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正六面体端面特征自动识别系统一、任务2010年吉林省试题设计并制作一个正六面体，在相应各个表面安装1-6个LED，作为标记，内置控制电路。随机转动六面体，等待此六面体静止后，实现自动识别平行于地面上方的端面并点亮LED，其它端面LED灯不亮。二、要求1.基本要求（1）能够实现自动识别上端面并点亮其LED；（2）六面体静止后3秒内完成识别。2.发挥部分（1）采用无线方式将上端面标记信息（如1、2……6）传送到外部；（2）能够将识别次数及标记存储及回放；（3）创新性。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（包括工艺结构及经济性）50发挥部分完成第（1）项35完成第（2）项10创新性5四、说明1.正六面体体积小于8cm×8cm×8cm；2.旋转后静止时六面体向上面的概率相同；3.面体内部电路由内置电池供电。恒流源和恒压源的设计一、任务设计恒流源或恒压源。二、要求1.基本要求设计恒流源或恒压源，要求恒流源的工作电流大于1A，并且在负载变化时，恒流源的电流变化率不超过1%；恒压源在负载电流为0~10A变化范围内，电压变化率在1%内。2.发挥部分（1）恒流源的电流变化率不超过0.5%（2）恒压源的电压变化率不超过0.5%（3）恒流源和恒压源均能实现3.创新部分加进自己的创意，使恒流源和恒压源的功能更加完善。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（包括工艺结构及经济性）50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项20创新性10简易无线竞赛系统一、任务为幼儿园小朋友设计一套训练十以内加、减法的无线竞赛系统，该系统包括两大部分：第一部分为无线竞赛手持器：无线竞赛手持器是可以发射0到9数字的手持装置，其用途是小朋友用它发送计算结果。第二部分为无线竞赛控制器：无线竞赛控制器是一台能接收（小朋友们的）无线竞赛手持器发射的无线信号的计算机，它的主要功能有以下三点：1.在计算机屏幕上随机产生十以内加、减法题目（供小朋友们计算）。2.接收小朋友们用无线竞赛控制器发送的计算结果。3.对小朋友们用无线竞赛手持器发送的结果进行判定（正确或错误）。多次计算后，对每个小朋友的对错情况进行统计，并在计算机屏幕上显示。二、要求1.基本要求（1）完成无线竞赛手持器。要求用电池供电，至少应有0到9十个数字键，发射的无线信号有效距离不小于10米。至少完成两台无线竞赛手持器。（2）设计无线竞赛控制器和无线竞赛手持器之间的通信协议，并求出在该协议下无线竞赛控制器最多能与多少台无线竞赛手持器进行通信。（3）完成无线竞赛控制器。要求如下：a．能与无线竞赛手持器进行通信；b．能在计算机屏幕上随机产生十以内加、减法题目。十个题目为一组，题目与题目之间的时间间隔可在1到10秒内调节；c．能正确判定小朋友们的计算结果。2.发挥部分（1）无线竞赛控制器能记录每个小朋友每一道题的答辩情况并列表显示；（2）系统增加抢答功能，无线竞赛手持器增加一个抢答键，无线竞赛控制器能快速响应第一个按下抢答键的小朋友，并能在计算机屏幕上显示该小朋友的无线竞赛手持器的号码；（3）无线竞赛控制器能统计出每个小朋友每组题目的平均响应时间；（4）其它。三、典型用法说明设有十个小朋友，每人手中一台无线竞赛控制器，无线竞赛控制器的计算机每隔十秒钟随机产生一道十以内的加、减法题目，小朋友每人用手中的无线竞赛手持器发送计算结果。十道题后，计算机把每个小朋友的计算结果统计情况显示在屏幕上。四、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（包括工艺结构及经济性）50发挥部分完成第（1）项5完成第（2）项15完成第（3）项20创新性10运动小车跟踪系统一、任务设计并制作运动小车的位置及速度跟踪系统二、要求1、基本要求（1）制作遥控电动小车（不能购买玩具车改造），具有遥控前进、转向、倒车功能，可实时显示小车当前运动速度，并无线传输至遥控器端显示，速度误差小于10%，小车速度大于0.1米/秒。（2）制作小车位置跟踪节点，可实时测量小车与已知点距离及速度，测量误差小于10%。