全国大学生电子设计竞赛训练教程
可变增益放大器
电子设计竞赛题目：可变增益放大器学院：自动化工程学院班级：08级自动化二班学号：200840604055姓名：杨嘉伟时间：2010年11月16日设计任务一、题目设计制作一个增益可变的交流放大器。
二、要求1．基本部分（1）放大器增益可在0.5倍、1倍、2倍、3倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz；（2）可以随机对当前增益进行保持，保持时间为5s，保持完后继续巡回状态；（3）对指定的任意一种增益进行选择和保持（保持时间为5s），保持完后返回巡回状态；（4）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍；2．发挥部分（1）对于不同的输入信号自动变换增益：a．输入信号峰值为0—1V，增益为3；b．输入信号峰值为1—2V，增益为2；c．输入信号峰值为2—3V，增益为1；d．输入信号峰值为3V以上，增益为0.5；（2）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
基础部分一、设计方案及组成框图分析设计要求，确定大致思路如下：①这个电路可以采用反相比例放大器实现对输入信号进行放大。
A u=-R f/R 控制反相比例放大电路的反馈电阻实现放大器增益的变换, 即控制R f的阻值。
输出信号经过反相跟随器，使输入信号与放大信号同相。
②想实现R f的自动变换，需的使用模拟开关进行控制。
而要想实现电路的自动切换，需要使用多谐振荡器输出脉冲进行控制。
③要想对一种增益进行选择和保持，需要用一个单稳态触发器来实现电路这一功能。
④想随机和任意地对一种增益选择和保持，需要用到触发式单刀双掷开关以及逻辑与、逻辑或构成逻辑电路对其进行控制。
⑤最后该电路主要部分，则通过计数器计数来控制模拟开关。
另外想实现显示这一功能，需的加一个译码器驱动数码管，实现增益档位的显示。
如上所示流程图：由555组成的多谐振荡电路产生频率为1Hz的振荡波形，由555组成的单稳态实现对增益保持5秒的功能。
电子设计大赛报告.doc
自动搬运机器人王泽栋1 曹嘉隆1 高召晗1 杨超2（1．电子信息工程系学生，2.电子信息工程系教师）【摘要】本设计与实作是利用反射式红外线传感器所检测到我们所要跑的路线，我们以前后车头共4颗红外感应传感器TCRT5000来检测黑色路线，并利用Atmel 公司生产的8位单片机AT89S52单片机做决策分析。
，将控制结果输出至直流电机让车体自行按预先设计好的路线行走。
以AT89S52晶片控制自动搬运机器人的行径，藉由自动搬运的制作过程学习如何透过程式化控制流程、方法与策略、利用汇编语言控制电机停止及正反转，使自动搬运机器人能够沿轨道自行前进、后退以及转弯。
目的是在于让车子达到最佳效能之后，参加比赛为最终目的。
自动搬运机器人运行过程中会遇到直线、弯道、停止。
该设计集检测，微控等技术为一体，运用了数电、模电和小系统设计技术。
该设计具有一定的可移植性，能应用于一些高难度作业环境中。
【关键词】自动搬运；黑线检测；时间显示。
1.系统方案选择和论证1．1 系统基本方案根据要求，此设计主要分为控制部分和检测部分，还添加了一些电路作为系统的扩展功能，有电动车每一次往返的时间（记录显示装置需安装在机器人上）和总的行驶时间的显示。
系统中控制部分包括控制器模块、显示模块及电动机驱动模块。
信号检测部分包括黑线检测模块。
系统方框图如图1.1.1图1.1 系统方框图1．2各模块方案的比较与论证（1）控制器模块根据设计要求，控制器主要用于信号的接收和辨认控制电机的正反转、小车的到达直角转弯处的转向、时间显示。
方案一：采用MCS-51系列单片机价格低、体积小、控制能力强。
方案二：采用与51系列单片机兼容的Atmel公司的AT89S52作为控制器件的核心。
AT89S52单片机作为系统控制器。
它的功耗低，技术成熟，成本低，引脚较少，硬件布线简单，并且与51系列单片机兼容，AT89S52作为处理传感器传来的信号和控制转电动机的正反转以及数码管显示的核心部件，这样的设计不仅可以降低成本，还可以使系统更加稳定。
