【正文】 集成電路芯片測(cè)試儀 (A 題 ) 一、 任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路芯片測(cè)試儀電路，使其能對(duì)常用的 74系列邏輯芯 片進(jìn)行邏輯功能測(cè)試，以確定芯片的型號(hào)和好壞。 、參賽學(xué)院、參賽隊(duì)號(hào)和隊(duì)員姓名。10%)V。 15 頁(yè)以內(nèi)（封面不計(jì)，單面打?。? 10 三、說(shuō)明 、可編程邏輯器件等可編程器件； ； 。 煙 霧 檢 測(cè)執(zhí) 行系 統(tǒng)溫 度 檢 測(cè)人 體 紅 外 檢 測(cè)振 動(dòng) 檢 測(cè)紅 外 接 收紅 外 遙 控電 池 供 電語(yǔ) 音 報(bào) 警聲 光 報(bào) 警 圖 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 二、具體指標(biāo)與分值（理論設(shè)計(jì)滿分 100分） 任務(wù) 要求 分值 整個(gè)系統(tǒng)供由兩節(jié) 電池提供（系統(tǒng)所需其他電壓可設(shè)計(jì)電壓變換電路產(chǎn)生）。設(shè)計(jì)報(bào)告第一頁(yè)應(yīng)為設(shè)計(jì)題目、 300 字以內(nèi)的中文設(shè)計(jì)摘要，關(guān)鍵詞 3～ 6 個(gè)。 四、設(shè)計(jì)報(bào)告 格式 A4 紙張縱向打印。設(shè)計(jì)報(bào)告第一頁(yè)應(yīng)為設(shè)計(jì)題目、 300 字以內(nèi)的中文設(shè)計(jì)摘要，關(guān)鍵詞 3～ 6 個(gè)。 四、設(shè)計(jì)報(bào)告 格式 A4 紙張縱向打印。 四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng) 目 滿分 基本要求 設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析 30 實(shí)際完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第（ 1）項(xiàng) 6 完成第（ 2）項(xiàng) 10 完成第（ 3）項(xiàng) 20 完成第（ 4）項(xiàng) 8 完成第（ 5）項(xiàng) 6 合計(jì) 50 A題 壓力檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng) 一、 任務(wù) 設(shè)計(jì) 并制作一個(gè)壓力檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)。其原理示意圖如下： 二、要求 基本要求 （ 1） 信號(hào)分析裝置能從高頻信號(hào)發(fā)生器獲取信號(hào)，并 自動(dòng) 掃描、捕捉、 分析和識(shí)別通信信號(hào)，載波工作頻率范圍： 15MHz～ 25MHz； （ 2） 自動(dòng) 測(cè)量通信信號(hào)的輸入信號(hào)載波頻率，測(cè)量值的 準(zhǔn) 確度優(yōu)于 5%； （ 3） 自動(dòng)判別 射頻信號(hào)的調(diào)制方式：無(wú)調(diào)制載波信號(hào)、 AM、 FM、 ASK、 FSK； （ 4） 用液晶屏顯示（ 2）和（ 3） 要求 的各項(xiàng)參數(shù)； （ 5） 正常識(shí)別條件下，接收機(jī)靈敏度 ≤1mV； （ 6） 高頻放大器輸入阻抗為 50Ω。 電源變換器為隔離型，即交流供電側(cè)與直流輸出 側(cè)具有電氣隔離，但不得再使用工頻變壓器。 (4) 應(yīng)選用能夠直角轉(zhuǎn)彎的 車(chē)輛 ， 車(chē)輛 啟動(dòng)后 不能用人工控 制 （包括有線和無(wú)線遙控）。 2． 發(fā) 揮部分 ⑴ 自動(dòng)記錄、顯示 每 一次往返 的 時(shí)間（記錄顯示裝置要求安裝在 機(jī)器人 上） 和總的 行駛時(shí)間。 三、說(shuō)明 （ 1）允許使用單片機(jī)最小系統(tǒng)； （ 2）升溫和降溫驅(qū)動(dòng)電 路自行設(shè)計(jì)制作，不允許使用成品模塊； （ 3）電路制作注意節(jié)能低功耗； （ 4）為了測(cè)試的方便， 測(cè)量水溫時(shí)要求在容器內(nèi)自行給定一個(gè)位置，測(cè)試時(shí)放置玻璃水銀溫度計(jì)，作為標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì) ； （ 5） 避免測(cè)試過(guò)程出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象，注意做好保護(hù)措施?？刂频淖畲髣?dòng)態(tài)誤差 ≤177。詳細(xì)電路原理圖以附件形式給出。 