2019年全国大学生电子设计竞赛赛题F题_纸张计数显示装置
2019年全国大学生电子设计竞赛赛题B题_巡线机器人
2019年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）8月10日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
巡线机器人（B题）【本科组】一、任务设计一基于四旋翼飞行器的巡线机器人，能够巡检电力线路及杆塔状态（见图1），发现异常时拍摄存储，任务结束传送到地面显示装置上显示。
巡线机器人中心位置需安装垂直向下的激光笔，巡线期间激光笔始终工作，以标识航迹。
二、要求1.基本要求（1）巡线机器人从距A杆塔1米范围内的起飞点起飞，以1米定高绕杆巡检，巡检流程为：起飞→杆塔A→电力线缆→绕杆塔B→电力线缆→杆塔A，然后稳定降落；巡检期间，巡线机器人激光笔轨迹应落在地面虚线框内。
（2）从起飞到降落，巡线完成时间不得大于150秒，巡线时间越短越好。
（3）发现线缆上异物(黄色凸起物)，巡线机器人须在与异物距离不超过30cm的范围内用声或光提示。
图1 杆塔与线缆示意图图2 杆塔B二维码示意2.发挥部分（1）拍摄所发现线缆异物上的条形码图片存储到SD卡，巡检结束后在显示装置上清晰显示，并能用手机识别此条形码内容。
（2）发现并拍摄杆塔B上的二维码图片存储到SD卡，巡检结束后在显示装置上清晰显示，并能用手机识别此二维码内容。
（3）拍摄每张条形码、二维码图片存储的照片数不得超过3张。
2019年全国大学生电子设计竞赛赛题C题_线路负载及故障检测装置
2019年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）8月10日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
线路负载及故障检测装置（C 题）【本科组】一、任务设计并制作线路负载及故障检测装置，示意图如图1所示。
检测装置只通过两个连接端子与两根导线连接。
导线上A 、B 两点距离各自连接端子约5cm ，远端30cm 范围内为连接负载和故障区域。
负载由电阻（额定功率0.25W ）、电容（耐压16V ）和电感（额定电流50mA ）3个元件中任意2~3个元件串联或者并联组成。
其中电阻值范围：200Ω~2kΩ，电容值范围：200nF~2μF ，电感值范围：100μH~1mH 。
检测装置由5V 单电源供电，能实时检测和显示负载网络结构，负载开路、短路故障报警，以及短路故障点位置测量。
响应时间不大于5s 。
图1 线路负载及故障检测装置示意图二、要求1．基本要求（1）具有负载开路和短路故障分别指示的报警功能。
（2）测试现场给出电阻、电容和电感3个元件，分别测量每个元件值并稳定显示，相对误差的绝对值不大于5%。
每个元件测量时间不大于5s。
（3）可检测由给定电阻、电容和电感3个元件中，任意2~3个元件串联或者并联组成负载的网络结构。
2．发挥部分两根导线上的短路故障点与各自的A点或B点距离相等。
2019年全国电子设计大赛B题_巡线机器人
2019年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）8月10日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
巡线机器人（B题）【本科组】一、任务设计一基于四旋翼飞行器的巡线机器人，能够巡检电力线路及杆塔状态（见图1），发现异常时拍摄存储，任务结束传送到地面显示装置上显示。
巡线机器人中心位置需安装垂直向下的激光笔，巡线期间激光笔始终工作，以标识航迹。
二、要求1.基本要求（1）巡线机器人从距A杆塔1米范围内的起飞点起飞，以1米定高绕杆巡检，巡检流程为：起飞→杆塔A→电力线缆→绕杆塔B→电力线缆→杆塔A，然后稳定降落；巡检期间，巡线机器人激光笔轨迹应落在地面虚线框内。
（2）从起飞到降落，巡线完成时间不得大于150秒，巡线时间越短越好。
（3）发现线缆上异物(黄色凸起物)，巡线机器人须在与异物距离不超过30cm的范围内用声或光提示。
图1 杆塔与线缆示意图图2 杆塔B二维码示意2.发挥部分（1）拍摄所发现线缆异物上的条形码图片存储到SD卡，巡检结束后在显示装置上清晰显示，并能用手机识别此条形码内容。
（2）发现并拍摄杆塔B上的二维码图片存储到SD卡，巡检结束后在显示装置上清晰显示，并能用手机识别此二维码内容。
（3）拍摄每张条形码、二维码图片存储的照片数不得超过3张。
2019 年全国大学生电子设计竞赛综合测评题资料讲解
2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题综合测评注意事项（1）综合测评于2019 年8 月19 日8：00 正式开始，8 月19 日15：00 结束。
