2015年全国大学生电子设计竞赛题目汇总

E-1/32015年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月12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）8月15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。80MHz~100MHz频谱分析仪（E题）【本科组】一、任务设计制作一个简易频谱仪。频谱仪的本振源用锁相环制作。频谱仪的基本结构图如图1所示。二、要求1.基本要求制作一个基于锁相环的本振源：（1）频率范围90MHz~110MHz；（2）频率步进100kHz；（3）输出电压幅度10~100mV，可调；（4）在整个频率范围内可自动扫描；扫描时间在1~5s之间可调；可手动扫描；还可预置在某一特定频率；混频滤波显示频率显示本振源信号源输入图1频谱仪的基本结构图E-2/3（5）显示频率；（6）制作一个附加电路，用于观测整个锁定过程；（7）锁定时间小于1ms。2.发挥部分制作一个80MHz~100MHz频谱分析仪：（1）频率范围80MHz~100MHz；（2）分辨率100kHz；（3）可在频段内扫描并能显示信号频谱和对应幅度最大的信号频率；（4）测试在全频段内的杂散频率(大于主频分量幅度的2%为杂散频率)个数；（5）其他。三、说明在频谱仪滤波器的输出端应有一个测试端子，便于测量。E-3/3四、评分标准设计报告项目主要内容分数系统方案方案选择、论证4理论分析与计算进行必要的分析、计算4电路与程序设计电路设计程序设计4测试方案与测试结果表明测试方案和测试结果4设计报告结构及规范性图表的规范性4小计20基本要求完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项5完成第（4）项10完成第（5）项5完成第（6）项5完成第（7）项5小计50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项5完成第（3）项15完成第（4）项10其他5小计50总分120.H-1/22015年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月12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）8月15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。LED闪光灯电源（H题）【高职高专组】一、任务设计并制作一个LED闪光灯电源。该电源的核心为直流-直流稳流电源变换器，它将电池的电能转换为恒流输出，驱动高亮度白光LED。电源有连续输出和脉动输出两种模式，并具有输出电压限压保护和报警功能。二、要求1．基本要求（1）输入电压3.0V～3.6V。（2）连续输出模式输出电流可设定为100、150、200mA三档，最高输出电压不低于10V，最低输出电压为0V(输出短路)。（3）在规定的输入电压和输出电压范围内，输出电流相对误差小于2%。（4）等效直流负载电阻过大时，输出电压限幅值不高于10.5V并报警。（5）输出电流200mA，输出电压10V时，效率不低于80%。（6）自制一个LED闪光灯，用于演示。2．发挥部分（1）具备脉动输出模式，输出占空比为1∕3，相对误差小于2%。（2）输出电流峰值可设定为300、450、600mA三档，相对误差小于5%，间歇期电流小于1mA。（3）脉冲周期可设定为10、30、100ms三档，相对误差小于2%，上升时间、下降时间均不大于100μs，电流过冲不大于10%。（4）输出脉冲个数可设定为1到5个和连续的脉冲串(以便测试)，每按一次启动键输出一次脉冲串。（5）其他。H-2/2三、说明除基本要求(6)以外所有测试均用电阻代替LED作为负载。四、评分标准设计报告项目主要内容满分系统方案电源变换及控制方法实现方案4理论分析与计算提高效率方法的分析及计算4电路与程序设计电路设计与参数计算启动电路设计与参数计算设定电路的设计5测试结果测试数据完整性测试结果分析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4小计20基本要求完成第（2）（3）项24完成第（4）项6完成第（5）项18完成第（6）项2小计50发挥部分完成第（1）项3完成第（2）项30完成第（3）项10完成第（4）项2其他5小计50总分120G-1/42015年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月12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）8月15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。短距视频信号无线通信网络（G题）【本科组】一、任务设计并制作一个短距视频信号无线通信网络。通信网络如图1所示。