2015年全国大学生电子设计竞赛综合测评题
2015全国大学生电子设计大赛-仪器仪表类赛题分析 名校解读
因此，需要通过论证及必要实验来确定：在20Hz～1MHz范 围内，测量误差小于2％时所允许的输入信号电压幅度范围
Hale Waihona Puke 还需要通过实验验证。 通过实验和实际测量的结果表明：当输入信号的频率不大于1MHz时，输入信 号的电压有效值在0.7V～7V范围内能保证测量误差≤±2%。
按以上步骤进行设计有助于大学生工程设计能力的培养。 但以上设计过程是设计时的一个基本思路，实际设计时，可以 根据实际情况作适当的调整。
１．几点认识
⑸ 从学习的角度，应侧重掌握以下４类仪器
基于电压测量的仪器 时间频率测量仪器 数字示波器 信号发生器
电子仪器种类繁多，但只要透彻掌握这４类仪器原理，其 他类型电子仪器的设计便不会存在大的障碍。
大学生电子设计竞赛是学科竞赛，不是纯粹意义上的产品 设计竞赛。命题时将会刻意加强与电子电路密切相关的内容， 淡化一些专业性较强的内容。
因此，电子仪器类赛题的训练一定要在基本电子电路设计 充分训练的基础上进行。否则，不仅得不到好的效果，也违背 大学生电子设计竞赛的精神。
1．几点认识
⑶ 准确理解电子仪器各项指标是做好设计的关键
则仪器的总误差将小于2.6% (＜3% )
难点：真有效值转换器的电压测量误差应小于 2%
步骤2：技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择
指标②、测量误差：±(3%读数+2个字)； 技术指标分析： 技术指标（误差）分配： 核心器件的选择：
根据平时积累，拟选用AD637作为真有效值转换器的核心器件； 由AD637的设计资料可知，其带宽与输入信号电压幅度有关，当幅值太大 或较小时，AD637的带宽都将变窄。例如， 8MHz at 2V RMS Input；
2015年电子设计大赛综合测评题课程设计报告书
2015年电子设计大赛综合测评试题电子技术课程设计题目： 2015年电赛测评试题姓名：王苗龙专业班级：电信13-01学号： 4院（系）：电子信息工程学院指导教师：卫锋泽会完成时间： 2015年10月 29日轻工业学院课程设计任务书题目 2015年电子设计大赛综合测评试题专业电信工程13-1 学号 4 王苗龙主要容、基本要求、主要参考资料等：主要容1．阅读相关科技文献。
2．学习电子制图软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅰ；2、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅱ；3、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的三角波；4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ；5、产生输出频率为250kHz，输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ；方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真（使用示波器测量时）。
频率误差不大于5%；通带输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，大学，2010年8月2．福安，电子电路设计与实践，科学技术，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学，1999年10月4．银华，电子线路设计指导，航空航天大学，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教，2006年1月完成期限： 2015年10月30日指导教师签章：专业负责人签章：2015 年 10月26日2015年电子设计大赛综合测评试题摘要模拟电路中，多种波形产生电路属于信号的运算与处理电路，它主要由信号产生电路、信号运算电路、信号处理电路构成。
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，可通过一定数目的电容、电阻构成多谐振荡器。
2015年全国赛复测题《多种波形产生电路》仿真文件
2015年全国赛复测题《多种波形产生电路》仿真文件摘要：1.2015 年全国赛复测题《多种波形产生电路》仿真文件概述2.多种波形产生电路的原理3.仿真文件的使用方法和技巧4.复测题的解答过程和结果5.总结与展望正文：【2015 年全国赛复测题《多种波形产生电路》仿真文件概述】2015 年全国赛复测题《多种波形产生电路》是一道针对电子电路设计与分析能力的考核题目。
该题目要求参赛者设计一个能够产生多种波形的电路，并通过仿真软件进行验证。
为此，题目提供了一份详细的仿真文件，以供参赛者参考和分析。
本文将针对这份仿真文件，介绍多种波形产生电路的原理，以及如何使用仿真文件进行有效的分析和设计。
【多种波形产生电路的原理】多种波形产生电路是一种电子电路，能够生成多种不同形状和频率的波形。
它的核心部分是一个可调振荡器，通过对振荡器的频率、幅度、相位等参数进行调整，可以得到所需的波形。
此外，为了产生多种波形，电路中还需要添加一些信号处理元件，如滤波器、放大器、移相器等。
