2019年全国电子设计大赛 A题_电动小车动态无线充电系统
A- 1 / 3
A
B
C
D
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。
电动小车动态无线充电系统（A题）
【本科组】
一、任务
设计并制作一个无线充电电动小车及无线充电系统，电动小车可采用成品车
改制，全车重量不小于250 g，外形尺寸不大于30cm×26cm，圆形无线充电装置
发射线圈外径不大于20cm。无线充电装置的接收线圈安装在小车底盘上，仅采用
超级电容（法拉电容）作为小车储能、充电元件。如图1所示，在平板上布置直
径为70cm的黑色圆形行驶引导线（线宽≤2cm），均匀分布在圆形引导线上的
A、B、C、D点（直径为4cm的黑色圆点）上分别安装无线充电装置的发射线
圈。无线充电系统由1台5V的直流稳压电源供电，输出电流不大于1A。
图1 电动小车行驶区域示意图 A- 2 / 3
二、要求
1. 基本要求
（1） 小车能通过声或光显示是否处在充电状态。
（2） 小车放置在A点，接通电源充电，60秒时断开电源，小车检测到发射线
圈停止工作自行起动，沿引导线行驶至B点并自动停车。
（3） 小车放置在A点，接通电源充电，60秒时断开电源，小车检测到发射线
圈停止工作自行起动，沿引导线行驶直至停车（行驶期间，4个发射线
圈均不工作），测量小车行驶距离L
1，L
1越大越好。
2. 发挥部分
（1） 小车放置在A点，接通电源充电并开始计时；60秒时，小车自行起动
（小车超过60秒起动按超时时间扣分），沿引导线单向不停顿行驶直至
停车（沿途由4个发射线圈轮流动态充电）；180秒时，如小车仍在行驶，
则断开电源，直至停车。测量小车行驶距离L
2，计算L=L
2-L
1，L越大越
好。
（2） 在发挥部分（1）测试中，测量直流稳压电源在小车开始充电到停驶时间
段内输出的电能W，计算K= L
2/W，K越大越好。
（3） 其他。
三、说明
（1） 本题所有控制器必须使用TI公司处理器。
（2） 小车行驶区域可采用表面平整的三夹板等自行搭建，4 个发射线圈可放
置在板背面，发射线圈的圆心应分别与A、B、C、D圆点的圆心同心。
（3） 作品采用的处理器、小车全车重量、外形尺寸、发射线圈最大外形尺寸
及安装位置不满足题目要求的作品不予测试。
（4） 每次测试前，要求对小车的储能元件进行完全放电，从而确保测试时小
车无预先额外储能。
（5） 题中距离L的单位为cm，电能W的单位为Wh。
（6） 测试小车行驶距离时，统一以与引导线相交的小车最后端为测量点。
（7） 基本要求（2）测试中，小车停车后，其投影任一点与B点相交即认为
到达B点。
（8） 在测试小车行驶距离时，如小车偏离引导线（即小车投影不与引导线相
交），则以该驶离点为该行驶距离的结束测试点。
A- 3 / 3
四、评分标准
项 目 主要内容 满分
设计报告 方案论证 比较与选择，方案描述
3
理论分析与计算 系统提高效率的方法，电容充放
电、动态充电的运行模式控制策
略 6
电路与程序设计 主电路与器件选择，控制电路与
控制程序 6
测试方案与测试结果 测试方案及测试条件，测试结果
及其完整性，测试结果分析 3
设计报告结构及规范性 摘要，设计报告正文的结构，图标
的规范性 2
合计
20
基本要求 完成第（1）项
5
完成第（2）项
25
完成第（3）项
20
合计
50
发挥部分 完成第（1）项
25
完成第（2）项
20
其他
5
合计
50
总 分
120
2019年全国电子设计大赛G题_双路语音同传的无线收发系统
G - 1 / 3
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。 双路语音同传的无线收发系统（G题）
【本科组】
一、任务
设计制作一个双路语音同传的无线收发系统，实现在一个信道上同时传输两
路话音信号。系统的示意图如图1所示。
图1 双路语音同传无线收发系统示意图
二、要求
1. 基本要求
（1） 制作一套FM无线收发系统。其中，FM信号的载波频率设定为语音输出A
双路语音
分离处理 FM解调
