2016年bwin国际电子设计大赛校内公开选拔赛题目(共四题)
题目A:数字多用表
一、设计任务
设计并制作一台数字多用表,测量示意图如图1所示。
![](/images/16/05/03/10pfxleevs/myus_image001.jpg)
图1 示意图
二、要求
1、基本要求
(1)真有效值电压测量:可测量频率范围在0Hz~10kHz频率范围的单频信号或合成信号的电压有效值,测量相对误差≤0.5%+最低位2个字。
(2)测量量程:分20 mV、200mV、2V三档,可用手动切换量程。
(3)测量结果显示:采用LED或LCD显示十进制数字,四位半数显(00000-19999)。
(4)输入电阻≥100kΩ。
(5)具有输入过压保护功能。
(6)单电源供电,供电电源电压9V。
2、提高部分
(1)真有效值电压测量中扩展频率测量范围为0Hz~1MHz。
(2)增加电流真有效值测量功能。
(3)增加有功功率、无功功率和功率因数的测量功能。
(4)增加电压平均值测量功能。
(5)电压真有效值测量误差降低为0.1%+最低位2个字。
(6)自动量程切换功能。
三、评分标准
设计 报告 |
项 目 |
分数 |
系统构架与设计思想 |
4 |
理论分析与计算 |
3 |
电路与程序设计 |
6 |
测试方法、测试结果及分析 |
4 |
设计报告结构及规范性 |
3 |
小计 |
20 |
基本 要求 |
完成第(1)(2)(3)项 |
30 |
完成第(4)项 |
5 |
完成第(5)项 |
5 |
完成第(6)项 |
10 |
小计 |
50 |
提高 部分 |
完成第(1)项 |
10 |
完成第(2)项 |
10 |
完成第(3)项 |
15 |
完成第(4)项 |
5 |
完成第(5)项 |
5 |
完成第(6)项 |
5 |
小计 |
50 |
总分 |
120 |
题目B:电流源
一、设计任务
设计并制作一台电流源。
![](/images/16/05/03/10pfxleevs/myus_image002.jpg)
图1 示意图
二、要求
1、基本要求
(1)设计一个能输出0~2A范围的电流源,步进电流10mA。
(2)测量精度不低于2%。
(3)使用12 ~50欧姆的功率电阻做负载,要求输出电流调整率不低于1%。
(4)具有输出电流过流保护功能。
(5)使用TI公司的控制器。
2、提高部分
(1)扩展电流输出范围为0~2.5A,步进电流1mA。
(2)测量精度不低于1%。
(3)使用10 ~100欧姆的功率电阻做负载,要求输出电流调整率不低于0.2%。
(4)输出具有缺载保护功能。
三.评分标准
设计 报告 |
项 目 |
分数 |
系统构架与设计思想 |
4 |
理论分析与计算 |
3 |
电路与程序设计 |
6 |
测试方法、测试结果及分析 |
4 |
设计报告结构及规范性 |
3 |
小计 |
20 |
基本 要求 |
完成第(1)(2)(3)项 |
40 |
完成第(4)项 |
10 |
小计 |
50 |
发挥 部分 |
完成第(1)(2)(3)项 |
40 |
完成第(4)项 |
10 |
小计 |
50 |
总分 |
120 |
四.说明
(1)直流电源可以自制或使用实验室直流电源。
(2)使用五位半的万用表测量。
(3)负载电阻及功率器件需要考虑散热,能工作10分钟以上。
题目C:宽带放大器
一、任务
设计制作一个5V单电源供电的宽带低噪声放大器,输出为50Ω阻性负载。
二、要求
1.基本要求
(1)放大器电压增益≧40dB(100倍),并尽量减小带内波动;
(2)放大器的输入电阻不小于50Ω,增益可在0~40dB范围手动连续可调;
(3)在最大增益下,放大器下限截止频率不高于20Hz,上限截止频率不低于5MHz;
(4)在输出负载上,放大器最大不失真输出电压峰峰值≥10V。
2.发挥部分
(1)在达到40dB电压增益的基础上,提高放大器上限截止频率,使之不低于10MHz;
(2)尽可能降低放大器的输出噪声;
(3)放大器输入为正弦波时,可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和有效值,输出电压(峰峰值)测量范围为0.5~10V,测量相对误差小于5%;
