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2011年全国大学生电子设计竞赛
1. 赛题要求和分类
1.1 赛题要求
在“全国大学生电子设计竞赛组委会官方网站”所公布的“全国大学生电子设计竞赛章程”、“关于组织2011年全国大学生电子设计竞赛的通知”和“2011年全国大学生电子设计竞赛命题原则及征题要求”中可以看到:
(1)命题范围
应以电子技术(包括模拟和数字电路)应用设计为主要内容。可以涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP、可编程器件、EDA软件的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景,并考虑到目前教学基本内容和新技术应用趋势。
(2)命题要求
竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。题目原则上应包括基本要求部分和发挥部分,从而使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求部分的设计工作,又能便于优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。
(3)题目类型
① 综合题。综合题应涵盖模-数混合电路,可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用,并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用;
② 专业题。专业题是侧重于某一专业(如计算机、通信、自控、电子技术应用等)的题目;
③ 电路题。电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目;
④ 新型器件和集成电路应用题。新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用;
⑤ 电子产品和仪器初步设计题。常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。
不同类型的题目之间,在难易程度上允许有差别。
1.2 历届竞赛已经出现过的赛题分类
全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2009年已经成功地举办了9届。从9届电子设计竞赛的赛题来看,53个赛题可以归纳成7类,即:
(1)电源类:(7题)简易数控直流电源(第一届),直流稳压电源(第二届)等。
(2)信号源类:(5题)实用信号源的设计和制作(第二届),波形发生器(第五届),电压控制LC振荡器(A题)(第六届)等。
(3)高频无线电类:(7题)简易无线电遥控系统(第二届),调幅广播收音机(第三届),短波调频接收机(第四届),调频收音机(第五届)等。
(4)放大器类:(9题)实用低频功率放大器(第二届),高效率音频功率放大器(第五届),宽带放大器(B题)(第六届)等。
(5)仪器仪表类:(12题)简易电阻、电容和电感测试仪(第二届),简易数字频率计(第三届),频率特性测试仪(第四届),数字式工频有效值多用表(第四届),简易数字存储示波器(第五届),低频数字式相位测量仪(C题)(第六届),简易逻辑分析仪(D题)(第六届)等。
(6)数据采集与处理类:(4题)多路数据采集系统(第一届),数字化语音存储与回放系统(第四届),数据采集与传输系统(第五届)等。
(7)控制类:(9题)水温控制系统(第三届),自动往返电动小汽车(第五届);简易智能电动车(E题)(第六届);液体点滴速度监控装置(F题)(第六届)等。
从以上赛题可见,试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点。涉及到的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、可编程逻辑器件、EDA设计等;实践性教学环节有:电子线路实验课、微机原理实验课、课程设计、生产实习等;可选用的器件有:晶体管、集成电路、大规模集成电路、单片机、可编程逻辑器件等;设计手段必须采用现代电子设计方法与开发工具,如VHDL语言、Xilinx Foundation Series EDA工具、 单片机编程器等。不难看出,电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平,又引导高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。
表1 历届竞赛已经出现过的赛题
赛题类型 |
题目 |
电源类赛题(7题) |
简易数控直流电源(1994年A题) |
直流稳压电源(1997年A题) | |
数控直流电流源(2005年F题) | |
三相正弦波变频电源(2005年G题) | |
开关稳压电源(2007年本科组E题) | |
光伏并网发电模拟装置(2009年A题) | |
电能搜集充电器(2009年E题) | |
信号源类赛题(5题) |
实用信号源的设计和制作(1995年B题) |
波形发生器(2001年A题) | |
电压控制LC振荡器(2003年A题) | |
正弦信号发生器(2005年第七届A题) | |
信号发生器(2007年H题高职高专组) | |
高频无线电类赛题(7题) |
简易无线电遥控系统(1995年C题) |
调幅广播收音机(1997年D题) | |
短波调频接收机(1999年D题) | |
调频收音机(2001年F题) | |
单工无线呼叫系统(2005年D题) | |
无线识别装置(2007年B题本科组) | |
无线环境监测模拟装置(2009年D题) | |
放大器类赛题(9题) |
实用低频功率放大器(1995年A题) |
测量放大器(1999年A题) | |
高效率音频功率放大器(2001年D题) | |
宽带放大器(2003年B题) | |
程控滤波器(2007年D题本科组) | |
可控放大器(2007年I题高职高专组) | |
数字幅频均衡的功率放大器(2009年F题) | |
低频功率放大器(2009年G题高职高专组) | |
宽带直流放大器(2009年C题) | |
仪器仪表类赛题(12题) |
简易电阻、电容和电感测试仪(1995年D题) |
简易数字频率计(1997年B题) | |
数字式工频有效值多用表(1999年B题) | |
频率特性测试仪(1999年C题) | |
简易数字存储示波器(2001年B题) | |
低频数字式相位测量仪(2003年C题) | |
简易逻辑分析仪(2003年D题) | |
集成运放参数测试仪(2005年B题) | |
简易频谱分析仪(2005年C题) | |
音频信号分析仪(2007年A题本科组) | |
数字示波器(2007年C题本科组) | |
积分式直流数字电压表(2007年G题高职高专组) | |
数据采集与处理类赛题(4题) |
多路数据采集系统(1994年B题) |
数字化语音存储与回放系统(1999年E题) | |
数据采集与传输系统(2001年E题) | |
LED点阵书写显示屏(2009年H题高职高专组) | |
控制类赛题(9题) |
水温控制系统(1997年C题) |
自动往返电动小汽车(2001年C题) | |
简易智能电动车(2003年E题) | |
液体点滴速度监控装置(2003年F题) | |
悬挂运动控制系统(2005年E题) | |
电动车跷跷板(2007年F题本科组) | |
电动车跷跷板(2007年J题高职高专组) | |
声音引导系统(2009年B题) | |
模拟路灯控制系统(2009年I题高职高专组) |
2. 各类赛题的主要特点、主要知识点和一些建议
2.1 “放大器类”赛题
在9届电子设计竞赛中,“放大器类赛题” 除了1994年外,其它每届都有,共有9题: ① 实用低频功率放大器(1995年A题);② 测量放大器(1999年A题);③ 高效率音频功率放大器(2001年D题);④ 宽带放大器(2003年B题);⑤ 程控滤波器(2007年D题本科组);⑥ 可控放大器(2007年I题高职高专组);⑦ 宽带直流放大器(2009年C题);⑧ 数字幅频均衡的功率放大器(2009年F题);⑨ 低频功率放大器(2009年G题)。
其中:与音频功率放大器有关的有4题。与宽带放大器有关的有2题。与直流、低频放大器有关的有3题。
比较历届赛题可以看到, “放大器类”赛题的要求是越来越高,如:
在“程控滤波器(2007年D题本科组)”中要求放大器电压增益为60dB,输入信号电压振幅为10mV。制作“简易幅频特性测试仪”,其扫频输出信号的频率变化范围是100Hz~200kHz,频率步进10kHz。
在“数字幅频均衡的功率放大器(2009年F题)” 中要求:当输入正弦信号vi电压有效值为5mV、功率放大器接8W电阻负载(一端接地)时,要求输出功率≥10W。功率放大电路的-3dB通频带为20Hz~20kHz。功率放大电路的效率≥60%。
宽带放大器(2003年B题)”中要求3dB通频带10kHz~6MHz,最大增益≥58dB (3dB通频带10kHz~6MHz,最大输出电压有效值≥6V,数字显示输出正弦电压有效值。
“宽带直流放大器(2009年C题)” 中要求最大电压增益AV≥60dB,输入电压有效值Vi≤10 mV。放大器的输入电阻≥50W,3dB通频带0~10MHz;负载电阻(50±2)W,最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V。
注意:放大器同时也是各赛题中一个必不可少的组成部分。
历届的 “放大器类赛题” (包括其他赛题)中使用到的一些放大器(包含OP)芯片有:
