电子设计竞赛经验

电子设计竞赛经验
电子设计竞赛经验

全国电子设计竞赛(经验之谈)

1、软件与硬件电路最好是同时做,不要前几天都在搞软件,等到最后才来焊板,到时如果出问题都没时间改了,我参加时就是遇到了这种情况。要么也可以在面包板实践下,有人可能产能用仿真软件仿真,但那毕竟是仿真,有时跟实际相差还是很大的。反正是不能到最后才来做印制电路板。

2、队员分工好,最大限度发挥整个队的能力,而且经常讨论,让三个人都知道对方的进展,同时也好处理各个负责模块之间的链接。

3、在竞赛前就应该做好准备:做好一两个单片机最小系统(最好有下载口,支持在线编程)、5V/12V稳压电源和显示板等小模块,将各个模块程序编写好。如 7段数码管的显示(建议使用串口,节省单片机的I/O口,如搭配74LS164或74HC595,我那时是使用两块74HC595芯片,一片位选,一片发送数码)这样可以节省很多时间。

4、由于前期已经做好各模块板了,因此竞赛时具体做板只需改进,从而达到题目要求。画PCB板我个人认为单面板好,好焊板。焊接芯片时能用插座的还是用吧。这样既可以防止焊接时焊坏芯片,而且芯片可以多少使用。赛前自己也准备些常用的器件。

5、竞赛前还是在图书馆借点书来,方便赛查阅。

6、论文在赛前一定要试写一两篇,至少也应该看过些论文,知道它的格式。论文可以一个人负责,后面大家一起修好下,也可以个人负责自己模块的,最后再汇总。

7、赛期是4天3夜,时间还是很紧的,但也要注意休息,这几天一定要坚持,能挺住。最后不管得不得奖,参加过总可以学到很多东西的,最后再说下要多总结,每次工作后总结出做得好和不好的地方方便以后的工作和学习。电子设计竞赛其实不是很难的,其中,我觉得模数电路基础和单片机这两方面最重要。一般来说,把这两个方面摸熟一点就行了,像DSP,FPGA/CPLD等都可以不用。

我们碰到的一般都不是很复杂的控制,也没什么数字信号处理方面等对时效较高的东西,没有必要去用DSP。说实话,DSP的使用可比我们所学的8位单片机复杂得多了。FPGA/CPLD也可以不怎么管,因为一些低速的时序逻辑也可以用单片机来完成,并且灵活性要高一些。真正需要高速的地方不是很多,用专用或通用的数字逻辑芯片就行了,如果是因为所用的通用的数字逻辑芯片(如74系列)较多,想综合到一块FPGA/CPLD芯片去实现,这在MAX+plus II中也很容易实现,在它里面就有像74系列这些常用东西的库,在原理图中把它们拉出来,连好线就行了,实在不行的话,还可以找老师帮忙。

对于模数电路,书上最基本的东西要掌握,这些是你的基础。虽然在竞赛时碰到的东西可能都是你在书本上没有看到过的,但是你可以上网找出它的原理图和实现电路的参考图,你可以用你所学的基础,把它们综合到你的设计中去(不会很困难)。在网上搜索引擎很多,多找找看,肯定可以找到你感兴趣的东西的。图书馆也有像实用电路大全这种书,书上可能就有你想要或者差不多的电路,去试试吧。另外,Electronics WorkBench这个东西个人觉得比较有用,你可以先用它来验证你的设想,应该学会使用它。

至于单片机,我们所要用到的东西也不会很多,通常都是一些定时、简单的运算与控制、还有就是键盘与显示等东西。键盘接口书上可能都有现成的例子。显示要看是否使用专用的芯片,推荐使用专用的芯片,不然会占用大量单片机的引脚接口的,网上还可以找到对应的发送模块程序,如果不用,直接通过单片机的并口把数据送出去也简单。控制就不必说了,看你需要什么样的功能吧。至于运算,有些单片机可能没有乘法和除法指令,需要自己编个移位加减作乘除的子程序来实现,把移位加减作乘除的原理搞懂,浮点运算估计用不上,但最好还是看一看怎样用加减法来实现。定时书上有说的,看书吧。编程时,最关键的是搞清楚各种情况下单片机各种状态寄存器的状态:是否开/关了某个中断(中断允许标志位),中断

是否有如你所期望的发生(中断标志位),在条件判断时,各个寄存器的状态是否如你所期望的(是置位还是清零)。这些才是最重要的,往往程序调试不能通过,都是这里有些地方你没注意到,并且这些错误光靠软件仿真还比较难找出来。

论文很重要,你的作品在测试过后能不能获奖,论文占了一半或以上的因素,因为评审的专家能看到的只有你的测试数据和论文。论文的写作必须按严格的格式来写,相关的公式和图片是必不能少的。所以一定要找到相关的公式,即使你不明白它的含义。其实也不是每一个专家都能真正搞懂它的含义的,有时他们是不会仔细去研究的,但是你的论文如果没有公式,他就会据此来扣你的分。图片也一定要有,如电路原理图,整体设计图,仿真结果图,测试数据图等,有些可以在Protel和Electronics WorkBench里面画,再把它添加到文档就是了。其它的一些如关键字,引言,原理,测试数据等都是固定的格式。怎样把你的设计表述得清楚明白,把你的设计的特色展现出来,这就考你的写作水平了。自己也不清楚的东西不要说太多,含混过去就是了。不要制造一些自己的术语,所有的术语都应该是公认的。对于分组,应该是各有分工,各有所长,不要一个人做所有的方面,不然你会忙不过来的,所以开始组队时不要光顾相互的感情,而忘了你是否需要这样的搭档,因为组队一旦定下来以后,很少有机会更改的。团结很重要,有困难挫折时不要互相指责,应该是齐心协力一块解决问题,当然,学术上的问题可以争辩。如果你觉得你的搭档有什么东西不对,应该是大家静下心来讨论,解决问题,不要自己在一旁另起炉灶,一切推翻重来,也不要意气用事,发展成相互指责。

