【正文】 Es=10V～ 20V 時，充電電流 Ic 大于（ EsEc） /（ Rs+Rc）。由于 Es 的變化極慢，監(jiān)測和控制電路應該采用間歇工作方式，以降低其能耗。直流 電 源的輸出功率有限，其電動勢 Es 在一定范圍內緩慢變化，當 Es 為不同值時，直流 電 源變換器的電路結構，參數可以不同。 四 、評分標準 設計報告 項 目 主要內容 滿分 系統(tǒng)方案 無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置 總體方案設計 4 理論分析與計算 發(fā)射電路分析 接收電路分析 通信協議 分析 6 電路與程序設計 發(fā)射電路設計計算 接收電路設計計算 總體電路圖 工作流程圖 9 測試方案與測試結果 調試方法與儀器 測試數據完整性 測試結果分析 6 設計報告結構及規(guī)范性 摘要 設計報告正文的結構 圖表的規(guī)范 性 5 總分 30 基本要求 實際制作完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第（ 1）項 20 完成第（ 2）項 15 完成第（ 3）項 10 其他 5 總分 50 圖 3 節(jié)點電流測試電路 電能收集充電器 （ E 題） 【本科組】 一、任 務 設計 并 制作一個 電能收集充電器，充電器及測試原理示意圖如圖 1。 探測 節(jié)點 A 探測 節(jié)點 B 監(jiān)測 終端 D D1 圖 2 節(jié)點轉發(fā)功能示意圖 4． 設計報告正文中應包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。圖中電容 C 為濾波電容，電流表采用 3 位半數字萬用表直流電流檔，讀正常工作時的最大顯示值。 3． 測試各探測節(jié)點的功耗采用圖 2所示的節(jié)點分布圖，保持距離 D+D1=50cm，通過測量探測節(jié)點 A干電池供電電流來估計功耗。光照有無的變化，采用遮擋光電傳感器的方法實現。 監(jiān)測終端 和探測節(jié)點不得使用除規(guī)定天線外的其他耦合方式。天線線圈間的介質為空氣。線圈直徑為（ 177。 （ 4）其他。 （ 3） 盡量降低各探測節(jié)點的功耗，以延長干電池的供電時間。該轉發(fā)功能應自動識別完 成，無需手動設置，且探測節(jié)點 A、 B可以互換位置。 2．發(fā)揮部分 （ 1） 每個探測節(jié)點增加信息的轉發(fā)功能，節(jié)點轉發(fā)功能示意圖如圖 2 所示。 探測 節(jié)點 A 探測 節(jié)點 B 監(jiān)測 終端 D 圖 1 探測節(jié)點 分布示意圖 （ 3） 無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置的探測時延不大于 5s， 監(jiān)測終端 天線與探測節(jié)點天線的距離 D不小于 10cm。探測節(jié)點分布示意圖如圖 1所示。探測節(jié)點 采用兩節(jié) 干電池串聯，單電源供電 。 探測節(jié)點能夠探測其環(huán)境溫度和光照信息。 二、要求 1．基本要求 （ 1） 制作 2 個 探測節(jié)點。該裝置由 1 個監(jiān)測終端和不多于 255 個探測節(jié)點組成（實際制作 2個）。建議的測試框圖如圖 2 所示，可采用信號發(fā)生器與示波器 /交、直流電壓表組合的靜態(tài)法或掃頻儀進行幅頻特性測量。 2） ?的電阻值要求，則酌情扣除最大輸出電壓有效值項的所得分數。 三、說明 1． 寬帶直流放大器幅頻特性示意圖 如圖 1 所示。 （ 7）降低放大器的制作成本，提高電源效率。 （ 5）進一步降低輸入電壓提高放大器的電壓增益。 （ 3） 3dB 通頻帶 0～ 10MHz；在 0～ 9MHz通頻帶內增益起伏 ≤1dB。 2． 發(fā)揮部分 （ 1）最大電壓增益 AV≥60dB，輸入電壓有效值 Vi≤10 mV。2） ?。 （ 3） 3dB 通頻帶 0～ 5MHz；在 0～ 4MHz通頻帶內增益起伏 ≤1dB。 AV可在 0～ 40dB 范圍內手動連續(xù)調節(jié)。 