该网络包括主节点A、从节点B和C，实现从节点B和C到主节点A的视频信号传输。传输的视频信号为模拟彩色视频信号（彩色制式不限），由具有AV输出端子的彩色摄像头提供。每个从节点预留AV视频输入（莲花RCA）插座，通过一根AV连接电缆与摄像头AV输出端子连接。节点须使用水平全方向天线，确保节点在水平全方向上都能达到要求的通信距离。图1短距视频信号无线传输网络示意图摄像头电视机从节点BAV电缆AV电缆从节点C摄像头主节点AAV电缆G-2/4二、要求1．基本要求（1）实现由从节点B到主节点A的单向视频信号传输。主节点A预留AV视频输出（莲花RCA）插座，可以输出AV模拟彩色视频信号。采用具有AV输入端子的电视机显示通信的视频内容，电视机的彩色制式应与彩色视频信号制式一致。要求电视机显示的视频内容应清晰无闪烁、色彩正常，与摄像头直接用AV电缆连接到电视机的图像质量无明显差异（可拍摄题目附件的电视测试卡作为图像比较的参照物），最小通信距离不小于5m。（2）实现由从节点C到主节点A的单向视频信号传输，图像质量与通信距离要求同基本要求（1）。（3）同时实现两个从节点B和C到主节点A的单向视频信号传输。图像质量与通信距离要求同基本要求（1）。主节点A可通过开关选择显示从节点B或C的视频内容。（4）通过开关控制，从节点B和C在其发射的视频信号中，分别叠加对应字符“B”和“C”的图案，在主节点A的电视机屏幕上与视频内容叠加显示。字符显示颜色、位置与大小自定。2．发挥部分（1）从节点B和C必须分别采用2节1.2~1.5V电池独立供电。摄像头也要求采用电池独立供电，摄像头功耗不计入从节点B和C的功耗。启动产生叠加字符功能，在通信距离为5m时，图像质量要求同基本要求（1）。从节点B和C的功耗均应小于150mW。（2）可以指定从节点C为中继转发节点（指定的方式任意），实现由从节点B到主节点A间的视频信号中继通信。要求B节点到主节点A总的通信距离不小于10m，图像质量要求同基本要求（1）。（3）从节点C在转发从节点B视频信号到主节点A的同时，仍能传输自己的视频信号到主节点A。主节点可通过开关选择显示从节点B或C的视频内容，图像质量与通信距离要求同基本要求（1）。（4）其他（如尽可能降低从节点B和C的功耗等）。三、说明1.网络节点可以使用成品收发模块，但其工作频率和发射功率应符合国家相关规定（）。G-3/42.摄像头与从节点间的信号连接仅限一根AV视频电缆，传输AV模拟彩色视频信号，不得再使用其他有线或无线连接方式。3.本题所述的通信距离指两个节点设备外边沿间的最小直线距离。4.发挥部分必须在完成基本要求（4）的功能后才能进行，否则发挥部分不计入成绩。5.发挥部分（2）、（3）必须在发挥部分（1）要求的供电方式下进行。四、评分标准项目主要内容满分设计报告方案论证比较与选择方案描述4理论分析与计算系统相关参数设计6电路与程序设计系统组成，原理框图与各部分的电路图系统软件与流程图4测试方案与测试结果测试结果完整性测试结果分析4设计报告结构及规范性摘要正文结构规范图表的完整与准确性2小计20基本要求完成第（1）项16完成第（2）项14完成第（3）项8完成第（4）项12小计50发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项10完成第（3）项15其他（4）5小计50总分120G-4/4附件：电视测试卡（该卡A4纸彩色打印，不得改变图片大小）C–1/42015年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月12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）8月15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。多旋翼自主飞行器（C题）【本科组】一、任务设计并制作一架带航拍功能的多旋翼自主飞行器。飞行区域俯视图和立体图分别如图1和图2所示。图1飞行区域俯视图（图中长度单位：cm）500100A区B区7575757575指示线75755100指示线指示线2020示高线h1、h2100CDEF100400C–2/4图2飞行区域立体示意图（图中长度单位：cm）二、要求1.基本要求（1）多旋翼自主飞行器（下简称飞行器）摆放在图1所示的A区，开启航拍，一键式启动，飞行器起飞；飞向B区，在B区中心降落并停机；航拍数据记录于飞行器自带的存储卡中，飞行结束后可通过PC回放。飞行高度不低于30cm；飞行时间不大于30s。（2）飞行器摆放在图1所示的A区，一键式启动，飞行器起飞；沿矩形CDEF逆时针飞行一圈，在A区中心降落并停机；飞行高度不低于30cm；飞行时间不大于45s。（3）制作一个简易电子示高装置，产生示高线h1、h2(如激光等)，h1、h2位于同一垂直平面，飞行器触碰h1、h2线时该装置可产生声光报警。示高线h1、h2的高度在测试现场可以调整。调整范围为30cm~120cm。2.发挥部分（1）飞行器摆放在A区，飞行器下面摆放一小铁板M1，一键式启动，飞行器拾取小铁板M1并起飞。飞行器携带小铁板M1从示高线h1、h2间飞向B区，并在空中将小铁