在竞赛时,老师虽然可能会给你指导,并可能亲自上阵,但我们并不能一切依赖老师。川大也参加过这么多届了,每届的参与帮助的老师会少吗?但川大获过几次国家奖?学生自己本身的努力也很重要的。因此,你可以寄望老师给你点明原理,指出实现方案,但你还是得自己去找相关的资料,并自己动手实现方案,不要把这一切都等着老师来帮你完成。但是我们又不能离开老师的指导,一些老教师实践经验丰富,他做过的一些课题里面可能就包含了你现在要完成的题目,由他来给你点明一下原理,提出一下实现的方案,你去找资料时就有了个目标,不会无所适从。平常上网时应该多留意一下与电子相关的网站,留意一下找资料的门路,不要到时找不到可以找资料的去向。找到有用的资料是很关键的,而这些东西在你们上课的书本上都找不到。

虽然题目是希望你可以加进一些创新的东西,但其实真正把基本要求完成了的人都不多。开始设计时应该立足于基本要求,先把基本要求完成了再说创新的东西,不然,你所谓创新的东西根本无所依附。做出了完成基本要求的实际东西,你才在上面改进,添加一些花哨的功能,那就OK了。一定要注意保存成果,不要破坏做出了的东西,不要一切推翻重来,你要做的只是在不破坏原设计的基础上的改进,这很重要。

测试是在电子科大进行的,如果碰到你不会用的仪器,你可以叫他给你讲解示范怎么操作,要么直接换个测试仪器(如那边用的多是数字存储式示波器,跟我们用的不一样)。测试时不要慌张,一步一步该怎么做,一定心里要清楚。一定要争取自己操作仪器,不要让其它学校的老师在瞎搞混。否则,把东西烧坏了,你可就要哭了。另外,带些备用芯片过去是个明智的办法。

至于焊接方面的,虽然说也要对布局是否合理和焊得是否美观打分,但只要你的东西测试能过关,这个分一般是要给你的。但如果测试不能过关,你最合理最美观也没有。最重要的还要焊牢固,以防运送途中出现焊点脱落的情况。

1、4天3夜的竞赛不仅仅是考临时的发挥,而是平时的经验积累,有经历的人都知道,刚开始调试学习一个模块时,可能就需要几天才能调试好,如果按照这个速度怎么能在那么短时间内做出一个系统呢?

2、在4天3夜做的系统,基本好多模块都是提前准备好的。到时候拼成一个系统,顶多

到时再补充一两个模块即可;

3、元器件清单会提前1周发下来,这一周弥足珍贵,有好多题目要求,从题目的中就能反映出来,有经验的老师就能马上猜出题目,这几天就提前准备好几个相关模块,以备使用,并且要搜集起所有相关资料,以防用;

4、竞赛中也要注意,有些人可能会在电路板上直接焊接导线测试,这个也要规范一些,有时去做板子或自己腐蚀电路板,那是估计竞赛也接近尾声了,有时很难在这很短的时间内将电路板调通,这时还需要将以前的实验班拼凑起来,作为备用方案,否则就会前功尽弃。我们竞赛时就遇到过这种问题。

5、竞赛肯定是非常紧张的,根本就没有时间来休息,就是想睡也睡不着,大多都是连续工作20多个小时以后可能会有点累,好多也只是在桌子上趴一会。但是一定要注意身体,建议三个人轮流去休息,每次一个人休息,有2个人在做,建议第一天要休息好,第二天趴一会。第三四天的时候估计大家都紧张到了极限,根本就没心思睡觉啦。比赛固然很重要,但身体也是很重要的

6、重点:小组成员一定要同心协力、共同坚持到底比赛期间由于时间非常紧张,难免有些同学会很着急,跟伙伴难免产生摩擦,但大家要互相体谅,每个人在这时都起着至关重要的作用,少了谁这场竞赛就面临失败,这不仅仅是考察个人能力的一场竞赛,更是一个考察团队精神是一场竞赛。一定要记住这一点,非常重要,也许现在大家感觉不到,在竞赛时就会有深刻的体会。

2019年全国大学生电子设计竞赛赛题B题_巡线机器人

2019年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 (1)8月7日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。 (4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。 (5)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。 (6)8月10日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。 巡线机器人(B题) 【本科组】 一、任务 设计一基于四旋翼飞行器的巡线机器人,能够巡检电力线路及杆塔状态 (见图1),发现异常时拍摄存储,任务结束传送到地面显示装置上显示。巡线机器人中心位置需安装垂直向下的激光笔,巡线期间激光笔始终工作,以标识航迹。 二、要求 1.基本要求 (1)巡线机器人从距A杆塔1米范围内的起飞点起飞,以1米定高绕杆巡检,巡检流程为:起飞→杆塔A→电力线缆→绕杆塔B→电力线缆→ 杆塔A,然后稳定降落;巡检期间,巡线机器人激光笔轨迹应落在地 面虚线框内。 (2)从起飞到降落,巡线完成时间不得大于150秒,巡线时间越短越好。 (3)发现线缆上异物(黄色凸起物),巡线机器人须在与异物距离不超过30cm的范围内用声或光提示。