四、評分標準 寬帶直流放大器（ C 題） 【本科組】 一、任務 項目 主要內容 分數 設計報告 系統(tǒng)方案 整體方案比較 7 控制方案 設計與論證 設計、計算 12 誤差信號產生 控制理論簡單計算 電路設計 系統(tǒng)組成 3 各種電 路圖 測試結果 測試數據完整性 3 測試結果分析 設計報告 摘要 5 正文結構完整性 圖表的規(guī)范性 總分 30 基本要求 基本要求實際完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第 （ 1） 項 5 完成第 （ 2） 項 10 完成第 （ 3） 項 10 完成第 （ 4） 項 10 完成第 （ 5） 項 10 完成第 （ 6） 項 5 總分 50 設計并制作一個寬帶直流放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。 7. 移動過程中不得人為對系統(tǒng)施加影響。 5. 可移動 聲源 開始運行的方向應和 Ox 線保持垂直 。 3. 誤差信號傳輸 采 用的無線方式 、 頻率不限 。 三、說明 1. 本題必須采用組委會提供的電機控制 ASSP 芯片（型號 MMC1）實現可移動聲源的運動。整個運動過程的平均速度大于 10cm/s。 （ 4） 可移動 聲源在運動過程中任意時刻超過 Ox線左側距離小于 2cm。 （ 2）平均速度大于 10cm/s。 （ 6）功耗低，性價比高 。 （ 4） 可移動 聲源在運動過程中任意時刻超過 Ox線左側的距離小于 5cm。 （ 2） 可移動聲源 發(fā)出聲音后開始運動，到達 Ox 線并停止，這段運動時間t 圖 2 信號波形示意圖 為響應時間，測量響應時間，用下列公式計算出響應的平均速度， 要求 平均 速 度大于 5cm/s。 二、要求 1．基本要求 （ 1） 制作可移動的聲源。y 線） 的誤差信號，并用無線方式將此誤差信號傳輸至 可移動 聲源， 引導其 運動 。 聲音導引系統(tǒng) 有一個可移動聲源 S，三個聲音接收器 A、 B 和 C，聲音接收器之間可以有線連接。y 是 AC的中垂線， W是 Ox 和 O39。 四、 評分標準 項 目 主要內容 滿 分 設計 報告 方案論證 比較與選擇 方案描述 4 理論分析與 計算 MPPT 的控制方法 與參數計算 同頻、同相的 控制 方法與參數計算 提高效率的方法 濾波 參數計算 9 電路與程序設計 DCAC 主回路 與器件選擇 控制電路或控制程序 保 護電路 9 測試 方案與測試結果 測試方案及測試條件 測試結果及其完整性 測試結果分析 5 設計報告結構及規(guī)范性 摘要 設計報告正文的結構 圖標的規(guī)范性 3 總分 30 基本要求 實際制作完成情況 50 發(fā)揮 部分 完成第（ 1）項 10 完成第（ 2）項 5 完成第（ 3）項 24 完成第（ 4）項 5 其他 6 總分 50 聲音導引系統(tǒng) (B 題 ) 【本科組】 一、任務 設計并制作一聲音 導引 系統(tǒng) ，示意圖如圖 1所示。 8． 設計報告正文中應包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。 6． 裝置 應能連續(xù)安全工作足夠長時間 ， 測試期間不能出現過熱等故障。 4． DCAC 變換器效率 odPP?? ， 其中 o o1 o1P U I??， d d dP U I??。 2． US采用實驗室可調直流穩(wěn)壓電源，不需自制。 （ 5） 其他。 （ 3）實現 相位跟蹤 功能 ： 當 fREF 在給定范圍內變化以及加非阻性負載時，均能保證 uF 與 uREF 同相， 相位偏差 的絕對值 ≤ 5176。 2． 發(fā)揮部分 （ 1） 提高 DCAC 變換器的效率，使 ?≥ 80%（ RS=RL=30Ω時 ） 。 （ 6） 具有輸出過流保護功能，動作電流 Io（ th） =（ 177。 （ 5） 具有輸 入 欠 壓保護功能，動作電壓 Ud（ th） =（ 25177。 （ 3）當 RS=RL=30Ω時， DCAC 變換器的效率 ?≥ 60%。 衰 減 放 大0 . 1 v1 v衰 減 A / D M C UL C DK E Y輸 入 信 號A CD C電 池 電 源 模 塊G N D圖 1 并網發(fā) 電模擬裝置框圖 二、 要求 1． 基本要求 （ 1）具有最大功率點跟蹤（ MPPT）功能： RS和 RL 在給定范圍內變化時，使dS12UU?， 相對 偏差的絕對值不大于 1%。