AD526精确程控放大器ADI公司,www.analog.com
AD603,低噪声、90 MHz可变增益放大器.,ADI公司,www.analog.com
AD605双通道、低噪声、单电源可变增益放大器,ADI公司,www.analog.com
AD620低漂移、低功耗仪表放大器,增益设置范围1~10000 ADI公司,www.analog.com
AD783,采样保持电路,ADI公司,www.analog.com
AD811高性能视频运算放大器(电流反馈型宽带运放),ADI公司,www.analog.com
AD818高速低噪声电压反馈型运放,ADI公司,www.analog.com
AD8011 300 MHz、1 mA 电流反馈放大器,ADI公司,www.analog.com
AD8056双路、低成本、300 MHz电压反馈型放大器ADI公司,www.analog.com
AD8564,四路7 ns单电源高速比较器,ADI公司,www.analog.com
AC524/AC525 5~500 MHz级联放大器,teledyne 公司,www.teledyne-cougar.com
BUF634,250mA高速缓冲器,TI公司,javascript:;
CA3140单运算直流放大器,Intersil Corporation,www.intersil.com
HFA1100 850MHz、低失真电流反馈放大器,Intersil Corporation,www.intersil.com
INA118精密低功耗仪表放大器,TI公司,javascript:;
LF356 JFET输入运算放大器,National Semiconductor Corpora,www.national.com
LM311具有选通信号的差动比较器,National Semiconductor Corpora,www.national.com
LF356,JFET输入运算放大器,National Semiconductor Corpora,www.national.com
LM393电压比较器,National Semiconductor Corpora,www.national.com
LM7171高速电压反馈运算放大器,National Semiconductor Corpora,www.national.com
LM358/LM158/LM258/LM2904双运算放大器,National Semiconductor Corpora,www.national.com
LM2902,LM324/LM324A,LM224/ LM224A四运算放大器,National Semiconductor Corpora,www.national.com
LT1210
MAX4256,UCSP封装、单电源、低噪声、低失真、满摆幅运算放大器,Maxim公司,www.maxim-ic.com.cn
MAX912, MAX913单/双路、超高速、低功耗、精密的TTL比较器,Maxim公司,www.maxim-ic.com.cn
MAX477 ,300MHz、高速运算放大器,Maxim公司,www.maxim-ic.com.cn
MAX427/ MAX437低噪声、高精度运算放大器,Maxim公司www.maxim-ic.com.cn
MAX900高速、低功耗、电压比较器,Maxim公司www.maxim-ic.com.cn
NE5532双路低噪声高速音频运算放大器,TI公司,javascript:;
NE5534低噪声高速音频运算放大器,TI公司,javascript:;
OP27低噪声、精密运算放大器ADI公司,www.analog.com
OP37低噪声、精密运算放大器ADI公司,www.analog.com
OPA637,精密、高速、 低漂移 、高增益放大器,TI公司,javascript:;
OPA637,精密、高速、 低漂移 高增益放大器,TI公司,javascript:;
OPA642高速低噪声电压反馈型运放,TI公司,javascript:;
OPA690,宽带50MHz、电压反馈运算放大器,TI公司,javascript:;
OPA690 高速、电压反馈型运放(大于等于50MHz),TI公司,javascript:;
PGA202KP,数字可编程仪表放大器,TI公司,javascript:;
THS3091单路高压低失真电流反馈运算放大器,TI公司,javascript:;
THS3092高压低失真电流反馈运算放大器,TI公司,javascript:;
TL084,JFET 输入运算放大器,TI公司,javascript:;
µA741标准线性放大器,TI公司,javascript:;
以上各放大器IC和OP的更多资料,可以登录有关网站查询得到(以运算放大器的型号为关键词)。
(1)主攻“放大器类”赛题方向的同学在训练过程中,以历届赛题为基础,完成相关模块的设计制作,以备竞赛需要。
放大器原理简单,制作困难,电源、屏蔽、PCB设计等都有要求,处理不当,就会引起自激振荡。
(2)主攻“放大器类”赛题方向的同学还应该注意与放大器特性和指标参数测试有关的仪器仪表的设计与制作。一些赛题会包含这方面的内容,如2007年D题程控滤波器。
(3)主攻其他方向的同学,也应注意信号处理放大器的设计与制作。
2.2 “高频无线电类”赛题
在9届电子设计竞赛中,“高频无线电类赛题” 除了1994年外,每届都有:
l 简易无线电遥控系统(1995年C题)
l 调幅广播收音机(1997年D题)
l 短波调频接收机(1999年D题)
l 调频收音机(2001年F题)
l 电压控制LC振荡器(2003年A题)(该题也可以划在信号源类)
l 单工无线呼叫系统(2005年D题)
l 无线识别装置(2007年B题本科组)
l 无线环境监测模拟装置(2009年D题本科组)
赛题的频率范围:几MHz ~ 40MHz
注意:制作“高频无线电类”赛题通常是不允许采用现成的RF模块的。
从最近几届的赛题来看,主攻“高频无线电类”赛题方向的同学除了需要掌握模拟电路、数字电路、单片机电路和电子测量电路的知识外,还需要了解:
l RF(射频)接收电路设计与制作
l RF(射频)发射电路设计与制作
l RF(射频)小信号放大器电路设计与制作
l RF(射频)功率放大器(A~E类)电路设计与制作
l RF(射频)信号检测电路设计与制作
l LC振荡器电路设计与制作
l VCO(压控振荡器)电路设计与制作
l PLL(锁相环)电路设计与制作
l FM调制与解调电路设计与制作
l ASK调制与解调电路设计与制作
l FSK调制与解调电路设计与制作
l 电路之间的阻抗匹配设计与制作
l 天线阻抗匹配的设计与制作
l 电感线圈的设计与制作
l RF 电路的PCB设计与制作
“高频无线电类”赛题中所涉及到的一些知识点,对有些专业的同学来讲,在专业课程中是没有的,需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础,盲人摸象,行动一定会有困难。
另外,“高频无线电类”赛题的实践性要求很强,例如电感线圈的位置、线圈之间的间距、PCB的导线长短等都会对电路参数带来影响。站在岸上是学不会游泳的。制作“高频无线电类”赛题作品,实践经验很重要。建议从简单的基本的高频无线电类电路做起,如简单的无线电收发电路、PLL-VCO电路等,通过一些作品的制作和训练,找到感觉,积累实践经验。
2.3 “仪器仪表类”赛题
在9届电子设计竞赛中,“仪器仪表类赛题” 除了1994年和2009年外,其它每届都有,共有12题:简易电阻、电容和电感测试仪(1995年D题);简易数字频率计(1997年B题);数字式工频有效值多用表(1999年B题);频率特性测试仪(1999年C题);简易数字存储示波器(2001年B题);低频数字式相位测量仪(2003年C题);简易逻辑分析仪(2003年D题);集成运放参数测试仪(2005年B题);简易频谱分析仪(2005年C题);音频信号分析仪(2007年A题本科组);数字示波器(2007年C题本科组);积分式直流数字电压表(2007年G题高职高专组)。
如果将信号源类赛题(4题)也包括进来,如实用信号源的设计和制作(1995年B题);波形发生器(2001年A题);正弦信号发生器(2005年第七届A题);信号发生器(2007年H题高职高专组)。
仪器仪表类赛题是电子设计竞赛中出现的最多类型的赛题。
从历届的赛题来看,主攻“仪器仪表类”赛题方向的同学需要了解和掌握:
(1)目前已经出现过的赛题,基本上在实验室都可以看到和用到的,赛题的基本工作原理与测量和测试方法,这一方面的知识可以从产品说明书和使用手册中获得。
(2)注意同一类型的仪器仪表,其工作原理与测量和测试方法可能不同,例如电压的测量低频交流电压和高频交流电压测量的方法就完全不同;例如频率、周期的测量等。选择合适的工作原理与测量和测试方法是赛题能否制作成功和获得好的竞赛成绩的关键。
(3)赛题中涉及到的一些基本电路有:
输入电路:分压器、前置放大器;ADC电路;微控制器(单片机、FPGA、ARM、DSP);DAC;键盘与开关电路,LED与液晶显示器;电源电路等。
(4)“仪器仪表类”赛题也在其他赛题中出现,例如2007年的“程控滤波器(D题)”就要求制作一个“简易幅频特性测试仪”,电源类赛题中的电压电流测量。
(1)选择已经出现过的一些赛题做一些训练;主要训练这类赛题的共用部分,如微控制器、ADC/DAC、放大器、电源等。
(2)主攻“仪器仪表类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力,考虑一下:
① 还有哪些实验室的仪器仪表没有在赛题中没有出现过?如阻抗分析仪、网络分析仪等,在培训过程中可以事先训练一下。
② 已经出现过的一些赛题,考虑一下哪些可能会在放大器、高频等赛题中出现?