图1 杆塔与线缆示意图图2 杆塔B二维码示意 2.发挥部分 (1)拍摄所发现线缆异物上的条形码图片存储到SD卡,巡检结束后在显示装置上清晰显示,并能用手机识别此条形码内容。 (2)发现并拍摄杆塔B上的二维码图片存储到SD卡,巡检结束后在显示装置上清晰显示,并能用手机识别此二维码内容。 (3)拍摄每张条形码、二维码图片存储的照片数不得 超过3张。 (4)停机状况下,在巡线机器人某一旋翼轴下方悬挂 一质量为100g的配重,然后巡线机器人在图3 所示环形圆板上自主起飞,并在1米高度平稳悬 停10秒以上,且摆动范围不得大于±25cm。 (5)在测试现场随机选择一个简单飞行动作任务,30 分钟内现场编程调试完成飞行动作。图3 环形圆板(6)其他。 三、说明 1. 电力线缆与杆塔说明 (1)线缆的直径不大于5mm,颜色为黑色。 (2)杆塔高度约150cm,直径不大于30mm。 (3)线缆上异物上粘贴有圆环状的黄底黑色8位数条形码,条形码宽度约30±2mm,见图4。 图4 条形码示例图5 二维码示例

电子设计竞赛设计报告题

2011年全国大学生电子设计竞赛 设计报告 开关电源模块并联供电系统(A题)

2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告 开关电源模块并联供电系统(A题) 摘要 本次设计的开关电源模块并联供电系统由两个LM2596进行DC/DC变换,用8051单片机作主控芯片。输入DC 24V,输出DC 8.0V,额定输出功率为32W,采用对等互补均流方式进行电流自动分配输出,具有过流和短路保护功能,系统转换效率达到70%以上。 关键词:DC/DC变换,并联供电系统,开关电源 Abstract The design of the switching power supply module consists of two LM2596 in parallel power supply system for DC / DC converter, with 8051 as main chip. Input DC 24V, output DC 8.0V, the rated output power of 32W, the application of the complementary stream are automatically assigned to the current output, with over-current and short circuit protection, system conversion efficiency of 70%. Keywords: DC / DC converter, parallel power supply systems, power

电子设计大赛报告.doc

自动搬运机器人 王泽栋1 曹嘉隆1 高召晗1 杨超2 (1.电子信息工程系学生,2.电子信息工程系教师) 【摘要】 本设计与实作是利用反射式红外线传感器所检测到我们所要跑的路线,我们以前后车头共4颗红外感应传感器TCRT5000来检测黑色路线,并利用Atmel 公司生产的8位单片机AT89S52单片机做决策分析。,将控制结果输出至直流电机让车体自行按预先设计好的路线行走。以AT89S52晶片控制自动搬运机器人的行径,藉由自动搬运的制作过程学习如何透过程式化控制流程、方法与策略、利用汇编语言控制电机停止及正反转,使自动搬运机器人能够沿轨道自行前进、后退以及转弯。目的是在于让车子达到最佳效能之后,参加比赛为最终目的。自动搬运机器人运行过程中会遇到直线、弯道、停止。该设计集检测,微控等技术为一体,运用了数电、模电和小系统设计技术。该设计具有一定的可移植性,能应用于一些高难度作业环境中。 【关键词】自动搬运;黑线检测;时间显示。 1.系统方案选择和论证 1.1 系统基本方案 根据要求,此设计主要分为控制部分和检测部分,还添加了一些电路作为系统的扩展功能,有电动车每一次往返的时间(记录显示装置需安装在机器人上)和总的行驶时间的显示。系统中控制部分包括控制器模块、显示模块及电动机驱动模块。信号检测部分包括黑线检测模块。系统方框图如图1.1.1 图1.1 系统方框图 1.2各模块方案的比较与论证 (1)控制器模块 根据设计要求,控制器主要用于信号的接收和辨认控制电机的正反转、小车的到达直角转弯处的转向、时间显示。 方案一:采用MCS-51系列单片机价格低、体积小、控制能力强。 方案二:采用与51系列单片机兼容的Atmel公司的AT89S52作为控制器件

全国大学生电子设计竞赛培训系列教程

全国大学生电子设计竞赛培训系列教程 《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计》 内容简介 本书是全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之一——《基本技能训练与单元电路设计》分册。全书共7章,主要介绍了“全国大学生电子设计竞赛”的基本情况、设计竞赛命题原则及要求、历届考题的类型、考题所涉及的知识面和知识点、竞赛培训流程,以及赛前、竞赛期间的注意事项等内容;并较详细地讲解了电子竞赛制作的基础训练、单片机最小系统和可编程逻辑器件系统设计制作;最后介绍了单元电路的工作原理、设计与制作。 本书内容丰富实用,叙述简洁清晰,工程性强,可作为高等学校电子信息科学与工程类专业、电气工程及自动控制类专业的大学生参加“全国大学生电子设计制作竞赛”的培训教材,也可作为各类电子制作、详程设计、毕业设计的教学参考书,以及电子工程技术工程师的参考书。 前言 全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动,目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革,引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风,加强学生工程实践能力的训练和培养,鼓励广大学生踊跃参加课外活动,把主要精力吸引到学习和能力培养上来,促进高等学校形成良好的学习风气,同时也为优秀人才脱颖而出创造条件。 全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。深受全国大学生的欢迎和喜爱,参赛学校、队和学生逐年递增。全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项竞赛事,编写了电子设计竞赛获奖作品选编,深受参赛队员的喜爱。有许多参赛队员和辅导教师反映,若能编写一部从基本技能训练、单元电路设计直至综合设计系列教程,那将是锦上添花。2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。并组织了几十名教员和曾经获得全国大学生电子设计竞赛大奖的在校研究生和博士生对历届的考题(约43题)重新设计制作一次。为这个系列教程编写奠定了理论和实践的基础。 本系列教程分为五个分册,共23章。第一分册为《基本技能训练与单元电路设计》;第二分册为《模拟电子线路设计》;第三分册为《高频电子线路设计》;第四分册为《电子仪器仪表设计》;第五分册为《数字电路与自控系统设计》。 第一分册《基本技能训练与单元电路设计》,又称基础分册,共有7章(第1~7章)。主要介绍了全国大学生电子设计竞赛基本情况,命题原则及要求,竞赛题所涉及的知识面与知识点;全国大学生电子设计竞赛流程;电子设计竞赛制作基本训练;单片机最小系统设计制作;可编程逻辑器件系统设计制作;电子系统设计的基本方法及步骤;常用中小规模集成电路的应用设计课题。 第二分册《模拟电子线路设计》,共有3章(第8~10章)。主要介绍了交直流、稳压电源设计、放大器设计及信号源设计。

