2016年2003网站太阳集团電子設計大賽校内公開選拔賽題目（共四題）

2016年2003网站太阳集团電子設計大賽校内公開選拔賽題目（共四題）

題目A：數字多用表

一、設計任務

設計并制作一台數字多用表，測量示意圖如圖1所示。

圖1 示意圖

二、要求

1、基本要求

（1）真有效值電壓測量：可測量頻率範圍在0Hz～10kHz頻率範圍的單頻信号或合成信号的電壓有效值，測量相對誤差≤0.5%＋最低位2個字。

（2）測量量程：分20 mV、200mV、2V三檔，可用手動切換量程。

（3）測量結果顯示：采用LED或LCD顯示十進制數字，四位半數顯（00000－19999）。

（4）輸入電阻≥100kΩ。

（5）具有輸入過壓保護功能。

（6）單電源供電，供電電源電壓9V。

2、提高部分

（1）真有效值電壓測量中擴展頻率測量範圍為0Hz～1MHz。

（2）增加電流真有效值測量功能。

（3）增加有功功率、無功功率和功率因數的測量功能。

（4）增加電壓平均值測量功能。

（5）電壓真有效值測量誤差降低為0.1%＋最低位2個字。

（6）自動量程切換功能。

三、評分标準

題目B：電流源

一、設計任務

設計并制作一台電流源。

圖1 示意圖

二、要求

1、基本要求

（1）設計一個能輸出0～2A範圍的電流源，步進電流10mA。

（2）測量精度不低于2%。

（3）使用12 ~50歐姆的功率電阻做負載，要求輸出電流調整率不低于1%。

（4）具有輸出電流過流保護功能。

（5）使用TI公司的控制器。

2、提高部分

（1）擴展電流輸出範圍為0～2.5A，步進電流1mA。

（2）測量精度不低于1%。

（3）使用10 ~100歐姆的功率電阻做負載，要求輸出電流調整率不低于0.2%。

（4）輸出具有缺載保護功能。

三.評分标準

四．說明

（1）直流電源可以自制或使用實驗室直流電源。

（2）使用五位半的萬用表測量。

（3）負載電阻及功率器件需要考慮散熱，能工作10分鐘以上。

題目C：寬帶放大器

一、任務

設計制作一個5V單電源供電的寬帶低噪聲放大器，輸出為50Ω阻性負載。

二、要求

1．基本要求

（1）放大器電壓增益≧40dB(100倍)，并盡量減小帶内波動；

（2）放大器的輸入電阻不小于50Ω，增益可在0~40dB範圍手動連續可調；

（3）在最大增益下，放大器下限截止頻率不高于20Hz，上限截止頻率不低于5MHz；

（4）在輸出負載上，放大器最大不失真輸出電壓峰峰值≥10V。

2．發揮部分

（1）在達到40dB電壓增益的基礎上，提高放大器上限截止頻率，使之不低于10MHz；

（2）盡可能降低放大器的輸出噪聲；

（3）放大器輸入為正弦波時，可測量并數字顯示放大器輸出電壓的峰峰值和有效值，輸出電壓（峰峰值）測量範圍為0.5～10V，測量相對誤差小于5%；

（4）其他。

三、評分标準

設計 報告	項目			分數
	系統方案			4
	理論分析與計算			3
	電路與程序設計			6
	測試方案與測試結果			4
	設計報告結構及規範性			3
	小計			20
基本 要求	完成第（1）項			12
	完成第（2）項			10
	完成第（3）項			18
	完成第（4）項			10
小計				50
發揮 部分		完成第（1）項 完成第（2）項 完成第（3）項 完成第（4）項	10
小計			50
總分			120

題目D:電動消防車

一、任務

設計制作一個電動消防車，能到消防場地任意地點進行滅火作業。以蠟燭模拟火源，火源随機分布在場地中，消防場地如圖1所示，車庫裡放置一個LED光源用于幫助消防車定位車庫的位置，也可以通過圖中的黑線識别車庫的位置。

圖1 消防場地示意圖

二、要求

1.基本要求

（1）在場地中随機放置一隻蠟燭。消防車從車庫啟動，計時開始，消防車同時發出出庫聲音提示。消防車從車庫出口駛出車庫，自動行走到距離火源10cm以内區域，發出火警聲音提示，停車3秒鐘。

（2）消防車執行滅火工作，滅火完畢後，發出火滅聲音提示。

（3）消防車經由車庫出口自動返回到車庫，停穩後，發出返庫聲音提示，計時結束。

（4）上述過程用時盡可能少。

2.發揮部分

（1）在場地中随機放置三隻蠟燭。消防車從車庫啟動，計時開始，消防車同時發出出庫聲音提示。消防車從車庫出口駛出車庫。

（2）消防車能夠找到一個火源，并自動行走到距離火源10cm以内區域，發出火警聲音提示，停車3秒鐘。然後消防車執行滅火工作，滅火完畢後，發出火滅聲音提示。

（3）再尋找下一個火源，重複過程（2），直到三個火源都被撲滅。

（4）撲滅三個火源後，消防車經由車庫出口自動返回到車庫，停穩後，發出返庫聲音提示，計時結束。

（5）上述過程用時盡可能少。

（6）其他。

三、說明

1. 消防場地為白色背景，尺寸為180cm×120cm。按圖中位置配置黑色線條，線條寬度為1.7cm±30%。但場地邊界不允許配置線條。場地内外均不允許再設置任何其他的引導措施。

2. 障礙物為白色，尺寸為：長×寬×高=56cm×15cm×15cm，障礙物必須按圖對稱牢固固定在場地上，位置如圖1所示。消防車運行過程中，不允許碰到障礙物，否則扣分。

3. 車庫地面為紅色，車庫尺寸為30cm×30cm。出發前，要求車的整體在車庫内；返庫時，車頭向裡或向外自定，車的整體應在車庫内，否則扣分。

4. 車的長寬高分别不大于25cm、25cm、25cm，電池供電，在一次測試中不允許更換電池。

5. 如果消防車車身整體駛出消防場地，則終止測試。如果消防車部分車體駛出消防場地超過10秒不能自動完全返回，則終止測試。

6. 蠟燭直徑不小于12mm，高度5~20cm，滅火方式不限（但不允許噴灑液體等弄髒場地或影響消防車運行和測試的物質）。滅火時每次隻允許撲滅一個蠟燭，多滅扣分。消防車運行過程中碰倒未撲滅蠟燭停止測試，碰倒已滅蠟燭扣分。

7. 在消防車發出火警聲音提示前，禁止滅火作業，在發出火滅提示音的同時，即停止滅火作業，否則不予測試。

8. 在測試過程中如果出現失誤，允許消防車重新運行一次。

9. 按照滅火過程中功能的完成情況和完成時間來計算成績。

10.出庫聲音、返庫聲音、火警聲音、火滅等聲音提示是消防車各種功能和計時的确認信号，音量要足夠大。

四、評分标準

	項 目	滿分
設計報告	設計與總結報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關設計文件，測試方法與儀器，測試數據及測試結果分析。	20
基本要求	完成第（1）項	10
	完成第（2）項	10
	完成第（3）項	15
	完成第（4）項	15
	小計	50
發揮部分	完成第（2）項	5
	完成第（3）項	10
	完成第（4）項	15
	完成第（5）項	15
	完成第（6）項	5
	小計	50
總分		120

附件： 競賽題目,作品提交表