2013全国大学生电子设计竞赛基本仪器和元件清单
2013年全国大学生电子设计大赛——直流稳压电源
2013年全国大学生电子设计大赛——直流稳压电源2013年全国大学生电子设计大赛论文【高职组】直流稳压电源及漏电保护装置设计报告2013年9月5日设计摘要：本作品是基于被广泛应用在小功率及各种电子设备领域的稳压电源而设计的具备漏电保护装置的线性直流稳压电源。
能够输出5V电压，输出电流为1A；附有30mA漏电保护装置，带自锁功能；能实时显示稳压电源的输出功率。
关键词：线性直流稳压电源，漏电保护，自锁Abstract：This work is regulated power supply what is widely used in the small powe r and a variety of electronic equipment based on the field and the design of the li near DC power leakage protection device.It can output voltage 5V and output cu rrent is 1A,It has a 30mA leakage protection device with self-locking function an d display real-time output power switching power supply.Key Word：The linear DC regulated power supply, Leakage protection, Self-locking1．设计任务(或设计题目)与要求(或技术指标)1．1设计任务（见附录1）1．2技术指标（见附录1）1．3题目分析线性直流稳压电源电路是被广泛应用在小功率及各种电子设备领域，具有反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低的优点。
在本次设计中，要求在一定输入电压范围和输出负载的前提下，输出电压为5V，以确保电压调整率及负载调整率控制在1%以内；该电路还要求附带30mA的漏电保护装置，带自锁和按键恢复功能，并尽可能考虑漏电保护装置的接入功耗。
全国电子设计大赛报告
全国电子设计大赛报告 Hessen was revised in January 20212013年全国大学生电子设计竞赛简易旋转倒立摆及控制装置（C题）【本科组】摘要：通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。
通过采集的角度值与平衡位置进行比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。
其工作过程为：角位移传感器WDS35D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D采样后反馈给主控制器。
控制器根据角度传感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制，使用按键调节P、D 的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。
关键字：倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机、角位移传感器WDS35D、PD算法目录一、设计任务与要求1 设计任务设计并制作一套简易旋转倒立摆及控制装置。
旋转倒立摆的结构如图1所示。
电动机A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。
摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端，当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自由旋转。
如下图所示2 设计要求基本要求：①摆杆从处于自然下垂状态开始，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆摆动，并尽快使摆角达到或超过﹣60°~+60°；②从摆杆处于下垂状态开始，尽快增大摆杆的摆动幅度，直至完成圆周运动；③在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近165°位置，外力撤出同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s；期间旋转臂的转动不大于90°。
发挥部分：①从摆杆处于自然下垂状态开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使摆杆摆起倒立，保持倒立时间不少于10s；②在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继续保持倒立或2s内回复倒立状态；③在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动，并尽快使单方向转过角度达到或超过360°。
电子设计大赛F题红外通信
电子设计大赛F题红外通信公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]2013年全国大学生电子设计竞赛红外光通信装置（F题）2013年9月7日摘要设计红外通信收发系统，该系统由信号产生模块、红外光发送模块和红外光接收模块三部分构成，实现对信号的产生、发送、接收以及实现对信号的功率放大。
掌握系统的原理，用 Altium designer软件绘制原理图并生成PCB 板，然后实际操作搭建电路板。
系统主要由信号产生电路，红外光发射系统，红外光接收系统三个模块构成，由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号，通过发送系统转化为光信号发送，通过接收系统接受光信号并将其转化为电信号，再通过喇叭将其重新转化为语音信号，实现红外光通信的全过程。
