江西省历设计赛题

江西省历年电子设计竞赛题如何提高电子设计能力？1、多进行实际动手制作。2、多分析各种应用电路图和其工作原理说明。3、充分利用图书、期刊、网络等各种渠道了解元器件的原理特点、技术应用等信息。部分有关电子设计的网站/bbs1

/Index.html省电子设计现场赛要求掌握的范围NE555，LM324，LM339，

CD4017，CD4511，CD4011，共阴七段数码管，热敏电阻，光敏元件，红外发射、接收管，继电器等。需掌握的电路设计内容：电源电路、热敏、光敏等控制电路、振荡电路、计数电路、任意方式编码及显示电路等。需熟悉、掌握的集成电路芯片和传感元件：第一部分：主要元器件特性回顾十进制计数器CD4017：CO：进位脉冲输出CP：时钟输入端CR：清除端（高有效）INH：使能端（低有效）Q0-Q9计数脉冲输出端VDD：正电源VSS：地引出端功能符号十进制计数器CD4017：

INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。BCD-7段译码器/驱动器

CD4511：

CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。BCD-7段译码器/驱动器

CD4511：引脚介绍：

A、B、C、D、为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。BCD-7段译码器/驱动器

CD4511：引脚介绍：

BI：消隐输入控制端，低电平有效。

LT：测试信号输入端，低电平有效。LE：锁存控制端。

LE=0时，直通。

LE=1时，锁存555时基电路

555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖，构思奇巧，用途广泛，其用途之广几乎遍及电子应用的各个领域，

1脚—GND,接地脚；2脚—／TR,低电平触发端

3脚—Vo,电路的输出端；4脚—／MR,复位端，低有效

5脚—VC,电压控制端；6脚—TH,阈值输入端

7脚—DIS，放电端；8脚—VCC,电源电压端，其电压范围为：3～18V555内部结构及引脚图1、TR（2脚）＜1/3VCC，Vo输出为高，放电管截止2、TH（6脚）

＞2/3VCC

，Vo输出为低，放电管导通（放电管⑦脚状态与输出端③脚状态相同）3、MR（4脚）=0，Vo输出为低要点：运算放大器及电压比较器常用的运算放大器集成电路芯片有：LM324、NE5532等（比赛中常当电压比较器用）常用的电压比较器集成电路芯片有：LM339、LM393等（注意：LM393、LM339使用时输出端应外加上拉电阻）电压比较器电路符号LM324引脚图运算放大器电路符号LM339引脚图

用运放或电压比较器比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压，另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出端输出高电平。当“-”端电压高于“+”端时，输出端输出低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态.

第二部分：历届竞赛试题分析赛题一：九路数显智力抢答器具体要求：1、九路抢答按钮2、数码显示器显示抢答路数号3、蜂鸣声提示4、具备优先控制5、主持人手动按钮复位6、主要使用芯片：CD4511，数码管，二极管，三极管，按钮等电路框图十进制二进制编码译码锁存驱动数码显示直流电源音响复位按键十进制-二进制编码表按键DCBA无0000S10001S20010S30011S40100S50101S60110S70111S81000S91001编码表达式:A=S1+S3+S5+S7B=S2+S3+S6+S7C=S4+S5+S6+S7D=S8+S9十进制～二进制编码电路BCD-七段译码表输入输出DCBAabcdefg显示000011111100000101100001001011011012001111110013010001100114010110110115011000111116011111100007100011111118100111100119不锁存显示译码、驱动、锁存电路音响电路电源电路九路数显抢答器完整电路赛题二：路灯自动控制开关题意：有一集镇的街道路灯，以高压汞灯与钠灯隔盏交叉安排在街道两旁，为了节约用电，当行人稀少的后半夜，将钠灯关闭，仅保留汞灯。制作要求：用红色发光二极管模拟高压钠灯，绿色发光二极管模拟高压汞灯。天黑时所有灯亮，6秒钟后红色发光二极管灭，天亮后绿色发光二极管灭。如此循环往复。路灯自动控制开关电路赛题三：超温报警电路题意：在现实生活中，常有一种工程技术，既带有自动温度补偿的设备，在规定温度内正常工作。但是为了设备安全，需设定工作的上限温度，万一温度补偿失效，设备温度一旦超出上限温度时，便立即切断工作电源并报警。而待设备修复之后，再投入使用。制作要求

制作中用数显电路代替工作件，接通电源后，数显电路会周而复始地按“0-1-2-8-4-0-1-2-8-4”显示数字。当用发热的烙铁靠近热敏元件（负温度系数热敏电阻），约几秒钟后，热敏元件感受的温度超过工作件温度上限，温控电路工作，首先切断发热件电源，红色发光二极管亮，1秒钟后切断数显电路电源，并同时发出断续的报警声。当温度恢复正常后，报警声停，数显及发热件电源恢复，电路重新工作。超温报警电路电源电路温度取样及控制电路振荡信号源电路计数-编码真值表脉冲计数输出显示DCBA1Q0000002Q1100013Q2200104Q3810005Q4401006Q5000007Q6100018Q7200109Q88100010Q940100A=Q1+Q6B=Q2+Q7C=Q4+Q9D=Q3+Q8计数输出及编码电路(此电路编码接法显示顺序为0-1-2-8-4-0-1-2-8-4)LED数码管显示电路赛题四：触摸显示电路题意：设计并制作带有触摸电极的电路，当电路得电，便能以“1－4－7－2－5－8－3－6－9”（不显示0）的顺序循环显示数字，几秒钟后就停显、消隐。而后，再触摸，又重复以上显示，约10秒种后自行停显并消隐，如此周而复始。

