点阵电子显示屏制作.doc

A题 点阵电子显示屏制作
一、任务
设计并制作一台简易LED电子显示屏，16行*32列点阵显示，原理示意图如下：

LED显示控制
显示器
控制器
串行口
键盘接口

数据存储器

PC机

键盘

LED电子显示屏原理框图
二、要求
1、基本要求：设计并制作LED电子显示屏和控制器。
1) 自制一台简易16行*32列点阵显示的LED电子显示屏；
2) 自制显示屏控制器，扩展键盘和相应的接口实现多功能显示控制，显示屏显示数字和字母亮度适中，应无闪烁。
3) 显示屏通过按键切换显示数字和字母；
4) 显示屏能显示4组特定数字或者英文字母组成的句子，通过按键切换显示内容；
5) 能显示4组特定汉字组成的句子，通过按键切换显示内容。
2、发挥部分：
1) 自制一台简易16行*64列点阵显示的LED电子显示屏；
2) LED显示屏亮度连续可调。
3) 实现信息的左右滚屏显示，预存信息的定时循环显示；
4) 实现实时时间的显示，显示屏数字显示： 时∶分∶秒（例如 18∶38∶59）；
5) 增大到10组（每组汉字8个或16个数字和字符）预存信息，信息具有掉电保护；
6) 实现和PC机通讯，通过PC机串口直接对显示信息进行更新（须做PC机客户程序）；
7) 其他发挥功能。

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
完成第（1）项
20
完成第（2）项
15
完成第（3）项
5
完成第（4）项
5
完成第（5）项
5
发挥部分
完成第（1）项
7
完成第（2）项
8
完成第（3）项
10
完成第（4）项
5
完成第（5）项
5
完成第（6）项
5
完成第（7）项
10

四、说明
1. 显示格式和显示信息可以自定义。
2. 电子显示屏LED显示灯只允许使用8*8 LED点阵显示模块。
3. 显示屏的显示控制方案和控制器的选择方案任选。
4. 不允许使用LED集成驱动模块。

B题 消防智能电动车
一、任务

设计制作一个消防智能小车模型，能到指定区域进行抢险灭火工作。以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，场地如图所示：
180cm

安全区

障碍物
180cm

30cm

30cm

二、要求

1、基本要求
（1）智能小车从安全区域启动，自动寻找到火源并显示。
（2）除安全区外，场地随机出现2个火源，要求智能小车能够发现其中一个火焰并将其完全扑灭。
（3）能够发现并扑灭第二个火焰。
（4）扑灭二个火焰的总时间不超过5分钟。
（5）能够自动计算和显示扑灭的火源数。
2、发挥部分
（1）抢险完毕后智能小车能够返回到安全区域（原位）。
（2）能够自动计算和显示路程。
（3）能够用不同声音对不同的状态进行报警。
（4）其他

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
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
10
工艺
5
总分
50
发挥部分
完成第（1）项
20
完成第（2）项
10
完成第（3）项
10
其他创新
10
总分
50

四、说明
1、小车尺寸小于30cm×30cm，所用电源电压小于等于24V。
2、控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。
3、灭火方式不限，但不允许碰倒蜡烛。
4、小车不能完全离开场地。
5、允许一次重启动机会。
6、蜡烛高度：15—20厘米。蜡烛置于方框的中间位置。
7、障碍物尺寸15cm×15cm×15cm，且位置固定。
8、试验场地可采用黑胶皮，网格线可采用宽度为2.5—3.0cm的白色单面胶纸，测试时可自带。