参加全国大学生电子设计大赛所要学会的知识 (1)
全国大学生电子设计大赛应该怎么准备？最主要的是学习什么课程:：《电工电路基础》《低频电子线路》《数字电路》《高频电子线路》《电子测量》《智能仪器原理及应用》《传感器技术》《电机与电气控制》《信号与系统》《单片机接口原理及应用》等等。
所要学习的科目当然不能定局，知识面越广越好，它是对各个科目综合运用的产物，而且要具有非常强的动手和创新能力，对一个人的动手能力有很大的促进作用.学起来不要急于求成，掌握一些基本电路及调试，焊接技术，Protel软件的使用，能制作机器人最好对机械结构方面也要懂些。
很多东西只要学习了不一定什么时候就能用到，不要在学时表面感觉没用就不注重它，那样就犯了很大的错误了。
在电子DIY学习过程中你会体会到很多乐趣的。
要厚积勃发。
全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块？主要可以针对以下几类准备模块：电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、控制类。
建议现在打好基础，做好知识储备：1.数电，模电，单片机原理，C语言，这几个是必学的，重要，相当重要。
2.收集相关资料，比如芯片数据手册，应用笔记，源程序，制作实例，现在吧资料积累好了，到时候用起来很方便。
3.多跑电子市场，买些元件回来自己动手做一些东西，锻炼实践能力。
4.看往年电子设计大赛的题目，学习别人设计的长处，最好自己总结下，写成自己的东西。
5.找你们学校以前带电子设计竞赛的老师，告诉他你自己的想法，希望他能给你点建议或者帮助。
6.坚持，坚持，再坚持，克服困难，持之以恒！这些最基本的东西学好了，等你正式参加比赛的时候，什么ARM,DSP，FPGA 等用起来也就不是很困难了！切记，不要赶时髦，追新潮，最基本的东西全掌握了，新东西也不就那么神秘了！！课程方面：还要学单片机啊、嵌入式系统、数字电路、CPLD/FPGA设计、C语言、汇编、微机接口模电要好好学，信号没多大用CPLD/FPGA编程/模拟用QuartusII单片机模拟用Proteus模电模拟用Multisim单片机编程用Keil，用的C语言和汇编嵌入式还要用到Linux的内核还有个画PCB板的，Protel 99SE，现在最新的叫“Altium Designer”反正这些东西都会要用的，要学起来东西很多，建议你要用到什么看书吧~而且电子设计竞赛都是几个人一组，分工合作吧~在此留贴激励自己备战两年后的全国大学生电子设计大赛。
全国大学生电子设计竞赛培训精品PPT课件
常用传感器及应用
光电二极管和光电三极
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常用传感器及应用
光电二极管和光电三极 VCC
VCC
常用传感器及应用
光敏电阻 额定功率 亮电阻、暗电阻 亮电流、暗电流 时间常数
VREF R
常用传感器及应用
热释电红外传感器（PIR）
集成运放的基本应用
反相放大器
RF
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增
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A
＝
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输出电阻：R 0 O
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集成运放的基本应用
同相放大器
RF
闭
环
增
益
：
A
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VF
1+
R R
F 1
R1
输
入
电
阻
：
R
＝
i
ric
Vi RP
VO
输出电阻：R 0
O
平
衡
电
阻
：
R
＝
P
R
1
//
的电流也就必趋于零，即
i 0
运放主要性能参数（直流）
输入失调电压：一个理想的运放，当两个输入端加相 同的电压或直接接地时，其输出电压应为零，但实际 上不为零。为使输出电压为零，在两个输入端间加有 补偿直流电压VIO，该VIO称为输入失调电压。
