怀化学院2018年大学生电子设计校内选拔赛试题.doc

怀化学院2018年大学生电子设计校内选拔赛试题 A题 数控直流稳压电源的设计 一、 设计任务： 设计出有一定输出稳压范围和功能的数控稳压电源，其原理图如下： 二、 设计要求： 1. 基本要求： （1） 输出电压范围+1.5V～＋20.0V，步进 0.1V，纹波≤10mV； （2） 输出电流最大值：1A（20V，20欧）； （3） 在20V1A的输出状态下，负载断开时，相对电压变化量小于10%； （4） 电源效率达 60％以上。 （5） 输出电压值用数码管或液晶屏显示； （6） 由“+”、“—”键调整输出电压增减。 （7） 具有输出保护功能：输出电压大于 24V 时或电流大于 2.5A 时断开负载。 2. 发挥部分： （1） 有键盘输入，需要多少输出电压可以由键盘直接输入数字给出； （2） 具有自动扫描功能，在范围+1.5V～＋20.0V 内自动递增或递减扫描，步进仍为 0.1V 不变； （3） 输出电流最大值 2A（20V，10欧）； （4） 具有输出保护功能：当输出电压大于 20.5V 时或输出电流大于 2.2A 时自动保护； （5） 步进为 0.02V； （6） 电源效率达到 85﹪以上。 B题 超声波防撞测速仪 一、设计任务 设计并制作一台超声波测距测速仪。该仪器能在公路旁对周边静止及移动物体测试相对速度及距离，并能实时显示相应数据。当到达危险距离时能发出警报。 二、设计要求 1 ．基本要求 （1）具有超声波测距功能，测量距离 0.2m～2.0m，测距精度±1cm； （2）实时显示测量的距离，显示格式为：X.XX m。 2 ．发挥部分 （1）LED 提醒显示：距离在 0.2m～2.0m，显示“危险距离”并用红色 LED 灯指示；距离在 2.0m～3.0m，显示“保持距离”并用黄色 LED 灯指示；距离在 3.0m以上, 显示“安全距离”并用绿色 LED 灯指示。 （2）蜂鸣器提示：随着距离由远及近，蜂鸣器发声间隔加密。距离在0.2m～1.0m，提示间隔 0.5 秒；距离在 1.0m～2.0m，提示间隔 1 秒；距离在2.0m～3.0m，提示间隔 1.5 秒；距离在 3.0m 以上,不提示。 （3）具有测速功能，实时报告与显示被测物体的运动速度，测量精度：±5%。 C题 信号波形合成电路 一、设计任务 设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成为近似方波和其他信号。电路示意图如图 1 所示： 二、设计要求 1 、基本要求 （1）方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为 10kHz 和30kHz 的正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系； （2）产生的信号波形无明显失真，10kHz 和 30kHz 正弦波信号幅度峰峰值分别为 6V 和 2V； （3）制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的 10kHz 和30kHz 正弦波信号，作为基波和 3 次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为 5V，合成波形的形状如图 2 所示。 2 、发挥部分 （1）再产生 50kHz 的正弦信号作为 5 次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波； （2）根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的10kHz、30kHz 等各个正弦信号，合成一个近似的三角波形； （3）设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于±5％； D题 爱心LED灯设计 一. 设计任务 设计一个心型的 LED 灯，该灯至少由十个小的 LED 发光二极管组成，布置成心型的样子，大致如图所示。可以选择单色 LED，也可以选择全彩LED（注：全彩 LED 灯是透明树脂封装，四个引脚，里面一般封装了 3 个芯片(一般是红、绿、蓝三基色），三种颜色共用一脚(共阴或共阳)）。 二. 设计要求 1、基本要求： （1）可以控制全部 LED 亮或灭。 （2）十个以上 LED 二极管组成。 （3）应用万能板、自己做板、自己设计板或用万能板焊接。 （4）电源可以用电池、手机充电电源、电脑 USB 供电等待，也可以自己做稳压电源供电。 （5）实现以下一个或几个功能： 1）实现流水灯功能； 2）采用全彩 LED 灯实现颜色变换显示； 3）语音控制：采用柱极体话筒采集声音，根据声音大小控制流水速度或亮度或颜色。 4）手机音乐指示：从手机的耳机接口采集输出的音频信号来控制流水速度或亮度或颜色。 5）光亮度控制：根据光线亮度控制流水速度或亮度。 6）实现三种或三种以上的显示模式选择（例如流水模式，闪光模式，左右轮流显示，全彩模式的不同颜色变换等等，如图所示） 2、扩展功能 （1）采用 51 单片机、ARM 单片机、FPGA，或者树莓派、香橙派、香蕉派等开发板，作为核心控制器，实现 LED 的控制。