（2）本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。
（3）综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网、不能使用手机。
（4）综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存，交赛区保管。
多信号发生器使用题目制定综合测评板上的一片LM324AD（四运放）和一片SN74LS00D（四与非门）芯片设计制作一个多路信号发生器，如下图所示。
设计报告应给出方案设计、详细电路图、参数计算和现场自测数据波形（一律手写），综合测评板编号及3个参赛同学签字需在密封线内，限2页，与综合测评板一同上交。
u o1U o1————方波U o2————占空比连续可调窄脉冲U o3————正弦波U o4————余弦波一．约束条件1.一片SN74L.S0OD四与非门芯片（综合测评板上自带）;2. 一片LM324AD四运算放大器芯片（综合测评板上自带）;3.赛区提供固定电阻、固定电容、可变电阻元件（数量不限、参数不限）;4.赛区提供直流电源。
二．设计任务及指标要求利用综合测评板和若干电阻、电容元件，设计制作电路产生下列四路信号:1.频率为19kHz~2IkHz连续可调的方波脉冲信号，幅度不小于3.2V;2.与方波同频率的正弦波信号，输出电压失真度不大于5%，峰-峰值(Vpp)不小于1V;3.与方波同频率占空比5%~15%连续可调的窄脉冲信号，幅度不小于3.2V;4.与正弦波正交的余弦波信号，相位误差不大于5°，输出电压峰-峰值(Vpp)不小于1V。
各路信号输出必须引至测评板的标注位置并均需接1kΩ负载电阻(R L),要求在引线贴上所属输出信号的标签，便于测试。
三．说明1.综合测评应在模电或数电实验室进行，实验室提供常规仪器仪表和工具；2. SN74LS00D和LM324AD芯片使用说明书随综合测评板并提供；3.参赛队应在理论设计基础上进行实验调试，理论设计占一定分值，各部分分数（包括理论设计）分配为：方波占10分、正弦波占8分、窄脉冲占6分、正交的余弦波占6分；4.不允许在测评板上增加使用IC芯片，如果增加芯片则按0分记；5.原则上不允许在测评板上增加使用BJT、FET和二极管，如果增加则按3分/只扣分；6.原则上不允许参赛队更换测评板，如果损坏测评板只可更换一次并扣10分；7.各路信号测试应在电路互联且加负载情况下进行，单独模块测试相应得分减半；8.本科组只允许使用单一+5V电源，增加使用直流电源的扣除10分。
2019年全国电子设计大赛F题_纸张计数显示装置
制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参 赛队取消评审资格。 （6）8 月 10 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
1．基本要求 （1） 极板 A 和极板 B 上的金属电极部分均为边长 50mm±1 mm 的正方形，
导线 a 和导线 b 长度均为 500mm±5mm。测量显示电路应具有“自校 准”功能，即正式测试前，对置于两极板间不同张数的纸张进行测量， 以获取测量校准信息。 （2） 测量显示电路可自检并报告极板 A 和极板 B 电极之间是否短路。
（2） 极板 A、B 可用金属板材制作，也可用双面覆铜板（简称双面板）制 作。双面板的一面加工出边长 50mm±1mm 的正方形覆铜电极板，另 一面允许有用于焊接导线 a、b 的过孔焊盘与引线、不允许有覆铜面 网。禁止用多层板制作极板。
（3） 极板 A、B 与导线 a、b（信号线）必须为二线制平行极板结构，每块 极板的电极只能连接一根信号线；导线 a、b 的线缆类型与排布方式 不限。极板、导线不符合上述要求的不予测试。
20
基本要求 完成（1）（2）
5
完成（3）
45
发挥部分 完成（1）
40
完成（2）
5
其他3 / 3
对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基 本要求(3)”。 （2） 极板、导线均不变，测量置于两极板之间 30 张以上的给定纸张数。 对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基 本要求(3)”。 （3） 其他。
纸张计数显示装置(2)
2019年全国大学生电子设计竞赛纸张计数显示装置（F题）2019年8月10日目录第一章设计任务与要求 (3)第二章系统方案的选择与论证 (4)2.1 系统总体构成 (4)2.2 系统总体实现方案 (4)2.3 具体实现方案的选择与论证 (4)第三章电路与程序设计 (5)3.1 硬件实现原理 (5)3.1.1 整体原理 (5)3.1.2 电源模块 (6)3.1.3 放大模块 (6)3.1.4 DA输入模块 (7)3.1.5 显示模块 (7)3.1.6 程序下载模块 (7)3.2 程序结构 (8)第四章测试结果与误差分析 (9)4.1测试方案 (9)4.2 测试结果 (9)第五章总结 (11)纸张计数显示装置摘要本系统采用STM32F767核心板与STM32F334板以I2C总线互相通信，利用RC 放大及模拟开关芯片CD4051BC程控放大实现对纸张数量的检测。