2009年全国大学生电子设计大赛题目(全)

光伏并网发电模拟装置(A 题) 【本科组】 一、任务 设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S 和电阻R S 模拟光伏电池,U S =60V ,R S =30Ω~36Ω;u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V ,频率f REF 为45Hz~55Hz ;T 为工频隔离变压器,变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10,将u F 作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L =30Ω~36Ω。 R L U S 图1 并网发电模拟装置框图 二、要求 1.基本要求 (1)具有最大功率点跟踪(MPPT )功能:R S 和R L 在给定范围内变化时, 使d S 1 2 U U =,相对偏差的绝对值不大于1%。 (2)具有频率跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化时,使u F 的频率f F =f REF , 相对偏差绝对值不大于1%。 (3)当R S =R L =30Ω时,DC-AC 变换器的效率η≥60%。 (4)当R S =R L =30Ω时,输出电压u o 的失真度THD ≤5%。 (5)具有输入欠压保护功能,动作电压U d (th )=(25±0.5)V 。 (6)具有输出过流保护功能,动作电流I o (th )=(1.5±0.2)A 。 2.发挥部分 (1)提高DC-AC 变换器的效率,使η≥80%(R S =R L =30Ω时)。 (2)降低输出电压失真度,使THD ≤1%(R S =R L =30Ω时)。 (3)实现相位跟踪功能:当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时,

均能保证u F 与u REF 同相,相位偏差的绝对值≤5°。 (4)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态。 (5)其他。 三、说明 1.本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。 2.U S 采用实验室可调直流稳压电源,不需自制。 3.控制电路允许另加辅助电源,但应尽量减少路数和损耗。 4.DC-AC 变换器效率o d P P η= ,其中o o1o1P U I =?,d d d P U I =?。 5.基本要求(1)、(2)和发挥部分(3)要求从给定或条件发生变化到电路 达到稳态的时间不大于1s 。 6.装置应能连续安全工作足够长时间,测试期间不能出现过热等故障。 7.制作时应合理设置测试点(参考图1),以方便测试。 8.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、 主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。

2017全国大学生电子设计竞赛设计报告

2017年全国大学生电子设计竞赛简易水情检测系统(P题) 2017年8月12日

摘要 本设计的是简易水情检测系统以STC89C52芯片为核心,辅以相关的外围电路,设计了以单片机为核心的水情检测系统。系统主要由5V电源供电。在硬件电路上在,用总线连接PH值传感器和水位传感器,通过传感器收集到的水情数据发送到单片机,单片机存储实时数据,并显示在12864LCD液晶屏上。在软件方面,采用C语言编程。通过对单片机程序设计实现对水情检测系统的水情数据的采集、显示和检测。 关键词:单片机最小系统;PH值传感器;水位传感器;AD模块 Abstract The design is a simple water regime detection system to STC89C52 chip as the core, supplemented by the relevant external circuit, designed to single-chip as the core of the water regime detection system. The system is powered by 5V power supply. In the hardware circuit, with the bus connection PH sensor and water level sensor, through the sensor to collect the water data sent to the microcontroller, single-chip storage of real-time data, and displayed on the 12864LCD LCD screen. In software, the use of C language programming. Through the single-chip program design to achieve the water regime detection system of water data collection, display and detection. Key words:single chip minimum system; PH value sensor; water level sensor; capacitance

5.5 常见错误及其原因分析——【全国大学生电子设计竞赛训练教程---强力推荐】

5.5 常见错误及其原因分析 初学VHDL,往往会碰到不少问题和错误。例如:综合时出现警告和错误、编译无法通过等问题,使得设计无法实现;或者程序,综合等均通过,但不能得到正确的仿真结果,即所设计的硬件与原意要求不符等等。通过资料的收集和归纳,总结出以下一些注意事项,常见问题及错误,并提出改正方案,以供参考。 5.5.1 避免语法错误 VHDL规定了一些固定的描述格式,用于描述各种不同的功能,在Xilinx或Max+plus Ⅱ环境下,关键字会以蓝色显示,端口宽度会以紫色显示,以示区别,黑色字则是可由用户自定义的名称、数值等。下面几个简单的例子作说明: 1.端口的定义 端口的定义为:port ( 端口名,端口名:端口类型(空格)端口宽度); entity sztop is Port ( clk : in std_logic ; ring , sz : out std_logic ; ――定义多个相同类型的端口,用逗号格开 hour : in std_logic_vector(3 downto 0) ; ――4位数据 sec : out std_logic_vector(6 downto 0) ――7位数据 ); end sztop; 2. 信号和变量的定义 信号定义:SIGNAL 信号名:数据类型; signal a : std_logic; signal b : std_logic_vector(2 downto 0); 变量定义:VARIABLE 变量名: 数据类型; variable c0 , c1 : integer ; 59