二、要求 1．基本要求 （ 1）放大器的低頻及直流 最大不失真 輸入、輸出信號(hào)幅度不低于 177。 數(shù)字邏輯系統(tǒng)推薦使用 EXCD1 SOC 開(kāi)發(fā)板， 信號(hào)發(fā)生器的工作電源可外置 。 d. 對(duì)指頻率點(diǎn)實(shí)施噪聲或語(yǔ)音信號(hào)干擾，以壓制該頻率點(diǎn)通信，最大干擾功率 1mW e. 對(duì)監(jiān)測(cè)到的認(rèn)為是作弊通信的信號(hào)實(shí)施干擾，可同時(shí)干擾 3 個(gè)頻率點(diǎn)的信號(hào)。 發(fā)揮部分 a. 場(chǎng)地尺寸 2m 2m，光源離小車(chē) 2 米以上。可以對(duì)光源進(jìn)行聚光。 2 發(fā)揮部分 a. 可設(shè)置沿任意方向傾斜，傾斜度《 20 度，精度《 3 度。通過(guò)調(diào)整支撐腿的伸縮來(lái)調(diào)整平臺(tái)的水平和傾斜。 （ 3）其它（性價(jià)比等） ?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，路燈布置如圖 2 所示。 2． 各種功能的切換方式自定，但應(yīng)力求操作簡(jiǎn)便。 2． 發(fā)揮部分 （ 1）在“筆畫(huà)擦除”功能下，能用光筆擦除屏上所顯漢字的筆畫(huà)。 5． 設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測(cè)試結(jié)果。 （ 4）設(shè)計(jì)一個(gè)帶阻濾波器，阻帶頻率范圍為 40～ 60Hz。 （ 2）通頻帶為 20Hz～ 20kHz。圖中元件值是標(biāo)稱(chēng)值，不是實(shí)際值，對(duì)精度不作要求，電容必須采用鋁電解電容。 要求 ： a. 輸入電阻為 600?。 數(shù)字幅頻均衡功率放大器 （ F 題） 【本科組】 一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作 一個(gè)數(shù)字 幅頻均衡功率放大器。當(dāng) Es≥ 時(shí)，取 Rs =1Ω；當(dāng) Es＜ 時(shí)，取 Rs=。 （ 2）在 Rs=100Ω時(shí)，能向電池充電的 Es 盡可能低。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。無(wú)線收發(fā)電路需自制，不得采用無(wú)線收、發(fā)成品模塊。各探測(cè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)預(yù)留干電池供電電流的測(cè)試端子。監(jiān)測(cè)終端可以分別與各探測(cè)節(jié)點(diǎn)直接通信，并能顯示當(dāng)前能夠通信的探測(cè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)及其探測(cè)到的環(huán)境溫度和光照信息。監(jiān)測(cè)終端和探測(cè)節(jié)點(diǎn) 均含一套無(wú)線收發(fā)電路，要求具有無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)功能，收發(fā)共用一個(gè)天線。 （ 8）其他（例如改善放大器性能的其它措施等）。 （ 5）設(shè)計(jì)并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。 可移動(dòng)聲源 的起始位置 到 Ox線的垂直距離 響應(yīng)時(shí)間 平均速度＝ 可移動(dòng) 聲源在 Ox線 上重新啟動(dòng)位置到移動(dòng)停止點(diǎn)的直線距離 再次運(yùn)動(dòng)時(shí)間 平均速度＝ 8. 接收器和聲源之間不得使用有線連接。 （ 6）其他。 （ 5） 可移動(dòng) 聲源 到達(dá) Ox 線后，必須有明顯的光和聲指示。聲音接收器能 利用 可移動(dòng) 聲源和接收器之間的不同距離，產(chǎn)生一個(gè) 可移動(dòng) 聲源離 Ox 線（或 O39。 7． 制作時(shí)應(yīng)合理設(shè)置測(cè)試點(diǎn)（參考圖 1） ，以 方便測(cè)試。 （ 4） 過(guò)流 、欠壓 故障排除后， 裝置 能自動(dòng)恢復(fù)為正常狀 態(tài) 。 （ 4）當(dāng) RS=RL=30Ω時(shí)， 輸出電壓 uo 的 失真度 THD≤ 5%。 衰 減 放 大0 . 1 v1 v衰 減 A / D M C UL C DK E Y輸 入 信 號(hào)A CD C電 池 電 源 模 塊G N D圖 1 并網(wǎng)發(fā) 電模擬裝置框圖 二、 要求 1． 基本要求 （ 1）具有最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）功能： RS和 RL 在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使dS12UU?