C题 高分辨率A/D转换电路的设计
一、 任务
设计一个具有高分辨率A/D转换器，实现对模拟电压的测量和显示。系统组成框图如下。

输入电压 A/D转化电路 单片机 显示器
信号 （自行设计）
键盘

电源

二、 要求
1、 基本要求
（1） 采用普通元器件（不允许使用任何专用A/D芯片）设计一个具有15位分辨率的A/D转换电路，转换速度不低于10次/S，线性误差小于1%。
（2） 设计并制作一个具有测量和显示功能的仪器或装置，将该A/D转换电路的结果显示出来，有转换结束信号，显示器可采用LED或LCD。
（3） 要求有一个A/D转换结束后的输出信号。
（4） 自行设计一个可以从0—100mV连续调节的模拟电压信号作为该系统的被测信号源，以便对A/D转换电路的分辨率进行测试。例如输入100mV电压时显示器显示值不低于32767。
2、 发挥部分
（1） 分辨率为16位，线性误差小于0.5%。
（2） 转换速度不低于20次/S。
（3） 将A/D转换电路与测量显示部分实现电气隔离。
（4） 其他。
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
完成第（1）项
10
完成第（2）项
5
完成第（3）项
10
完成第（4）项
20
工艺
5
发挥部分
完成第（1）项
15
完成第（2）项
15
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
四、说明
设计高分辨率的A/D转换电路时，不允许使用任何A/D集成芯片，只可以使用普通元器件；例如：运算放大器、数字逻辑电路、时基电路或比较器等。
D题 简易超市收银机

一． 任务
采用广州周立功单片机发展有限公司赞助的ARM2138实验开发仪为主机板，设计制作一个简易超市收银机。系统组成框图如下：

PHILIPS
ARM 2138
实验开发仪

打印机
显示器
键盘
数据存储

其他
功能

二．要求
1． 基本要求
本题必须采用广州周立功单片机发展有限公司赞助的ARM2138实验开发仪为主机板；并扩展显示器、键盘、打印机等相应接口；超市的物品使用13位数字编码（每件物品均有相对应的条形码）。
（1） 简易超市收银机具有可设置100个商品价目表（PLU），并具有掉电保护。商品的数字编号、品名（数字或英文字母）、单价等信息可输入；具有200条销售日志。
（2） 扩展键盘实现数字和英文字符输入；
（3） 扩展打印机打印商品销售记录（包括售货日期、时间、商品名称、单价、合计等）；
（4） 显示器上可通过键盘切换显示环境的温度，并可进行温度超限报警；（温度误差:<±0.5℃）。

2． 发挥部分
（1） 简易超市收银机具有可设置1000个商品价目表（PLU），并具有掉电保护。具有2000条销售日志。
（2） 扩展条形码输入设备，实现商品的条形码输入；
（3） 扩展键盘可实现全拼汉字、中英文和数字输入；
（4） 具有多功能销售操作，实现单次销售、多件批发、退货销售、单向折扣等销售；
（5） 汉字打印每笔交易的商品名、商品单价、销售数量、销售金额、小计金额、商店店名、单据流水号、交易日期和时间等等；
（6） 其它发挥功能。

三．评分意见

项 目
满 分
基本要求
设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析

50
完成第（1）项
20
完成第（2）项
5
完成第（3）项
10
完成第（4）项
10
工艺
5

发挥部分
完成第（1）项
5
完成第（2）项
10
完成第（3）项
5
完成第（4）项
10
完成第（5）项
5
完成第（6）项
15

E题 简易数字显示交流毫伏表

一、 任务
设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表，示意图如图1所示。

图1 简易数字显示交流毫伏表示意图
二、 要求
1、 基本要求
（1） 电压测量
a、 测量电压的频率范围100Hz～500KHz。
b、 测量电压范围100mV～100V（可分多档量程）。
c、 要求被测电压数字显示。
d、 电压测量误差±5%±2个字。
e、 输入阻抗≥1MΩ，输入电容≤50pF（本项可不做测试，在电路设计中给予保证）
f、 具有超量程自动闪烁功能。
（2） 输出
a、 输出正弦波电压，电压值1Vrms ，波形无明显失真。
b、 输出电压值误差≤±10%。
c、 输出电压频率范围10Hz～200KHz。
d、 输出电压频率可预置。
e、 输出电压频率误差≤±5%。
（3） 设计并制作该仪表所需要的直流稳压电源。
2、 发挥部分
（1） 将测量电压的频率范围扩展为10Hz～1MHz。
（2） 将测量电压的范围扩展到10mV～200V。
（3） 交流毫伏表具有自动量程转换功能。
（4） 电压输出频率可步进调节，频率步进值可预置为1Hz、10Hz、100Hz、1KHz。
（5） 其他。