这些元件的作用是对波形进行调制和处理，从而生成多种不同的波形。
【仿真文件的使用方法和技巧】在解答这道题目时，参赛者需要充分利用提供的仿真文件，对电路进行建模、分析和仿真。
以下是一些使用仿真文件的方法和技巧：1.熟悉仿真软件的操作界面和功能，了解如何建立电路模型、添加元器件、设置参数等。
2.根据题目要求，设计多种波形产生电路的电路原理图，并在仿真软件中进行建模。
3.分析电路的稳定性、波形质量、频率响应等性能指标，并对电路进行优化。
4.运用仿真软件的信号观察和分析功能，观察和分析波形的形状、频率、幅度等特征。
5.将仿真结果与理论分析进行对比，验证电路设计的正确性和有效性。
【复测题的解答过程和结果】根据上述方法和技巧，参赛者可以逐步完成复测题的解答过程。
首先，设计并建模多种波形产生电路；然后，对电路进行仿真分析，观察和分析波形特征；最后，根据仿真结果，对电路进行优化和调整，以满足题目要求的性能指标。
2015电子大赛试题
A题隔离放大器设计一、任务设计一个交直流隔离放大器，系统测试电路如图1所示。
具体指标要求如下：●电压增益：50倍；●最大输出电流：大于等于2mA（RMS）；●输入——输出间隔离电压：大于500V；●输入电压：正弦交流信号，小于等于50mV（RMS）；●输入电阻：大于100kΩ；●频带宽度：0～1kHz；●误差：小于1％。
+u o-图1 系统结构图二、具体指标与分值（理论设计满分100分）三、说明只提供一组±15V直流电源，其余问题自己解决，方法不限；B题信号参数测量仪一、任务设计并制作一个信号参数测量仪，能够完成信号频率和幅度的测量，示意图如图2如示。
二、具体指标与分值（理论设计满分100分）C题具有太阳能充电功能的应急LED灯一、任务设计并制作一个具有太阳能充电功能的应急LED灯。
系统结构如图1所示。
要求设计成市电与太阳能都能给应急灯的电池充电。
完成两个充电器以及2瓦LED驱动电路设计。
※系统允许使用单片机、DSP等微处理器。
图1 系统结构图二、具体指标与分值（理论设计满分100分）D题小车跟踪与导航系统一、任务设计并制作小车跟踪与导航系统系统。
如图1所示，小车行走区域4m*5m，小车尺寸20cm*15cm左右，小车系统由两节9V电池提供。
图1 系统结构图二、具体指标与分值（理论设计满分100分）E 题 基于摄像头的条形码识别系统的设计（1） 一、任务（2） 条形码应用在日常生活中广泛应用，如商品的信息，图书馆的图书识别等，现有的条形码识别器常用红外激光手持式扫描器，其优点是实现简（3）（4） 图1 系统框图分值5020101055F 题：四旋翼飞行器1. 任务设计制作一架能够自主飞行的四旋翼飞行器。
2.要求四旋翼飞行器能够完成以下飞行动作：（26）飞行器能够根据起飞前预置的指令起飞，飞离地面高度应超过30cm，飞行距离（水平）应超过60cm，然后飞行器应能平稳降落。
（30分）（27）飞行器能够根据指定（键盘设定）的飞行高度及降落地点（方向及距离）连续稳定地完成起飞、指定高度水平飞行、平稳降落等动作。
2015年全国大学生电子设计竞赛论文E题
80MHz~100MHz 频谱分析仪（E 题）福州大学物理与信息工程学院杨威汤鸿黄锦雄【本科组】摘要本系统的设计由锁相环、混频电路、频率测量、AD采样几部分组成。
设计采用锁相环为本振，NE602为相乘器混频，465K滤波器滤波。
输入信号与本振源相乘后，输出的信号经465K滤波器滤出465K的信号，然后将465K信号分别输入第二套锁相环与单片机STM32中，两套锁相环确定输入信号频率，单片机确定输入信号电压，再由LCD屏幕显示出来，实现频谱仪的制作，经测试，多项性能指标均完成设计任务并有所拓展。
关键字：锁相环、频谱分析仪、混频器、滤波AbstractThis system consists of PLL,mixer circuit,frequency-mearsuring circuit,AD converter circuit.This system take PLL as the sourse, multiplier NE602 as the mixer, filter. We multiply the input siganl with the sourse ,send them to the 465k-filter and finally take them to the second PLL and MCU(STM32). We use the two PLLs to determine the frequency of the input signal. We display the result using the LCD.Key words:PLL、spectrum analyzer、mixer、smoothing1、系统方案设计1.1 整体方案设计方案一：FFT法。
这种频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。
它的频率范围受到ADC采集速率和FFT运算速度的限制。
2015校电子设计竞赛试题
李萨如图形演示装置摘要：本设计采用MSP430单片机为主控，CPLD为核心制作了一个李萨如图形演示装置。
