第十届飞思卡尔参赛题目及相关要求

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第十届全国大学生飞思卡尔杯智能汽车大赛校内选拔赛

参赛题目及相关要求

1、题目A低频功率放大器

设计并制作低频功率放大器。其原理示意图如下:

要求:

1)基本要求

在放大通道的正弦信号输入电压幅度为(5~700)mV pp,采用双电源供电,不大于±20V;等效负载电阻R L为8Ω下,放大器应满足:

①最大不失真输出功率P OR≥8W;(波形无明显失真)

②带宽BW≥(40~20000)Hz;(功放部分)

③在P OR下的效率≥50%;

④在前置放大级输入端交流短接到地时,R L=8Ω上的交流声V PP≤400mV。

⑤具有音量调节功能。

(功放部分只能采用分立元件或运放,若采用专用集成功放将酌情扣分)

2)发挥部分

①制作数字音量控制电路(可以使用专用音响音量控制集成电路,也可用通用数字电路及单片机控制电路实现),用两只轻触开关分别实现音量的加减,控制等级不小于8级。

②制作两路音源选择电路,用一只轻触开关实现音源转换。

③功能显示:音源选择显示,音量等级显示。

④其它。

2、题目B电能收集充电器

设计并制作一个电能收集充电器,充电器及测试原理示意图如图1。该充电器的核心为直流电源变换器,它从一直流电源中吸收电能,以尽可能大的电流充入一个可充电池。直流电源的输出功率有限,其电动势Es在一定范围内缓慢变化,当Es为不同值时,直流电源变换器的电路结构,参数可以不同。监测和控制电路由直流电源变换器供电。由于Es的变化极慢,监测和控制电路应该采用间歇工作方式,以降低其能耗。可充电池的电动势Ec=3.6V,内阻Rc=0.1Ω。

图1 测试原理示意图

(E

和E c用稳压电源提供,R d用于防止电流倒灌)

s

要求:

1)基本要求

①在Rs=100Ω,Es=10V~20V时,充电电流Ic大于(Es-Ec)/(Rs+Rc)。

②在Rs=100Ω时,能向电池充电的Es尽可能低。

③Es从0逐渐升高时,能自动启动充电功能的Es尽可能低。

④Es降低到不能向电池充电,最低至0时,尽量降低电池放电电流。

⑤监测和控制电路工作间歇设定范围为 0.1 s~5s。

2)发挥部分

①在Rs=1Ω,Es=1.2V~3.6V时,以尽可能大的电流向电池充电。

②能向电池充电的Es尽可能低。当Es≥1.1V时,取Rs =1Ω;

当Es<1.1V时,取Rs =0.1Ω。

③电池完全放电,Es从0逐渐升高时,能自动启动充电功能(充电输出端开路电压

>3.6V,短路电流>0)的Es尽可能低。当Es≥1.1V时,取Rs =1Ω;当Es<

1.1V时,取Rs=0.1Ω。

④降低成本。

⑤其他。

说明

1.测试最低可充电Es的方法:逐渐降低Es,直到充电电流Ic略大于0。当Es 高于3.6V时,Rs为100Ω;Es低于3.6V时,更换Rs为1Ω;Es降低到1.1V以下时,更换Rs为0.1Ω。然后继续降低Es,直到满足要求。

2.测试自动启动充电功能的方法:从0开始逐渐升高Es,Rs为0.1Ω;当Es 升高到高于1.1V时,更换Rs为1Ω。然后继续升高Es,直到满足要求。

3、题目C 红外光通信装置

设计并制作一个红外光通信装置。

要求

1.基本要求

(1)红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件,用来定向传输语音信号,传输距离为2m,如图1所示。

(2)传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm的音频插孔线路输入,也可由低频信号源输入;频率范围为300~3400Hz。

(3)接收的声音应无明显失真。当发射端输入语音信号改为800Hz单音信号时,在8Ω电阻负载上,接收装置的输出电压有效值不小于0.4V。不改变电路状态,减小发射端输入信号的幅度至0V,采用低频毫伏表(低频毫伏表为有效值显示,频率响应范围低端不大于10Hz、高端不小于1MHz)测量此时接收装置输出端噪声电压,读数不大于0.1V。如果接收装置设有静噪功能,必须关闭该功能进行上述测试。

(4)当接收装置不能接收发射端发射的信号时,要用发光管指示。

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