电子设计大赛试题Word文档格式.docx

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LED电子显示屏原理框图

要求

基本要求：

设计并制作LED电子显示屏和控制器。

自制一台16行*64列点阵显示的LED电子显示屏；

自制显示屏控制器，扩展键盘和相应的接口实现多功能显示控制，显示屏亮度连续可调，显示信息时应无闪烁；

显示屏实现实时时间的显示：

星期年月日时分秒；

格式自定。

显示屏实时显示室内温度与湿度；

通过键盘可以实现时间、日期与星期的校正。

发挥部分：

实现和PC机通讯，通过PC机串口直接对显示信息进行更新（须做PC机客户程序）；

实现信息的左右滚屏显示，预存信息的定时循环显示，且信息具有掉电保护；

整点报时；

可以设置多个定时闹铃,非接触止闹；

其他发挥功能。

说明

显示格式和显示信息可以自定义。

电子显示屏LED显示灯只允许使用8*8LED点阵显示模块。

显示屏的显示控制方案和控制器的选择方案任选。

不允许使用LED集成驱动模块。

评分标准

项目

满分

基本要求

设计与总结报告：

方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。

50

完成第

（1）项

15

完成第

（2）项

10

完成第（3）项

完成第（4）项

完成第（5）项

5

发挥部分

车辆检测系统（B题）

设计并制作一车辆检测系统，示意图如图1所示。

图1系统示意图

本系统可以模拟检测公路上运行的车辆，检测的内容包括：

单位时间内通过的车辆数，车辆的平均运行速度，车型（大型车、中型车和小型车），车辆颜色（黑、红和白）。

行驶车辆采用在传送带上的模型代替。

电机速度可调以便于改变车辆的行驶速度，并且必须显示当前车辆的实际行驶速度。

车辆模型分为大中小型车，如图2所示，尺寸为：

大型车模型尺寸：

150mm×

50mm×

50mm（长×

宽×

高）；

中型车模型尺寸：

100mm×

小型车模型尺寸：

高）。

每种车型中必须有黑、白和红三种颜色。

每种颜色的车辆不少于三个。

可显示出某时间段内通过的车辆数；

检测并显示在某时间段内（电机速度固定）的车辆运行速度，相对误差小于±

10%；

统计并显示在某时间段内通过的不同车型的数量（大型车、小型车）；

统计并显示在某时间段内通过的不同颜色的车辆数（黑色车、白色车）。

检测并显示在某时间段内（改变三次电机速度）的车辆平均运行速度，相对误差小于±

统计并显示在某时间段内通过的不同车型的数量（大型车、中型车和小型车）；

统计并显示在某时间段内通过的不同颜色的车辆数（黑色车、红色车和白色车）。

车辆的运行模拟也可用其它方式代替，但是必须可以调速，并采集到实际的速度，以便于同测量速度比较。

主要内容

分数

设计报告

系统方案

整体方案比较

控制方案

设计与论证

设计、计算

误差信号产生

控制理论简单计算

电路设计

系统组成

各种电路图

测试结果

测试数据完整性

测试结果分析

摘要

正文结构完整性

图表的规范性

基本要求实际完成情况

20

隧道自动巡航报警车（C题）

伴随着高速公路的快速发展，高速公路长大隧道的安全运营也成为人们关注的重点。

一般的高速公路隧道管理通过COVI（一氧化碳烟雾）检测器、视频监控以及人工巡查等方式来对隧道进行安全排查。

本题目要求设计一种自动巡航报警车，能够按照一定的路线对沿途经过的隧道进行自动探测和报警的小车来代替固定的COVI检测、视频监控以及人工巡查等检测方式，提高灾害检测的可靠性和实时性，对保护人类的生命财产安全具有很大的意义。

设计一种具有自动巡航功能的一氧化碳、火灾烟雾探测报警车，具有如下功能：

能够按照事先规定的路径按照一定的导航方式（光电导航、磁导航、射频导航、声音导航、图像自主导航）自动寻迹小车，车速度可大于3m/min，转弯半径小于1m，偏航误差小于10cm；

自动导航小车（AGV）具有自动避让障碍功能，当障碍物（人或者其他物体）距离小车1m时小车开始减速，并且鸣笛警报，当障碍物距离小车距离小于0.5m时，小车停止，鸣笛警报声音变快，当障碍物离开时小车继续行走，同时警报声音消除，并且能够显示障碍物的距离；