为了显示工作状态，用绿色发光二极管指示电源工作状态；用红色发光二极管指示触摸开关的状态，当手指未触摸电路电极时，红色发光二极管亮，手指触摸电极时，红色发光二极管灭。电路框图此作品为南昌理工学院学生比赛作品电源电路显示电路计数-编码真值表脉冲计数输出显示DCBA1Q0100012Q1401003Q2701114Q3200105Q4501016Q5810007Q6300118Q7601109Q891001A=Q0+Q2+Q4+Q6+Q8；B=Q2+Q3+Q6+Q7C=Q1+Q2+Q4+Q7；D=Q5+Q8；RST=Q9计数／编码电路计数脉冲发生器电路开机延时电路触摸单稳电路完整电路有问题“或”电路应改成“与”电路赛题五：电扇变速调速器题意：设计并制作一个至少有三级变速的简单的电扇调速器（或灯光调光器）。其要求是当分别数显0、1、2三个数字时，电扇相应处于失电、强电（市电电压）、弱电（小于市电电压）三挡级的供电状态。（市电为220V50HZ）。要求该调速（调光）器有如下功能：

白天，手动（自动控制失效）控制灯泡的供电，即每当用手按动一次调速（调光）器的按键时，显示的数码变动一次，对应的灯泡（或电扇）供电变化一挡。晚上，自动（手动失效）控制灯泡的供电，即当调速（调光）器得电后，自行数显“0-1-2”循环往复显字的同时，对应有灯泡“失电（灭）-强电（正常亮度）-弱电（暗谈）循环往复的过程。提供的元器件有：

LM358、NE555、CD4011、CD4017、CD4511、光敏电阻、数码管、双向晶闸管97A6、按键开关、保险管、继电器、变压器、灯泡、灯头，其它分立元件若干。电路框图此设计为学生比赛时的作品电源电路的设计光控电路的设计控制电路设计计数编码电路计数信号产生电路手动控制电路译码/驱动显示电路双向可控硅97A6最大电流可达1A，最大出功率为60W，耐压为600V。双向可控硅控制电路当D3导通、D4截止时，Q1三极管通，则9V电压通过三极管CE极而触发97A6晶闸管，此时灯最亮（强电）。当D4导通、D3截止时，Q2三极管导通，导通电压流过电阻R17降压而输出，此时灯微亮（弱电）。R17可以调节电灯的亮度。

完整电路有问题校内电子竞赛：

手动启动倒计时显示电路

设计并制作一个倒计时显示电路，接通电源后电路处于待机状态，只有当按下启动按纽后，电路才开始工作。电路工作时，通过一个LED数码显示管从5开始倒计数显示，显示至1后自动停止，即数码管按“5－4－3－2－1”过程显示，显示停止后，用一个绿色发光二极管做指示。再次按动启动按纽后，显示数码管重复上述过程后再次停止.参考设计：赛题六：易拉罐生产线计数器

2007年江西省大学生电子设计现场赛题目，现要求培训学生在了解题意后，独立设计并完成制作。

题意：在赛场提供的器材中，选取必要的元件，设计、制作能对饮料易拉罐自动计数且数显计数量的装置。生产单位常采用如下红外自动计数装置，将装有饮料的易拉罐放在马达带动的传动带上，在传动带运动的过程中让每罐易拉罐依次同一方向地穿过红外发射、接收系统，形成计数脉冲，然后计数脉冲经电路加工、计数，再数显易拉罐计数结果，则就知道其生产量。

题意：限于赛场条件，不可能每位参赛者面前提供马达传动的易拉罐，只能模拟。故要求将红外发射、接收系统安置在作品的万能板上，二者保持1cm以上的距离即可，用参赛证对折后插入红外发射、接收系统中，表示有易拉罐穿过红外线，拔出则无，于是在电路上同样可形成计数脉冲。具体要求：作品接入电源，电源指示灯（绿灯）亮。——→手动清零，显示“00”。——→模拟易拉罐传动形成计数脉冲，计数脉冲指示灯(黄灯)亮。——→随着模拟易拉罐穿过红外收、发系统的次数渐增，计数器计数渐增，显示器依次显示01，02，03，……10，11，12，13，……20。一旦计数达20，计数脉冲形成电路便停止工作，自然没有计数脉冲输出，计数脉冲指示灯不再闪亮，显示器也停止在“20”，无论红外系统内有否物件穿插，始终显示“20”不变，表示此时计满一箱；——→要继续计数，必须先清零，显示“00”，方可开始新一轮计数，直至显示“20”，表明又计满一箱。……