合肥学院第四届电子设计竞赛决赛试题

合肥学院第四届电子设计竞赛决赛试题根据竞赛进程安排，我院第四届电子设计竞赛于2008年4月25日~28日举行，参赛队可从下列允许选择的试题中任选一题完成：A题低频放大器（限06级选做）B题实用信号发生器的设计与制作（限06级选做）C题医院病人呼叫系统D题智能电动车E题自动门控制系统F题无线数据传输系统（温度遥测）试题具体任务及要求见附件。合肥学院第四届电子设计竞赛组委会2008年4月25日附件：A题低频放大器（限06级选做）一、任务设计并制作一个低频放大器。二、要求1、基本要求（1）放大器a．电压放大倍数200－2000倍，最大不失真输出幅度不小于10V。放大倍数可预置（步进≯200倍）；b．通频带3kHz－5kHz；c．放大倍数为2000倍时，测得输出噪声电压峰—峰值等效到输入端小于1mV；d．输入电阻不小于1kΩ，输出电阻不大于20Ω。（2）电源单相交流220伏电压供电，电源波动±10%时可正常工作。（3）信号源适合于本放大器测试用。2、发挥部分（1）数字显示放大倍数和放大倍数步进（2）电压放大倍数＞2000倍，放大倍数步进＜200；（3）等效输入噪声＜500nV。（4）等效输入电阻＞10kΩ；(5)其它。B题实用信号发生器的设计与制作（限06级选做）一、任务在±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号发生器。二、要求1．基本要求（1）正弦波信号发生器①信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz②频率稳定度：优于10-4③非线性失真系数≤3%（2）脉冲波信号发生器①信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz②上升时间和下降时间：≤1μs③平顶斜降：≤5%④脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2%（3）上述两个信号发生器公共要求①频率可预置。②在负载为600Ω时，输出幅度为3V。③完成5位频率的数字显示。（4）±15V电源自己制作①可输出±15V电源电压供信号发生器使用2．发挥部分（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。（3）正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为1Hz。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项10其他10C题医院病人呼叫系统医院对住院病人通常进行编号，并根据病情设置护理级别。医院病人呼叫系统的设计为：当病人紧急呼叫时，会产生声、光提示，并显示病人编号，以便医护人员及时处理。一、任务设计、组装、调试医院病人呼叫系统。二、要求1、基本要求（1）当病人紧急呼叫时，会产生声、光提示，并显示病人编号（床位数十）。（2）根据病人病情设置优先级。当有多人呼叫时，病情严重者优先。（3）医护人员处理完当前最高级别呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的号码。（4）组装、调试医院病人呼叫系统。画出逻辑电路图,写出完整的总结报告。2、发挥部分设计一个有时钟功能的医院病人呼叫系统（床位数五十）（1）可任意设定时间提示；（2）病人紧急呼叫持续时间显示。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项30完成第（2）项15其他5D题智能电动车一、任务设计并制作一个智能电动车，其行驶路线示意图如下：二、要求1、基本要求（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。在“直道区”铺设的引导线上放上铝钱币。电动车检测到铝钱币时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的铝钱币数目。（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点。C点放置一枚铝钱币，要求电动车到达C点检测到铝钱币后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。（4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。障碍物1障碍物21m1m2mR=0.8mCB5cm起跑线1.2m2.3m0.4m5cm5cm2cm5cm5cm2cm停车区0.4m12cm光源1.45m0.4m0.3m直道区弯道区2mO50cm障碍区引导线车库0.2m0.4m15cm12.5cm12.5cm5cm2、发挥部分（1）电动车在“直道区”行驶过程中，存储并显示每个铝钱币（中心线）至起跑线间的距离。（2）电动车进入停车区域后，能进一步准确驶入车库中，要求电动车的车身完全进入车库，小车车尾对准车库门线，误差小于±1cm。（3）停车后，能准确显示电动车全程行驶时间。（4）其它。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析50实际完成情况50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项17完成第（3）项8其它10四、说明1、跑道上面铺设白纸，铝钱币置于引导线上。2、跑道边线宽度5cm，引导线宽度2cm，可以涂墨或粘黑色胶带。示意图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。3、障碍物1、2可由包有白纸的砖组成，其长、宽、高约为50cm12cm6cm，两个障碍物分别放置在障碍区两侧的任意位置。4、电动车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控，其外围尺寸（含车体上附加装置）的限制为：长度≤35cm，宽度≤15cm。5、光源采用60W白炽灯，白炽灯泡底部距地面20cm，其位置如图所示。6、要求在电动车顶部明显标出电动车的中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。E题自动门控制系统一、题目自动门控制系统二、任务设计并制作一个自动门控制系统，可以广泛应用于酒店、银行、机场、写字楼等场合，参见附图。位置传感器控制器功率变换器电源电机自动门三、要求1．基本要求（1）1m以内有特定光源(或特殊声音等)接近时应开启；（2）物体位于1m以外时应关闭（3）确保无夹物事故发生；（4）关闭缝隙5mm，关闭过程中无碰撞；2．发挥部分（1）开启和关闭过程中无抖动；（2）根据物体宽度的大小，自动调节门开幅度；（3）180度感应无盲区；（4）其它（例如扩展功能，提高性能）。四、评分意见项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第一项14完成第二项14完成第三项10完成第四项12五、说明采用对开对闭双扇门。F题无线数据传输系统（温度遥测）一、设计任务：设计并制作无线数据发送和接收电路，如图所示。借助无线，红外线的传输方式获得远方温度信息。数据信号经无线电或红外线形式发送出去；接收器，接收到信号后，解调出原始信号并存储和显示温度值。信号调制形式不限。二、要求1.基本要求：1.1测温范围10℃～45℃，误差0.5℃；1.2显示位数3位，分辨率0.1℃；1.3测温点到接收点距离8米；1.4可设置温度上限报警；1.5接收点显示测温点数据及声光上限报警信号；1.6各参赛队需要在规定的时间内完成以下任务；1.6.1完成设计电子系统成品；1.6.2完成设计说明书；内容包括:设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算,系统的功能及技术指标；系统硬件结构（框图及说明）；系统电气原理图；系统主要软件流程框图；结果分析，及系统测试方案。2.发挥部分2.1遥测距离100米（建议通过无线）；2.2误差0.2℃；具有温度补偿功能；2.3具有特色与创新；2.4测量温度速率小于5秒；无线发送电路温度数据发生器接收数据信号识别数据存储显示及上限报警无线接收电路