【正文】 （3）檢波出來的信號不一定是一標準的方波，所以經過比較器(LM339)電路進行比較，通過調節(jié)比較電壓的大小使輸出信號最為標準3．設計注意地方（1）調制電路中輸入端在沒信號輸入時，由于74F08管腳在懸空時為高電平，所以可以不接一上拉電阻。難度等級：A簡單題目編號：007調制與解調電路的設計一、功能介紹該作品通過信號源輸入一路單極性方波信號與載頻為4MHz的信號(有源晶振提供)進行與門調制，然后經過單二極管解調電路，最后通過比較器進行比較，恢復出方波信號。（3）放大后的信號與LM339組成的比較器之間加一個同上的射隨電路進行隔離，同時在LM339的比較電壓地方利用一個電位器進行比較電壓調節(jié)，使得最后輸出一個峰峰值為5V的標準信號。二、設計要求1．待放大信號頻率100HZ~1K,~1mv2．信號經過處理后幅度為5V三、參考方案設計1．硬件結構圖見圖1。探測線圈L探測振蕩器揚聲器基頻振蕩器 圖1 金屬探測器硬件結構方框圖2．制作思路 在L未探測到金屬物體時，探測振蕩器的工作頻率與基頻振蕩器的工作頻率相同，揚聲器無聲音。（2）1602要接背光，將VO管腳直接接地或者通過一個電位器來調節(jié)背光?？赏ㄟ^1602顯示數(shù)據(jù)輸入和操作過程。如果輸入的三次的密碼不正確，就鎖定按鍵3秒鐘，同時發(fā)出語音報警。3．密碼長度可修改；密碼可修改；密碼輸入結果進行語音提示，正確時提示“密碼輸入正確”錯誤時提示“密碼輸入錯誤”?？蛇M行密碼長度修改，密碼修改，語音報錯，安全鎖定等功能。（2）ADC0804的芯片資料參考ADC0804的技術手冊。根據(jù)傳感器的不同型號來確定換算公式。2．可用某些傳感器。 （4） TWH8778第5腳門限電壓為1．6V，二極管VD5導通壓降為0．65V。 系統(tǒng)硬件結構圖見圖1。二、設計要求1．利用QMN5將煙霧濃度轉化為電壓信號，單片機通過AD0804將電壓信號轉化為煙霧濃度值。3．設計注意地方（1）MAX7219控制數(shù)碼管的電路以及驅動程序可參考MAX7219的數(shù)據(jù)手冊。 MCUMAX7219數(shù)碼管顯示裝置蜂鳴器提示圖1 倒計時硬件結構 2．制作思路（1）利用單片機定時器完成定時功能，選擇定時模式1，定時時間設定為50ms,，可在數(shù)碼管相應的位置上減一。2．通過八位數(shù)碼管顯示出倒計時時間?！皢⒑奖贝髮W生科技創(chuàng)新普及競賽參考題目指南（電子設計類）難度等級：A簡單 題目編號：001倒計時器一、功能介紹利用八位數(shù)碼管顯示出倒計時時間，并有蜂鳴器提示功能。3．當剩余10秒時，每秒用蜂鳴器短響進行提示，最后一秒蜂鳴器長響以示倒計時結束。（2）利用八位數(shù)碼管驅動芯片)MAX7219控制八位數(shù)碼管進行顯示。（2）寫程序時要注意分、秒以及毫秒位的進位規(guī)則，避免顯示混亂。2. 煙霧濃度超過報警所設定的濃度時，裝置自動打開排風機，蜂鳴器發(fā)出提示響聲，同時點亮LE燈，照亮“請勿吸煙”警示牌。MCU單片機AD0804TWH8778功率開關排風機、警示牌鍵盤設定煙霧報警濃度顯示煙霧報警 濃度蜂鳴器提示QMN5傳感器圖1 煙霧自動排風控制器硬件結構2．制作思路（1） 在正常情況下，氣敏器件AK極間呈高電阻，隨著室內煙霧濃度的不同，AK兩端呈現(xiàn)的電阻值不同，通過實驗做出煙霧濃度與電阻值的關系，并與QMN5技術手冊所給的曲線關系進行對比。