variable d : integer range 0 to 256; variable cnt : std_logic_vector(3 downto 0); 3. CASE语句 case seg is when "0000" => q <="0000001"; when "0001" => q <="1001111"; when "1001" => q <="0000100"; when others => q <="1111111"; end case; 初学者要紧记这些语法结构,特别注意标点符号的用法,从而避免编程时可能出现的大量小错误。 5.5.2 信号与变量 信号与变量都可以用于描述器件内部结构,两者的区别如表5.5.1所示。 表5.5.1 信号与变量的区别 或在进程内部定义信号,综合时就会出现Unexpected symbol read的错误。对信号赋值的符号是“<=”,对变量的赋值符号是“:=”,如例5.5.1所示。编程时应正确使用。 【例5.5.1】 60

大学生电子设计竞赛设计报告完整版

大学生电子设计竞赛设 计报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

2017年全国大学生电子设计竞赛XXX控制系统(A/B/C题) 2017年8月12日

摘要(小四、宋体,300字以内) 关键词:脉宽;脉冲;数显;电容(小四、宋体)

XXX控制系统(A/B/C题) 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由单片机控制模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。 1、主控制器件的论证与选择 单片机比较 方案一:采用传统的51系列单片机。 XXXXXX. 方案二:采用以增强型80C51内核的STC系列单片机 XXXXXX 通过比较,我们选择方案二。 方案一:采用在面包板上搭建简易单片机系统 在面包板上搭建单片机系统可以方便的对硬件做随时修改,也易于搭建,但是系统连线较多,不仅相互干扰,使电路杂乱无章,而且系统可靠性低,不适合本系统使用。 方案二:自制单片机印刷电路板 自制印刷电路实现较为困难,实现周期长,此外也会花费较多的时间,影响整体设计进程。不宜采用该方案。 方案三:采用单片机最小系统。 单片机最小系统包含了显示、矩阵键盘、A/D、D/A等模块,能明显减少外围电路的设计,降低系统设计的难度,非常适合本系统的设计。 综合以上三种方案,选择方案三。 2、XXXX的论证与选择 方案一:XXX。XXXX 方案二:XXX。XXXX 方案三:XXX。XXXX 综合以上三种方案,选择方案三。

3、控制系统的论证与选择 方案一:XXX。XXXX 方案二:XXX。XXXX 综合考虑采用XXXXX。 二、系统理论分析与计算 1、XXXX的分析 (1)XXX XXXX (2)XXX XXXX (3)XXX XXXX 2、XXXX的计算 (1)XXX XXXX (2)XXX XXXX (3)XXX XXXX 3、XXXX的计算 (1)XXX XXXX (2)XXX XXXX (3)XXX XXXX 三、电路与程序设计 1、电路的设计 (1)系统总体框图 系统总体框图如图X所示,XXXXXX 图X 系统总体框图

电子设计大赛报告设计书

设计项目:模拟路灯控制系统 学校:辽宁工程技术大学电气与控制工程学院参赛人员:高庆 吴琨 王立强

目录 第一章前言 1 第二章方案论证与论证 2 一系统结构综述 4 二系统结构示意图 5 第三章硬件设计 5 一89C52单片机简述 6 二电源模块设计7 三恒流源电路设计7 四案件及显示模块7 五时钟电路设计8 六光电对射传感器模块设计 8 七比较电路模块设计9 八DA转换模块设计10 九交通状况检测模块设计10 十路灯故障检测及报警模块设计 10 第四章系统软件设计 一系统软件设计综述11 二各模块软件部分分述 12 14 15 第七章参考文献16

模拟路灯控制系统(I题) 【高职高专组】 摘要: 本文介绍了基于STC89C52单片机的模拟路灯控制系统的设计和实现过程,通过交通情况自动调节检测,路灯故障检测及报警检测,环境明暗变化检测,定时开关模块的设计控制以实现题目要求。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍系统的硬件及软件设计部分。 采用的技术主要有: (1)通过软件编程控制定时开关灯时间,报警检测; (2)光电传感器的有效应用; (3)LM311比较器的有效应用; (4)新型时钟芯片DS12C877的有效应用。 关键词: 80C52单片机,光电传感器,路灯控制,亮度调节 Abstract: This paper introduces the STC89C52 based on single-chip microcomputer simulation street lamp control system design and realization process, through the traffic situation automatic adjustment test, street lamp fault detection and alarm test, light and shade environment change detection, timer switch module design in order to achieve the topic request. The whole system of the circuit structure simple, reliable performance is high. The test results meet the requirement, the paper introduces the hardware and software of the system design part. The technique to be used mainly has: 1. Through software programming control timing open to turn off the lights time, alarm detection; 2. Effective application of the photoelectric sensor; 3. LM393 comparator effective application; 4. New clock chip DS12C877 effective application. Key words: 80 C52, photoelectric sensor, street lamp control, brightness to adjust