全国大学生电子设计竞赛训练教程-3.8 显示电路
A BC D EFG DPGNDAB C D E F GDPVCCabcdefgdp gfG N Da bdpcG N Dde 3.8显示电路3.8.1 LED 显示器接口电路１．LED 显示原理LED （Light Emitting Diode 发光二极管）显示器是由发光二极管构成的最为常用的显示器件。
数字LED 显示器利用７个发光二极管显示数字，通常被称为七段LED 显示器、或者数码管。
另外，数码管中还有一个圆点型发光二极管，用于显示小数点。
结构图如图3.8.１所示。
LED 显示器有共阳极接法和共阴极接法。
共阳极接法的发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。
使用时，公共阳极接＋５V 电压。
在阴极端输入低电平，发光二极管就导通发光。
共阴极接法的发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。
使用时，公共阴极接地，在阳极端输入高电平时，发光二极管就导通发光。
使用时要注意区分这两种不同接法的LED 显示器。
LED 导通电压在1.5V 左右，工作电流每段约为20mA ，直接接在＋5V 电平上会使数码管过亮导致损坏，需接一个100～300Ω的限流电阻。
符号和引脚 共阴极接法 共阳极接法图3.8.１ LED 显示器内部结构２．多位数字显示控制技术利用多个数字LED 显示器可以显示多位数字。
一个N 位的LED 显示器有N 根位选线和8×N 根段选线。
根据显示方式的不同，位选线和段选线的连接方式也不同。
段选线控制1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp I/O(1)I/O(2)I/O(3)I/O(4)GND(VCC)1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedp1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpI/OI/O显示字符的字形，位选线控制显示位的亮、暗。
大学生电子设计竞赛培训课件
理操作相关的公共关键点。
3
熟悉常见开发板
Arduino、ESP系列等开源硬件平台，掌握 上手及基础使用。
Autocad和Altium设计软件入门
简介
Autocad和Altium设计软件是 电子设计中最为常见的制图 和PCB软件。
基本操作
掌握常规绘图操作，熟悉引 入器件库、布局和路由、调 试等操作。
应用技巧
掌握更高级的应用技巧，并 注重掌握技巧的实际应用。
数字信号处理在电子设计中的 应用
数字信号处理在电子设计领域中非常重要，广泛应用于音频处理、图像和视 频处理、控制领域等。
基于单片机的能源管理系统
太阳能电池板
可将太阳能转化为电能，是一种 常用能量获取方法，可应用于各 种电子产品中的充电。
Arduino开发板
大学生电子设计竞赛培训 课件
欢迎来到电子设计竞赛的培训课件！本课件将带您深入了解大学生电子设计 竞赛的基本理念和实战技巧。
如何打造强大的比赛团队？
1 明确分工
确定各成员的具体角色和任务，充分发挥每 个人的专业能力。
2 注重实践
鼓励团队成员多学习、多实践，并及时总结 经验教训。
3 切磋互助
鼓励成员之间交流互动，促进团队凝聚力的 形成。
4 借力发展
与其他电子爱好者或机构进行合作，实现资 源共享，推动团队发展。
有效电子设计项目的关键组成部分
目标和指标 电路和PCB设计 控制系统和编程 原材料和供应商
需求分析和制定设计方案 模拟仿真分析和测试验收 固件和软件编写和测试 生产和装配管理及质量控制
电子设计项目规划策略和最佳实践
明确目标和时间表
3
太阳能电子器件的密封设计
对于使用在户外环境的太阳能电子系统 来说，坚固的密封设计和合理的材料选 择是至关重要的。
独立学院开展电子设计竞赛的探索——以长江大学文理学院为例
Science &Technology Vision科技视界独立学院作为民办高校的特殊形式已经存在很多年,是我国高等教育的有效补充。