(4)其他。
三、评分标准
设计 报告 |
项目 |
分数 |
|
系统方案 |
4 |
|
理论分析与计算 |
3 |
|
电路与程序设计 |
6 |
|
测试方案与测试结果 |
4 |
|
设计报告结构及规范性 |
3 |
|
小计 |
20 |
|
基本 要求 |
完成第(1)项 |
12 |
|
完成第(2)项 |
10 |
|
完成第(3)项 |
18 |
|
完成第(4)项 |
10 |
|
小计 |
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 |
10 |
小计 |
50 |
总分 |
120 |
|
|
|
|
|
|
题目D:电动消防车
一、任务
设计制作一个电动消防车,能到消防场地任意地点进行灭火作业。以蜡烛模拟火源,火源随机分布在场地中,消防场地如图1所示,车库里放置一个LED光源用于帮助消防车定位车库的位置,也可以通过图中的黑线识别车库的位置。
图1 消防场地示意图
二、要求
1.基本要求
(1)在场地中随机放置一只蜡烛。消防车从车库启动,计时开始,消防车同时发出出库声音提示。消防车从车库出口驶出车库,自动行走到距离火源10cm以内区域,发出火警声音提示,停车3秒钟。
(2)消防车执行灭火工作,灭火完毕后,发出火灭声音提示。
(3)消防车经由车库出口自动返回到车库,停稳后,发出返库声音提示,计时结束。
(4)上述过程用时尽可能少。
2.发挥部分
(1)在场地中随机放置三只蜡烛。消防车从车库启动,计时开始,消防车同时发出出库声音提示。消防车从车库出口驶出车库。
(2)消防车能够找到一个火源,并自动行走到距离火源10cm以内区域,发出火警声音提示,停车3秒钟。然后消防车执行灭火工作,灭火完毕后,发出火灭声音提示。
(3)再寻找下一个火源,重复过程(2),直到三个火源都被扑灭。
(4)扑灭三个火源后,消防车经由车库出口自动返回到车库,停稳后,发出返库声音提示,计时结束。
(5)上述过程用时尽可能少。
(6)其他。
三、说明
1. 消防场地为白色背景,尺寸为180cm×120cm。按图中位置配置黑色线条,线条宽度为1.7cm±30%。但场地边界不允许配置线条。场地内外均不允许再设置任何其他的引导措施。
2. 障碍物为白色,尺寸为:长×宽×高=56cm×15cm×15cm,障碍物必须按图对称牢固固定在场地上,位置如图1所示。消防车运行过程中,不允许碰到障碍物,否则扣分。
3. 车库地面为红色,车库尺寸为30cm×30cm。出发前,要求车的整体在车库内;返库时,车头向里或向外自定,车的整体应在车库内,否则扣分。
4. 车的长宽高分别不大于25cm、25cm、25cm,电池供电,在一次测试中不允许更换电池。
5. 如果消防车车身整体驶出消防场地,则终止测试。如果消防车部分车体驶出消防场地超过10秒不能自动完全返回,则终止测试。
6. 蜡烛直径不小于12mm,高度5~20cm,灭火方式不限(但不允许喷洒液体等弄脏场地或影响消防车运行和测试的物质)。灭火时每次只允许扑灭一个蜡烛,多灭扣分。消防车运行过程中碰倒未扑灭蜡烛停止测试,碰倒已灭蜡烛扣分。
7. 在消防车发出火警声音提示前,禁止灭火作业,在发出火灭提示音的同时,即停止灭火作业,否则不予测试。
8. 在测试过程中如果出现失误,允许消防车重新运行一次。
9. 按照灭火过程中功能的完成情况和完成时间来计算成绩。
10.出库声音、返库声音、火警声音、火灭等声音提示是消防车各种功能和计时的确认信号,音量要足够大。
四、评分标准
|
项 目 |
满分 |
设计报告 |
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 |
基本要求 |
完成第(1)项 |
10 |
完成第(2)项 |
10 |
完成第(3)项 |
15 |
完成第(4)项 |
15 |
小计 |
50 |
发挥部分 |
完成第(2)项 |
5 |
完成第(3)项 |
10 |
完成第(4)项 |
15 |
完成第(5)项 |
15 |
完成第(6)项 |
5 |
小计 |
50 |
总分 |
120 |
附件: 竞赛题目,作品提交表