电子设计竞赛设计报告

题目:数控电流源设计 摘要 本设计由两部分构成:自制的稳压、稳流、输出过压保护电路和单片机控制与显示系统。稳压电源部分设置有±12V和+5V电压,为整机供电。采用大功率MOS管作为电流源调整管、用锰铜丝自制取样电阻,具有良好的调控线性和稳定性。采用价格低廉的电脑CPU专用散热器作为稳压电源模块和电流调整管的散热装置,散热效率高、性能可靠。控制核心采用内置12位A/D、D/A转换器的高性能单片机C8051F021,电路简洁、控制精度高、电流控制与测量分辨率达0.5mA。用带背光点阵式LCD显示器同时显示设定电流和实测电流数据,直观、方便。给出了多种测试条件下的实测数据,测试数据表明系统性能指标全面超越了题目的基本要求,除系统自测显示电流误差略大以外,其余发挥部分指标也已满足。另外,还增加了预置电流超限保护功能。 详细说明了系统的结构和工作原理,给出了系统的硬件电路图、元器件参数列表和软件流程图,并附有系统操作说明书。 Abstratct This design is consist of two major parts: The self-made constant voltage power supply and the control system which is consist of singlechip and LCD display. The voltage-stabilized source which is the all machine power supply has ±12V and +5V voltage. We Use the high-power MOSFET as the current regulation device, and use the manganese copper wire self-restraint as a sample resistance, and the system has good regulative linearity and stability. The design Uses the price inexpensive computer CPU sink to take the voltage-stabilized source module and the electric current regulation device heat dissipating. The control system is made up of high performance singlechip C8051F021 which includes 12 A/D & D/A converter inside. The electric circuit is succinct and the control precision is high, the controlling resolution of current is up to 0.5mA rate. The setting current and the actual current data are showedby the lattice type LCD display at the same time. Many kinds of test data are presented under the many kinds of tests condition. The test data indicates that the system performance has achieved the demand of design in an all-round way satisfied. In addition, we have set a protecting function of the ultra limit setup of the electric current. This paper is also present The system structure, the work principle, the system hardware circuit diagram, the device parameter, the software flow chart, and the system operating manual in detail. 一、系统整体结构及方案论证 1.1 系统结构 根据题目要求,要能够实现电流步进控制、显示设定电流和实测电流大小,并且输出最大电压小于等于10伏,系统的结构框图如图1-1。 恒流源输出 图1-1系统结构框图 整个系统由稳压电源、恒流控制、单片机、键盘、显示器及输出过压保护<电压限制)等几部分组成。 各部分作用如下 1)稳压电源:向整个系统提高电源,包括供运放使用的±12V、供单片机使用的+5V,其中恒流源<主要功率部分)电压也由+12V提供。 2)恒流控制部分:是一受控电流源,由单片机提供控制指令电压,将12V电源转换成恒定电流。

电子竞赛中作品设计的一般步骤

6.2 电子竞赛作品设计制作步骤 与一般的电子产品设计制作不同的是,电子设计竞赛作品设计制作一方面需要遵守电子产品设计制作的一般规律,另一方面要在限定时间、限定人数、限制设计制作条件、限制交流等情况下完成作品的设计制作,电子竞赛作品设计制作有自己的规律。电子竞赛作品设计制作大约需经过题目选择、系统方案论证、子系统、部件设计与制作、系统综合、调试与测量等步骤,最后完成作品和设计总结报告。 6.2.1 题目选择 全国大学生电子设计竞赛作品设计制作时间是4天3晚,3人一组。竞赛题目一般为5~6题,题目在竞赛开始时(第1天的8.00)开启。以2003年第6届为例共有6题:电压控制LC振荡器(A题)、宽带放大器(B题)、低频数字式相位测量仪(C题)、简易逻辑分析仪(D题)、简易智能电动车(E题)、液体点滴速度监控装置(F题)。 正确地选择竞赛题目是保证竞赛成功的关键。参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目,根据自己组3个队员的训练情况,选择相应的题目进行参赛制作。 选择题目按照如下原则进行: (1)明确设计任务,即“做什么?”。选择题目应注意题目中不应该有知识盲点,即要能够看懂题目要求。如果不能看懂题目要求,原则上该题目是不可选择的。 因为时间是非常紧的,没有更多的时间让你去重新学习,另外根据竞赛纪律, 也不可以去请教老师。 (2)明确系统功能和指标,即“做到什么程度?”。注意题目中的设计要求一般分基本要求和发挥部分两部分,各占50分。应注意的是基本部分的各项分值题目 中是没有给出的,但在发挥部分往往会给出的各小项的分值。选择时要仔细分 析各项要求,综合两方面的要求,以取得较好的成绩。 (3)要确定是否具有完成该设计的元器件、最小系统、开发工具、测量仪器仪表等条件。 在没有对竞赛题目进行充分地分析之前,一定不能够进行设计。题目一旦选定,原则上是应保证不要中途更改。因为竞赛时间只有4天3晚,时间上不允许返工重来。 6.2.2 系统方案论证 题目选定后,需要考虑的问题是如何实现题目的各项要求,完成作品的制作,即需要

电子设计竞赛报告——模板(免费)

宽带直流放大器(C题) 【本科组】 摘要 本设计利用可变增益宽带放大器AD603来提高增益和扩大AGC 控制范围,通过软件补偿减小增益调节的步进间隔和提高准确度。输入部分采用高速电压反馈型运放OPA642跟随器提高输入阻抗,并且在不影响性能的条件下给输入部分加了保护电路。使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。功率输出部分采用分立元件搭建的甲乙类互补对称电路。整个系统通频带可达20MHz,最小增益0dB,最大增益70dB。增益步进ldB,60dB以下预置增益与实际增益误差小于0.2dB。 关键词 AGC;AD603;OPA642;功率放大;稳压电源