其基本过程为，纸张数量的变化引起平行板电容器容量的变化，该变化导致电极板测试端的信号发生变化，因平行板电容的变化不明显，所以需要对测试端信号进行滤波放大，芯片STM32F334产生方波，经过AD转换模块，并将AD转换后的值累加，除以采样次数所得的平均值来确定不同数量纸张的示数变化范围，通过DC4832模块来显示当前纸张数量且锁定显示纸张数。
并在程序中设置，当加入纸张时，蜂鸣器发出声响并不超过5秒钟。
关键词：STM32F767，STM32F334，纸张计数，AD转换第一章设计任务与要求1.1 设计任务设计并制作纸张计数显示装置，其组成如下图所示。
两块平行极板（极板A、极板B）分别通过导线a和导线b连接到测量显示电路，装置可测量并显示置于极板A 与极板 B 之间的纸张数量。
1.2要求（1）极板A 和极板 B 上的金属电极部分均为边长50mm±1 mm 的正方形，导线a 和导线 b 长度均为500mm±5mm。
测量显示电路应具有“自校准”功能，即正式测试前，对置于两极板间不同张数的纸张进行测量，以获取测量校准信息。
2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题
2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评题综合测评注意事项（1）综合测评于 2019 年 8 月 19 日 8：00正式开始， 8月 19日 15 ：00结束。
（2 ）本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。
（3 ）综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网、不能使用手机。
（4 ）综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存，交赛区保管。
多信号发生器使用题目制定综合测评板上的一片 LM324AD （四运放）和一片 SN74LS00D （四与非门）芯片设计制作一个多路信号发生器，如下图所示。
设计报告应给出方案设计、详细电路图、参数计算和现场自测数据波形（一律手写），综合测评板 编号及 3 个参赛同学签字需在密封线内，限 2 页，与综合测评板一同上交。
uo1u o2多信号发生器u o31k Ω1k Ω19kHz-21kHz负载1k ΩU o4负载（含 LM324AD 四运放， 负载SN74LS00D 四与非门）1k Ω负载 +5VUo1————方波Uo2————占空比连续可调窄脉冲 o3U ————正弦波Uo4————余弦波一．约束条件1. 一片 SN74L.S0OD 四与非门芯片（综合测评板上自带）; 2. 一片 LM324AD 四运算放大器芯片（综合测评板上自带） ;3. 赛区提供固定电阻、固定电容、可变电阻元件（数量不限、参数不限）;4. 赛区提供直流电源。
二．设计任务及指标要求利用综合测评板和若干电阻、电容元件，设计制作电路产生下列四路信号: 1.频率为 19kHz~2IkHz 连续可调的方波脉冲信号，幅度不小于3.2V;2.与方波同频率的正弦波信号，输出电压失真度不大于5%，峰 -峰值 (Vpp) 不小于1V;3.与方波同频率占空比5%~15%连续可调的窄脉冲信号，幅度不小于3.2V;4. 与正弦波正交的余弦波信号，相位误差不大于各路信号输出必须引至测评板的标注位置并均需接号的标签，便于测试。
全国大学生电子设计竞赛试题
全国大学生电子设计竞赛试题题目1 多路数据采集系统一、设计任务主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集和显示。
具体设计任务是：①现场模拟信号产生器。
②八路数据采集器。
③主控器。
二、设计要求1．基本要求①现场模拟信号产生器自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz至2kHz范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应1V至5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）②八路数据采集器数据采集器第一路输入自制1V至5V直流电压，第2至7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第八路备用。