， 相對(duì) 偏差的絕對(duì)值不大于 1%。 2． 發(fā)揮部分 （ 1） 提高 DCAC 變換器的效率，使 ?≥ 80%（ RS=RL=30Ω時(shí) ） 。 4． DCAC 變換器效率 odPP?? ， 其中 o o1 o1P U I??， d d dP U I??。y 是 AC的中垂線， W是 Ox 和 O39。 （ 2） 可移動(dòng)聲源 發(fā)出聲音后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá) Ox 線并停止，這段運(yùn)動(dòng)時(shí)間t 圖 2 信號(hào)波形示意圖 為響應(yīng)時(shí)間，測(cè)量響應(yīng)時(shí)間，用下列公式計(jì)算出響應(yīng)的平均速度， 要求 平均 速 度大于 5cm/s。 （ 4） 可移動(dòng) 聲源在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任意時(shí)刻超過(guò) Ox線左側(cè)距離小于 2cm。 5. 可移動(dòng) 聲源 開(kāi)始運(yùn)行的方向應(yīng)和 Ox 線保持垂直 。 （ 3） 3dB 通頻帶 0～ 5MHz；在 0～ 4MHz通頻帶內(nèi)增益起伏 ≤1dB。 （ 5）進(jìn)一步降低輸入電壓提高放大器的電壓增益。建議的測(cè)試框圖如圖 2 所示，可采用信號(hào)發(fā)生器與示波器 /交、直流電壓表組合的靜態(tài)法或掃頻儀進(jìn)行幅頻特性測(cè)量。探測(cè)節(jié)點(diǎn) 采用兩節(jié) 干電池串聯(lián)，單電源供電 。該轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)自動(dòng)識(shí)別完 成，無(wú)需手動(dòng)設(shè)置，且探測(cè)節(jié)點(diǎn) A、 B可以互換位置。天線線圈間的介質(zhì)為空氣。圖中電容 C 為濾波電容，電流表采用 3 位半數(shù)字萬(wàn)用表直流電流檔，讀正常工作時(shí)的最大顯示值。由于 Es 的變化極慢，監(jiān)測(cè)和控制電路應(yīng)該采用間歇工作方式，以降低其能耗。 （ 2）能向電池充電的 Es 盡可能低。然后 繼續(xù) 降低 Es，直到滿足要求。 （ 2）制作 帶阻網(wǎng)絡(luò)對(duì)前置 放大 電路輸出 信號(hào) v1 進(jìn)行濾波， 以 10kHz 時(shí)輸出信號(hào) v2 電壓幅度為基準(zhǔn)，要求 最大衰減 ≥ 10dB。 （ 3）功率放大電路的效率 ≥ 60％。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。 2. 發(fā)揮部分 （ 1）低頻功率放大器通頻帶擴(kuò)展為 10Hz～ 50kHz。 3． 本題 功率放大電路的 整機(jī) 效率 定義為 ：功率放大器的輸出功率與整機(jī)的直流電源供給功率之比。 （ 2） 在“劃亮”功能下，當(dāng)光筆在屏上快速劃過(guò)時(shí)，能同步點(diǎn)亮劃過(guò)的各發(fā)揮部分 完成第（ 1）項(xiàng) 10 完成第（ 2）項(xiàng) 10 完成第（ 3）項(xiàng) 15 完成第（ 4）項(xiàng) 10 其他 5 總分 50 控制器 32 32 LED 點(diǎn)陣模塊 光筆 點(diǎn) LED，其速度要求 2s 內(nèi)能劃過(guò)并點(diǎn)亮 40 點(diǎn) LED。 （ 5）當(dāng)光筆連續(xù)未 接觸屏面的時(shí)間超過(guò) 1～ 5min 時(shí) (此時(shí)間可由控制器設(shè)定 )，能自動(dòng)關(guān)閉屏上顯示，并使整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)工作電流應(yīng)不大于 5mA。 6． 設(shè)計(jì)報(bào)告正 文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測(cè)試結(jié)果。 （ 5）當(dāng)路燈出現(xiàn)故 障時(shí)（燈不亮），支路控制器應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并顯示有故障路燈的地址編號(hào)。 5． 基本要求（ 3）需測(cè)定可移動(dòng)物體 M 上定位點(diǎn)與過(guò)“亮燈狀態(tài)變換點(diǎn)”（ S、 B、 S’等點(diǎn)）垂線間的距離，要求該距離≤ 2cm。 d. 能設(shè)置平臺(tái)沿長(zhǎng)邊傾斜，傾斜度《 20 度，精度《 3 度。小車(chē)以一定速度追著光源行進(jìn)，太陽(yáng)能板始終能面對(duì)光源給蓄電池充電。 