一、方案论证与比较 1.增益控制部分 方案一 原理框图如图1所示,场效应管工作在可变电阻区,输出信号取自电阻与场效应管与对V’的分压。采用场效应管作AGC控制可以达到很高的频率和很低的噪声,但温度、电源等的漂移将会引起分压比的变化,用这种方案很难实现增益的精确控制和长时间稳定。 方案二 采用可编程放大器的思想,将输入的交流信号作为高速D/A的基准电压,这时的D/A作为一个程控衰减器。理论上讲,只要D/A的速度够快、精度够高就可以实现很宽范围的精密增益调节。但是控制的数字量和最后的增益(dB)不成线性关系而是成指数关系,造成增益调节不均匀,精度下降。 方案三 使用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器PGA,用控制电压和增益(dB)成线性关系的可变增益放大器来实现增益控制(如图2)。用电压控制增益,便于单片机控制,同时可以减少噪声和干扰。 综上所述,选用方案三,采用集成可变增益放大器AD603作增益控制。AD603是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器,温度稳定性高,最大增益误差为0.5dB,满足题目要求的精度,其增益(dB)与控制电压(V)成线性关系,因此可以很方便地使用D/A输出电压控制放大器的增益。 2.功率输出部分 此部分采用分立元件对管TIP41与TIP42搭建的甲乙类互补对称电路。 3.自动增益控制(AGC) 利用单片机根据输出信号幅度调节增益。输出信号检波后经过简单2级RC 滤波后由单片机采样,截止频率为100Hz。由于放大器通频带低端在1kHz,当工

电子设计大赛智能小车设计报告

简易智能电动车 学校:辽宁工程技术大学小组成员: 日期:2011年8月4日

摘要 本设计以STC89C52单片机为控制核心。经光敏电阻和红外对射完成循迹,寻光以及躲避障碍物,测距的检测,经比较器LM393进入单片机。单片机通过内部程序完成对小车的控制。 关键字:控制;检测;红外对射;智能小车; The abstract This design to STC89C52 microcontroller as control core. The photoconductive resistance and infrared DuiShe complete follow mark, light and evades obstacles for the detection of comparison, the LM393 into the microcontroller. The internal process of single chip through complete control of the car. Key word: control; Detection; Infrared DuiShe; Intelligent car;

目录 1 方案论证与比较 (1) 2 各模块的选择方案 (1) 2.1电源模块选择方案 (1) 2.2系统控制模块方案 (2) 2.3红外对射模块方案 (2) 2.4恒流源模块 (2) 2.5比较器转换模块 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1电源电路设计 (3) 3.2恒流源电路设计 (4) 3.3电机驱动模块 (5) 3.4循迹检测设计 (5) 3.5测距检测设计 (6) 3.6避障检测设计 (7) 4 系统软件设计 (7) 5 系统调试 (9) 6 结论 (10) 7 参考文献 (11)

电子设计竞赛培训方案

电子设计竞赛培训方案 温州大学物理与电子信息学院(2008.6.23) 一、竞赛内容 规定“以电子技术(包括模拟电路和数字电路)的应用设计为主,可以涉及单片机、可编程器件及微机(微机主要作开发用)。题目应尽可能考虑到教学的基本要求、并兼顾新技术的发展,同时对教学内容和课程体系的改革起到引导作用。” 二、培训教师队伍 培训教师队伍主要由以下人员组成:吴桂初、朱翔鸥、郑崇伟、李方洲、张耀举、庄友谊、吴平、施肖菁、赵升、徐孟、陈博、王环、管晓春、宋元平、蔡启博、黄孝调、胡旭鸣。 三、培训原则与计划 主要由基础理论知识和实践训练组成,由于时间紧迫,因此暑假培训的指导原则为:以实践训练为主,应用过程中领会和掌握理论知识。具体计划方案如下表所示。 暑假培训内容与方案

注:我们要求选手们必须牢固巩固所学的电子基础知识,特别是与应用密切相关的基础知识,例如对于模拟电路要求学生在懂得基本的半导体知识后着重掌握各种基本放大器的工作机理及应用,运算放大器、比较器的原理及应用,各种振荡器的应用,电源等。对于数字电路则要求学生切实巩固各种组合逻辑电路和时序逻辑电路的应用与基本的设计思想。(摘自《浅谈全国大学生电子设计大赛辅导经验》)

2008浙江省电子设计竞赛培训题目 第一阶段:7月9日~7月29日 培训内容: EDA软件使用、基本电路设计与制作、单片机最小系统应用、CPLD的应用。具体内容参考培训安排表。 第二阶段:8月1日~8月26日 培训内容: 分类培训。 一、电源类 题目一:单相正弦波变频电源 1、任务 设计并制作一个单相正弦波变频电源,输出电压有效值为15~36V可调,最大负载电流有效值为1A,负载为电阻负载。变频电源框图如下图所示。

历年电子设计大赛竞赛题目

“美亚光电”杯安徽省第一届大学生电子设计竞赛题 任意波形发生器(A题) 一、任务 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: 二、要求 1、基本要求 (1)具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。 (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。 (3)具有波形存储功能。 (4)输出波形的频率范围为100 Hz ~ 20 kHz(非正弦波频率按10次谐波计算);频率可调,频率步进间隔≤100 Hz。 (5)输出波形幅度范围0 ~ 5 V(峰—峰值),可按步进0.1 V(峰—峰值)调整。 (6)具有显示输出波形的类型、频率(周期)的功能。 2、发挥部分 (1)输出波形频率范围扩展至100 Hz~200 kHz。 (2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。 (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:100 Ω~∞)。 (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。 (5)特色与创新。 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10 完成第(2)项15 完成第(3)项10 完成第(4)项10 特色与创新 5