但是根据教育部的26号令,要求全国的独立学院在2016年之前,全部限期转设。
那么独立学院的教育质量是否过硬,培养的学生素质如何,在日益严峻的招生形势下有没有综合竞争力,是摆在所有独立学院面前的问题。
组织学生参加学科竞赛是一项检验独立学院培养质量的有效方法。
1独立学院学生参加学科竞赛的意义众所周知,官方引导的学科竞赛一般是面向全国大学生的综合性赛事,在同一个赛场上,有来自211工程、985工程的重点院校,也有职业技术学院、民办高校和独立学院,在这样一个公开、公平、公正的环境下,是对全国各类大学生的专业知识和综合素质的大检阅。
通过学科竞赛这样一个真实、有效的检验学生培养质量的大平台,可以从中看出独立学院对学生培养质量到底如何。
从这个层面上来看,学科竞赛的成绩是独立学院办学质量的一块试金石。
2学科竞赛的组织长江大学文理学院自2012年起,有序的开展了全国大学生机械创新大赛,全国大学电子设计大赛,“挑战杯”大学生课外活动作品竞赛。
这些学科竞赛都是在相关专业领域中,都是非常有影响力的权威比赛。
单以我校参加全国大学生电子设计大赛为例,我校自2012起连续3年参加全国大学生电子设计大赛,共获得湖北省一等奖1项,湖北省三等奖3项。
从取得的奖项中,可以反映我校培养的学生,特别是电子信息工程,计算机等本科专业具有了较扎实的专业素质和较强实践能力。
当然独立学院特殊的管理体制决定了在学科竞赛方面的开展有别于公办院校。
因此以长江大学文理学院分校为例浅谈一下独立学院在学科竞赛组织与管理中的工作经验,以我校参加全国大学生电子设计大赛为例。
2.1确定赛事和参赛项目全国大学生电子设计大赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一,权威性不言而喻。
只有在这种211和985高校都参加的比赛中取得好成绩,才能真正说明我校的人才培养质量,才能真正做到与这些重点高校一起同台竞技。
电子设计竞赛-多功能电子秤设计报告及源代码
多功能数字电子计价秤（C题）摘要：基于对物体重量测量的多功能数字电子秤系统由主控制器部分、称重传感器部分、信号放大和模数（A/D）转换部分、显示部分及电源五部分组成，设计以单片机C8051F120为主控核心器件，A/D模块采集电阻应变式传感器将物体的重量转化的电信号，进行处理输送给单片机，同时单片机控制LCD液晶显示器实时显示物体的重量、单价、金额以及当前的时间等信息。
测试结果表明：系统整体运行稳定，人机界面友好。
关键词：C8051F120 称重传感器A/D采样LCD显示1引言分析赛题，我们认为本多功能数字电子计价秤装置系统需要实现如下任务：1）能用键盘设置单价，称重后能同时显示重量、单价和总额；电子计价秤：大称重为15.000公斤，重量误差不大于±0.1％；2）具有实时时钟显示并具有掉电保护，可显示日历时钟（年、月、日、时、分、秒）；3）扩展高精度A/D转换器，提高电子计价秤测量精度，测量误差不大于±0.01％；能预存10种商品的单价，可以随意调出使用。
基于以上分析，系统采用模块设计的方案实现系统的各项功能，主要由主控制器部分、数据采集及放大部分、A/D转换部分和显示部分，具体的实现方案如系统主框图1所示：图1 系统主框图2系统方案设计与论证2.1主控制器的选择在主控制器的选择上有以下两种方案：采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）作为系统的控制核心和基于单片机技术的控制方案。
上述两种控制方式除在处理方式和处理能力(速度)上的差异外，实现效果及复杂程度等方面也有显著的区别。
FPGA将器件功能在一块芯片上，其外围电路较少，集成度高。
而单片机技术成熟，开发过程中可以利用的资源和工具丰富、价格便宜、成本低。
鉴于本设计中，需要采集传感器称重物体的电信号，并实时显示重量，单片机的资源已经能满足设计的需求，而FPGA的高速处理的优势在这里却得不到充分体现，因此本设计的控制方案模块选用基于单片机控制方案。
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