第九屆全國大學生電子設計競賽題目 光伏并網發(fā)電模擬裝置 （ A 題） 【本科組】 一、 任務 設計并制作 一個光伏 并網發(fā)電模擬 裝置，其結構框圖 如圖 1 所示。 用直流穩(wěn)壓電源 US和電阻 RS模擬 光伏 電池 ， US=60V， RS=30Ω~36Ω； uREF 為模擬電網電壓的 正弦參考信號， 其 峰峰值 為 2V，頻率 fREF 為 45Hz~55Hz； T 為工頻隔離變壓器，變比為 n2:n1=2: n3:n1=1:10，將 uF 作為輸出電流的反饋信號 ；負載電阻RL=30Ω~36Ω。 （ 2）具有 頻率跟蹤 功能 ： 當 fREF 在給定范圍內變化時，使 uF 的頻率 fF=fREF，相對 偏差絕對值不大于 1%。 （ 4）當 RS=RL=30Ω時， 輸出電壓 uo 的 失真度 THD≤ 5%。） V。） A。 （ 2）降低 輸出電壓失真度 ，使 THD≤ 1%（ RS=RL=30Ω時 ） 。 （ 4） 過流 、欠壓 故障排除后， 裝置 能自動恢復為正常狀 態(tài) 。 三、 說明 1． 本題中所有交流量除特別說明外均為有效值。 3． 控制電路允許另加輔助電源，但應盡量減少路數和損耗。 5． 基本要求（ 1）、（ 2）和發(fā)揮部分（ 3）要求從給定或條件發(fā)生變化到電路達到穩(wěn)態(tài)的時間不大于 1s。 7． 制作時應合理設置測試點（參考圖 1） ，以 方便測試。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結果用附件給出。 接 收 器 CW D 1 m 圖 1 系 統(tǒng) 示 意 圖 xy 1 mS可 移 動聲 源接 收 器 A 接 收 器 B中 點 O中 點 O ’ 圖 中， AB與 AC 垂直， Ox是 AB 的中垂線， O39。y 的交點。聲音接收器能 利用 可移動 聲源和接收器之間的不同距離，產生一個 可移動 聲源離 Ox 線（或 O39。 可移動聲源運動的起始點必須在 Ox 線右側，位置可以任意指定?？梢苿勇曉串a生的信號為周期性音頻脈沖信號，如圖 2 所示，聲音信號頻率不 限，脈沖周期不限。 （ 3） 可移動 聲源停止后的位置與 Ox線之間的距離為定位 誤差 ，定位誤差小于 3cm。 （ 5） 可移動 聲源 到達 Ox 線后，必須有明顯的光和聲指示。 2．發(fā)揮部分 （ 1）將 可移動 聲源轉向 180 度（可手動調整發(fā)聲器件方向），能夠重 復基本要求。 （ 3）定位誤差小于 1cm。 （ 5）在完成基本要求部分移動到 Ox線上后，可移動聲源在原地停止 5s～10s，然后利用接收器 A 和 C，使可移動聲源運動到 W 點，到達 W點以后，必須有明顯的光和聲指示并停止，此時聲源距離 W 的直線距離小于 1cm。 （ 6）其他。 2. 在可移動 聲源 兩側必須 有明顯 的定位 標志 線，標志線 寬度 且垂直于地面。 4. 可移動聲源的平臺形式 不限 。 6. 不得依靠其他非聲音導航方式 。 可移動聲源 的起始位置 到 Ox線的垂直距離 響應時間 平均速度＝ 可移動 聲源在 Ox線 上重新啟動位置到移動停止點的直線距離 再次運動時間 平均速度＝ 8. 接收器和聲源之間不得使用有線連接。 二、要求 1． 基本要求 （ 1）電 壓增益 AV≥40dB，輸入電壓有效值 Vi≤20mV。 （ 2）最大輸出電壓正弦波有效值 Vo≥2V，輸出信號波形無明顯失真。 （ 4）放大器的輸入電阻 ≥50?，負載電阻（ 50177。 （ 5）設計并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。 （ 2）在 AV＝ 60dB 時，輸出端噪聲電壓的峰－峰值 VONPP≤。 （ 4）最大輸出電壓正弦波有效值 Vo≥10V，輸出信號波形無明顯失真。 （ 6）電壓增益 AV可預置并顯示，預置范圍為 0～ 60dB，步距為 5dB（也可以連續(xù)調節(jié)）；放大器的帶寬可預置并顯示（至少 5MHz、 10MHz 兩點）。 （ 8）其他（例如改善放大器性能的其它措施等）。 圖 1 幅頻特性 示意圖 2． 負載電阻應預留測試用檢測口和明顯標志，如不符合（ 50177。 3． 放大器要留有必要的測試點。 圖 2 幅頻特性測試框圖 四、評分標準 設計 報告 項 目 主要內容 分數 系統(tǒng)方案 比較與選擇 方案描述 2 理論分析與計算 帶寬增益積 通 頻帶內增益起伏 控制 線性相位 抑