语音输出B 语音输入A
FM调制 双路语音
同传合路
处理
语音输入B G - 2 / 3
48.5MHz，相对误差的绝对值不大于1‰；峰值频偏不大于25kHz；
天线长度不大于0.5m。
（2） 通过FM无线收发系统任意传输一路语音信号A或者B，语音信号的
带宽不大于3400Hz。要求无线通信距离不小于2m，解调输出的语音
信号波形无明显失真。
（3） 通过FM无线收发系统同时传输双路语音信号A和B。要求无线通信
距离不小于2m，解调输出的双路语音信号波形无明显失真。
2. 发挥部分
（1） 要求设计制作的发射电路中FM信号的载波频率能通过一个电压信号
()
Cvt
2019年电赛题目专科
2019年电赛题目专科
摘要：
1.2019 年电赛题目介绍
2.2019 年电赛专科题目分析
3.2019 年电赛对专科学生的意义
正文：
2019 年电赛题目介绍
2019 年电子设计大赛（以下简称电赛）已经圆满落幕。本次比赛吸引了全国各地众多电子爱好者和专业学生参与，竞争激烈。电赛为广大学子提供了一个展示自己电子设计才能的平台，推动了我国电子信息产业的发展。
2019 年电赛专科题目分析
2019 年电赛专科题目主要包括以下几个方面：
1.电子产品设计：要求参赛者设计并制作一款具有创新性和实用性的电子产品，如智能家居设备、智能穿戴设备等。
2.电子系统设计：要求参赛者设计并实现一个具有一定复杂度的电子系统，如机器人、自动控制等。
3.电子技术应用：要求参赛者运用电子技术解决实际工程问题，如电气工程、通信工程等。
4.电子创新设计：要求参赛者充分发挥创新思维，设计出一款具有突破性的电子设计作品。
2019 年电赛对专科学生的意义
参加 2019 年电赛对专科学生具有重要的意义： 1.提升电子设计能力：通过参加电赛，专科学生可以锻炼自己的电子设计能力，提高实际操作技能。
2.拓宽知识面：在准备电赛过程中，学生需要学习和了解各种电子技术和知识，有助于拓宽知识面。
3.培养团队协作精神：电赛需要参赛者组队进行，因此可以锻炼学生的团队协作精神和沟通能力。
4.增加实践经验：参加电赛可以让学生在实际操作中积累经验，为将来的工作和发展奠定基础。
5.提升就业竞争力：在求职过程中，参加电赛并取得优异成绩的学生更容易获得企业和用人单位的青睐，从而提高自己的就业竞争力。
总之，2019 年电赛为专科学生提供了一个展示自己才能、提升技能和积累经验的宝贵机会。
电子设计大赛智能小车
自动往返小车
设计报告
Design Report of Automatic Motor-Driven Car
安徽赛区
小组成员：A,B,C
指导老师: D
摘要
本系统以单片机SPCE061A为控制器，控制电动小车行驶方向，采用PWM脉宽调制技术控制小车的行驶速度。采用红外光电开关和霍尔传感器分别对小车行驶的位置和距离跟踪检测，并将小车行驶的时间和距离等数据通过LCD显示器显示出来。整个系统的电路结构简单，可靠性高。
关键词：智能控制，电动小车，PWM脉宽调制，光电检测，霍尔传感器，LCD显示
Abstract
This system bases on the MCU (Micro Controlled Unit) SPCE061A to control the direction
of the automatic motor-driven car, and uses the PWM (Pulse Width Modulation) technology to
control the speed of the motors. The location and distance of the car are detected by the infrared
ray photoelectric detector and Hall sensor. The running time and distance of the car are also
displayed with LCD model meantime.
The structure of the model is simple but reliable.
