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第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目</P> I4 @" ]8 Z% U" L
A题波形发生器 </P>3 ~5 _# E( G' q2 F4 s
< ><B>一、任务</B></P>( V" ?5 z+ V/ ^3 R2 E/ A. O8 ~5 H
< >设计制作一个波形发生器,该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。示意图如下:</P>
% I' ^4 F+ `. l+ V5 B: J: M$ E1 y6 x</P>
+ a/ ~6 i% T2 ]4 E< ><B>二、要求</B></P>
2 F' i3 E. w7 X A, H0 B: y8 ~ x< ><B>1.基本要求
- B% R, T% o5 U</B> (1)具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。
$ k/ u6 l% T" ^" ~( t: R* I: o (2)用键盘输入编辑生成上述三种波形(同周期)的线性组合波形,以及由基波及其谐波(5次以下)线性组合的波形。% P( y/ Z- g0 [. E; V* `9 y
(3)具有波形存储功能。
9 y! R0 O6 |' `9 `' A (4)输出波形的频率范围为100Hz~20kHz(非正弦波频率按10次谐波计算);重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz。1 U% t% j: J" l' s& R
(5)输出波形幅度范围0~5V(峰-峰值),可按步进0.1V(峰-峰值)调整。
, w; \( m" m. V3 |; \9 F& Y& g (6)具有显示输出波形的类型、重复频率(周期)和幅度的功能。</P>7 P/ M+ ?0 m4 W" ~5 Q
< ><B>2.发挥部分
8 Y- p- V: h# t& X</B> (1)输出波形频率范围扩展至100Hz~200kHz。
# b3 J% u1 F6 }9 U- R, j( r1 z (2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。
% O+ L% T: G* |% h/ q+ p (3)增加稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于±3%(负载电阻变化范围:100Ω~∞)。
. g) K- k& R+ y1 s( a (4)具有掉电存储功能,可存储掉电前用户编辑的波形和设置。
( ~+ X1 Y; Q, f& k/ w, D (5)可产生单次或多次(1000次以下)特定波形(如产生1个半周期三角波输出)。
" r& @# l9 I+ X% i8 c { (6)其它(如增加频谱分析、失真度分析、频率扩展>200kHz、扫频输出等功能)。</P>/ F5 U$ ^( q6 D6 ]( P
< ><B>三、评分标准</B></P>; g3 r1 x. {1 X: m4 c
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10完成第(2)项10完成第(3)项10完成第(4)项5完成第(5)项5完成第(6)项10B题 简易数字存储示波器 </P>
! U$ s7 Q$ @0 \' m2 S/ P5 \8 g8 M% {5 f8 f
( J( L( d2 g6 y3 i
< ><B>一、任务</B></P>
3 q6 }: n: p$ | @: @" h< >设计并制作一台用普通示波器显示被测波形的简易数字存储示波器,示意图如下:</P>
. @2 e2 e+ l8 j- M' S" \/ ^/ c </P>
0 j% _9 ^# g2 m< ><B>二、要求</B></P>
/ U6 q( U: b, e0 _. J; p+ K< ><B>1.基本要求</B></P>, y/ a3 w+ D4 A/ [# ?