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

完成第（1）项
20

完成第（2）项
20

完成第（3）项
5

工艺
5

合计
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
10
完成第（5）项
10
合计
50

F题 自动控制升降旗系统
一. 设计任务
设计一个自动控制升降旗系统，该系统能够自动控制升旗和降旗，升旗时，在旗杆的最高端自动停止；降旗时，在最低端自动停止。
自动控制升降旗系统的机械模型如图所示。旗帜的升降由电动机驱动，该系统有两个控制按键，一个是上升键，一个是下降键。
二. 设计要求
（一）基本部分
1． 按下上升按键后，国旗匀速上升，同时流畅地演奏国歌；上升到最高端时自动停止上升，国歌停奏；按下下降按键后，国旗匀速下降，降旗的时间不放国歌，下降到最低端时自动停止。
2． 能在指定的位置上自动停止。
3． 为避免误动作，国旗在最高端时，按上升键不起作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。
4． 升降旗的时间均为43秒钟，与国歌的演奏时间相等，同时，旗从旗杆的最下端上升到顶端。降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。
5． 数字即时显示旗帜所在的高度，以厘米为单位，误差不大于2厘米。
（二）发挥部分
增设一个开关，由开关控制是否是半旗状态，该状态由一发光二极管显示。
1． 半旗状态（根据《国旗法》）。升旗时，按上升键，奏国歌，国旗从最低端上升到最高端之后，国歌停奏，然后自动下降到总高度的2/3高度处停止；降旗时，按下降键，国旗先从2/3高度处上升到最高端，再自动从最高端下降到底之后自动停止，国歌停奏。
2． 不论旗帜是在顶端还是在底端，关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变。
3． 要求升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下，升降旗时间的调整范围是30—120秒钟，步进1秒。此时国歌停奏。
4． 具有无线遥控升、降旗及停止功能。
说明：旗帜用大于100克的重物代替。
三. 评分标准：

项目
得分
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分
完成第1项
10分
完成第2项
10分
完成第3项
10分
完成第4项
10分
完成第5项
10分
发挥部分
完成第1项
10分
完成第2项
10分
完成第3项
10分
完成第4项
10分
其它创新
10分

滑轮
最高点

1．8米

电动机

起始点

G题 液位自动控制装置
一、任务  
设计并制作一个水位监测与控制装置，示意图如下图所示。

二、要求
1、基本要求
（1） 通过键盘可以设定B瓶里的液位（0-25cm内的任意值），并通过控制电磁阀（或类似于电磁阀的装置）使B瓶的液位达到设定值。
（2） 液位误差不超过±0.3cm。
（3） 液位超过25cm或液位低于2cm时发出警报。
（4） 显示器能实时显示当前液位状态和瓶内液体重量，以及阀门状态。
2、发挥部分
设计并制作一个由主站控制8个从站的有线监控系统。8个从站中，只有一个从站是按基本要求制作的一套液位监控装置，其它从站为模拟从站 (仅要求制作一个模拟从站)。
（1）主站功能：
a．具有所有基本要求里的功能。
b．可显示从站传输过来的从站号和液位讯息，可控制从站液位。
c．在巡回检测时，主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的液位讯息。
d．收到从站发来的报警信号后，能声光报警并显示相应的从站号；可自动调整从站液位为20cm。
（2）从站功能：
a．能输出从站号、液位讯息和报警信号；从站号可以任意设定。
b．接收主站设定的液位控制信息并显示。
c．对异常情况进行报警和自动调整。
（3）主站和从站间的通信方式不限，通信协议自定，但应尽量减少信号传输线的数量。
（4）其它。
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
完成第（1）项
15
完成第（2）项
10
完成第（3）项
5
完成第（4）项
15
工艺
5
发挥部分
完成第（1）项
16
完成第（2）项
24
其它创新
10
四、说明
1、电磁阀类型不限或采用类似装置替代，其安装位置及安装方式自定。
2、储液瓶和受液瓶可用2.25升可乐瓶（透明容器、容器中为无色透明液体）。
3、测试时，仅提供医用移动式点滴支架，其高度约1.8m，也可自带支架；测试所需其它设备自备。

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