（5） 單片機控制蜂鳴須器使用三極管驅動電路，顯示電路可使用數(shù)碼管動態(tài)掃描或液晶顯示等方式。3．通過四位八段數(shù)碼管顯示當前重量。（2）單片機控制數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管顯示以g為單位。（3）寫程序時，對于AD一定要嚴格按照它的時序來寫，延時不能長也不能短。采用1602液晶顯示數(shù)據(jù)輸入和功能操作。4．密碼輸入三次錯誤鎖定鍵盤，30秒后解鎖。直到沒有按鍵按下3種后，才打開按鍵鎖定功能；否則在3秒鐘內仍有按鍵按下，就重新鎖定按鍵3秒時間并報警。語音提示功能可通過語音收錄芯片實現(xiàn)。難度等級：A簡單題目編號：005金屬探測器一、功能介紹該裝置結構設計簡單，是一種專門用來探測金屬的儀器，除了用于探測有金屬外殼或金屬部件物體之外，還可以用來探測隱蔽在墻壁內的電線、埋在地下的水管和電纜，發(fā)現(xiàn)埋藏在地下的金屬物體。當L探測到金屬物體后，探測振蕩器的工作頻率將變高，有音頻信號輸入到音頻放大器，經放大后，驅動揚聲器。IN 放大器 比較器 OUT 圖1 脈沖振幅鑒別器硬件結構方框圖2．制作思路（1）由于待放大的信號為mv級，而輸出要能夠達到v級，所以放大器的放大倍數(shù)要達到千倍，而利用三極管進行放大，要達到千倍很難做到，采用型號為NE5532運放級聯(lián)的方式進行放大。3．設計注意地方（1）第一級運放放大倍數(shù)在50倍左右，放大倍數(shù)由圖中R10，R11，R12決定，改變參數(shù)即可改變放大倍數(shù)，后級運放組成射隨電路。二、設計要求1．輸入信號頻率100HZ~10KHz2．輸入信號幅度3V~5V3．最終輸出信號幅度為5V4．調制方式為調幅三、參考方案設計1．硬件結構圖見圖1。（2）解調電路中R,C值的選取根據(jù)電容充放電的時間常數(shù)來選取。按鍵輸入MCU液晶顯示24C02 圖1 簡單計算器硬件結構方框圖2．制作思路（1）4*4按鍵輸入要進行計算操作的數(shù)字和要進行的何種操作，然后通過單片機進行計算。（5）E2PROM 24C02采用I2C協(xié)議編寫程序3．設計注意地方（1）單片機通過調用庫函數(shù)來進行相應的計算來算出最終結果。4．對測量的電壓值進行數(shù)字顯示。（3）單片機控制1602液晶顯示八路采樣電壓大小。二、設計要求：080℃≤℃三、參考方案設計1．硬件結構圖見圖1。3. 設計注意地方（1）DS18B20的數(shù)據(jù)腳應接上一個上拉電阻。難度等級：A簡單 題目編號：011用三極管代替MAX232進行串口通信一、功能介紹該作品通過利用兩個三極管來替代max232電平轉換芯片，來實現(xiàn)單片機與pc機之間進行低速的串口通信。（2）單片機的晶振選取要合適，否則單片機設置計算出來的波特率與實際傳送波特率有一定的誤差，影響數(shù)據(jù)的正確傳送。（2）單片機與pc機要共地。簡易IC卡使用廢棄的200卡，包月卡等硬質不透明卡片制作而成，每張卡片使用打孔的方式進行不同編號。紅外檢測部分可參考圖1，數(shù)碼管連接可參考圖2。按鍵單片機最小系統(tǒng)顯示部分時鐘芯片圖1 紅外線檢測部分電路圖2．制作思路（1）本作品可以有兩種方案，一是直接用單片機的定時器；二是用一塊時鐘芯片實現(xiàn)時鐘的控制；（2）本作品主要分為兩大部分來調試，一是時鐘芯片的調試，二是顯示器的調試；（3）該作品集趣味性、實用性于一體，能很好的激發(fā)同學們的興趣；3．