Key words: Intelligent Control, Motor-driven Car, PWM, Photoelectric
【CN109941127A】一种电动汽车动态无线充电系统拓扑结构的互感优化方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910225103.0(22)申请日 2019.03.25(71)申请人 湖南工业大学地址 412007 湖南省株洲市天元区泰山西路88号交通工程学院(72)发明人 李中启 张敏 袁扬 朱志波 黎嘉俊 田郁然 王振威 (51)Int.Cl.B60L 53/126(2019.01)H02J 50/12(2016.01)H02J 50/40(2016.01)
(54)发明名称一种电动汽车动态无线充电系统拓扑结构的互感优化方法(57)摘要本发明公布了一种电动汽车动态无线充电系统拓扑结构的互感优化方法，它包括以下步骤：建立单发射对四接收线圈结构系统模型：设置线圈主要参数：在不同线圈偏移下，根据单发射对单接收线圈的互感公式计算每个接收线圈与发射线圈之间的互感值；根据单发射对四接收线圈结构的总互感公式求出总互感值；互感值标幺化；判断当前标幺值是否满足要求：将当前标幺值与设定值进行比较，若当前标幺值大于设定值，则将当前总互感值、当前标幺值、当前线圈主要参数保存为设定值；若当前标幺值小于设定值，则进一步调节线圈主要参数，直至当前标幺值大于设定值。本发明可实现接收线圈与发射线圈发生偏移时，接收线圈与发射线圈之间总互感
恒定。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 109941127 A2019.06.28
CN 109941127
A1.一种电动汽车动态无线充电系统拓扑结构的互感优化方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1，建立单发射对四接收线圈结构系统模型：由一个大的发射线圈和四个小的接收线圈构成，四个小的接收线圈放置于同一平面，接收线圈平行于发射线圈；四个接收线圈的结构和大小都相同；S2，设置线圈主要参数：包括铜线半径；谐振频率；发射线圈外径；发射线圈内径；发射线圈匝数；发射线圈之间的间距；接收线圈外径；接收线圈内径；接收线圈匝数；接收线圈之间的间距；S3，总互感计算：在不同线圈偏移下，根据单发射对单接收线圈的互感公式（1）计算每个接收线圈与发射线圈之间的互感值；
电子设计大赛运动小车追踪系统运作设计方案
电子设计大赛运动小车追踪系统
运作设计方案
1. 系统方案设计
1.1 设计任务
（1）制作遥控电动小车，具有遥控前进、转向、倒车功能，可实时显示小
车当前运动速度，并无线传输至遥控器端显示，速度误差小于 10%，小车速度大
于 0.1 米/ 秒。
（2）制作小车位置跟踪节点，可实时测量小车与已知点距离及速度，测量误差小于 10%。
(3) 增加小车运动位置跟踪节点，可在平面进行位置定位，示意图如下 , 定位误差小于 10%。
（4）将各小车位置跟踪节点数据传输至遥控器并进行实时位置显示。
2. 方案论证与选择
2.1 单片机的选定
方案一：采用型号为 AT89C52 的单片机作为主控制器，使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。 AT89C52 是带 4K 字节闪烁可编程擦除只读存储器的低电压、高性能 CMOS8位微处理器。它将多功能 8 位 CPU和闪烁存储器
组合在单个芯片中，为许多控制提供了灵活性高且价格低廉的方案 [3] 。
方案二：采用单片机 C8051F060 作为主控制器， 使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。 C8051F060 系列单片机是美国 CYGNAL 公司推出的一种与 51 系列单片机核兼容的单片机 [4] 。C8051F060 作为新一代 8051 单片机，具有功能强大、体积小、工作稳定等特点，适用于复杂控制系统。
因此选择方案一。
AT89C52是美国 ATMEL公司生产的低电压，高性能 CMOS8位单片机。片含
8kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM）和 256bytes 的随机存储数据存储器（ ROM），器件采用 ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及 8052 产品引脚兼容，片置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash
