2012年全国大学生电子竞赛预测题

导读:直流电子负载,电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能,设计并制作一台电子负载,流过该电子负载的电流恒定,电子负载端电压保持恒定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化,承载平台平衡调整系统一、任务设计并制作一个承载平台平衡调整系统。该承载平台由多条腿支撑,并能承受一定重量的载重。通过调整支撑腿的伸缩来调整平台的水平和倾斜。平台为长方形,宽带尺寸不小于25cm,长度比例不小于

2012年全国大学生电子竞赛预测题

承载平台平衡调整系统

一、

任务

设计并制作一个承载平台平衡调整系统。该承载平台由多条腿支撑,并能承受一定重量的载重。通过调整支撑腿的伸缩来调整平台的水平和倾斜。平台为长方形,宽带尺寸不小于25cm,长度比例不小于1.4。 要求

二、

1. 基本要求

a. 能同时检测平台长边和宽边的倾角,并显示。

b. 能设置平台沿宽边倾斜,倾角《20度,精度《3度。

c. 平台沿宽边在20度内倾斜时,能在15秒内调平,调平精度《3度。 d. 能设置平台沿长边倾斜,倾斜度《20度,精度《3度。

e. 平台沿长边在20度内倾斜时,能在15秒内调平,调平精度《3度。 f. 平台能承载500克的物体,且可在平台上任意放置。 2发挥部分

a. 可设置沿任意方向倾斜,倾斜度《20度,精度《3度。

b. 平台沿任意方向在20度内倾斜时,能在15秒内调平,调平精度《3度

c. 在上述两项的基础上,倾斜度提高到30度,精度提高到1度,调整时间缩短至

8秒(三个指标可分别完成) d. 平台能承载1000克重的物体。

e. 在地面不平(地面倾斜超过10度)的情况下,完成上述四个项目。

f. 其它

三、 说明

不得使用成品调整机构和模块。

自动追光自动壁障电动小车

一、 任务

设计制作一套自动追光太阳能充电系统放置在小车上。小车以一定速度追着光源行

进,太阳能板始终能面对光源给蓄电池充电。小车行进过程中会遇到路障,小车必须能避开路障绕道找到光源并继续追光前行。 二、 要求

1、 基本要求

a. 光源用不大于100W的白炽灯,场地不小于1.5m×1.5m,障碍物不小于15cm

×15cm×15cm。可以对光源进行聚光。 b. 光源在离小车大约1.5m的固定位置摆放,放置高度不高于25cm,小车发现光源后沿光源方向前进。

c. 小车前进方向上至少随机放置三个障碍物。遇到障碍物,小车应绕道前进。 d. 在小车绕道过程中,太阳能板始终对准光源。 e. 到达离光源一定位置后,小车应停止前进。

f. 小车前进直线距离应不大于1.2m,时间不大于2分钟。 g. 能显示太阳能为蓄电池供电状态。 2、 发挥部分

a. 场地尺寸2m×2m,光源离小车2米以上。 b. c. d. e.

三、

障碍物5个以上

能逆着光源前进,并绕过障碍物。但太阳能板始终对准光源 完成时间不大于1分钟

在无白炽灯光源情况下,小车可以沿自然光源方向前进。

f. 其它 说明

a. 小车行进线路上不得有任何轨迹,也不得有其它任何引导小车前进的物体、声

源、无线发射源等,更不得利用遥控手段 b. 可以用浅色将场地分割成方形格子,障碍物放在格子里边。但小车不得用浅颜

色分割线来寻迹。

c. 不得用市场上能买到的成品机器人模块来完成

直流电子负载

一、 任务

电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。设计并制作一台电子负载,

有恒流和恒压两种方式,可手动切换。恒流方式时要求不论输入电压如何变化(在一定的范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。工作于恒压方式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。 二、 要求

