yīng)不同

15、的交流用電器。（5）其他。（10分）三、說(shuō)明（1）不能使用UPS或其它成品電源改制，不能使用電源模塊；（2）除車載電池部分輸入外，不能使用其它輔助電源；本題中逆變電源效率h=PO/ PIN，其中PINUIN*IIN，POUO*IO*PF（PIN可通過(guò)電流、電壓的測(cè)量值計(jì)算，PO用可以測(cè)量有功功率的電能表進(jìn)行測(cè)試）；（3）本題中只有在作發(fā)揮部分第（3）項(xiàng)測(cè)試時(shí)為感性負(fù)載（可接半滿功率電動(dòng)機(jī)），其它項(xiàng)測(cè)試時(shí)均為純阻性負(fù)載；（4）電源在最大輸出功率下應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長(zhǎng)的時(shí)間（測(cè)試期間，不能出現(xiàn)過(guò)熱等故障）；（5）設(shè)計(jì)報(bào)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(cè)試結(jié)果，而完整

16、的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果用附件給出；在調(diào)試過(guò)程中，要注意安全。題目十八：乒乓球游戲機(jī)一、任務(wù)要求用FPGA平臺(tái)構(gòu)造一個(gè)乒乓球游戲機(jī)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，F(xiàn)PGA通過(guò)兩條I/O信號(hào)輸出兩組脈寬調(diào)制波，經(jīng)過(guò)低通濾波器提取脈寬調(diào)制的均值電壓，輸入到雙通道示波器中。示波器工作在X/Y模式。示波器屏幕上的光點(diǎn)代表乒乓球。乒乓球在X/Y電壓的控制下在屏幕上移動(dòng)。二、基本要求1、構(gòu)造兩組無(wú)源低通濾波器，使得FPGA可以用脈寬調(diào)制方式控制球的位置；2、用給定的運(yùn)放(LM324)制作一放大器，使光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)范圍在示波器的X軸，Y軸方向上可調(diào)；3、乒乓球可按拋物線自動(dòng)在屏幕上左右彈射，球的落點(diǎn)為屏幕兩

17、側(cè)邊的中間；4、使用兩個(gè)按鈕分別作為左側(cè)擊球鈕和右側(cè)擊球鈕。當(dāng)乒乓球靠近屏幕左邊時(shí)按下左側(cè)擊球鈕，可將球擊回右側(cè)。右側(cè)擊球鈕亦然；5、建立成敗機(jī)制，即球抵達(dá)邊沿而未按下?lián)羟蜮o，記為擊球失敗，用LED燈光表示；6、建立記分機(jī)制，在七段數(shù)碼管上顯示雙方得分；7、特殊功能，在不調(diào)整放大器的情況下，連按兩下?lián)羟蜮o能擊出高拋球，軌跡拋物線曲率變大；8、在人眼能分辨的前提下，球的運(yùn)動(dòng)速率可以調(diào)節(jié)。題目十九：噪聲測(cè)量?jī)x一、任務(wù)： 設(shè)計(jì)制作一個(gè)測(cè)量噪聲的裝置，使該裝置能測(cè)試出周圍環(huán)境噪聲的分貝值。二、要求：1、能測(cè)量固定聲源的分貝值，測(cè)量范圍達(dá)到40100dB；2、分辨率：0.1dB；3、頻率范圍：30080

18、00Hz；4、具有顯示噪聲分貝值的功能； 5、有超限報(bào)警功能，并且報(bào)警值可以設(shè)定； 6、具有分段測(cè)試功能，低分貝測(cè)試段和高分貝測(cè)試段。題目二十：波形發(fā)生器一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)信號(hào)發(fā)生器，使之能產(chǎn)生正弦波、方波。二、設(shè)計(jì)要求1、信號(hào)發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波；2、輸出信號(hào)頻率在1Hz1MHz范圍內(nèi)可調(diào)，輸出信號(hào)頻率步進(jìn)間隔最小為1Hz；輸出信號(hào)頻率值可通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行設(shè)置；3、在1kW負(fù)載條件下，輸出正弦波信號(hào)的電壓峰-峰值Vopp在05V范圍內(nèi)可調(diào)；4、輸出信號(hào)波形無(wú)明顯失真；頻率穩(wěn)定度：10-45、可實(shí)時(shí)顯示輸出信號(hào)的類型、幅度、頻率和頻率步進(jìn)值；6、能產(chǎn)生雙路信號(hào)，雙路信號(hào)間相位可調(diào)。7、在50W負(fù)載條件下，輸出正弦波信號(hào)的電壓峰-峰值Vopp在05V范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)步進(jìn)間隔為0.1V，輸出信號(hào)的電壓值可通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行設(shè)置。題目二十一：雙軌移動(dòng)平臺(tái)賽題背景及競(jìng)賽目的：在加工制造業(yè)，工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)流水線作業(yè)，實(shí)現(xiàn)各種零部件加工、裝配過(guò)程。本題以一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人作業(yè)過(guò)程綜合考察參賽選手對(duì)制造工藝流程管理及自動(dòng)配給、裝配技術(shù)的理解，并著重考察運(yùn)動(dòng)控制方面的能力。一、任務(wù)設(shè)計(jì)一小車，使小車能將車上的乒乓球精準(zhǔn)的放到導(dǎo)軌的孔洞里。軌道的結(jié)構(gòu)：中間有六個(gè)孔洞