③ 已经出现过的一些赛题,考虑一下哪些可能在指标和功能方面会有哪些变化?如简易电阻、电容和电感测试仪等赛题。
④ 已经出现过的一些赛题,考虑一下哪些可能在制作要求方面会有哪些变化?
2.4 “控制类”赛题
在9届电子设计竞赛中,“控制类赛题” 除了1994和1995年外,其它每届都有,共有9题:① 水温控制系统(1997年C题);② 自动往返电动小汽车(2001年C题);③ 简易智能电动车(2003年E题);④ 液体点滴速度监控装置(2003年F题);⑤ 悬挂运动控制系统(2005年E题);⑥ 电动车跷跷板(2007年F题本科组);⑦ 电动车跷跷板(2007年J题高职高专组);⑧ 声音引导系统(2009年B题);⑨ 模拟路灯控制系统(2009年I题)。其中与电动小车有关的有6题。
从历届竞赛的情况来看“控制类”赛题是参加队最多的。
从历届的赛题来看,主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握:
(1)系统控制方案和算法设计
(2)微控制器电路模块制作和编程:如:AT89S52、MSP
(3)微控制器外围电路模块制作和编程:如键盘及LED数码管显示器模块、RS-485总线通信模块、CAN总线通信模块、无线收发器电路模块、ADC模块、DAC模块等等。
(4)传感器电路模块制作和编程:如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。
(5)电机控制电路模块制作和编程:如直流电机驱动模块(L298 N)、 步进电机驱动模块(L297+L298N,TA8435H)、舵机控制模块、光电隔离模块等等。
(6)放大器电路模块制作:小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器
(7)电源电路模块制作
(8)电动小车制作
(1)“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点,特别是有关自动控制理论与算法方面,对有些专业的同学来讲,在专业课程中是没有的,需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础,盲人摸象,行动一定会有困难。
“系统控制方案和算法设计”是控制类赛题的重点,对于不同的赛题,控制目的和要求都是不相同的,其“系统控制方案和算法设计”也都是不相同的。而“系统控制方案和算法设计”往往决定该赛题能否成功的关键之一。在训练过程中可以选择一些往届的赛题,适当做一些修改,进行培训。
(2)随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展,电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高,在竞赛规则中对微控制器选型、电路模块的采用的限制、“最小系统”的定义、“性价比”与“系统功耗”指标要求等也出现了一些变化。根据目前的竞赛规则,训练过程中制作的一些功能模块是可以在竞赛中使用的。建议训练过程中,对历届赛题中经常出现的基本电路和功能模块(如直流电机驱动模块、 步进电机驱动模块、传感器模块等)进行设计与制作,制作和掌握这些模块的使用,为竞赛做好充分的准备。
(3)根据我们在培训过程中对学生的了解,主攻“控制类”赛题方向的同学通常对数字信号处理掌握较好,而对模拟电路、小信号处理(如2009的音频信号)缺乏训练。模拟电路知识是电子设计竞赛中的一个重点。控制类赛题也不会是纯数字量处理(如全部都是开关动作),从2007、2009的赛题就可以看到这个趋势。主攻“控制类”赛题方向的同学需要注意和加强模拟电路方面的训练。
(4)主攻“控制类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力,考虑一下还有可能出现什么控制类的赛题,还有可能出现什么样的控制算法,还有哪些传感器可能被使用(如图像识别传感器模块、色彩传感器模块、电子罗盘模块等),在培训过程中事先训练一下。
2.5 “电源类”赛题
在9届电子设计竞赛中,电源类赛题有7题:① 简易数控直流电源(1994年A题);② 直流稳压电源(1997年A题);③ 数控直流电流源(2005年F题);④ 三相正弦波变频电源(2005年G题);⑤ 开关稳压电源(2007年本科组E题);⑥ 光伏并网发电模拟装置(2009年A题);⑦ 电能搜集充电器(2009年E题)
比较历届赛题可以看到, “电源类”赛题从DC→AC,而且设计要求是越来越高。例如:
2005年G题“三相正弦波变频电源”要求:
(1)输出频率范围为20Hz~100Hz的三相对称交流电,各相电压有效值之差小于0.5V;
(2)当输入电压为198V~242V,负载电流有效值为0.5~3A时,输出线电压有效值应保持在36V,误差的绝对值小于1%;
(3)设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路,测量误差的绝对值小于5%;
(4)变频电源输出频率在50Hz以上时,输出相电压的失真度小于5%;
(5)具有过流保护(输出电流有效值达
2009年A题“光伏并网发电模拟装置”要求:
(1)具有最大功率点跟踪(MPPT)功能:RS和RL在给定范围内变化时,使
(2)具有频率跟踪功能:当fREF在给定范围内变化时,使uF的频率fF=fREF,相对偏差绝对值不大于1%。
(3)DC-AC变换器的效率,使
(4)具有输入欠压保护功能,具有输出过流保护功能。
从历届“电源类”赛题来看,主攻“电源类”赛题方向的同学需要了解:
l 变频电源、PWM开关电源等工作原理、系统结构和电路组成
l AC电源变压器的设计与制作
l 高频开关电源变压器的设计与制作
l AC整流和滤波电路设计与制作
l 斩波和驱动电路设计与制作
l 逆变和驱动电路设计与制作
l 电流、电压检测电路设计与制作
l 过流和过压保护电路设计与制作
l 真有效值检测电路设计与制作
l ADC和DAC电路设计与制作
l DC-DC升压型开关电源电路设计与制作
l DC-DC降压型开关电源电路设计与制作
l 直流稳压电路设计与制作
l 单片机、FPGA、ARM最小系统电路设计与制作
l 微控制器外围电路(显示器、键盘、开关等)的设计与制作
“电源类””赛题中所涉及到的一些知识点,对有些专业的同学来讲,在专业课程中是没有的,需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础,盲人摸象,行动一定会有困难。
另外,“电源类””赛题的实践性要求很强,例如变压器的制作,特别是高频开关电源变压器的制作,电感线圈的设计与制作、PCB的设计等。
站在岸上是学不会游泳的。建议从简单的基本的电源类电路做起,如简单的直流稳压器电路等,通过一些作品的制作和训练,找到感觉。
(1)主攻“电源类”赛题方向的同学在训练过程中,以历届赛题为基础,可以选择已经出现过的一些赛题做一些训练;主要训练这类赛题的共用部分,如变压器、AC-DC、滤波器、微控制器、ADC/DAC等。完成相关模块的设计制作,以备竞赛需要。
(2)主攻“电源类”赛题方向的同学还应该注意与电源特性和指标参数测试有关的仪器仪表的设计与制作。一些赛题会包含这方面的内容,如2007年本科组E题“开关稳压电源”要求测量输出电压和电流。
(3)主攻“电源类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力,考虑一下:
① 还有哪些“电源类”的赛题在竞赛中没有出现过?如大功率电流源等,在培训过程中事先训练一下。
② 已经出现过的一些赛题,考虑一下哪些可能会在放大器、仪器仪表、高频、控制类等赛题中出现?
