2011年長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題

PAGEPAGE1參賽注意事項(xiàng)（1）2011年（2）參賽隊(duì)認(rèn)真填寫(xiě)《登記表》內(nèi)容，填寫(xiě)好的《登記表》交賽場(chǎng)巡視員暫時(shí)保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專(zhuān)科學(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。（4）每隊(duì)嚴(yán)格限制5人，開(kāi)賽后不得中途更換隊(duì)員。（5）參賽隊(duì)必須在學(xué)校指定的競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對(duì)違紀(jì)參賽隊(duì)取消評(píng)審資格。（6）2011年6月30日20:00競(jìng)賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及《登記表》，由專(zhuān)人封存。非勻速（隨機(jī)）運(yùn)動(dòng)木棒長(zhǎng)度計(jì)量裝置（A）一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)運(yùn)動(dòng)的棒體長(zhǎng)度計(jì)量裝置。實(shí)現(xiàn)單個(gè)木棒長(zhǎng)度、累計(jì)長(zhǎng)度和木棒個(gè)數(shù)的計(jì)量、顯示和語(yǔ)音播報(bào)。其結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。B端A端木棒直線運(yùn)動(dòng)滑槽B端A端木棒直線運(yùn)動(dòng)滑槽傳感器傳感器語(yǔ)音播報(bào)單片機(jī)語(yǔ)音播報(bào)單片機(jī)鍵盤(pán)顯示鍵盤(pán)顯示二、要求1．基本要求（1）具有非勻速運(yùn)動(dòng)木棒單個(gè)長(zhǎng)度、個(gè)數(shù)、累計(jì)長(zhǎng)度的顯示功能；（2）具有運(yùn)動(dòng)木棒單個(gè)長(zhǎng)度、個(gè)數(shù)、累計(jì)長(zhǎng)度的語(yǔ)音播報(bào)；（3）長(zhǎng)度測(cè)量誤差≤0.5cm（4）具有運(yùn)動(dòng)木棒方向顯示功能，A端到B端。并能夠換算成公制、英制等功能，如公制應(yīng)有毫米、厘米、米轉(zhuǎn)換等。2．發(fā)揮部分（1）具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)回放打印功能；（2）長(zhǎng)度測(cè)量誤差≤0.2（3）具有木棒反方向運(yùn)動(dòng)從B端到A端的計(jì)量功能，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)長(zhǎng)度、個(gè)數(shù)扣除；（4）具有隨機(jī)長(zhǎng)度（不規(guī)則斷面）扣除功能。（5）創(chuàng)新性。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿(mǎn)分基本要求設(shè)計(jì)報(bào)告。要求有封面、方案論證、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、功能模塊的電路設(shè)計(jì)、軟件流程圖；必要調(diào)試說(shuō)明、作品實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)、元器件清單及價(jià)格表；電路原理圖要用Protel軟件繪制。字?jǐn)?shù)控制在10頁(yè)之內(nèi)。50完成第（1）項(xiàng)20完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)10完成第（4）項(xiàng)實(shí)際制作完成情況（包括工藝結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)性）10發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)10完成第（4）項(xiàng)10完成第（5）項(xiàng)10總分150四、說(shuō)明1．棒體采用直徑約3厘米的拖布桿制成，長(zhǎng)度5～20cm。2．滑槽采用水平放置，表面光滑，長(zhǎng)度約為1003．單根木棒通過(guò)滑槽的時(shí)間小于3秒鐘。4．長(zhǎng)度計(jì)量不容許使用光柵尺。5.木棒運(yùn)動(dòng)方式不允許使用任何電拖動(dòng)和電牽引裝置，可采用彈性繩或彈簧等手動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)木棒。參賽注意事項(xiàng)（1）2011年6（2）參賽隊(duì)認(rèn)真填寫(xiě)《登記表》內(nèi)容，填寫(xiě)好的《登記表》交賽場(chǎng)巡視員暫時(shí)保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專(zhuān)科學(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。（4）每隊(duì)嚴(yán)格限制5人，開(kāi)賽后不得中途更換隊(duì)員。（5）參賽隊(duì)必須在學(xué)校指定的競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對(duì)違紀(jì)參賽隊(duì)取消評(píng)審資格。