首先主要用LM386芯片构成音乐产生电路，发出电信号，由于发出的信号比较微弱，所以需要再经过一个分压式共射电路适当放大信号，并通过LED红外发送管转化为光信号发送。
信号经接收管接收后，通过运放电路得到较高的输出功率，驱动喇叭发出音乐芯片的音乐。
利用放大器LM386、AD623、AD8608可以得到200的增益，驱动喇叭得到所需功率。
AbstractDesign of infrared communication transceiver system, the system module, the infrared light generated by the signal of sending module and infrared receiving module, realize the signal producing, sending, receiving, and realize the signal of power amplifier. The principle of control system, with Altium designer software map principle and generate the PCB, and then practical building circuit boards. System is mainly composed of signal generation circuit, infrared launch system, the infrared receiving system three modules, which composed the music chip issue electrical signal circuit, by sending system is converted into optical signals to send, receive light signals by receiving system and convert it into electrical signals, thenconvert it to speech signal over the loudspeaker, realize the whole process of infrared communication. First mainly with LM386 circuit chip music, send electrical signals, because the signals are faint, so need to pass a partial pressure type radio appropriate amplified signals, and through the LED infrared transmitting tube into thelight signal transmission. Signal after receiving tube, high output power is obtained by op-amp circuit, drive the horn music chip music. Using amplifier LM386, AD623, AD8608 can get the gain of 200, and drive the horn to get the required power.目录1系统方案.................................................................. . (4)发射管的论证与选择.............................................................. .. (4)输入端运放的论证与选择.................................................................. . (4)信号传输的论证与选择.................................................................. .. (4)功率放大器的论证与选择 (6)温度信号的获取与传输 (6)显示模块 (6)2系统理论分析与计算 (6)语音信号的放大与接受 (6)温度信号的接受 (6)传输距离的测试 (6)3电路与程序设计 (6)电路的设计 (6)发射电路设计 (6)接受电路设计 (7)小灯指示电路设计 (7)喇叭驱动电路设计 (8)中继节点电路设计 (8)稳压电源电路设计 (8)程序的设计 (9)程序功能描述与设计思路 (9)程序流程图 (9)程序代码 (10)4测试方案与测试结果 (10)测试方案 (10)测试条件与仪器 (10)测试结果及分析 (10)5总结 (11)附录1：电路原理图 (12)附录2：源程序 (13)红外光通信装置（F题）1、系统方案论证：总体系统由信号产生电路、红外光发射系统、红外光接收系统三个模块构成，由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号，通过发送系统转化为光信号发送，通过接收系统接收光信号并将其转化为电信号，再通过喇叭将其重新转化为语音信号，实现红外光通信的全过程。
全国大学生电子设计竞赛器材
音频解码 时钟芯片
5MM颜色各异 红绿 单色 带字库的
