2013年南京信息工程大学电子设计竞赛试题

1、2013 年南京信息工程大学电子设计竞赛试题振荡与测量系统设计（ A 题）一、任务设计线圈振荡电路，振荡产生正弦波，正弦波通过波形整形电 路产生方波，方波通过单片机（ MCU）作脉冲计数，显示计数频率。 当有磁性球或金属板靠近振荡线圈时， 振荡电路产生的正弦波的频率 改变，单片机实时显示变化频率。MCU显示二、要求1、基本要求：（1）线圈采用普通导线，线圈直径为 10cm 左右；（2）振荡频率控制在 10KHz100KHz ；（3）用示波器观察波形整形电路，当磁性球或金属板靠近线圈时， 振荡电路频率明显变化；2、发挥部分： 用单片机对脉冲进行计数，并计算频率，显示。显示可采用液晶 也可选择 L

2、ED 。2013 年南京信息工程大学电子设计竞赛试题信号源的设计和制作（ B 题）一、任 务在给定12V 电源电压条件下，设计并制作一个正弦波信号源。二、要求1、基本要求：（1）输出信号频率： 20Hz 300kHz；（2）信号幅度：负载 50时，输出电压峰峰值为 1 3V 可调；（3）信号源输出电阻为 50；（4）显示信号的频率和幅度。2、发挥部分：（1）提高信号的输出频率至 1MHz ；（2）提高信号的输出电压峰峰值至 1 10V 可调（带 50负载）；（3）自行扩展信号源功能。2013 年南京信息工程大学电子设计竞赛试题程控增益直流放大器（ C 题）一、任务 在温度检测、力学实验、桥式电

3、路中，输出的电信号往往极其微 弱，通常为毫伏级，而环境共模干扰的幅度往往大于被测电信号，放 大微弱的电信号是直流放大器的最基本性能。设计一个直流放大器。输入信号 Vi 取自桥式测量电路的输出， 如图 1。当 R1R2R3R4 时， Vi 0。通过调节 R4，产生直流电 压信号 Vi ，经直流放大器放大后，输出电压 Vo。1、基本要求（1）差模电压放大倍数 A VD =1250,可手动调节；（2）最大输出电压 Vo 为10V，非线性误差 105。2、发挥部分 采用微控制器设计增益可调的直流放大器，数码管或 LCD 显示 参数。（ 1）可通过按键调节差模电压放大倍数 AVD，调节范围为 1 500

4、，步进 10；（2）实时显示差模电压放大倍数；（ 3）测量并显示输出电压 Vo 电压值。3、说明 放大器设计不能采用单片集成仪表放大器实现。2013 年南京信息工程大学电子设计竞赛试题多功能数字显示频率计（ D题）一、任务 设计并制作一台多功能数字显示频率计。二、要求1、基本要求（1）测量频率信号：方波、正弦波幅度： 0.5V 5V，频率： 1Hz 1MHz ，测试误差： 0.1%；（2）测量周期信号：方波、正弦波幅度： 0.5V 5V，周期： 1s 1s，测试误差： 0.1%；（3） 测量脉冲宽度信号：脉冲波幅度： 0.5V5V ，脉冲宽度： 100s，测试误差： 1%。2、发挥部分（1）进

5、一步扩大频率测量范围；（2）测量并显示周期脉冲信号的占空比：脉冲幅度： 0.5V5V ，脉 冲频率：1Hz1KHz， 占空比范围： 10%90%，测试误差：1%； （ 3）在 1Hz1MHz 范围内及测试误差 0.1%的条件下，进行小信 号的频率测量。2013 年南京信息工程大学电子设计竞赛试题水温控制系统（ E 题）一、任务设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为 0.1 升水，容器 为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内设定，并能实现1070 度范围内对每一点温度的自动控制。并保持设定的温度不变。二、要求1、基本要求（ 1）可键盘设定控制温度，并能用液晶显示，显示最小区分度0.1度（2）可以测

6、量并显示水的实际温度，温度测量误差在正负0.5 度内。（ 3）水温控制系统应具有全量程内（ 10 70）的升温、降温功能， 降温用半导体制冷片、升温用 80w 以内电加热器）（4）在全量程内任意设定一个温度值 （例如其实温度正负 15 度内）， 控制系统可以实现该给定温度的恒温自动控制。 控制的最大动态误差 小于正负 4 度，静态误差小于 1 度，系统达到稳定时间小于 15分钟。 2、发挥部分（1）当设定温度突变时，温度变化达到正负 20度，系统要在 8 分钟 内还原设定温度，控制的最大动态误差小于正负 2 度。（2）温度控制的静态误差小于正负 0.2 度，在最小稳态时间内。（3）在设定温度突

7、变时，温度变化达到正负 20 度，用液晶显示水温 水时间的变化实时曲线。三、说明（1）允许使用单片机小系统（2）升温降温驱动电路自行设计，不允许使用成品模块。（3）为了测试方便测量水温时要求在容器内自行给定一个位置，测 试时放置玻璃水银温度计，作为标准温度计。（4）避免测试过程中出现烧伤现象，注意做好防护措施。2013 年南京信息工程大学电子设计竞赛试题一种简易图形显示装置（ F 题）一、 任务设计并制作一个线阵 LED 图文显示装置，装置的示意图如图 1所示。图 1 线阵 LED 图文显示装置示意图二、 要求1. 基本要求（ 1）制作一个由 16只 LED构成的线状点阵及其控制电路，安装 于

8、可旋转的平台上，在平台的中心设置一个按键，用于功能的切换， 电机带动平台以合适速度旋转。（ 2）开机时装置完成显示自检， 能对点阵中 16只 LED逐个点亮， 每只 LED显示时间约为 1 秒，此时平台不旋转。（3） 以离按键最远的一个 LED编号为 16，离按键最近的一个 LED 编号为 1，能通过按键切换，实现 16 个同心圆图形中的偶数序号同 心圆顺序显示 （由大到小） 和奇数序号同心圆逆序 （由小到大） 显示。 每个同心圆图形均显示时间为 0.5 秒左右。2. 发挥部分（ 1）通过按键切换，显示一个指针式秒表，该秒表以标志杆为起 始标志，秒针随时间动态旋转，旋转一周的时长为 601秒。（2）其它。三、说明2013 年南京信息工程大学电子设计竞赛试题（1）显示装置利用人眼视觉暂留的生理特性，通过 LED在旋转 运动过程中经过不同位置时，系统点亮相应的 LED，实现线阵 LED在 旋转平面上构成不同的静态或动态图案。 为保证显示时人眼看到的图 形稳定清晰，系