1. 基本要求

a. 负载工作模式:恒压(CV)、恒流(CC)两种模式可选择 b. 电压设置及读出范围:1.00V-20.0V c. 电流设置及读出范围:100mA-3.00A d. 显示分辨率及误差:至少具有三位数,相对误差小于5% 2. 发挥部分

a. 增加恒阻模式(CR)模式

b. 扩大负载参数的设置及读出范围 c. 具有自动过载保护设计

三、 说明

a. 负载参数可调节设置,人工预置或数字程控皆可

b. 负载参数可数字化显示,两种负载参数(CV\\CC)同时显示 c. 实现原理可参考如下图

B题:通用可变增益放大器(本科组)

一、任务

设计、制作一个通用可变增益放大器,放大器的增益可手动数字设置或程控设置,无调节电位器。该放大器的增益变化范围、信号输入及输出范围、信号有效频段及幅频特性等具有较高的技术经济指标。

二、要求

1.基本要求

(1)放大器的低频及直流最大不失真输入、输出信号幅度不低于±3V; (2)放大器的电压增益可设为三档:0.10—1.00,1.0—10.0,10—100,放大器在同一档位时增益线性度不低于1%,分辨力不低于1%;

(2)增益为100时,在DC—1MHz带宽范围内,输出大信号幅度波动不超过5%;

(3)增益为100时、输入端短路,输出端电压值不超过±5mV; (5)输入端阻抗可开关设置为大于10M?或50?,并有过压保护能力; (6)放大器输出端阻抗可开关设置为50?或0。 2.发挥部分

(1)放大器的低频及直流最大不失真输入、输出信号幅度不低于±8V; (2)放大器的增益可设为四档:0.100—1.000,1.00—10.00,10.0—100.0,100.0—1000,放大器在同一档位时线性度不低于0.5%,分辨力不低于0.1%;

(3)增益为1000,在DC—5MHz带宽范围内,输出大信号幅度波动不超过5%;

(4)放大器输出端阻抗为50?,外接负载50?,在DC—5MHz频段内,大信号输出时波形失真度小于2%;

(5)增益为1000时、输入端短路,输出端电压值不超过±20mV; (6)整体电路成本低,电路工艺简单; (7)其他。

三、说明

1.工作电源可用成品,也可自制。

2.设计报告正文中应包括系统总体框图,可变增益发生器工作原理,幅度、频段、增益变化区间、器件选择方法,主要的测试结果。详细电路原理图以附件形式给出。

3.题目中所有技术参数电路原理及器件硬件指标所能保证,需要有分析说明。

四、评分标准

项 目 系统方案 理论分析与计算 方案描述 程控放大,程控衰减 幅度范围,频段上限 增益范围,零点误差 设计 报告 电路与程序设计 测试方案与测试结果 硬件电路原理图 语言程序设计清单 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析 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 总分 基本 部分 完成第(1)项 完成第(2)项 30 6 18 4 6 6 10 主要内容 比较与选择 分数 4 完成第(3)项 完成第(4)项 完成第(5)项 完成第(6)项 总分 12 6 5 3 50 10 14 8 6 6 3 3 50 发挥 部分

完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 完成第(4)项 完成第(5)项 完成第(6)项 其他 总分 C题:水温控制系统(本科组)

一、任务

设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升水,容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内设定,并能实现在10℃—70℃量程范围内对每一点温度的自动控制,以保持设定的温度基本保持不变。

二、要求

1. 基本要求

(1)可键盘设定控制温度值,并能用液晶显示,显示最小区分度为0.1℃; (2)可以测量并显示水的实际温度。温度测量误差在±0.5 ℃内;

(3)水温控制系统应具有全量程(10℃—70℃)内的升温、降温功能(降温可

用半导体制冷片、升温用800W以内的电加热器); (4)在全量程内任意设定一个温度值(例如起始温度±15℃内),控制系统可以实现该给定温度的恒值自动控制。控制的最大动态误差≤±4℃,静态误差≤±1℃,系统达到稳态的时间≤15min(最少两个波动周期)。 2. 发挥部分

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