第 3 页,共 7 页 光电二极管(待定) 单数码管 单数码管 三极管: 三极管: 2N3906 2N3904 2N5401 2N5551 8050(待定) 8550() 9012() 9013() 9014() 9015() 9018() 二极管: 二极管: 3V稳压 3.3V稳压 IN4148 IN4007 HER107 1N5822 FR307 IN60 IN5401() KBP310整流扁桥() 稳压管: 稳压管: LM7805 LM7905 L7806 L7906 L7809 L7909 L7912 L7812 L7815 L7915 AMS1117-3.3v LM2576T-3.3V() MC1403 MC34063 电机及驱动: 电机及驱动: L298驱动板 L298() TA8435() 舵机() 传感器:(待定) :(待定 传感器:(待定) DS18B20(除外) 红外测距传感器 红外发射接收 50 10 10 50 50 50 50 100 100 100 100 100 100 100 50 50 50 50 50 30 30 30 30 30 20 10 10 5 10 5 5 10 5 5 10 10 5 5 5 5 5 5 5 2 5 1.5 0.4 0.4 0.04 0.04 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.04 0.04 0.05 0.05 0.15 0.27 0.3 0.15 0.1 0.5 0.48 1 0.48 0.3 0.49 1.2 0.73 0.5 0.65 0.8 0.24 2 3.3 0.6 34.5 14 15 15 5.3 88 5 75 4 4 0 2 2 2.5 2.5 10 10 10 10 10 10 10 0 2 2 2.5 2.5 7.5 8.1 9 4.5 3 15 0 9.6 10 4.8 1.5 4.9 6 3.65 5 3.25 4 2.4 20 16.5 3 0 172.5 70 75 75 0 26.5 176 25 2CU2B 共阴 共阳
2013全国大学生电子设计竞赛L题
此处贴密封纸，然后掀起并折向报告背面，最后用胶水在后面粘牢。
2013年全国大学生电子设计竞赛直流稳压电源及漏电保护装置（L题）中山市技师学院参赛队员：林家俊叶伟智郭建华2013年9月7日摘要摘要：这个直流稳压电源以一个通用的MOS三极管为核心，一个资源丰富、低功耗的16位瑞萨MCU（微控制器）是系统的主控制芯片。
电压调节电路由一个基准电压芯片TL1431和一个可调电阻构成。
当装置工作时，MCU通过自带的AD转换器对本装置的电压、电流和功率进行监控、测试和采样。
如果漏电它还启动漏电保护装置，保护操作者和仪器本身。
瑞萨MCU的输入输出功能都很强大、应用灵活，编程界面友好。
经测试，这个装置能达到题目指定的所有的基本的和扩展的要求。
关键词：稳压电源、MOS管、瑞萨16位MCU、漏电保护Abstract:This constant voltage power supply uses a general MOS transistor as the core, and a 16-bit Renesas MCU(Micro Control Unit), which is rich in resources and low in power consumption, works as the main control chip in the system. The voltage regulating circuit is composed by a voltage reference chip, TL1431, and a variable resistor. When the device works, the MCU monitors, tests and samples the voltage, current and power of the device, using its internal AD convertor. In the case of leakage it would set the leakage protection device, which can protect the operator and the device itself. The 16-bit Renesas MCU has powerful functions in both input and output. Its application is very flexible and the programming interface is friendly. After testing, this device can achieve all the basic requirements and the expansion requirements which assigned by the topic.Keyword: voltage power 、Mos、 16-Bit Renesas MCU、 leakage Protection目录绪论 (1)1系统方案 (1)1.1DC/DC的论证与选择 (2)1.2 漏电流保护装置的论证与选择 (4)1.3 电流采样电路芯片的论证与选择 (5)1.4 MOS管辅助电源电路的论证与选择 (7)1.5 控制系统的论证与选择 (9)2系统理论分析与计算 (10)2.1 直流稳压电源的分析 (10) (10)2.2 稳压电源的计算 (11) (11)2.3 直流漏电流传感器的计算 (12) (12)3电路与程序设计 (12)3.1电路的设计 (12)3.1.1系统总体框图 (12)3.1.2 控制器子系统框图与电路原理图 (13)3.1.3 直流稳压电源子系统框图与电路原理图 (13)3.1.4 漏电流保护装置子系统框图与电路原理图 (14)3.2程序的设计 (15)3.2.1程序功能描述与设计思路 (15)3.2.2程序流程图 (16)4测试方案与测试结果 (17)4.1测试方案 (17)4.2 测试条件与仪器 (18)4.2.1测试环境 (18)4.2.2测试仪器 (18)4.3 测试结果及分析 (18)4.3.1测试结果(数据) (18)4.3.2测试分析与结论 (19)附录1：电路原理图 (20)附录2：源程序 (23)直流稳压电源及漏电保护装置（L题）【高职组】绪论问题的提出随着功率电子技术的发展，电源在各个领域得到了广泛的应用。
