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第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目</P>
7 x: w; a) M) w; M# pA题波形发生器 </P>
0 M: p6 ^( {+ l0 c<><B>一、任务</B></P>
# c8 ^2 B$ n, k3 I<>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>
9 ^2 I9 t; R; F% P! X9 @; T. _1 J</P>4 d# r& @& Q. Z% O- H5 O
<><B>二、要求</B></P>4 n$ D, M9 a6 T
<><B>1.基本要求) H$ |& U" Q4 h, m% B
</B> (1)具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。5 j$ x7 t' P0 e
(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。
z; _9 U9 J! P6 s9 @8 i (3)具有波形存储功能。
" L& ?, ^' A% K3 f& C (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。
# o* o4 [$ t e# m (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。
% e9 w( S C9 g: ~0 ]2 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>: z+ }% K, [1 S
<><B>2.发挥部分" I8 t0 T0 h) n
</B> (1)输出波形频率范围扩展至100Hz~200kHz。" F5 I. P- q: ~* v! N
(2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。" o- S% s" S$ [4 W& x( S
(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~∞)。
1 x5 C# C/ L7 \; k# W' Z (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。& {$ J* l9 B$ R k# t
(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)。
5 j& b, \# Y8 F2 f4 B (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>
+ O$ `2 R- \0 F! H! P& y! o/ E0 c7 i) r<><B>三、评分标准</B></P>
$ m0 b; |: @" g D, 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>
2 _: E2 M$ L# Z0 w3 A
3 A. Y; q" ?9 e# h+ \! S; ?# P0 y) g: q n7 |; w% p$ H* P7 d
<><B>一、任务</B></P>
8 J+ _* w, V. Z0 v) G4 C6 ?" O$ p<>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>% r1 H" _$ E9 [3 l% x
</P>& {7 O8 n4 Z' P& O( u$ c
<><B>二、要求</B></P>4 ^7 @& A# M& i: h+ E
<><B>1.基本要求</B></P>
# I/ t& u. u0 s7 p<>(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。
7 `6 q9 F9 \4 L- M (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。
/ O' y0 {9 V0 Z9 r9 R7 O4 G (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%。
) N: s- }4 p3 Z$ v$ [+ d) l/ ?; U! u (4)要求设置0.1V/div、1V/div二档垂直灵敏度,误差≤5%。
M& B$ h. m/ S; w% H( A (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。 ; V& }2 k6 _( b- Q0 b% q
(6)观测波形无明显失真。</P>
5 ] ]5 B$ G4 Z6 R# J1 t$ g8 D" D% l<><B>2.发挥部分</B></P>1 c `2 O% u) R/ L" a
<>(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。
( }: _+ j; v; e* y% H (2)增加双踪示波功能,能同时显示两路被测信号波形。
! k% k6 E) u: ^9 l (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。3 M2 S: ]* {' I( U3 J
(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。
' u4 X' _& ]) H (5)其它。</P>" C. w8 v% L+ c1 y4 b S' T
<><B>三、评分标准</B></P>
* J c+ t$ m2 k& X0 h 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
$ C; R& A2 P) H: ?" L3 e3 \<><B>四、说明</B></P>
& j/ N# P; s& L% u<>测试过程中,不能对普通示波器进行操作和调整。</P> L( u6 }' p0 S% X
<> </P>1 P; j. b3 }4 B* q: m# B- w
C题 自动往返电动小汽车 * J t7 C) }$ p- `
<p>) D% O% F. J, |& U$ {
<><B>一、任务</B></P>9 p' S/ X; L1 k" j, q
<>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>' }$ n# b5 b. u$ _. ?. m
<> </P>
6 _# Q$ ^7 l5 p' ^/ T! ~; g<>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>( k D4 ~. J- Z4 a: t: p* q1 z
<><B>二、要求</B></P>5 o# q6 F6 s" z
<><B>1.基本要求; b9 z7 [# N' ^$ C, E3 a
</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)。. b& f2 J# m9 I) X8 r& }) n- T$ q
(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)。
6 f! K% Z1 D* T/ @4 `; V (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>0 [' D9 @, n- ?! R$ ] `5 W
<><B>2.发挥部分
$ ~# p$ O' ]6 w; |8 G: [! ?</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)。+ F) c3 O3 T5 R0 r* t- r! E
(2)自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上)。. e: Z/ d# F: ?' c- `& V
(3)其它特色与创新。</P>% p5 s8 i$ ^4 H% e9 J9 i; m+ X$ v
<><B>三、评分标准</B></P>
7 G7 j8 y4 y" K# K# [' E% A' q* ~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 4 Y6 n% \. E9 P
<><B>四、说明</B></P># F; O4 i) o2 c# N: Y' X) j
<>(1)不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。# b( {. L, X/ _0 Q& B
(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。
3 p9 b* p3 i9 G# M+ C (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>
. F" O7 i5 }2 L+ d1 p j<> </P>4 g, x& ?$ [6 z
<>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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