将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
③主控器主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集（即1路、2路、…、8路、1路…）和选择采集（任选一路）二种方式。
显示部分能同时显示地址和相应的数据。
2．发挥部分①利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系；②尽可能减少传输线数目；③其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能等）题目2 简易无线电遥控系统一、任务设计并制作无线电遥控发射机和接收机2．无线电接收机电路如图二、要求1．基本要求①工作频率：6至10MHz中任选取一种频率。
②调制方式：AM、FM或FSK任选一种。
③输出功率：不大于20MW（在标准75Ω假负载上）。
④遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。
⑤接收机距离发射机不小于10m。
2．发挥部分① 8路设备中的一路设备为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级，并用数码管显示级数。
②在一定发射功率下，（不大于20MW），尽量增大接收距离。
③增加信道的抗干扰措施。
④尽量降低电源功耗。
注：不能采用现成的收、发信号整机。
题目3 数字化语音存储与回放系统二、任务设计并制作一个数字化语音存储与回放系统，电路的示意图如图所。
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2019年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职
高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身
份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计
制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）8月10日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
纸张计数显示装置（F 题）
【本科组】
一、任务
设计并制作纸张计数显示装置，其组成如图1所示。
两块平行极板（极板A 、极板B ）分别通过导线a 和导线b 连接到测量显示电路，装置可测量并显示置于极板A 与极板B 之间的纸张数量。
二、要求
1．基本要求
（1） 极板A 和极板B 上的金属电极部分均为边长50mm ±1 mm 的正方形，
导线a 和导线b 长度均为500mm ±5mm 。
测量显示电路应具有“自校准”功能，即正式测试前，对置于两极板间不同张数的纸张进行测量，以获取测量校准信息。
（2） 测量显示电路可自检并报告极板A 和极板B 电极之间是否短路。
极板极板
（3）测量置于两极板之间1~10张不等的给定纸张数。
每次在极板间放入被测纸张并固定后，一键启动测量，显示被测纸张数并发出一声蜂鸣。
每次测量从按下同一测量启动键到发出蜂鸣的时间不得超过5秒钟，
在此期间对测量装置不得有任何人工干预。
2．发挥部分
（1）极板、导线均不变，测量置于两极板之间15~30张不等的给定纸张数。
对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基
本要求(3)”。
（2）极板、导线均不变，测量置于两极板之间30张以上的给定纸张数。
对测量启动键、显示蜂鸣、测量时间、不得人工干预等有关要求同“基
本要求(3)”。
（3）其他。
三、说明
（1）被测纸张一律为70g规格的A4复印纸，极板A、B电极接触被测纸张的具体位置不限。
测试时使用测试现场提供的同规格纸张。
（2）极板A、B可用金属板材制作，也可用双面覆铜板（简称双面板）制作。
双面板的一面加工出边长50mm±1mm的正方形覆铜电极板，另
一面允许有用于焊接导线a、b的过孔焊盘与引线、不允许有覆铜面
网。
禁止用多层板制作极板。
（3）极板A、B与导线a、b（信号线）必须为二线制平行极板结构，每块极板的电极只能连接一根信号线；导线a、b的线缆类型与排布方式
不限。
极板、导线不符合上述要求的不予测试。
（4）参赛者自行设计极板与纸张之间的结构，使两极板能压紧或夹紧被测纸张，该结构不得增加电极板面积；极板A、B与导线a、b部分不得
安装或连接元器件、其他传感器或量器，否则不予测试。
（5）“自校准”应在测试前的作品恢复准备阶段完成，开始测试后不得再进行“自校准”操作。
（6）每次开始测量只能按同一个启动键（只能按一次），完成测量时发出蜂鸣音并显示锁定的被测纸张数，无法锁定显示纸张数的不得分。
四、评分标准。