李萨如图形是由在互相垂直的方向上的两个频率成简单整数比的正弦信号X(t)、Y(t)所合成的规则的、稳定的闭合曲线。
其中X(t)是由按键控制单片机输出的DDS信号经CPLD 分频得出，Y(t)由按键控制单片机输出的DDS信号经CPLD移相得出。
这两路正弦信号接入到示波器两通道，将示波器设置成X-Y时基模式来显示不同频率和相位差时的李萨如图形。
该系统布局合理，其输出波形无失真，其分频电路的分频系数可取1、2、3，并程控；移相电路能实现0～180°范围内的程控移相，移相电路的步进值可减小到5°，完全达到题目的要求。
关键词：CPLD 李萨如步进移相分频Abstract: The design achieves a goal of displaying Lissajous figures , MC U as main control,CPLD as core of the system .Lissajous figures are regul ar stable closed curve which are made up of two combined sine signals w hose frequency is in simple whole number ratios to form compounds in p erpendicular direction .X-axis signal is controlled via the button controlli ng the output of the DDS module by CPLD,while Y-axis signal getting fr om phase shifting of CPLD.These signals were inserted into two channels of OSC to display different Lissajous figures which are made up of differ ent frequency or phase shift.The system is reasonable arrangement ,whos e output wave is distortionless , whose division factor can be stored progr am controlled.Moreover,the phase-shift circuit can achieve phase shift via stored program controlling.The step value can reach 5 degree. The syste m is totally correspond to the demands.Key words:CPLD ,Lissajous figures, step,phase shift ,fractional frequenc y1系统方案 (1)1.1正弦波发生模块选择 (1)1.2过零比较（整形）电路 (1)1.3分频电路模块选择 (1)1.4移相电路 (2)1系统方案题目要求设计制作一个李萨如图形演示装置。
2015年全国大学生电子设计竞赛(E题)80MHz-100MHz频谱仪
参赛注意事项
（1）8 月 12 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
80MHz~100MHz 频谱分析仪（E 题）
【本科组】
一、任务
设计制作一个简易频谱仪。频谱仪的本振源用锁相环制作。频谱仪的基 本结构图如图 1 所示。
信号
混
滤
显
源输
频
波
示
入
本振源 图 1 频谱仪的基本结构图
频率 显示
二、要求
1. 基本要求
制作一个基于锁相环的本振源： （1）频率范围 90MHz~110MHz； （2）频率步进 100kHz； （3）输出电压幅度 10~100mV，可调； （4）在整个频率范围内可自动扫描；扫描时间在 1~5s 之间可调；可手动
（4）测试在全频段内的杂散频率(大于主频分量幅度的 2%为杂散频率)个
数；
（5）其他。
三、说明
在频谱仪滤波器的输出端应有一个测试端子，便于测量。
E-2/3
四、评分标准
设计 报告
基本 要求
发挥 部分
项目
主要内容
系统方案
方案选择、论证
理论分析与计算
进行必要的分析、计算
电路与程序设计
电路设计
程序设计
测试方案与测试结果 表明测试方案和测试结果
扫描；还可预置在某一特定频率；
E-1/3
（5）显示频率； （6）制作一个附加电路，用于观测整个锁定过程； （7）锁定时间小于 1ms。
2015年全国大学生电子设计大赛F题技术报告
1.2 频率/周期测量模块的论证与选择
方案一：时间门限测量法，包括直接频率测量和直接周期测量。测频法即在一定的 时间门限 T 内，若测得输入信号的脉冲数为 N，则待测信号的频率
f
x
N / T ，通过改
变 T 即可改变所测频率范围，但此法在频率较低时误差较大；而测周法恰与测频相反， 即被测信号用来控制闸门电路的开关，标准时基信号作为计数脉冲。若时基信号的周期 为 T 0 ，则被测信号周期