③ 已经出现过的一些赛题,考虑一下哪些可能在指标和功能方面会有哪些变化?如效率、稳定度、输出功率等。
④ 已经出现过的一些赛题,考虑一下哪些可能在制作要求方面会有哪些变化?
(4)主攻其他方向的同学,也需要注意电源的设计与制作。
2.6 高职高专类赛题的特点
从2007年开始,本科院校的赛题与高职高专院校赛题是分开的,高职高专院校单独出题,2007年和2009年2届共出了7题:
1. 积分式直流数字电压表(2007年G题高职高专组)
2. 信号发生器(2007年H题高职高专组)
3. 可控放大器(2007年I题高职高专组)
4. 电动车跷跷板(2007年J题高职高专组)
5. 低频功率放大器(2009年G题高职高专组)
6. LED点阵书写显示屏(2009年H题高职高专组)
7. 模拟路灯控制系统(2009年I题高职高专组)
分析和对比本科组与高职高专院校赛题,可以清楚的看到高职高专院校赛题“赛题的重点在电路设计与制作,赛题的工作原理,系统方案清晰明了,不是竞赛的重点”。例如:
信号发生器(2007年H题高职高专组)与本科组赛题:实用信号源的设计和制作(1995年B题),波形发生器(2001年A题),正弦信号发生器(2005年第七届A题)类似。
可控放大器(2007年I题高职高专组)与本科组赛题:宽带放大器(2003年B题),程控滤波器(2007年D题本科组)类似。
低频功率放大器(2009年G题高职高专组)与本科组赛题:实用低频功率放大器(1995年A题),高效率音频功率放大器(2001年D题)类似。
电动车跷跷板(2007年J题高职高专组)与本科组赛题:电动车跷跷板(2007年F题)类似。
模拟路灯控制系统(2009年I题高职高专组)可以看到本科组赛题:自动往返电动小汽车(2001年C题)的影子。
积分式直流数字电压表(2007年G题高职高专组)赛题的工作原理、系统结构与基本电路可以在“电子测量与仪器仪表”类的教材中找到。
“制作技能”是竞赛作品制作成功的基础,需要加强训练,这一点很重要。
建议训练过程中,对历届赛题中经常出现的基本电路和功能模块(如单片机最小系统和外围电路模块、放大器电路模块、电源电路模块、步进电机/直流电机驱动模块、传感器模块等)进行设计与制作,制作和掌握这些模块的使用,为竞赛做好充分的准备。
3. 电子设计竞赛必须掌握的一些基本技能
3.1 制作中需要的一些基本技能
全国大学生电子设计竞赛试题包括理论设计、实际制作与调试等内容,既考虑到教学的基本内容要求,又适当了反映新技术和新器件的应用,竞赛试题一般都要求完成一个完整的电子系统的设计与制作,全面测试学生运用基础知识的能力、实际设计制作能力和独立工作能力。
全国大学生电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛,而是在一个半封闭、相对集中环境和限定时间内,由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的作品,作品能否制作成功是竞赛能否取得好的成绩的关键,而制作中需要的一些基本技能则是整个制作的基础。
制作中需要的一些基本技能包含有:
l 元器件的选用
l 印制电路板的设计与制作
l 元器件的安装与焊接
l 导线加工、连接、成型和导线端子的焊接
l 整机装配流程
l 电子测量仪器的使用
l 各种电参数测量
l 调试与故障检测
l EDA工具的使用等
例如:电阻元件的选用需要掌握:
l 电阻器的分类
l 电阻器的参数和标注方法
l 电阻器的选用主要参数:电阻值,额定功率,高频特性,质量等级和质量系数,各种电阻器的主要应用范围(如金属膜和金属氧化膜电阻器的高频性能好,线绕型电阻器的额定功率大,但不能用于高频(50kHz以上))
l 电阻器应用时应注意的问题:电阻器的安装形式,降额应用,防静电,脉冲峰值电压,辅助绝缘等。
例如:印制电路板的设计与制作需要掌握:
l 印制电路板基础知识:印制电路板的类型,元器件封装形式,导线宽度与间距,焊盘和过孔(导孔),网络、中间层和内层
l 印制电路板的设计步骤:规划电路板,设置PCB设计环境和定义边框,引入网络表和修改元器件封装,布置元器件位置,布线规则设置,自动布线及手工调整,文件保存及打印输出
l 元器件的布局:元器件的布局一般要求,核心元件位置,电磁屏蔽,通风散热,机械强度,可调元器件的布局
l 印制电路板的布线: 印制板的基本布线方法和布线的一般要求,印制导线走向与形状,引线元器件焊盘的形状和尺寸,表面安装元器件的焊盘形状和尺寸,大面积铜箔的处理
l 印制电路板的制作:打印菲林纸,曝光,显影,腐蚀,打孔,穿孔,沉铜,表面处理
l 钻孔和扩孔:钻孔和扩孔时应注意的一些问题
例如:元器件的安装与焊接需要掌握:
l 电子元器件安装前的预处理:电子元器件的引线镀锡,引线成型
l 电子元器件的安装:安装形式以及安装时应注意的一些问题
l 常用焊接工具与焊接材料:电烙铁,焊料,焊剂,拆焊工具,其它辅助工具
l 手工焊接的基本方法:电烙铁和焊锡丝的握拿方式,插装式元器件焊接操作的基本步骤,插装式元器件焊点质量检查,表面安装元器件的焊接方法
l 焊接过程中应注意的一些问题:印制电路板的焊接,接线柱的焊接,开关、插接件等铸塑元件的焊接,继电器、波段开关等弹片类元件的焊接,集成电路的焊接 ,表面安装元器件的焊接
l 拆焊:插装式元器件的拆焊,SMT元器件的拆焊
例如:电参数测量需要掌握:
l 电压测量:交流电压的参数,常用电压测量仪器,低频交流电压的测量,高频交流电压的测量,噪声电压的测量
l 分贝的测量:分贝的定义,绝对电平 ,音量单位(VU),分贝值的测量方法
l 信号参数测量:信号波形的观测,信号频率特性的测量,交流信号的幅度测量,包含有交流信号的直流电压幅度测量,幅度测量误差,信号周期或时间的测量,脉冲信号的脉冲宽度测量,脉冲信号的脉冲上升沿和下降沿时间测量,两个信号时间差的测量,示波器延迟特性对脉冲波形测量的影响,相位差的测量,利用示波器的X-丫功能测量
l 时间和频率的数字测量:频率测量,周期测量,时间间隔的测量,脉冲计数,频率比的测量,时间和频率的数字测量应注意的一些问题
l 电路性能参数测量:如音频电路频率特性的测量,音频功率放大器最大不失真功率的测量,立体声双通道信号的相位差测量等
l 噪声对测量的影响:噪声产生的原因,公共阻抗耦合干扰及其抑制,空间电磁耦合干扰及其抑制
l 接地对测量的影响
例如:在故障检测时,如果掌握和了解故障检测的方法,可以得到事半功倍的效果。故障检测的一般方法:
l 直观检查法
l 接触检查法
l 电阻检查法
l 熔焊修理法
l 测量电压电流法
l 波形观察法
l 信号输入法(干扰检查法)
l 分割测试法
l 部件替代法
l 电容旁路法
l 变动可调元件法
l 加热检查法
在电子设计竞赛中,必须掌握的一些基本技能如果要求每个参赛队员都做到,还是有一定困难的,但一个参赛队有3个同学,分工合作,应该可以掌握。要想获得好的竞赛成绩,也必须掌握。
全国大学生电子设计竞赛作品由基本制作部分、发挥制作部分和设计总结报告3部分组成,总分150分设计总结报告是电子设计竞赛作品的一个重要组成部分,占总分的1/3,即50分。注意:从2007年开始有一个变化,不同赛题的设计总结报告的评分项目和评分标准是不同的。从2007年开始,竞赛分为本科组和高职高专组分别出题进行比赛,高职高专组的设计总结报告为20分。具体评分要求可以参考历届赛题。
设计总结报告的评分是一个独立环节,评分过程是在作品通过专家测试后进行。学生的设计总结报告是以密封的形式提供给专家组,专家参照由全国大学生电子设计竞赛组委会提供的评分标准进行评分。
设计总结报告的评分项目由方案设计与论证、理论计算、电路图及设计文件、测试方法与数据、结果分析、设计总结报告的工整性等六个方面组成。
设计总结报告是每个参赛小组都必须提供的文件。
电子设计竞赛的设计总结报告由前置部分、主体部分和附录部分3个部分组成。
① 前置部分包括:题名,中文摘要,中文关键词,英文摘要,英文关键词,目录
② 主体部分包括:系统方案比较与设计,理论分析与计算,单元电路设计与计算,程序设计,系统测试,结论,参考文献
③ 附录部分包括:系统操作说明,元器件明细表,仪器设备清单,电原理图,PCB图,程序清单
有关设计总结报告的更多内容请才参考“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛技能训练(第2版)”相关章节。
4. 在电子设计竞赛中需要准备几种微控制器?