設計注意的地方圖2 PCF8563時鐘芯片的原理圖難度等級：A簡單題目編號：014紅外無線耳機一、功能介紹利用紅外對管不經調制解調而直接利用紅外線把電視機等發(fā)出的音頻信號發(fā)送接受。（2）本作品做的難度不是很大，主要是紅外部分和放大部分的調試。兩部分均采用9伏紐扣電池進行供電。使用時將插頭XP插入電視機、收錄機的耳機插座內，音頻信號通過XP經電容Cl耦合、三極管VTl放大，再由紅外發(fā)射二極管VDl和VD2向外發(fā)射載有音頻電波的紅外線。電路中使用3只紅外接收管是為了能全方位接收信號。 三、參考方案設計1．原理框圖見圖1。測周電路的測量精度主要受電路系統(tǒng)的脈沖產生電路的影響，對于低頻率信號，其精度較高。其基本思路是：產生頻率一秒是時鐘，當秒時鐘到來時，既上升沿到來時，對鎖存電路進行鎖存，鎖存以后才能對計數(shù)器進行清零，鎖存和清零間隔要充分小，否則就影響電路的計數(shù)準確度。當電機轉動一圈，會使接收管導通一次，1端輸出一個低電平，1端波形為：波形處理電路有一個施密特觸發(fā)器組成，本施密特觸發(fā)器選用40106，如上圖。典型的施密特其工作波形如下：（2）計數(shù)電路 本電路采用四個同步計數(shù)器接成串行工作方式，查數(shù)字電路產品資料后，準備采用CD4518電路設計如下：（3）鎖存電路采用8D鎖存器74LS324，電路設計如圖：（4）時鐘電路及波形設計根據(jù)以上各電路功能模塊的需求，時鐘電路總共需要產生兩路輸出信號，一路是頻率為1秒的標準矩形脈沖，利用其上沿對鎖存器進行鎖存，另一路是計數(shù)器的清零脈沖，要求脈沖寬度≥250ns才可以有效得將計數(shù)器清零，頻率仍然是1秒。二、設計要求1. 測量距離≥5m2．測量誤差≤4%3．能顯示測量距離。這就是所謂的時間差測距法。難度等級：B中等題目編號：017萬能遙控器一、功能介紹設計一種萬能遙控器，可記錄其他任意遙控器輸入的編碼信息，然后就可通過該萬用遙控器控制相應電器設備。HS0038連接方式：紅外發(fā)射部分可參考下圖所示的紅外調制發(fā)射電路。分量程，可以自動切換量程，也可手動切換。接著讀出計數(shù)器0的值，進行計算，適當?shù)恼{整后，輸出到LCD上顯示。當電容兩端電壓超過比較電壓時，比較器翻轉，產生一個低電平到單片機的中斷0(INT0)引腳，通知單片機電容充電完成。 RW1是精密可調電阻，用來調整電壓比較器的參考電壓。因為在單片機內部做了軟件調零，所以有一個固定的偏移量，對結果的顯示不會造成影響。 Q8和Q10是用來平衡電路和溫度補償。因為52的計數(shù)器頻率不夠高。2．播放語音要有一定的清晰度，可懂度，自然度。方案二：以單片機為主控制器，最好選用內部自帶AD/DA的單片機，可以縮短開發(fā)時間。一般來說DA的建立時間都可滿足音頻信號輸出的要求。此作品是針對市場上的計步器等相關器械設計難度大、精確度不高且價格昂貴而另行設計的。4．實現(xiàn)距離、平均速度、即時速度、能量消耗的實時顯示。由記錄的步數(shù)并根據(jù)設置的步幅計算出距離。儀器在自動掃描時，復0鍵不起作用。 慢跑(一小時九公里)655卡。正常情況下，綠色的LED常爍，表示監(jiān)控區(qū)域正常。三、參考方案設計1．原理框圖如圖下。（3）本作品主要要完成三大功能：38KHZ載波信號的產生、紅外接收頭輸出電平的檢測、LED和蜂鳴器的驅動。其中心接收頻率為38KZH，輸出為TTL電平，平時輸出高