合肥学院第四届电子设计竞赛决赛试题.docx

合肥学院第四届电子设计竞赛决赛试题

根据竞赛进程安排，我院第四届电子设计竞赛于2008年4月25日~28日举行，参赛队可从下列允许选择的试题中任选一题完成：

A题 低频放大器（限06级选做）
B题 实用信号发生器的设计与制作（限06级选做）
C题 医院病人呼叫系统
D题 智能电动车
E题 自动门控制系统
F题 无线数据传输系统（ 温度遥测）

试题具体任务及要求见附件。

合肥学院第四届电子设计竞赛组委会
2008年4月25日附件：
A题 低频放大器（限06级选做）

一、 任务
设计并制作一个低频放大器。
二 、要求
1、基本要求
（1）放大器
a．电压放大倍数200－2000倍，最大不失真输出幅度不小于10V。放大倍数可预置（步进≯200倍）；
b．通频带3kHz－5kHz；
c．放大倍数为2000倍时，测得输出噪声电压峰—峰值等效到输入端小于1mV；
d．输入电阻不小于1kΩ，输出电阻不大于20Ω。
（2）电源
单相交流220伏电压供电，电源波动±10%时可正常工作。
（3）信号源  
适合于本放大器测试用。
2、发挥部分
（1）数字显示放大倍数和放大倍数步进
（2）电压放大倍数＞2000倍，放大倍数步进＜200；
（3）等效输入噪声＜500nV。
（4）等效输入电阻＞10kΩ；
(5) 其它。
B题 实用信号发生器的设计与制作（限06级选做）

一、任务
在±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号发生器。
二、要求
1．基本要求
（1）正弦波信号发生器
　　① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz
② 频率稳定度：优于10-4
③ 非线性失真系数≤3%
（2）脉冲波信号发生器
① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz
② 上升时间和下降时间：≤1μs
③ 平顶斜降：≤5%
④ 脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2%
（3）上述两个信号发生器公共要求
① 频率可预置。
　　② 在负载为600Ω时，输出幅度为3V。
③ 完成5位频率的数字显示。
（4）±15V电源自己制作
①可输出±15V电源电压供信号发生器使用
2．发挥部分
　　（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。
（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。
（3）正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为1Hz。　　
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
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第（1）项
15
完成第（2）项
15
完成第（3）项
10
其他
10

C题 医院病人呼叫系统
医院对住院病人通常进行编号，并根据病情设置护理级别。医院病人呼叫系统的设计为：当病人紧急呼叫时，会产生声、光提示，并显示病人编号，以便医护人员及时处理。
一、任务
设计、组装、调试医院病人呼叫系统。
二、要求
1、基本要求
（1）当病人紧急呼叫时，会产生声、光提示，并显示病人编号（床位数十）。
（2）根据病人病情设置优先级。当有多人呼叫时，病情严重者优先。
（3）医护人员处理完当前最高级别呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的号码。
（4）组装、调试医院病人呼叫系统。画出逻辑电路图,写出完整的总结报告。
2、发挥部分
设计一个有时钟功能的医院病人呼叫系统（床位数五十）
（1）可任意设定时间提示；
（2）病人紧急呼叫持续时间显示。
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
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第（1）项
30
完成第（2）项
15
其他
5

D题 智能电动车
一、任务
设计并制作一个智能电动车，其行驶路线示意图如下：

障
碍
物
1

障
碍
物
2
1m
1m
2m
R=0.8m
C
B
5cm
起跑线
1.2m
2.3m
0.4m
5cm
5cm
2cm
5cm
5cm
2cm
停车区
0.4m
12cm
光源
1.45m
0.4m
0.3m
直道区
弯道区
2m
O
50cm

障 碍 区
引导线
车库
0.2m
0.4m
15cm
12.5cm
12.5cm
5cm

二、要求
1、基本要求
（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。在“直道区”铺设的引导线上放上铝钱币。电动车检测到铝钱币时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的铝钱币数目。
（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点。C点放置一枚铝钱币，要求电动车到达C点检测到铝钱币后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。
（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。
（4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。
2、发挥部分
（1）电动车在“直道区”行驶过程中，存储并显示每个铝钱币（中心线）至起跑线间的距离。

（2）电动车进入停车区域后，能进一步准确驶入车库中，要求电动车的车身完全进入车库，小车车尾对准车库门线，误差小于±1cm。
（3）停车后，能准确显示电动车全程行驶时间。
（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
实际完成情况
50
发挥部分
完成第（1）项
15
完成第（2）项
17
完成第（3）项
8
其它
10
四、说明
1、跑道上面铺设白纸，铝钱币置于引导线上。
2、跑道边线宽度5cm，引导线宽度2cm，可以涂墨或粘黑色胶带。示意图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。
3、障碍物1、2可由包有白纸的砖组成，其长、宽、高约为50cm12cm6cm，两个障碍物分别放置在障碍区两侧的任意位置。
4、电动车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控，其外围尺寸（含车体上附加装置）的限制为：长度≤35cm，宽度≤15cm。
5、光源采用60W白炽灯，白炽灯泡底部距地面20cm，其位置如图所示。
6、要求在电动车顶部明显标出电动车的中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。
E题 自动门控制系统
一、题目
自动门控制系统
二、任务
设计并制作一个自动门控制系统，可以广泛应用于酒店、银行、机场、写字楼等场合，参见附图。

三、要求
1． 基本要求
　　（1）1m以内有特定光源(或特殊声音等)接近时应开启；
（2）物体位于1m以外时应关闭
（3）确保无夹物事故发生；
（4）关闭缝隙<5mm，关闭过程中无碰撞；
2．发挥部分
　　（1）开启和关闭过程中无抖动；
（2）根据物体宽度的大小，自动调节门开幅度；
（3）180度感应无盲区；
（4）其它（例如扩展功能，提高性能）。
四、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
实际制作完成情况

50
发挥部分
完成第一项
14
完成第二项
14
完成第三项
10
完成第四项
12
五、说明
采用对开对闭双扇门。
F题 无线数据传输系统（ 温度遥测）

一、设计任务：
设计并制作无线数据发送和接收电路，如图所示。借助无线，红外线的传输方式获得远方温度信息。数据信号经无线电或红外线形式发送出去；接收器，接收到信号后，解调出原始信号并存储和显示温度值。信号调制形式不限。
无线发送电路
温度数据发生器
接收数据
信号识别
数据存储显示及上限报警
无线接收电路
二 、要求
1.基本要求：
1.1 测温范围10℃～45℃，误差<0.5℃；
12 显示位数3位，分辨率0.1℃；
1.3 测温点到接收点距离>8米；
1.4可设置温度上限报警；
1.5接收点显示测温点数据及声光上限报警信号；
1.6各参赛队需要在规定的时间内完成以下任务；
1.6.1完成设计电子系统成品；
1.6.2完成设计说明书；内容包括: 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算,
系统的功能及技术指标；系统硬件结构（框图及说明）；系统电气原理图；系统主要软件流程框图；结果分析，及系统测试方案。
2.发挥部分
2.1遥测距离>100米（建议通过无线）；
2.2误差<0.2℃；具有温度补偿功能；
2.3 具有特色与创新；
2.4 测量温度速率小于5秒；