在电子设计竞赛中,单片机、FPGA、嵌入式处理器、DSP都可以使用,但对于每个参赛队,如果要求单片机、FPGA、嵌入式处理器、DSP全部都掌握,而且能够在竞赛中熟练的使用是存在一定困难的。
分析历届获奖作品,大多数的作品采用“单片机+FPGA”都可以完成。嵌入式处理器(俗称的ARM)多是作为一款性能更好的单片机使用,没有使用操作系统。DSP在获奖作品中也有使用。
单片机是大学生电子设计竞赛中应用最多的微控制器,从往届获奖作品中来看,有各种不同型号的单片机在作品中被使用,如:AT
根据竞赛要求,单片机(包括FPGA、ARM、DSP)最小系统是可以采用成品板的,通常在赛题要求中会对其提出一些限制性的要求,如“最小系统”主要包含单片机、ADC、DAC、存储器等。
随着新技术新器件的出现,2009年全国大学生电子设计竞赛全国专家组讨论认为竞赛涉及的“最小系统”内涵应随着技术发展而变化,对于这个问题要本着与时俱进的原则,可以通过竞赛命题具体的约束条件予以调控。责任专家们建议不宜统一给出明确的“最小系统”定义,这样可能会限制学生、束缚命题,但也必须以合适的方式及早向社会表明专家组的基本态度,如竞赛命题对今年的竞赛作品将增加“性价比”与“系统功耗”指标要求,以此方式间接调控参赛学校对准备“万能化”竞赛装置的攀比追逐。在命题要求中引入“性价比”指标要求,这项建议对于调控“最小系统”使用具有积极作用。本着节能原则,专家提出设计作品应有“系统功耗”的指标要求。“系统功耗”是“性价比”的某一量化评测指标,增加这两项指标要求,得到了专家们的普遍首肯。(http://www.nuedc.com.cn/news.asp)
根据增加的“性价比”与“系统功耗”这两个指标的要求,设计时应根据赛题需要选择合适的单片机(包括FPGA、ARM、DSP)最小系统,采用不同的最小系统满足设计要求。
建议可以准备“通用的单片机最小系统+低功耗的单片机最小系统”,例如“AT89S52最小系统+低功耗的C
4.2 FPGA选型
FPGA是现场可编程门阵列(Field Programable Gate Array)的简称,目前世界上有十几家生产CPLD/FPGA的公司,其中最大的三家是:Altera,Xilinx,Lattice,其中Altera和Xilinx占有了60%以上的市场份额。
Altera公司目前有两种免费软件可以下载:
MaxplusII Baseline版:支持30,000门以下所有设计,支持原理图,AHDL语言,支持波形仿真,时间分析,编程下载.约
QuartusII Web版:支持Altera绝大多数器件设计,支持原理图,HDL语言,支持波形仿真,时间分析,编程下载,和全版本的功能相差不大。
QuartusII Web版的 License申请:任何用户都可以用网卡号申请5个月的免费license,到期后可以继续申请。
对于新手,Altera培训中心可以提供各种学习资料下载,Altera代理商还为用户提供免费设计培训课程。
(2)Xilinx的FPGA
Xilinx公司是FPGA的发明者,是最大可编程逻辑器件供应商之一。 Xilinx的主流FPGA分为两大类,一种侧重低成本应用,容量中等,性能可以满足一般的逻辑设计要求,如Spartan系列;还有一种侧重于高性能应用,容量大,性能能满足各类高端应用,如Virtex系列,用户可以根据自己实际应用要求进行选择。 在性能可以满足的情况下,优先选择低成本器件。
Xilinx公司还有很多仍然在广泛使用的可编程器件产品,如:SpartanIIE, SpartanII, Spartan, Virtex-II,Virtex-II pro,VirtexE, XV4000等等。
开发软件
Xilinx IP 核 : Xilinx公司拥有非常完整的IP库
对于新手,Xilinx培训中心可以提供软件使用和设计进阶等学习资料下载 。
Lattice在PLD领域发展多年,拥有众多产品系列,目前主流产品是 ispMACH4000,MachXO系列CPLD和LatticeEC/ECP系列FPGA,此外,在混合信号芯片上,也有诸多建树,如可编程模拟芯片ispPAC,可编程电源管理,时钟管理等 。
开发软件
ispLever:Lattice推出的最新一代PLD集成开发软件,取代ispEXPERT,成为FPGA和PLD设计的主要工具。
ispDesignEXPERT:ispEXPERT System是Lattice早期的集成环境。在ispEXERT System中可以进行VHDL,Verilog及ABEL语言的设计输入,综合,适配,仿真和在系统下载。
License申请:javascript:;
对于新手,Lattice培训中心可以提供软件使用和设计进阶等学习资料下载 。如ispLever5.0软件使用介绍(中文),Flash;ispDesignEXPERT学习资料(中文),855K。
FPGA器件选型应注意的一些问题有:
4.3 嵌入式微处理器(ARM)选型
嵌入式微处理器(Embedded Micro Processing Unit,EMPU)由通用计算机中的CPU发展而来,嵌入式微处理器只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。通常嵌入式微处理器把CPU、ROM、RAM及I/O等做到同一个芯片上。32位微处理器采用32位的地址和数据总线,其地址空间达到了232=4GB。目前主流的32位嵌入式微处理器系列主要有ARM系列、MIPS系列、PowerPC系列等。属于这些系列的嵌入式微处理器产品很多,有千种以上。
要选择好一款适合的嵌入式微处理器,需要考虑的因素很多,除了考虑硬件接口以外,还需要考虑与其相关的操作系统、开发软件的支持、配套的开发工具、仿真器和资料,以及使用者对该微处理器的了解程度、工作经验等。
嵌入式微处理器选型时需要考虑的一些问题如下:
选芯片时应选择知名的半导体公司的产品,一个好的公司的技术支持能力相对也会比较有保证。
另外,应选择市面上使用较广的芯片,这将会有比较多的共享资源,给开发带来许多便利。
近年来,嵌入式系统在竞赛作品中也有使用,如:ARM LPC2138(2007年A题,音频信号分析仪)、ARM LPC2132(2007年H题,信号发生器)等。但基本上没有使用操作系统,而是直接在芯片级进行开发,对内部的寄存器、接口等进行编程控制。仅作为一个性能更好的微控制器(MCU)使用。
目前国内有许多公司生产ARM开发板,并且能够提供相关的开发工具与参考资料,在电子设计竞赛中,对于初学ARM的学生来说,建议:选择成品的ARM开发板,对于初学者而言是一个正确的选择。
建议可以准备“通用的ARM最小系统开发板”,例如“LPC214x(LPC
4.4 DSP的选型
DSP 的主要供应商目前主要有TI,ADI,Motorola,Lucent和Zilog 等公司,其中TI 占有最大的市场份额。DSP选型时主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、以及片内的资源(如定时器的数量、I/O 口数量、中断数量、DMA 通道数)等。
ADI公司的DSP:ADI公司的也生产系列DSP产品,例如:SHARC® 处理器,ADSP-21xx 系列处理器。ADI公司支持中国区合作伙伴推出了低价位的本地开发工具,以减少客户开发和优化DSP系统的评估及开发成本,降低ADI公司DSP处理器的学习开发门槛。本地的开发工具由多家合作伙伴提供,包括从仿真器到开发板系列,支持最新的ADI公司DSP处理器
近年来,DSP系统在竞赛作品中也有使用,如:TM320LF
目前国内有许多公司生产DSP开发板,并且能够提供相关的开发工具与参考资料,对于初学者而言是一个正确的选择。
注意:作为一般院校的大三本科学生,DSP掌握起来并能够熟练的在竞赛中使用,还是有一定难度的。
4.5 建议每个参赛队准备
l 通用的单片机最小系统+低功耗的单片机最小系统+FPGA
或者
l 通用的ARM最小系统+低功耗的单片机最小系统+FPGA
5. 在电子设计竞赛中需要准备什么样的模块?