（6）2011年6月30日20:00競(jìng)賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及《登記表》，由專(zhuān)人封存。智能競(jìng)速小車(chē)（B）一、賽道基本參數(shù)跑道示意圖1．賽道路面用專(zhuān)用白色基板制作，所占面積在8m×102．賽道寬度等于50cm。3．跑道表面為白色，中心有黑線作為引導(dǎo)線，黑線寬25mm±54．賽道中心黑色線下鋪設(shè)有直徑0.1-0.8mm漆包線，其中通有20KHz，100mA的交變電流。頻率范圍20K±1K，電流范圍(100±20mA)。5．跑道最小曲率半徑不小于50cm。6．跑道有交叉，交叉角為90°。二、要求1.基本要求（1）使用傳感器的規(guī)定：允許使用光學(xué)傳感器、圖像傳感器以及電磁傳感器獲取道路信息進(jìn)行路徑檢測(cè)。（2）參賽小車(chē)長(zhǎng)度不限，寬度不能超過(guò)250mm。（3）小車(chē)必須經(jīng)過(guò)所有跑道，在跑道交叉處不允許抄近路。（4）小車(chē)在行駛過(guò)程中不允許偏出跑道，若小車(chē)偏出跑道后能自行調(diào)整回跑道可以繼續(xù)比賽。2.發(fā)揮部分（1）小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)線后，能停在超過(guò)終點(diǎn)線2m以?xún)?nèi)。（2）小車(chē)有計(jì)時(shí)顯示功能，要求將計(jì)時(shí)顯示部分安裝在車(chē)身上，并且與裁判計(jì)時(shí)誤差小于2s。（3）創(chuàng)新性。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿(mǎn)分基本要求設(shè)計(jì)報(bào)告。要求有封面、方案論證、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、功能模塊的電路設(shè)計(jì)、軟件流程圖；必要調(diào)試說(shuō)明、作品實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)、元器件清單及價(jià)格表；電路原理圖要用Protel軟件繪制。字?jǐn)?shù)控制在10頁(yè)之內(nèi)。50實(shí)際制作完成情況（包括工藝結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)性）50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)20完成第（2）項(xiàng)20完成第（3）項(xiàng)10總分150四、說(shuō)明1．小車(chē)在行駛過(guò)程中不得與外部有電纜（電源、通訊等）或機(jī)械連接。2．每個(gè)小車(chē)有三次比賽機(jī)會(huì)，取成績(jī)最好一次作為最后成績(jī)。、參賽注意事項(xiàng)（1）2011年6（2）參賽隊(duì)認(rèn)真填寫(xiě)《登記表》內(nèi)容，填寫(xiě)好的《登記表》交賽場(chǎng)巡視員暫時(shí)保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專(zhuān)科學(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。（4）每隊(duì)嚴(yán)格限制5人，開(kāi)賽后不得中途更換隊(duì)員。（5）參賽隊(duì)必須在學(xué)校指定的競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對(duì)違紀(jì)參賽隊(duì)取消評(píng)審資格。（6）2011年6月30日20:00競(jìng)賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及《登記表》，由專(zhuān)人封存。智能交通控制系統(tǒng)（C）一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)路口的智能交通控制系統(tǒng)。其中用LED顯示屏替換目前交通控制系統(tǒng)只能顯示有限符號(hào)和數(shù)碼字符等功能。圖1二、要求1.基本要求（1）設(shè)計(jì)制作16行*64列的LED顯示屏（雙色管），如圖1所示。南北、東西方向各一塊LED顯示屏，立于交叉路口的交點(diǎn)處。可以自動(dòng)顯示數(shù)字、通行符號(hào)和簡(jiǎn)要漢字，紅、黃、綠三色信息，且顯示內(nèi)容無(wú)閃爍。通行、停車(chē)的時(shí)間可能會(huì)超過(guò)100秒，倒計(jì)時(shí)以秒為單位。通行符號(hào)包括：←（左轉(zhuǎn)）、↑（直行）、→（右轉(zhuǎn)）和（左回轉(zhuǎn)）。（2）LED顯示屏亮度會(huì)隨著光照的自然變化而自動(dòng)調(diào)整，盡量保證其顯示效果最佳。（3）LED顯示屏中的數(shù)據(jù)具有當(dāng)前信息掉電保護(hù)功能。2.發(fā)揮部分（1）用手持器的LCD顯示其鍵盤(pán)輸入結(jié)果，且顯示內(nèi)容無(wú)閃爍。鍵盤(pán)可以實(shí)現(xiàn)通行時(shí)間設(shè)置、緊急狀態(tài)控制等模式轉(zhuǎn)換功能（具體方案可自行設(shè)計(jì)，要求合理、適用）。（2）手持器的LCD的背光會(huì)隨著光照的自然變化而自動(dòng)調(diào)整，盡量保證其顯示效果最佳。（3）能夠?qū)⑹殖制髦墟I盤(pán)輸入的結(jié)果，通過(guò)無(wú)線模塊傳輸?shù)絃ED顯示屏上。（4）通過(guò)手動(dòng)模擬路口車(chē)流量傳感器，并利用電腦仿真顯示真實(shí)交通路口車(chē)流量的場(chǎng)景效果，包括顯示路口每個(gè)方向的車(chē)流量（均控制在十臺(tái)之內(nèi)）；電腦上應(yīng)能同步顯示LED顯示屏的信息?？