小车的有效载荷包括一氧化碳、火灾烟雾探测功能，能够实时探测隧道的一氧化碳烟雾；

具有温度感测功能，能够根据沿途经过的点的温度并融合烟雾探测功能进行火灾的多传感器识别，小车能够根据隧道内的亮度自动开关车灯；

具有远程数据传输功能，能够将综合分析的数据进行远程传输，传输距离大于500m，终端设备能够接收隧道数据并进行报警鸣笛。

小车能够自动探测隧道中一氧化碳和烟雾浓度，并且能够根据一氧化碳和烟雾浓度数据综合分析，启动隧道中对应风机运行，并将数据传输。

小车能够根据航迹特征识别所走过的路径位置，将沿途发生火灾的隧道位置自动传输给终端设备。

终端设备能够显示隧道中一氧化碳超标和火灾发生的位置，并能够将火灾时间和位置等数据存储记录。

同时具有根据长期巡航的数据分析易发生事故隧道的功能。

无

得分

50分

完成第1项

15分

完成第2项

完成第3项

10分

完成第4项

20分

智能电动小车（D题）

设计制作直流电驱动小车，车体尺寸：

长度不大于30cm，宽度不大于20cm，驱动形式不限，具有自动循迹、壁障功能。

基本部分

参赛小车在最短时间内完成图1所示的路线：

ABCDA，在A处停车，可设置诱导线。

完成用时最少和停车误差最小者得分较高。

图1

如图2所示，在小车的行走路径上任意设置一个硬物障碍（体积15cm×

15cm×

15cm），参赛小车按图2所示的路线：

ABCA（或ADCA），可设置诱导线，小车在CA段自动绕过障碍，自动回到指定路径上（障碍周围不能设置引导线），并继续行走返回A处停车。

图2

发挥部分

自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。

自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。

参赛小车放置在测试场地的任意位置，如图3所示，在A处设置一个诱导源（光源或声源），小车在诱导源的引导下能够自动回到A处，并按指定路径ABCDA行走，并在A处停车。

图3

30分

升降旗控制系统（E题）

设计一个自动控制升降旗系统，该系统能够自动控制升旗和降旗，升旗时，在旗杆的最高端（终点端）自动停止；

降旗时，在最低端自动停止。

自动控制升降旗系统的模型如图所示。

旗帜的升降由电动机驱动，该系统设置2个控制按键：

上升键和下降键。

旗帜可用大于100克的重物代替。

按下上升按键后，国旗匀速上升，同时流畅地演奏国歌；

上升到最高端时自动停止上升，国歌停奏；

按下下降按键后，国旗匀速下降，降旗的时间不放国歌，下降到最低端时自动停止。

能在指定的位置上自动停止。

为避免误动作，国旗在最高端时，按上升键不起作用；

国旗在最低端时，按下降键不起作用。

升降旗的时间均为43秒钟，与国歌的演奏时间相等，同时，旗从旗杆的最下端上升到顶端。

降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。

实时显示旗帜所在的高度，以厘米为单位，误差不大于2厘米。

增设一个开关，由开关控制是否是半旗状态，该状态由一发光二极管显示。

半旗状态（根据《国旗法》）。

升旗时，按上升键，奏国歌，国旗从最低端上升到最高端之后，国歌停奏，然后自动下降到总高度的2/3高度处停止；

降旗时，按下降键，国旗先从2/3高度处上升到最高端，再自动从最高端下降到底之后自动停止，国歌停奏。

不论旗帜是在顶端还是在底端，关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变。

要求升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下，升降旗时间的调整范围是30—120秒钟，步进1秒。

此时国歌停奏。

实时显示升降旗的时间，到达2端点后，时间保持10秒后清零。

完成第5项

其它创新

伏安特性测试仪（F题）

设计并制作一个简易伏安特性测试仪器。

电压扫描输出，扫描范围连续可调，最大峰值小于24V。

采用液晶显示特性曲线，显示效果便于读数。

电压、电流坐标可独立缩放显示。

能够自动计算用户输入电压值对应的动态电阻和静态电阻值。

采用触摸屏实现人机交互。

其它。

方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析

实际制作完成情况

特色与创新

车辆防盗报警器（G题）

（非电类）

设计制作一个电动车辆防盗报警器。

（1）采用无线电密码遥控，无障碍条件下遥控距离不得小于60m；

（2）具有防盗设定功能，报警时间不得低于2min；

（3）具有解除防盗设定功能；

（4）具有提醒遥控者防盗器进入设定或解除设定功能。

（1）进入设定或解除设定时配以灯光闪烁；

（2）报警器报警时配以语音提示“有人偷车啦”。

理论分析与计算

电路与程序设计

测试方案与测试结果

设计报告结构及规范性