e. 到達(dá)離光源一定位置 后，小車(chē)應(yīng)停止前進(jìn)。 c. 不得 用市場(chǎng)上能買(mǎi)到的成品機(jī)器人模塊來(lái)完成 信號(hào)頻譜分析儀 一、 任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)信號(hào)頻譜分析儀，其結(jié)構(gòu)可參考如下圖 二、 要求 1. 基本要求 a. 能對(duì)單個(gè)連續(xù)波形信號(hào)進(jìn)行分析，最高信號(hào)頻率為 10mhz，測(cè)頻精度不低于1KHz。工作于恒壓方式時(shí)，電子負(fù)載端電壓保持恒定，且可設(shè)定，流入電子負(fù)載的電流隨被測(cè)直流電源的電壓變化而變化。 3．題目中所有準(zhǔn)確度及分辨率 指標(biāo) 必須是電路原理及器件硬件所保證， 報(bào)告中 需要有 理論計(jì)算。20mV； （ 6）整體電路成本低，電路工藝簡(jiǎn)單； （ 7）其他。溫度 測(cè)量誤差在 177。2℃ ，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間 ≤8min（最少兩個(gè)波動(dòng)周期）； （ 2）溫度控制的靜態(tài)誤差 ≤177。 運(yùn)行 的時(shí)間應(yīng)力求最短（從合上電源開(kāi)關(guān)開(kāi)始計(jì)時(shí)）。搬運(yùn)木塊的方式自定，但不得采用磁鐵吸附。 2．發(fā)揮部分 （ 1）使變換器具有恒流限壓特性： UO 小于 36V 時(shí)為恒流輸出； UO 達(dá)到 36V 后為恒壓輸出，將 UO 穩(wěn)定在（ ? ） V；待 UO 降至 36V 以下則恢復(fù)恒流輸出； （ 2）在電源 變換器交流輸入側(cè)加入功率因數(shù)校正電路，使其功率因數(shù)不低于 ； （ 3） LED 亮度可隨環(huán)境光線增強(qiáng)而自動(dòng)降低：暗環(huán)境，負(fù)載為 10 個(gè) LED、 IO=300mA條件下，環(huán)境變亮后 IO 減小至 不大于 200mA 以下； （ 4）具有輸出電流的步進(jìn)調(diào)整和測(cè)量、顯示功能：步進(jìn)值 10mA，測(cè)量精度優(yōu)于 2%； （ 5）具有交流側(cè)開(kāi)機(jī)沖擊電流和 EMI 抑制功能； （ 6）其他。在做基本要求（ 5）或發(fā)揮部分（ 1）測(cè)試時(shí)，建議使用滑線變阻器作為負(fù)載。 三、說(shuō)明 1. 中頻頻率自選； 2. 可選用接收機(jī)專(zhuān)用集成電路自行設(shè)計(jì)與裝調(diào)，不允許用成品接收機(jī)； 3. 為便于測(cè)量電路的性 能指標(biāo)，應(yīng)留出相關(guān)的測(cè)量端口； 4. 高頻放大器用特性阻抗為 50Ω 的插座作為信號(hào)輸入端，高頻信號(hào)源的輸出電阻為 50Ω，輸出端口為通用標(biāo)準(zhǔn)插座。 圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 二、具體指標(biāo)與分值（理論設(shè)計(jì)滿分 100分） 任務(wù) 要求 分值 基本部分 整個(gè)系統(tǒng)供由 220v 交流，設(shè)計(jì) 5v 的直流輸出電路。每頁(yè)右下角標(biāo)注頁(yè)碼。 （ 5）附件：包括完整電路圖、元器件清單列表、源程序清單等。每頁(yè)右下角標(biāo)注頁(yè)碼。 （ 5）附件：包括完整電路圖、元器件清單列表、源程序清單等。 5 發(fā)揮部分 系統(tǒng)具有語(yǔ)音報(bào)警功能，能說(shuō)明各種報(bào)警情況。行距設(shè)單倍行距。 （ 4）結(jié)論：敘述完成情況、未完成的原因、心得體 會(huì)、存在的問(wèn)題、進(jìn)一步努力的方向。 、節(jié)標(biāo)題使用黑體小三號(hào)字體，正文使用宋體小四號(hào)字體。 （ 3）對(duì)各個(gè)組成部分作詳細(xì)說(shuō)明及參數(shù)計(jì)算，給出框圖、電路原理圖、軟件流程圖。 發(fā)揮部分的得分以此系。設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容格式通常應(yīng) 包括下述內(nèi)容： （ 1）引言：敘述對(duì)題目的理解，以及設(shè)計(jì)思路和特點(diǎn)。頁(yè)邊距除上邊取 3 厘米外，其它使用 Word 的約定值（即下邊 厘米，左右各 厘米）。 （ 2）方案設(shè)計(jì)：敘述設(shè)計(jì)思路，總體方案組成和說(shuō)明，通常要提出兩個(gè)方案，并對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較，說(shuō)明采用其中一個(gè)方案的理由。裝訂位置在報(bào)告上