根据竞赛规则,在竞赛中可以使用事先准备好的模块。建议各参赛队可以根据自己的主攻方向,在培训过程中适当的制作一些模块备用。如:
(1)微控制器电路模块: 如AT89S52单片机 PACK板,ATmega128单片机PACK板,ATmega8单片机PACK板,C
(2)微控制器外围电路模块:如:键盘及LED数码管显示器模块,RS-485总线通信模块,CAN总线通信模块,不同速率和位数的ADC模块,DAC模块等。
(3)放大器电路模块:低频和高频小信号放大器模块、功率放大器模块, 滤波器电路模块等。
(4)传感器电路模块:如:反射式光电传感器模块, 超声波发射与接收模块, 温湿度传感器模块 ,基于AD5933的阻抗测量模块,音频信号检测模块,金属传感器模块等。
(5)电机控制电路模块:如:基于L298N的直流电机驱动模块,基于L297+L298N的步进电机驱动模块,AC电机调速模块等。
(6)信号发生器电路模块: 如:基于MAX038的函数信号发生器模块,基于AD98xx DDS的信号发生器模块,压频转换模块等。
(7)电源电路模块:如:整流电路模块,线性稳压电源模块,升压和降压DC-DC电路模块等。
6. 找到和选择合适的IC器件对取得好的竞赛成绩很重要
6.1 竞赛题目中对新型IC器件的选择应用有明确要求
在“全国大学生电子设计竞赛组委会”所公布的“关于组织2011年全国大学生电子设计竞赛的通知”和“2011年全国大学生电子设计竞赛命题原则及征题要求”中可以看到“竞赛题目及要求”、“命题原则及要求”。其中:
(1)命题范围
应以电子技术(包括模拟和数字电路)应用设计为主要内容。可以涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP、可编程器件、EDA软件的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景,并考虑到目前教学基本内容和新技术应用趋势。
(2)命题要求
竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。题目原则上应包括基本要求部分和发挥部分,从而使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求部分的设计工作,又能便于优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。
(3)题目类型
① 综合题,应涵盖模-数混合电路,可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用,并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用;
② 侧重于某一专业(如电子信息、计算机、通信、自控、电子技术应用等)的题目;
③ 侧重于模拟电路、数字电路、电力电子技术等课程内容的题目;
④ 侧重于新型集成电路应用的题目;
⑤ 侧重于常用电子产品和电子仪器初步设计的题目。
6.2 历届赛题中对新型IC器件的要求与器件的选择
6.2.1 2009年全国大学生电子设计竞赛试题声音导引系统(B题)
赛题要求设计并制作一声音导引系统。在赛题中明确要求本题必须采用组委会提供的电机控制ASSP芯片(型号MMC-1)实现可移动声源的运动。
电机控制ASSP芯片(型号MMC-1)的芯片资料由组委会在竞赛开题时在网上提供。
6.2.2 2009年全国大学生电子设计竞赛试题“宽带直流放大器(C题)”
赛题要求
设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源。
(1)基本要求
① 电压增益AV≥40dB,输入电压有效值Vi≤20mV。AV可在0~40dB范围内手动连续调节。
② 最大输出电压正弦波有效值Vo≥2V,输出信号波形无明显失真。
③ 3dB通频带0~5MHz;在0~4MHz通频带内增益起伏≤1dB。
④ 放大器的输入电阻≥50W,负载电阻(50±2)W。
⑤ 设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。
(2)发挥部分
① 最大电压增益AV≥60dB,输入电压有效值Vi≤10 mV。
② 在AV=60dB时,输出端噪声电压的峰-峰值VONPP≤0.3V。
③ 3dB通频带0~10MHz;在0~9MHz通频带内增益起伏≤1dB。
④ 最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V,输出信号波形无明显失真。
⑤ 进一步降低输入电压提高放大器的电压增益。
⑥ 电压增益AV可预置并显示,预置范围为0~60dB,步距为5dB(也可以连续调节);放大器的带宽可预置并显示(至少5MHz、 10MHz 两点)。
⑦ 降低放大器的制作成本,提高电源效率。
⑧ 其他(例如改善放大器性能的其它措施等)。
(3)放大器输出功率管的选择
根据赛题要求:“放大器的负载电阻(50±2)W,在3dB通频带0~10MHz,最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V,输出信号波形无明显失真。”很明显,赛题要求设计一个宽带大功率的输出放大器,要同时满足输出电压幅度(Vo≥10V)和输出电流要求(负载电阻50W),采用一般的电路结构和器件很难实现,如何选择放大器输出电路的功率器件就很重要了。
从全国获一等奖的作品(第9届全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编)可以看到,选择的功率输出放大器的器件有:THS3091、THS3092,AD811+LT1210,BUF634,电路结构多采用多管并联形式。
这些器件的资料可以在相关网站中找到:
THS3091:http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ths3091.html
THS3092:http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ths3092.html
LT1210:http://www.linear.com/product/LT1210
BUF634:javascript:;
赛题要求
设计并制作程控滤波器,其组成如图D-1所示。放大器增益可设置;低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设置。
图D-1程控滤波器组成框图
(1)基本要求
① 放大器输入正弦信号电压振幅为10 mV,电压增益为40 dB,增益10 dB步进可调,通频带为100 Hz~40 kHz,放大器输出电压无明显失真。
② 滤波器可设置为低通滤波器,其一3 dB截止频率fc在1~20 kHz范围内可调,调节的频率步进为1 kHz,2fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30 dB,RL=1 kΩ。
③滤波器可设置为高通滤波器,其-3 dB截止频率fc在1~20 kHz范围内可调,调节的频率步进为1 kHz,0. 5fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30 dB,RL=1 kΩ。
④ 电压增益与截止频率的误差均不大于10%。
⑤ 有设置参数显示功能。
(2)发挥部分
① 放大器电压增益为60 dB,输人信号电压振幅为10 mV ;增益10 dB步进可调,电压增益误差不大于5%。
② 制作一个4阶椭圆低通滤波器,带内起伏≤1 dB,-3 dB通带为50 kHz,要求放大器与低通滤波器在200 kHz处的总电压增益<5 dB,-3 dB通带误差不大于5%。
③ 制作一个简易幅频特性测试仪,其扫频输出信号的频率变化范围是100 Hz~200 kHz,频率步进为10 kHz。
(3)滤波器芯片的选择
根据赛题要求:“低通滤波器,其一3 dB截止频率fc在1~20 kHz范围内可调;高通滤波器,其-3 dB截止频率fc在1~20 kHz范围内可调;4阶椭圆低通滤波器-3 dB通带为50 kHz;在200 kHz处的总电压增益<5 dB。”很明显,要满足赛题要求如何选择滤波器电路结构和选择合适的IC芯片就很重要了
比较全国获一等奖的作品(2007全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编)可以看到,获索尼杯的作品选择采用的滤波器IC芯片是LTC1608,与其他获奖作品采用MAX297和MAX262/3、OP电路组成的有源滤波器电路结构比较,在降低电路的复杂程度和提高电路的性能指标上,采用LTC1608专用滤波器芯片构成的电路有明显的优势。
LTC1608器件的资料可以在相关网站中找到:
LTC1608:http://www.linear.com/product/LTC1608