远程温湿度测量系统(B题) 一、任务 制作一个远程温湿度测量仪,该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。 其结构框图如下: 二、要求 l、基本要求 (1)通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示。 (2)温度误差<1℃,湿度误差<1%,温度测量范围0℃~120℃,湿度测量范围1%~99%。 (3)可用电池供电。 2、发挥部分 (1)设计红外二极管发射电路和红外接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 (2)设计射频发射电路和接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。 (3)最好采用微型化的温湿度传感器,无线传输距离>5米。 (4)特色与创新。 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 特色与创新10

全国大学生电子设计竞赛综合测评题论文报告

放大器的应用 [摘要]集成运放裨上是一种高增益直流放大、直流放大器既能放大变化极其缓慢的直流信号,下限频率可到零;又能放大交流信号,上限频率与普通放大器一样,受限于电路中的电容或电感等电抗性元器件。集成运放和外部反馈网络相配置后,能够在它的输出和输入之间建立起种种特定的函数关系,故而称它为“运算”放大器。 本课程设计的基本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。 [关键词]运算放大器LM324、加法器、滤波器、比较器 目录 一、设计任务 (2) 二、设计方案及比较 (2) 1. 三角波产生器 (2) 2. 加法器 (2) 3. 滤波器 (3) 4. 比较器 (3) 三、电路设计及理论分析 (3) 四、电路仿真结果及分析 (4) 1. U端口 (4) 1o 2. U端口 (4) 1i 3. U端口 (4) 2i 4. U端口 (4) 2 o 5. U端口 (4) 3o 五、总结 (4)

一、设计任务 使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1(a ),实现下述功能: 使用低频信号源产生Hz f V t f u i 500)(2sin 1.0001==π的正弦波信号, 加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ,1o u 如图1(b )所示,1T =0.5ms ,允许1T 有±5%的误差。 图中要求加法器的输出电压11210o i i u u u +=。2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量,选出0f 信号为2o u ,2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。2o u 信号再经比较器后在1k Ω 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。 电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。 要求预留1i u 、2i u 、2o u 、2o u 和3o u 的测试端子。 二、设计方案及比较 设计有五个部分,其中低频信号源使用信号发生器,其余四部分设计方案如下: 1.三角波产生器 初始方案: 根据《模拟电子技术基础》书上的方波发生器产生方波,然后再采用微分电路对信号处理,输出即为三角波。 图1.1 图中:R 1 = 6.8k ?,R 2 = 10k ?,R 3 = 30k ?,R 0 = 3.9k ?,R 4 = 10k ?,R 5 = 20k ?,C = 0.1?F , D Z1和D Z2采用稳压管。 运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3及R 0、D Z1、D Z2组成电压比较器。当积分器的输入为方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,比较器与积分器首尾相连形成闭环电路,能自动产生方波与三角波。三角波(或方波)的频率为: 改进方案: 由于LM324只有四个运算放大器,如果三角波产生使用两个,则后面的三个电路中有一个无法实现,所以只能采用一个运算放大器产生。同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管。 对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。设计电路如图1.2 图1.2 2.加法器 方案: 由于加法器输出11210o i i u u u +=,所以采用求和运算电路,计算电阻电容的参数值,电路

电子设计竞赛报告范文

2012年“TI”杯浙江省大学生电子设计竞赛简易直流电子负载(C题) 【本科组】 2012年8月8日

直流电子负载与传统的模拟电阻性负载相比具有节能、体积小、效率高等优点,在电源,通讯,汽车,蓄电池等领域得到了较好的地应用,并已成为当前研究的热点。直流电子负载由数字控制、检测与驱动电路和显示模块等。数字控制MOS 管或晶体管的导通量,实现对电源参数的稳定控制。 直流电子负载系统方案分析入手,详细讨论了整个系统的硬件电路和软件实现,并给出较为合理的解决方案。为了便于控制的实现和功能的扩展,采用了freescale单片机作为核心控制器,设计了控制电路、检测电路,键盘电路、显示电路,通过比较法和模糊控制技术及软硬件的配合,实现了整个电路的设计。关键字:直流电子负载单片机AD采样DA采样

1系统方案 ............................... 错误!未指定书签。 1.1单片机模块的论证与选择............ 错误!未指定书签。 1.2AD模块的论证与选择................ 错误!未指定书签。 1.3控制系统的论证与选择.............. 错误!未指定书签。2电路与程序设计 ......................... 错误!未指定书签。 2.1系统总体框图...................... 错误!未指定书签。 2.1.1系统总体框图................. 错误!未指定书签。 2.2电路原理图........................ 错误!未指定书签。 2.2.1单片机及外围电路电路原理图... 错误!未指定书签。 2.2.2硬件闭环控制电路原理图....... 错误!未指定书签。 2.2.3电压电流采样电路的原理图..... 错误!未指定书签。 3.2程序的设计........................ 错误!未指定书签。 3.2.1程序功能描述与设计思路....... 错误!未指定书签。 3.2.2程序流程图................... 错误!未指定书签。4测试方案与测试结果...................... 错误!未指定书签。 4.1测试方案.......................... 错误!未指定书签。 4.2测试条件与仪器.................... 错误!未指定书签。 4.3测试结果及分析.................... 错误!未指定书签。 4.3.1测试结果(数据) ............... 错误!未指定书签。 4.3.2测试分析与结论............... 错误!未指定书签。

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