赏ㄟ^(guò)文檔（Word或Excel）記錄路口車(chē)流量的信息。（5）創(chuàng)新性。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿(mǎn)分基本要求設(shè)計(jì)報(bào)告。要求有封面、方案論證、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、功能模塊的電路設(shè)計(jì)、軟件流程圖；必要調(diào)試說(shuō)明、作品實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)、元器件清單及價(jià)格表；電路原理圖要用Protel軟件繪制。字?jǐn)?shù)控制在10頁(yè)之內(nèi)。50完成第（1）項(xiàng)35完成第（2）項(xiàng)8完成第（3）項(xiàng)7發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)6完成第（3項(xiàng)9完成第（4）項(xiàng)20完成第（5）項(xiàng)5總分150四、說(shuō)明1.顯示格式和顯示內(nèi)容要求在符合現(xiàn)行交通規(guī)定下自行合理定義。2.LED顯示屏只允許使用8*8LED點(diǎn)陣顯示模塊組合，LCD用12864型。不允許使用專(zhuān)用集成驅(qū)動(dòng)LED、LCD模塊（提示：作品外觀設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮便于現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)箱查看驅(qū)動(dòng)電路）。3.LED顯示屏和手持器均不能用現(xiàn)成產(chǎn)品。參賽注意事項(xiàng)（1）2011年6（2）參賽隊(duì)認(rèn)真填寫(xiě)《登記表》內(nèi)容，填寫(xiě)好的《登記表》交賽場(chǎng)巡視員暫時(shí)保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專(zhuān)科學(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。（4）每隊(duì)嚴(yán)格限制5人，開(kāi)賽后不得中途更換隊(duì)員。（5）參賽隊(duì)必須在學(xué)校指定的競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對(duì)違紀(jì)參賽隊(duì)取消評(píng)審資格。（6）2011年6月30日20:00競(jìng)賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及《登記表》，由專(zhuān)人封存。醫(yī)用點(diǎn)滴液面檢測(cè)無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)（D）一、任務(wù)設(shè)計(jì)一種醫(yī)院病房使用的高性?xún)r(jià)比的無(wú)線傳輸液面報(bào)警系統(tǒng)。點(diǎn)滴瓶采用醫(yī)用塑料點(diǎn)滴瓶。要求點(diǎn)滴時(shí)液面距瓶蓋（點(diǎn)滴瓶倒置）4CM時(shí)自動(dòng)無(wú)線報(bào)警。接收端可顯示報(bào)警信息。要求提供材料清單及價(jià)格。二、要求1.基本要求（1）液面檢測(cè)報(bào)警，誤差≤1CM。（2）數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸，傳輸距離同樓層≥200米（或者不同房間）。（3）設(shè)置兩個(gè)以上點(diǎn)滴瓶進(jìn)行多對(duì)一通信，并對(duì)信息進(jìn)行顯示。2.發(fā)揮部分（1）液面檢測(cè)報(bào)警，誤差≤0.5CM。（2）具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)回放功能、打印功能。（3）無(wú)線傳輸距離要求兩層樓以上。（4）具有語(yǔ)音提示功能。（5）創(chuàng)新性。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目滿(mǎn)分基本要求設(shè)計(jì)報(bào)告。要求有封面、方案論證、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、功能模塊的電路設(shè)計(jì)、軟件流程圖；必要調(diào)試說(shuō)明、作品實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)、元器件清單及價(jià)格表；電路原理圖要用Protel軟件繪制。字?jǐn)?shù)控制在10頁(yè)之內(nèi)。50完成第（1）項(xiàng)20完成第（2）項(xiàng)20完成第（3）項(xiàng)10發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)5完成第（2）項(xiàng)15完成第（3）項(xiàng)15完成第（4）項(xiàng)5完成第（5）項(xiàng)10總分150參賽注意事項(xiàng)（1）2011年6（2）參賽隊(duì)認(rèn)真填寫(xiě)《登記表》內(nèi)容，填寫(xiě)好的《登記表》交賽場(chǎng)巡視員暫時(shí)保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專(zhuān)科學(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。（4）每隊(duì)嚴(yán)格限制5人，開(kāi)賽后不得中途更換隊(duì)員。