存储单元，功能强大的 AT89C52单片机适合于许多较为复杂的控制应用场合。
仓储AGV小车的智能无线充电系统设计
仓储AGV小车的智能无线充电系统设计
发布时间：2021-06-16T04:54:11.454Z 来源：《现代电信科技》2021年第1期 作者： 徐杨健 邵清亮 胡琦 王娅娅 冯洪源
[导读] 随着科学技术的不断发展，无线充电技术将会备受关注，在物联网领域，针对物流系统的充电小车的电池容量小，充电方式不安全等问题，研究并设计了仓储小车的无线充电系统设计。
（沈阳航空航天大学电子信息工程学院 沈阳 110136）
摘要：随着科学技术的不断发展，无线充电技术将会备受关注，在物联网领域，针对物流系统的充电小车的电池容量小，充电方式不安全等问题，研究并设计了仓储小车的无线充电系统设计。本文依托采用stm32L4芯片作为小车的主控系统，采用自动检测电量模块，无线
射频技术提出了一种物流分拣小车无线充电的解决方案。对实际的物流系统有很大的现实意义。经过实验验证，该系统具有良好的充电效
率，方案设计基本成功。
关键词：无线充电；AGV；RFID射频识别技术；智能仓储
引言
随着电商购物的火热，快递公司面临着激烈的竞争，在重要节日节点，仓储物流面临着极大的出货分拣量。采用无线充电小车代替人工进行分拣可以减少成本，增大运输效率，当前国内外在智能控制领域已经有了很大进展，但仓储小车的充电系统还没有一个完整的解决
方案，传统的锂电池充电装置多采用有线充电方式，每次充电需要插拔充电器接头，易造成接触不良，漏电等问题，且使用不便、不安全
[1]。采用无线充电方式可以减低对电池容量的需求[2]，基于此，本系统提出使用无线充电为小车的主要充电方式，小车的自动检测电量系统在电量不足时自动寻找可用的充电桩，保证了小车的续航能力，整个系统无线充电结点不外露，使得整个物流运输系统的效率大大提
升，利用读写器直接与数据管理系统相连，当带有电子标签的物体经过读写器时，它的信息会被自动输入到管理系统并进行存储、分析、
处理[3]，采用无线射频识别技术，在小车上安装电子标签，标签内容为货物相关信息[4]，充电桩通过射频识别器能够精确识别AGV小车，
2018年TI杯大学生电子设计竞赛题C-无线充电电动小车
2018年TI杯大学生电子设计竞赛
C题：无线充电电动小车（本科及高职高专）
1. 任务
设计并制作一个无线充电电动车，包括无线充电装置一套。电动小车机械部分可采用成
品四轮玩具车改制。外形尺寸不大于30cm×26cm，高度重量不限。 2．要求
（1）制作一套无线充电装置，其发射器线圈放置在路面。发射器采用具有恒流恒压模式
自动切换的直流稳压电源供电，供电电压为5V，供电电流不大于1A。无线充电接收器安装
在小车底盘上。每次充电时间限定1分钟。 （10分）
（2）制作一个无线充电电动车。电动车使用适当容量超级电容（法拉电容）储能，经
DC-DC变换给电动车供电。车上不得采用电池等其他储能供电器件。 （10分）
（3）充电1分钟后，当电动车检测到无线充电发射器停止充电时，立即自行启动，向前
水平直线行驶，直至能量耗尽，行驶距离不小于1m。 （20分）
（4）充电1分钟后，电动车沿倾斜木工板路面直线爬坡行驶，路面长度不大于1m，斜
坡倾斜角度θ自定。综合多方因素设计，使电动车在每次充电1分钟后，电动车爬升高度
h=lsinθ最大。式中l为小车直线行驶的距离。 （50分）
（5）其他。 （10分）
（6）设计报告： （20分） 项目 主要内容 满分
方案论证 比较与选择，方案描述 3
理论分析与计算 系统相关参数设计 5
电路与程序设计 系统组成，原理框图与各部分的电路图，系统
软件与流程图 5
测试方案与测试结果 测试结果完整性，测试结果分析 5
设计报告结构及规范性 摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性。 2
总分 20 3．说明
（1）DC-DC变换建议采用TI公司TPS63020芯片。
（2）超级电容的容量可根据充电器在1分钟时间充入的电荷量及小车行驶所需电流、时间和重量等因素综合考虑。
（3）行驶距离以小车后轮触地点为定位点。倾斜坡度θ自定。
（4）测试时，要求小车先充电、放电运行数次。保证测试时，小车无预先额外储能。以保证测试公平性。正式测试允许运行两次，取最好成绩记录。违规车辆不予测试。 本文档分享给所需要的相关朋友学习交流使用（5）无线充电电动车是一个比较复杂的工程问题，通过提高充、放电效率，减轻车重，优化电机驱动，适当选取超级电容（法拉电容）容量及路面倾斜角度θ等，提高电动车的爬升高度。
基于STM32的充电系统设计
基于STM32的充电系统设计
摘要：在一些重要的公共建筑的场合，如电梯、大型通讯网络、银行、医疗系统等，不可以轻易断电，否则可能会造成重大的财产损失以及人员伤亡等问题。这时，后备电源可以暂时提供电能从而起到应急的作用。