2、发挥（1）小车自身速度测量误差小于5%。（2）测量小车与已知点距离及速度的测量误差小于5%。3、创新（1）增加小车运动位置跟踪节点，可在平面内进行位置定位，示意图如下，定位误差小于10%。（2）将各小车位置跟踪节点数据传输至遥控器并进行实时位置显示。（3）可预设小车直线运动、圆周运动、S型运动功能。（4）小车可设置最高运动速度，超速则可声光报警。（5）电动小车具有语音提示遥控功能。（6）其他创新三、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。20实际制作完成情况（包括工艺结构及经济性）30发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15创新部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项15完成第（4）项10完成第（5）项10其他创新性5简易无线汉字传输装置一、任务设计并制作一个无线发射主站，一个液晶显示从站，实现主站对从站的汉字信息传输。二、要求1.基本要求（1）设计并制作一个载波频率在30MHz以下的发射机。要求载波频率稳定度1×10-5，调制方式任选；发射机输出功率不大于25mW(50Ω假负载电阻上测得)；采用键盘输入发射机要传送的汉字信息，并用液晶显示。（2）设计并制作一个接收机，完成对发射机发送的汉字信息的接收。接收机采用电池组供电，用液晶显示接收到的汉字。（3）发射机与接收机的最小通信距离不小于5米（通信距离是指两天线间的最近距离）。（4）任选常用汉字600个，采用键盘随机输入。汉字信息要求以点阵形式传输（采用16×16标准汉字点阵字库，可在网络下载，汉字由参赛队自定）。（5）系统能以不同的传输速率传送汉字。以三个不同的速率（具体数值自定，但不得低于600bps）传送汉字组，并计算出汉字错误率。（6）主机必须支持无限次的循环发送、有限次循环发送和单次发送。2.发挥部分（1）尽量提高传输速率，减小汉字错误率（汉字错误率≤10-2时，测最高传输速率）。（2）在发射功率≤25mW条件下，提高通信距离。（3）当循环发送时，接收不到数据具有提示功能。（4）可显示传输速率和误码率。（5）发射机增加至2个，构成多点对一点的通信，可同时传输，要求接收机分上下两屏显示。（6）创新性。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（包括工艺结构及经济性）50发挥部分完成第（1）项5完成第（2）项5完成第（3）项5完成第（4）项10完成第（5）项15创新性10四、说明1.发射机的载波频率一定要在30MHz之间，否则不能参加测评。发射机、接收机不能用成品电路板或成品设备（包括成品的拆卸组装）。完成的作品不能使用PC机。收、发天线自定。2.实验测试报告要注明测量仪器及测试方法，有具体的测试数据。数字指南针的设计一、任务设计数字指南针，要求在液晶屏上显示指南针。二、要求1.基本要求（1）显示采用12864液晶屏；（2）指南针反应速度应该和普通磁石指南针相近。2.发挥部分能实时的显示该数字指南针的方向，例如：东偏北30度。3.创新部分加进自己的想法，让数字指南针应用更加广泛或者功能更加丰富。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（包括工艺结构及经济性）能检测地球磁场的方向50发挥部分能实时的显示该数字指南针的方向30创新性20语音控制智能车（基于FPGA）一、任务设计并制作一个语音控制智能车系统（语音处理单元建议采用FPGA处理）。智能车能根据控制人员的语音进行相应的动作（前进x米，后退x米，左/右0-30度转弯，等）。二、要求1.基本要求（1）能够采集声音信号；（2）能够实现不用人员语音特征信号的提取和存贮；（3）能够识别语音信号。识别准确率20%。2.发挥部分（1）将识别的语音信号回放；（2）能够根据语音信号控制智能车的运动；（3）创新性。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（包括工艺结构及经济性）50发挥部分完成第（1）项35完成第（2）项10创新性5四、说明本设计的核心部分为语音的采集、处理和识别。有关FPGA的语音识别可参考以下资料。