电子设计竞赛历年元器件清单对比
2、主要元器件清单
单片机最小系统板（仅含单片机 芯片、键盘与显示装置、存储器 、A/D、D/A）
2、主要元器件清单
单片机最小系统板
A/D、D/A转换器 运算放大器、电压比较器 可编程逻辑器件及其下载板 显示器件 小 型 电 动 车 （ 最 大 尺 寸 300mm × 200mm，高度不限
低频信号发生器（1Hz~1MHz）
2009年
1、基本仪器清单
20MHz 普 通 示 波 器 （ 双 通 道 ， 外触发输入，有X轴输入，可 选带Z轴输入） 60MHz双通道数字示波器
低频信号发生器（1Hz~1MHz）
高频信号发生器（1MHz~40MHz 函数发生器
低频毫伏表 高频毫伏表 普通频率计 五位半数字万用表（电压表）四 位半数字万用表
A/D、D/A转换器 运算放大器、电压比较器 可编程逻辑器件及其下载板 显示器件
小型电动车
小型继电器
小型继电器
光电传感器 角度传感器 康铜、锰铜电阻丝
光电传感器
隔离变压器（>150W，220V/18V） DDS集成芯片 1MHz采样频率的8位A/D转换器 漆包线（直径不大于1mm）
漆包线 工频隔离变压器：额定功率 50W ， 3 个 绕 组 变 比 n 1:n 2:n 3=20:10:1, 电 流 依 次 为I 1=1.5A、I 2=3A、I 3=0.1A
低频毫伏表 高频毫伏表 普通频率计 位数字万用表
秒表 单片机开发系统及EDA开发系统 失真度测试仪 直流稳压电源 10米卷尺 交流电压表和电流表（5A） 单相自耦调压器（>500W）
二、主要元器件清单
单片机最小系统板（仅含单 片机芯片、键盘与显示装置 、存储器）
2001~2013电赛元件清单及题目
2001年全国大学生电子设计竞赛一、基本仪器清单20MHz普通示波器（双踪，外触发输入，有X轴输入）；60MHz双踪数字示波器；1Hz~200kHz低频信号发生器；普通函数信号发生器；50MHz~150MHz调频/调幅高频信号发生器；低频毫伏表；高频毫伏表；普通频率计；通用计数器（可选）；失真度仪（可选）；位数字万用表；秒表；单片机开发系统及EDA开发系统。
二、主要元器件清单单片机最小系统板（不含A/D、D/A等芯片）；可编程逻辑器件系统板（不含A/D、D/A 等芯片）；手写输入板；普通A/D、D/A，采样速率大于1MHz 的8位A/D变换器；运算放大器，电压比较器；常用逻辑电路、可编程器件，常用阻、容元器件，电位器及晶体管；反射式光电检测器；电动玩具车（外形尺寸：长≤35cm；宽≤15cm）。
2003全国大学生电子设计竞赛一、基本仪器清单20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入，可选带Z轴输入）60MHz双通道数字示波器低频信号发生器（1Hz~200kHz）信号发生器（1kHz~15MHz）高频信号发生器（1MHz~35MHz）频率特性测量仪（可选）数字相位计（可选）低频毫伏表高频毫伏表普通频率计3位半数字万用表电感、电容测试仪（或Q表）秒表单片机开发系统及EDA开发系统二、主要元器件清单单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器）可编程逻辑器件下载板（仅含可编程芯片、下载电路、配置存储器）A/D、D/A变换器运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件显示器件电动玩具车（外形尺寸：长≤35cm；宽≤15cm）小型电动机开关二极管高频变容二极管小型继电器模拟开关高频磁芯传感器（光电传感器、超声传感器、金属探测传感器、红外传感器等）2005全国大学生电子设计竞赛一、基本仪器清单20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入，可选带Z轴输入）60MHz双通道数字示波器低频信号发生器（1Hz~1MHz）高频信号发生器（1MHz~40MHz）具有调频调幅及外调制功能低频毫伏表高频毫伏表普通频率计失真度测试仪直流稳压电源秒表10米卷尺单片机开发系统及EDA开发系统交流电压表和电流表（5A）单相自耦调压器（>500W）位数字万用表二、主要元器件清单单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器、A/D、D/A）A/D、D/A转换器运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件及其下载板话筒、耳机显示器件小型电动机小型继电器康铜、锰铜电阻丝光电传感器隔离变压器（>250W，220V/60V）DDS集成芯片2007年全国大学生电子设计竞赛一、基本仪器清单20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入，可选带Z轴输入）60MHz双通道数字示波器低频信号发生器（1Hz~1MHz）高频信号发生器（1MHz~40MHz）函数发生器低频毫伏表高频毫伏表普通频率计失真度测试仪直流稳压电源秒表2米卷尺游标高度尺单片机开发系统及EDA开发系统单相自耦调压器（>200W）五位半数字万用表（电压表）四位半数字万用表二、主要元器件清单单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器、A/D、D/A）A/D、D/A转换器1MHz采样频率的8位A/D转换器运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件及其下载板显示器件小型电动车（最大尺寸300mm×200mm，高度不限）小型继电器康铜、锰铜电阻丝漆包线（直径不大于1mm）光电传感器角度传感器隔离变压器（>150W，220V/18V）DDS集成芯片2009年全国大学生电子设计竞赛一、基本仪器清单20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入，可选带Z