基于此背景，制作了一个基于STM32的充电保障电源箱。主要包含两大模块，一个是充电模块，以及锂电池监测模块。基于AD/DC-DC/DC逆变技术，充电模块根据锂电池的充电特性以及最佳充电方法，设置了专用的TP5100充电板来输出合适的充电电压、电流提供给锂电池，并设计了过充、过流、过压等保护功能。锂电池监测模块采用STM32单片机来监控电池电量；采用LCD1602显示屏显示锂电池的充电电压、电量；采用蜂鸣器实现电路报警的作用。经过实测验证，该充电保障电源箱可以实现预期的后备电池管理、监测功能。
关键词：充电装置；STM32；锂电池；电压电量监测
1 引言
本设计是基于传统的应急电源上，设计出一款更加便携式的储能电源的充电研究系统。与市场上的一般应急电源相比，接入了交流输入、直流输入的充电模块、以及显示的电路设计，并设计完善的保护和检测系统，可以通过LCD液晶显示屏看到锂电池的充电电压、电量等情况。可以为需要使用紧急电能的用户提供便利、安全且干净的电能[1]。本文所设计的充电保障电源箱的充电系统，可以作为手机、充电宝、USB接口风扇等小型电子设备提供电能。可以任意满足直流和交流充电的需求，也可以用于发生故障或者供电中断的硬件系统临时充电，为解决故障与问题做出了充足的准备。
2 系统总体设计
系统由一块控制芯片和其他电路组成。主要包括主控模块、输入交流电源、输入直流电源模块、锂电池及充电电路、检测电路、显示模块、报警电路。 给锂电池充电的输入电压有两种方式：1、由电网220V交流电经过降压、整流输出合适的直流为锂电池充电板提供电压。实现AC/DC的功能。2、输入任意5-35V直流电，经过稳压电路输出合适的直流电锂电池充电板提供电压[2]。
基于STC15W408AS单片机的无线充电电动小车设计
基于STC15W408AS单片机的无线充电电动小车设计
LIU Jian;WU Yu;LIU Chunxiao;FENG Jun;NI Xiaochang;YANG Xu
【摘 要】当前,新能源成为人们热门专注的话题,电动汽车也变为热门行业产物.相对于电动汽车的有线充电而言,无线充电具有使用方便、安全、可靠、环境适应能力强等优点.本次研究的设计目标是制作一个无线充电电动车,包括无线充电装置一套,发射器采用具有恒流恒压模式自动切换的直流稳压电源供电,供电电压为5V,供电电流不大于1A,充电结束后小车能够自动启动.设计采用xkt-412作为发射模块,t3168作为接收模块,TPS63020作为升压模块.设计结果满足目标的同时,TPS63020作为升压模块的选取大幅度提升了电能利用率,更加节能环保.
【期刊名称】《智能计算机与应用》
【年(卷),期】2019(009)002
【总页数】4页(P231-234)
【关键词】TPS63020芯片;xkt-412无线接收模块;t3168无线充电模块;STC15W408AS单片机
【作 者】LIU Jian;WU Yu;LIU Chunxiao;FENG Jun;NI Xiaochang;YANG Xu
【作者单位】;;;;;
【正文语种】中 文
【中图分类】TP368.1
0 引 言 现如今，汽车已经成为人们出行必不可少的交通运输工具［1］。但是，在汽车产业获得高速发展的同时，也带来了尾气排放污染。目前形势表明，汽车尾气的排放已经成为了国内部分地区的主要大气污染源。结合当前的数据调查显示［2］，以一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫为主的污染气体即已成为汽车排放的主要污染物。中国的汽车使用量随着经济的发展会不断增多。如今，国家正大力提倡绿色可持续性发展，这也同时突显了有关减少汽车尾气排放物课题研究的重要性和紧迫性。
因此，新能源汽车应运而生。新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车［3］。其中包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车。
全国大学电子设计大赛智能小车单片机程序及报告+流程图+管脚说明-4
初始化
静6秒，倒计时，跳转另一主程序
查找寻迹开关
是否要转弯
有雷区标志吗 转到位否
调快 调低速
关光电和小嗽叭
差不多C点过了吗
停车，软延0.2秒，显示中点距和雷数 置标志，保存时间，关时钟2，调用倒计时模块，查询标志，完成后跳转，置标志位，前行。
转弯 前方有障碍物吗 前方有障碍物吗
第二探头前方有障碍物吗
找到光源了吗 前进
确定角度转弯 正了吗？ 前行5秒后停车 Y
Y
Y
Y
Y
转弯
Y Y N
N N N N N N N
N Y Y
刚过雷区吗 Y N
前进1秒