（5）參賽隊(duì)必須在學(xué)校指定的競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對(duì)違紀(jì)參賽隊(duì)取消評(píng)審資格。（6）2011年6月30日20:00競(jìng)賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及《登記表》，由專(zhuān)人封存。數(shù)控直流電壓源（E）一、任務(wù)設(shè)計(jì)出有一定輸出電壓范圍和功能的DC-DC數(shù)控電源。二、要求1．基本要求（1）輸入、輸出電壓：輸入電壓DC為24V；輸出電壓范圍DC為0V～＋9.9V，步進(jìn)0.1V，紋波不大于10mV；（2）輸出電流：500mA；（3）輸出電壓值能顯示；（4）由“＋”、“－”兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減；（5）為實(shí)現(xiàn)上述幾部件工作，自制一穩(wěn)壓直流電源，輸出±15V，＋5V。2．發(fā)揮部分（1）輸出電壓可預(yù)置在0～9.9V之間的任意一個(gè)值；（2）擴(kuò)展輸出電壓種類(lèi)（比如三角波等）；（3）最大輸出電流可達(dá)1.5A；（4）負(fù)載電流在0～1.5A間變化時(shí)輸出電壓的變化量不超過(guò)0.1V；（5）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電子負(fù)載，用于測(cè)試上述電源的負(fù)載調(diào)整率，電子負(fù)載恒定電流的可調(diào)范圍為0.1A～1.5A。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目得分基本要求設(shè)計(jì)報(bào)告。要求有封面、方案論證、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、功能模塊的電路設(shè)計(jì)、軟件流程圖；必要調(diào)試說(shuō)明、作品實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)、元器件清單及價(jià)格表；電路原理圖要用Protel軟件繪制。字?jǐn)?shù)控制在10頁(yè)之內(nèi)。50完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)10完成第（4）項(xiàng)10完成第（5）項(xiàng)10發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)5完成第（3）項(xiàng)5完成第（4）項(xiàng)10完成第（5）項(xiàng)10創(chuàng)新性10總分150四、說(shuō)明（1）作品檢測(cè)時(shí)，賽會(huì)提供標(biāo)準(zhǔn)24V電源，不需要自備電源。（2）作品檢測(cè)時(shí)，請(qǐng)?zhí)峁┍匾臏y(cè)試點(diǎn)，以供檢測(cè)。參賽注意事項(xiàng)（1）2011年6（2）參賽隊(duì)認(rèn)真填寫(xiě)《登記表》內(nèi)容，填寫(xiě)好的《登記表》交賽場(chǎng)巡視員暫時(shí)保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、專(zhuān)科學(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。（4）每隊(duì)嚴(yán)格限制5人，開(kāi)賽后不得中途更換隊(duì)員。（5）參賽隊(duì)必須在學(xué)校指定的競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對(duì)違紀(jì)參賽隊(duì)取消評(píng)審資格。（6）2011年6月30日20:00競(jìng)賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及《登記表》，由專(zhuān)人封存。直流毫伏信號(hào)發(fā)生器（F）一、任務(wù)設(shè)計(jì)出有一定輸出電壓范圍高精度毫伏信號(hào)發(fā)生器，并能夠檢測(cè)其輸出精度，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。圖1直流毫伏信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)框圖二、要求1．基本要求（1）輸出電壓：范圍0～＋1V，步進(jìn)0.5mV；具有輸出電壓值（測(cè)量值）顯示功能；由“＋”、“－”兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減；（2）具備485通訊能力，波特率可設(shè)置，即4800、9600、19200、38400、56000、57600、115200bps可設(shè)置；（3）能顯示設(shè)定值與實(shí)際值及其誤差。2．發(fā)揮部分（1）輸出電壓：范圍0～＋2V，步進(jìn)0.1mV；指定輸出范圍內(nèi)任意電壓值；（2）能提高精度模擬J型熱電偶分度簡(jiǎn)表（見(jiàn)附表）輸出（輸入溫度后，自動(dòng)輸出電壓值）；（3）檢測(cè)部分可單獨(dú)成為電壓測(cè)量模塊，測(cè)量范圍、精度參考電壓輸出部分；（4）編寫(xiě)功能完備的用于模塊測(cè)試、設(shè)置、讀取的上位機(jī)程序；三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿(mǎn)分基本要求設(shè)計(jì)報(bào)告。要求有封面、方案論證、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)