< >(1)要求仪器具有单次触发存储显示方式,即每按动一次“单次触发”键,仪器在满足触发条件时,能对被测周期信号或单次非周期信号进行一次采集与存储,然后连续显示。) }' T1 N9 v. t$ R& J# ]1 M$ f
(2)要求仪器的输入阻抗大于100kΩ,垂直分辨率为32级/div,水平分辨率为20点/div;设示波器显示屏水平刻度为10div,垂直刻度为8div。! h# K: O; |6 I' i+ B
(3)要求设置0.2s/div、0.2ms/div、20μs/div三档扫描速度,仪器的频率范围为DC~50kHz,误差≤5%。+ x) Y! H+ d0 S7 o
(4)要求设置0.1V/div、1V/div二档垂直灵敏度,误差≤5%。
# K* ?: Q: B) M (5)仪器的触发电路采用内触发方式,要求上升沿触发、触发电平可调。
! e* ~ G1 T' X# h. `8 r3 ] (6)观测波形无明显失真。</P>
3 m! O) k3 x, X< ><B>2.发挥部分</B></P>4 Z& V8 E, E8 v
< >(1)增加连续触发存储显示方式,在这种方式下,仪器能连续对信号进行采集、存储并实时显示,且具有锁存(按“锁存”键即可存储当前波形)功能。- |! r% z; S7 k* @, ]# k
(2)增加双踪示波功能,能同时显示两路被测信号波形。3 l. R1 M; X. v
(3)增加水平移动扩展显示功能,要求存储深度增加一倍,并且能通过操作“移动” 键显示被存储信号波形的任一部分。
, d! r0 o5 ?" y) J* D! U (4)垂直灵敏度增加0.01V/div档,以提高仪器的垂直灵敏度,并尽力减小输入短路时的输出噪声电压。
0 }3 ~$ v" P( ^0 h5 ~$ i (5)其它。</P>
1 A" F% w; N, w* U% g. i< ><B>三、评分标准</B></P>1 A: O, e8 e% U
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8 完成第(3)项5 完成第(4)项10 完成第(5)项12 9 k3 _# L0 s* U' x3 \
< ><B>四、说明</B></P>
2 W4 C7 p) ~( S% M: b) t$ N, l< >测试过程中,不能对普通示波器进行操作和调整。</P>
/ B% H1 j5 x7 f ^* j0 _, q< > </P>
2 A; A, S6 h: x& {C题 自动往返电动小汽车 1 F b6 h3 B2 Q* B6 ?5 }9 K
<p>: Z4 V! N, E* X3 |, y; N: x
< ><B>一、任务</B></P>
6 e1 M0 ]8 m5 ]< >设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装,但不能用人工遥控(包括有线和无线遥控)。</P>
0 i/ g* \- W8 n< > </P>
3 h# ]% F5 R# _3 V< >跑道宽度0.5m,表面贴有白纸,两侧有挡板,挡板与地面垂直,其高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线,各段的长度如图1所示。 </P>: A4 o% O0 T+ H( O& _6 \
< ><B>二、要求</B></P>, ~% G) v1 b& k) |6 T/ V, a
< ><B>1.基本要求
7 \$ v9 }6 n# t I</B> (1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线),到达终点线后停留10秒,然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。往返一次的时间应力求最短(从合上汽车电源开关开始计时)。1 b' u; O5 z6 A3 R# B
(2)到达终点线和返回起跑线时,停车位置离起跑线和终点线偏差应最小(以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值)。
) u) D. y7 N) R3 e G4 A; x' E (3)D<B>~</B>E间为限速区,车辆往返均要求以低速通过,通过时间不得少于8秒,但不允许在限速区内停车。</P>
7 n4 s' Q) |2 ?# K/ N< ><B>2.发挥部分8 K2 E! w8 T5 F. z
</B> (1)自动记录、显示一次往返时间(记录显示装置要求安装在车上)。
" W* }- R1 Z0 v! Z (2)自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上)。3 Z- z" K N. s% b: @' o
(3)其它特色与创新。</P>6 k% j, [* P& M( K( n* ]. S! O6 l! N. ]' e
< ><B>三、评分标准</B></P>0 ?* e, I% l/ ?4 W$ l3 c5 E; ?
项目与指标 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25 完成第(3)项10 " @. W# V: E9 r& {, X0 _
< ><B>四、说明</B></P>
, \$ g1 T% A: q, z( H0 ^* g< >(1)不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。' E( C+ T7 M3 }
(2)车辆(含在车体上附加的任何装置)外围尺寸的限制:长度≤35 cm,宽度≤15cm。! d! g" O' ]; v5 S
(3)必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置,即横向与纵向两条中心线的交点。</P>
_8 Y9 Z9 W( s! z< > </P>
3 Z# a" Q ~- q< >第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目(D题、E题、F题)</P> |
zan
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