fpga频率计等精度测量verilogiii目录目录11信号放大整形模块的论证与选择12频率周期测量模块的论证与选择13单片机控制及显示模块的论证与选择21前置放大整形电路的分析22各被测参数测量方法的分析221信号频率周期测量的分析222同频率方波时间间隔测量的分析223矩形波占空比的分析23提高仪器灵敏度措施的分析31电路的设计311系统总体框图312信号整形子系统框图313信号参数测量子系统框图314单片机控制及显示子系统框图315电源32程序的设计321程序功能描述与设计思路322程序流程图1041测试方案1042测试条件与仪器1143测试结果及分析11431测试结果数据11432测试分析与结论13附录1
III
数字频率计（F 题） 【本科组】 1 系统方案
本系统主要由如下三部分组成：信号整形、信号参数测量、单片机控制及显示。其中， 信号参数测量又可细分为频率/周期测量，时间间隔测量，占空比测量等模块，下面分别 论证这几个子系统的选择。
1.1 信号放大整形模块的论证与选择
方案一：采用分立元件实现前置放大整形功能，用两只三极管对信号放大后送入反 相器整形。设计电路详见附录图 6.1.1，通过仿真发现当被测信号幅度较小，频率较高 时所得到的波形品质较差，而频率超过 50MHz 时输出信号完全无法满足要求。另外，此 方案需要大量采用分立元件，系统设计复杂，调试困难，尤其是增益的定量调节很难， 而且，稳定性差，容易自激震荡也是该电路另外一个缺点。 方案二： AD811 同比例放大电路放大小信号， 大信号直接输入比较器， 由于 AD811 带 宽积太小放大高频信号的时候衰减严重。 方案三：AD8099 同相比例放大电路，迟滞比较器，输入输出阻抗匹配；这种电路放 大电路的输出信号杂波较多，放大器的输出信号波形较粗，适当调节迟滞比较器的门限 电压可以有效抑制杂波对后级比较器的影响， 这样输入信号为方波时信号的频率以及有 效值的范围都比题目要求宽，输入为正弦波时也能满足题目要求。 综合以上三种方案，选择方案三。
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2015年全国大学生电子设计竞赛综合评测题
综合测评注意事项
（1） 综合测评于2015年8月24日8:00正式开始，8月24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） 综合测评题以对为单位采用全封闭方式进行，现场规则按《综合测评纪律与规定》执行。
（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》，有全国专家 组委
派的专家封存、交赛区保管。
多种波形产生电路
使用题目指定的综合测试板上的555芯片、74LS74芯片和一片通用四运放
324芯片，设计制作一个频率可变的同时输出方波Ⅰ、方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的多种波形产生电路。
给出方案设计、详细电路图和现场自测数据
波形（一律手写、3个同学签字、注明综合测试版编号），与综合测试版一同上交。
1.设计制作要求
使用555时基电路产生频率为20kHz-50kHz的方波Ⅰ作为信号源；利用此方
波Ⅰ，可在四个通道输出4种波形：每通道输出方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正
弦波Ⅱ中的一种波形，每通道输出的负载电阻均为600欧姆。
2.五种波形的设计要求
（1）使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调，输出电压幅度为
1V的方波Ⅰ；
（2）使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度
为1V的方波Ⅱ；
（3）使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度
峰峰值为3V的三角波；
（4）产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的
正弦波Ⅰ；
（5）产生输出频率为250kHz，输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ；
方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真（使用示波器测量时）。
频率误
差不大于5%；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
3.电源只能选用+10V单电源，由稳压电源供给，不得使用额外电源。
4.要求预留方波Ⅰ、方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源测试
端子。
5.每通道输出的负载电阻600欧姆应标清楚、至于明显位置，便于检查。
注意：不能外加55574LS74和324芯片，不能使用除综合测试板上的芯片以
外的其 它任何器件或芯片。
说明：
1、综合测评应在模数实验室进行，实验室能提供常规一起仪表、常用工具 和电阻、电容、电位器等。
2、综合测评电路板检查后发给参赛队，原则上不允许参赛队更换电路板。
3、若综合测评电路板上已焊好的32
4、74LS74和555芯片被损坏，允许提供
新的324、74LS74和555芯片，自行焊接，但要记录并酌情扣分；
4、提供324、74LS74和555芯片使用说明书。