赛题要求
设计并制作一个电动车跷跷板,在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200~
图F-1起始状态示意图
图F-2平衡状态示意图
(1)基本要求
在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:
① 电动车从起始端A出发,在30 s内行驶到中心点C附近。
② 60 s之内,电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态,保持平衡5s,并给出明显的平衡指示。
③ 电动车从②中的平衡点出发,30 s内行驶到跷跷板末端B处(车头距跷跷板末端B不大于
④ 电动车在B点停止5s后,1 min内倒退回起始端A,完成整个行程。
⑤ 在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。
(2)发挥部分
将配重固定在可调整范围内任一指定位置,电动车完成以下运动:
① 将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点
图F-3自动驶上跷跷板示意图
② 电动车在跷跷板上取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5s以上。
③ 将另一块质量为电动车质量10%~20%的块状配重放置在A至C间指定的位置,电动车能够重新取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5s以上。
④ 电动车在3 min之内完成①~③全过程。
⑤ 其他。
(3)倾角传感器的选择
在赛题的基本要求和发挥部分都要求:“电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态,保持平衡5s,并给出明显的平衡指示。”很明显,赛题要求设计一个角度测量的电路,要满足赛题要求,如何选择角度测量的传感器就很重要了。
从全国获一等奖的作品(2007全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编)可以看到,选择的角度测量的传感器有:SCA103T数字式倾角传感器,Accustar电子倾角传感器,角SCA
6.2.5 2003年全国大学生电子设计竞赛试题“宽带放大器(B题)”
赛题要求设计并制作一个宽带放大器。
赛题要求
(1)基本要求
① 输入阻抗≥1kΩ;单端输入,单端输出;放大器负载电阻
② 3dB通频带10kHz~6MHz,在20kHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB。
③ 最大增益≥40dB,增益调节范围10dB~40dB(增益值6级可调,步进间隔6dB,增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB),需显示预置增益值。
④ 最大输出电压有效值≥3V,数字显示输出正弦电压有效值。
⑤ 自制放大器所需的稳压电源。
(2)发挥部分
① 最大输出电压有效值≥6V。
② 最大增益≥58dB (3dB通频带10kHz~6MHz,在20kHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB),增益调节范围10dB~58dB(增益值9级可调,步进间隔6dB,增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB),需显示预置增益值。
③ 增加自动增益控制(AGC)功能,AGC范围≥20dB,在AGC稳定范围内输出电压有效值应稳定在 4.5V≤Vo≤5.5V内(详见说明4)。
④ 输出噪声电压峰-峰值VoN ≤0.5V。
⑤ 进一步扩展通频带、提高增益、提高输出电压幅度、扩大AGC范围、减小增益调节步进间隔。
⑥ 其它。
(3)宽带、增益可调整的放大器IC的选择
根据赛题要求:“最大输出电压有效值≥6V。最大增益≥58dB (3dB通频带10kHz~6MHz)。AGC范围≥20dB”很明显,赛题要求设计一个宽带、增益可调整的放大器。
从全国获一等奖的作品(2003全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编)可以看到,选择的宽带、增益可调整的放大器的器件为AD603。
为满足“最大输出电压有效值≥6V。”多数采用分立器件构成的输出放大器电路,也有采用AD818IC芯片的电路形式。
AD603的资料可以在相关网站中找到:
javascript:;zh/other-products/militaryaerospace/ad603/products/product.html
(4)比较
① 要求的带宽更宽
2009年:3dB通频带0~10MHz ;
2003年:3dB通频带10kHz~6MHz);
② 增益更大
2009年:最大电压增益AV≥60dB;
2003年:最大增益≥58dB;
③ 输出功率更大
2009年:负载电阻(50±2)W。最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V ;
2003年:最大输出电压有效值≥6V。
④ 使用器件
a. 宽带、增益可调整的放大器IC的选择:
从2003年的AD603,扩展到2009年的AD603、LMH6624、VCA810、OPA690、OPA2846、AD815等。
b. 功率输出放大器IC的选择:
从2003年的分立器件,扩展到2009年的THS3091、THS3092,AD811+LT1210,BUF634等,电路结构多采用多管并联形式。
7. 培训教材选择
全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材:
① “全国大学生电子设计竞赛 系统设计”
② “全国大学生电子设计竞赛 电路设计”
③ “全国大学生电子设计竞赛 制作实训”
④ “全国大学生电子设计竞赛 技能训练”
⑤ “全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”
⑥ “全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践”
“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”系列教材由黄智伟编著,北京航空航天大学出版社,2011.1出版
7.1 规划教材由来
全国大学生电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛,而是在一个半封闭、相对集中环境和限定时间内,由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的作品,作品能否制作成功是竞赛能否取得好的成绩的关键。竞赛有其内在的规律和特点。
为满足高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、电气控制类等专业学生参加全国大学生电子设计竞赛的需要,我们编写了“全国大学生电子设计竞赛 系统设计”、“全国大学生电子设计竞赛 电路设计”、“全国大学生电子设计竞赛 技能训练”和“全国大学生电子设计竞赛 制作实训”、 “全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”、 “全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践”系列丛书。该系列丛书从2006年出版以来,已多次印刷,一直是全国各大专院校大学生电子设计竞赛训练的首选教材之一。随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展,近几年来,特别是从2007年以来,电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高。2009年对竞赛规则与要求也出现了一些变化,如对“最小系统” 的定义、“性价比”与“系统功耗”指标要求等。为适应新形势下的全国大学生电子设计竞赛的要求与特点,需要对该系列丛书的内容进行修订与补充。
7.2 规划教材内容
“全国大学生电子设计竞赛 系统设计(第2版)”一书,在详细分析了历届全国大学生电子设计竞赛题目类型与特点基础上,用47个系统设计实例,系统介绍了电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类和控制类7大类作品的设计要求、系统方案、电路设计、主要芯片、程序设计等内容。通过对这些设计实例进行系统方案分析、单元电路设计、集成电路芯片选择,可使学生全面、系统地掌握电子设计竞赛作品的系统设计的基本方法,培养学生系统分析、开发创新的能力。