轴输入）60MHz双通道数字示波器低频信号发生器（1Hz~1MHz）高频信号发生器（1MHz~40MHz）（题目涉及到10M）函数发生器低频毫伏表高频毫伏表(题目涉及到毫伏级别)普通频率计失真度测试仪直流稳压电源（题目要求制作电源）秒表2米卷尺四位半数字万用表单片机开发系统及EDA开发系统扫频仪（15MHz）低频扫频仪二、主要元器件清单单片机最小系统板A/D、D/A转换器运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件及其下载板显示器件小型电动车小型继电器漆包线光电传感器隔离变压器：额定功率50W，3个绕组变比n1:n2:n3=20:10:1,电流依次为I1=1.5A、I2=3A、I3=0.1A电阻器：30Ω/30W，36Ω/30W无线收发模块学生电子I、模拟路灯控制系统2011年全国大设计竞赛一、基本仪器清单20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入）60MHz双通道数字示波器（题目涉及到15M）低频信号发生器（1Hz~1MHz）标准高频信号发生器（1MHz~30MHz，可输出1mV小信号）函数发生器（10 MHz，DDS）低频毫伏表高频毫伏表（题目中信号涉及到毫伏级别）100 MHz频率计失真度测试仪直流稳压电源(题目中电源自备)秒表量角器100℃温度计四位半数字万用表单片机开发系统及PLD开发系统扫频仪（20MHz）二、主要元器件清单单片机最小系统板A/D、D/A转换器运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件及其下载板显示器件小型电动车小型继电器小型步进电机漆包线电子开关高频磁芯（题目中涉及到）滑线变阻器（100Ω/2A、10Ω/5A）变容二极管（2pF~30pF）光电传感器角度传感器超声传感器大功率电阻（2Ω/36W、10Ω/36W等）无线收发模块红外收发管小型直流风扇2013年全国大学生电子设计竞赛一、基本仪器清单60MHz双通道数字示波器100MHz双通道数字示波器低频信号发生器（1Hz~1MHz）标准高频信号发生器（1MHz~100MHz，可输出1mV小信号）函数发生器（10 MHz，DDS）低频毫伏表高频毫伏表100 MHz频率计数字式单相电参数测量仪秒表量角器温度计五位半数字万用表单片机开发系统及PLD开发系统二、主要元器件清单单片机最小系统板R5F100LEA（瑞萨MCU）,已下发到赛区组委会A/D、D/A转换器AD9854ASVZ（与AD9854ASQ等同）运算放大器、电压比较器、乘法器可编程逻辑器件及其下载板显示器件小型继电器小型电机带防撞圈的四旋翼飞行器（外形尺寸：长度≤50cm，宽度≤50cm；续航时间大于10分钟）滑线变阻器（50Ω/2A）变容二极管（30pF~100pF）光电传感器角度传感器超声传感器红外收发管。
2013年全国大学生电子设计竞赛
2013年全国大学生电子设计竞赛红外光通信装置（F题）2013年9月6日摘要红外光通信装置（F题）一、总体方案设计仔细分析题目要求，红外光通信装置的传输距离需要达到2米、发挥部分中的中继转发点、保证信号无明显失真，是本题最大的难点。
同时，当发射端输入语音信号为800Hz 单音信号时，8Ω电阻负载上的输出电压有效值不小于0.4V；发射端输入信号的幅度为0V时，接收装置输出端噪声电压不大于0.1V也是本题中需要解决的问题。
对此，我们考虑了以下几种方案：1.1系统整体方案的论证与选择方案一：纯51单片机方式，数字传输，即用两块单片机分别完成对红外对管发送和接收的控制。
通过软件实现时序控制，AD端采样后对信号进行编码、调制，经红外对管传输，再解码解调出原信号。
方案二：纯FPGA方式，数字传输，方法同51单片机，通过数字方式对采样信号进行编码和ASK调制解调，占用资源少同时高速高效。
方案三：模拟电路加FPGA方式。
即通过乘法器和压控振荡器实现对音频信号的调制，经过光电对管传输后，再经过乘法器和亚控振荡器解调，直接输出到音响端；FPGA 用于处理温度信息，使用另一路光电对管传输，实现编码和解码的功能。
方案一的最大特点是控制简单，编程逻辑清晰，但是由于51自身的时钟经过分频，对于时钟信号的控制准确度低，而且时序控制需要时刻调用内部时钟中断，非常占资源，大大影响了处理速率，故不选择此方案。
方案二的特点是时钟信号十分精确，处理速度快，但是数字传输传输，速率要求太高，普通光电管接收起来有难度，温度和信号编码的时序要求非常高。
方案三模拟部分工作量较大，需要乘法器、多级放大器、压控振荡器、滤波器等器件，但是可以保证较高的输出功率，同时用FPGA实现对单一温度信息的传输、编码输出难度不大，故采用此方案。
1.2信号调制解调方案的论证与选择方案一：数字调制解调，即将音频信号通过AD采样后，传输给FPGA，在FPGA 内部通过软件实现调制，调制后的信号经过放大电路通过红外传递，接收端接收后，进行数字解调，经过滤波、放大之后得到原信号。
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角度传感器 超声传感器 红外收发管
2013 年全国大学生电子设计竞赛
基本仪器和主要元器件清单
1. 基本仪器清单
60MHz 双通道数字示波器பைடு நூலகம்100MHz 双通道数字示波器 低频信号发生器（1Hz~1MHz） 标准高频信号发生器（1MHz~100MHz，可输出 1mV 小信号） 函数发生器（10 MHz，DDS） 低频毫伏表 高频毫伏表 100 MHz 频率计 数字式单相电参数测量仪 秒表 量角器 温度计 五位半数字万用表 单片机开发系统及 PLD 开发系统
2. 主要元器件清单
单片机最小系统板 R5F100LEA（瑞萨 MCU）,已下发到赛区组委会 A/D、D/A 转换器 AD9854ASQ 运算放大器、电压比较器、乘法器 可编程逻辑器件及其下载板 显示器件 小型继电器 小型电机 带防撞圈的四旋翼飞行器（外形尺寸：长度≤50cm，宽度≤50cm；续航时