第八屆（2007年）全國大學生電子設計競賽題目——高職高專組

積分式直流數字電壓表（G題）

【高職高專組】

一、任務

在不采用專用A/D轉換器芯片的前提下，設計并制作積分型直流數字電壓表。

二、要求

1．基本要求

（1）測量范圍：10mV～2V
（2）量程：200mV，2V
（3）顯示范圍：十進制數0～1999
（4）測量分辨率：1mV（2V檔）
（5）測量誤差：≤±0.5％±5個字
（6）采樣速率：≥ 2次/秒
（7）輸入電阻：≥1MW
（8）具有抑制工頻干擾功能

2．發揮部分

（1）測量范圍：1mV～2V
（2）量程：200mV，2V
（3）顯示范圍：十進制數0～19999
（4）測量分辨率：0.1mV（2V檔）
（5）測量誤差：≤±0.05％±5個字
（6）具有自動校零功能
（7）具有自動量程轉換功能
（8）其他

三、說明

在電路中應有可測得積分波形的測試點。

四、評分標準



信號發生器（H題）

【高職高專組】

一、任務

設計并制作一臺信號發生器，使之能產生正弦波、方波和三角波信號，其系統框圖如圖1所示。

二、要求

1．基本要求

（1）信號發生器能產生正弦波、方波和三角波三種周期性波形；
（2）輸出信號頻率在100Hz～100kHz范圍內可調, 輸出信號頻率穩定度優于10-3；
（3）在1kW負載條件下，輸出正弦波信號的電壓峰-峰值Vopp在0～5V范圍內可調；
（4）輸出信號波形無明顯失真；
（5）自制穩壓電源。

2．發揮部分

（1）將輸出信號頻率范圍擴展為10Hz～1MHz，輸出信號頻率可分段調節：在10Hz～1kHz范圍內步進間隔為10Hz；在1kHz～1MHz范圍內步進間隔為1kHz。輸出信號頻率值可通過鍵盤進行設置；
（2）在50W負載條件下，輸出正弦波信號的電壓峰-峰值Vopp在0～5V范圍內可調，調節步進間隔為0.1V，輸出信號的電壓值可通過鍵盤進行設置；
（3）可實時顯示輸出信號的類型、幅度、頻率和頻率步進值；
（4）其他。

三、說明

設計報告正文應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖和主要的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結果可用附件給出。

四、評分標準


可控放大器（I題）

【高職高專組】

一、任務

設計并制作一個可控放大器，其組成框圖如圖1所示。放大器的增益可設置；低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器的通帶、截止頻率等參數可設置。

二、要求

1．基本要求

（1）放大器輸入正弦信號電壓振幅為10mV，電壓增益為40dB，通頻帶為100Hz～40kHz，放大器輸出電壓無明顯失真。
（2）濾波器可設置為低通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz～20kHz范圍內可調，調節的頻率步進為1kHz，2fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB,RL=1kW。
（3）濾波器可設置為高通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz～20kHz范圍內可調，調節的頻率步進為1kHz，0.5fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB, RL=1kW。
（4）截止頻率的誤差不大于10%。
（5）有設置參數顯示功能。

2、發揮部分

（1）放大器電壓增益為60dB，輸入正弦信號電壓振幅為10mV，增益10dB步進可調，通頻帶為100Hz～100kHz。
（2）制作一個帶通濾波器，中心頻率50kHz，通頻帶10kHz，在40kHz和60kHz頻率處，要求放大器與帶通濾波器的總電壓增益不大于45dB。
（3）上述帶通濾波器中心頻率可設置，設置范圍40kHz～60kHz，步進為2kHz。
（4）電壓增益、截止頻率誤差均不大于5%。
（5）其他。

三、說明

1. 正弦輸入信號由信號源提供。
2. 放大器輸出端應留測試端子。
3.設計報告正文應包括系統總體框圖、核心電路原理圖和主要的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結果可用附件給出。

四、評分標準


電動車蹺蹺板（J題）

【高職高專組】

一、任務

設計并制作一個電動車蹺蹺板，要求蹺蹺板起始端一側裝有可移動的配重物體，配重物體位置可調范圍不小于400mm。電動車從起始端出發，按要求自動在蹺蹺板上行駛。電動車蹺蹺板起始狀態和平衡狀態示意圖分別如圖1和圖2所示。

二、要求

1．基本要求

（1）先將蹺蹺板固定為水平狀態，電動車從起始端A位置出發，行駛蹺蹺板的全程(全程的含義：電動車從起始端A出發至車頭到達蹺蹺板頂端B位置)。停止5秒后，電動車再從蹺蹺板的B端倒退回至蹺蹺板的起始端A，電動車能分別顯示前進和倒退所用的時間。前進行駛在1分鐘內、倒退行駛在1.5分鐘內完成。
（2）蹺蹺板處在圖1所示的狀態下（配重物體位置不限制），電動車從起始端A出發，行駛蹺蹺板的全程。停止5秒后，電動車再從蹺蹺板的B端倒退回至蹺蹺板的起始端A，電動車能分別顯示前進和倒退所用的時間。前進行駛在1.5分鐘內、倒退行駛在2分鐘內完成。

2．發揮部分

（1）由參賽隊員將配重物體設定在可移動范圍中的某位置，電動車從起始端A出發，當蹺蹺板達到平衡時，保持時間不小于5秒，同時發出聲光提示，電動車顯示所用的時間。全過程要求在2分鐘內完成。
（2）在可移動范圍內任意設定配重物體的位置（由測試人員指定），電動車從起始端A出發，當蹺蹺板達到平衡時，保持時間不小于5秒，同時發出聲光提示，電動車顯示所用的時間。全過程要求在2分鐘內完成。
（3）其他。

三、說明

1.蹺蹺板長1600mm、寬300mm。為便于攜帶也可將蹺蹺板制成折疊形式。
2.蹺蹺板中心固定在直徑不大于40mm的圓軸上，圓軸兩端支撐在兩個支架上，與支架圓滑接觸。蹺蹺板在圖2所示的平衡狀態下，蹺蹺板底距地面或桌面的距離為70mm。
3.允許在蹺蹺板面上畫有尋跡線。
4.電動車（含車體上的其它裝置）的外形尺寸規定：長≤300mm，寬≤200mm。測試過程中電動車外形尺寸不允許變動。
5.電動車不允許采用有線或無線遙控，電動車自身應具備轉彎功能。
6.電動車行駛距離的測量以車尾為基準。
7.平衡狀態的含義是：當蹺蹺板出現上下擺動，且B端底部與水平狀態的偏移量≤±60mm范圍內時，可視為進入平衡狀態。

四、評分標準