“全国大学生电子设计竞赛 电路设计(第2版)”一书,在详细分析了历届全国大学生电子设计竞赛题目的设计要求及所涉及的电路基础上,精心挑选了传感器应用电路、信号调理电路、放大器电路、信号变换电路、射频电路、电机控制电路、测量与显示电路、电源电路、单片数据采集系统9类140多个电路设计实例,系统介绍了每个电路设计实例所采用的集成电路芯片的主要技术性能与特点、芯片封装与引脚功能、内部结构、工作原理和应用电路等内容。通过这些电路设计实例,可使学生全面、系统地掌握电路设计的基本方法,培养学生电路分析、设计和制作的能力。由于各公司生产的集成电路芯片类型繁多,限于篇幅,本书仅精选了其中的很少部分,“抛砖引玉”,读者可根据电路设计实例举一反三,利用在参考文献中给出的大量的公司网址,查询到更多的电路设计应用资料。
“全国大学生电子设计竞赛 技能训练(第2版)”一书,从7个方面,系统介绍了元器件的种类、特性与选用原则和注意问题;印制电路板的设计基本原则、设计工具和印制电路板的制作;元器件、导线、电缆、线扎和绝缘套管的安装工艺和焊接工艺;电阻、电容、电感、晶体管等基本元器件的检测,电压和电平的测量,信号参数测量,时间和频率的测量,电路性能参数测量,噪声和接地对测量的影响;电子产品调试基本方法,故障检测的一般方法,模拟电路的调试与故障检测,数字电路的故障检测,整机的调试与故障检测;设计总结报告写作的基本格式、写作要求与示例;赛前培训、赛前题目分析和赛前准备等内容。可使学生全面、系统地掌握在电子竞赛作品制作过程中必需的一些基本技能。
“全国大学生电子设计竞赛 制作实训(第2版)”一书, 介绍了70多个制作实例,指导学生完成SPCE
“全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”以全国大学生电子设计竞赛中所需要的常用电路模块为基础,介绍了43个电路模块和5个系统设计实例,包括AT89S52、ATmega128、ATmega8、C
“全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践” 以ARM嵌入式系统在全国大学生电子设计竞赛应用所需要的知识点为基础,介绍了LPC214x ARM微控制器的最小系统的设计与制作;介绍了键盘及LED数码管显示器电路、汉字图形液晶显示器模块、触摸屏模块、 LPC214x的ADC和DAC、定时器/计数器和脉宽调制器(PWM)、直流电机、步进电机和舵机驱动电路、光电传感器、超声波传感器、图像识别传感器、色彩传感器、电子罗盘、倾角传感器、角度传感器、 E2PROM 24LC256和SK-SDMP3 模块、nRF905的无线收发器电路模块及CAN总线模块电路与LPC214x ARM微控制器的连接、应用与编程;介绍了基于ARM微控制器的随动控制系统、音频信号分析仪、信号发生器和声音导引系统的设计要求、总体方案设计、系统各模块方案论证与选择、理论分析及计算、系统主要单元电路设计和系统软件设计。介绍了ADS1.2和MDK集成开发环境、工程的建立、程序的编译、HEX文件的生成及ISP下载。该书突出了ARM嵌入式系统应用的基本方法,以实例为模板,培训学生掌握ARM嵌入式系统在电子设计竞赛中的应用。本书所有实例程序都通过验证,相关程序清单可以在北航出版社“下载中心 ”下载。
7.3 规划教材特点
本系列丛书特点是以全国大学生电子设计竞赛所需要的知识点和竞赛技能为基础,内容丰富实用,叙述简洁清晰,工程性强,突出了设计制作竞赛作品的方法与技巧。“系统设计”、“电路设计”、“技能训练”、“制作实训”、“常用电路模块制作”和“ARM嵌入式系统应用设计与实践”六本书互为补充,构成一个完整的训练体系。
“全国大学生电子设计竞赛 系统设计(第2版)” 通过对历年的竞赛设计实例进行系统方案分析、单元电路设计、集成电路芯片选择,全面系统地介绍电子设计竞赛作品的基本设计方法,目的是使学生建立一个“系统概念”,在电子设计竞赛中能够尽快的拿出系统设计方案。
“全国大学生电子设计竞赛 电路设计(第2版)” 通过对9类140多个电路设计实例所采用的集成电路芯片的主要技术性能与特点、芯片封装与引脚功能、内部结构、工作原理和应用电路等内容进行介绍,目的是使学生全面、系统地掌握电路设计的基本方法,能够在电子设计竞赛中尽快的“找到”和“设计”出适用的电路。
“全国大学生电子设计竞赛 技能训练(第2版)”通过对元器件的选用,印制电路板的设计与制作,元器件和导线的安装和焊接;元器件的检测,电路性能参数的测量,模拟电路、数字电路和整机的调试与故障检测,设计总结报告的写作,培训学生全面、系统地掌握在电子竞赛作品制作过程中必需的一些基本技能。
“全国大学生电子设计竞赛 制作实训(第2版)”与“技能训练”相结合,通过单片机最小系统、FPGA最小系统、模拟电路、数字电路、高频电路、电源电路等30多个制作实例,掌握主要元器件特性、电路结构、印制电路板、制作步骤、调试方法、性能测试方法等内容,培养学生制作、装配、调试与检测等基本技能,使其具有一定的实际动手能力,能够顺利的完成电子设计竞赛作品的制作。
“全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”指导学生完成电子设计竞赛中所常用的微控制器电路模块、微控制器外围电路模块、放大器电路模块、传感器电路模块、电机控制电路模块、信号发生器电路模块和电源电路模块的制作,所制作的模块可以直接在竞赛中使用。
“全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践”以ARM嵌入式系统在全国大学生电子设计竞赛应用所需要的知识点为基础,以LPC214x ARM微控制器最小系统为核心, 以LED、LCD和触摸屏显示电路,ADC和DAC电路,直流电机、步进电机和舵机的驱动电路,光电、超声波、图像识别、色彩识别、电子罗盘、倾角传感器、角度传感器,E2PROM,SD卡,无线收发器模块,CAN总线模块的设计制作与编程实例为模板,目的使学生能够简单、快捷的掌握ARM系统,并且能够在电子设计竞赛中应用。
本系列丛书可以作为参加电子设计竞赛学生的训练教材,也可以作为高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、电气控制类等专业学生参加各类电子制作、课程设计、毕业设计的教学参考书,以及电子工程技术人员和电子爱好者进行电子电路设计与制作的参考书。
7.4 全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材的购买
全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材可以直接在当当网和卓越网等网站和新华书店购买。
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参考价格:
书名 |
标价(元) |
当当网(元) |
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全国大学生电子设计竞赛 制作实训 |
39 |
32 |
30.40 |
全国大学生电子设计竞赛 系统设计 |
59 |
48.4 |
46 |
全国大学生电子设计竞赛 电路设计 |
49.50 |
40.60 |
38.1 |
全国大学生电子设计竞赛 技能训练 |
42 |
34.4 |
36 |
全国大学生电子设计竞赛 常用模块制作 |
42 |
34.4 |
32.8 |
全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践 |
39 |
32 |
28.90 |
下面的这一部分内容供参考:
全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材
“全国大学生电子设计竞赛系列丛书”
图书封面和目录
全国大学生电子设计竞赛系统设计
目录
第1章 电源类作品系统设计
1.1三相正弦波变频电源设计
1.2 数控直流电流源设计
1.3 直流稳压电源设计
1.4 简易数控直流电源设计
1.5 开关稳压电源
1.6光伏并网发电模拟装置
第2章 信号源类作品系统设计
2.1 正弦信号发生器设计
2.2 电压控制LC振荡器设计
2.3 波形发生器设计
2.4 实用信号源设计
第3章 高频无线电类作品系统设计
3.1单工无线呼叫系统设计
3.1.6 20dB衰减器的设计
3.2 调频收音机设计
3.3 短波调频接收机设计
3.4调幅广播收音机设计
3.5 简易无线电遥控系统设计
3.7 无线环境监测模拟装置
第4章 放大器类作品系统设计
4.1 宽带放大器设计
4.2 高效率音频功率放大器设计
4.3 测量放大器设计
4.4 实用低频功率放大器设计
4.5 宽带直流放大器
4.6 低频功率放大器
第5章 仪器仪表类作品系统设计
5.1 简易电阻、电容和电感测试仪设计
5.2 简易数字频率计设计
5.3 频率特性测试仪设计
5.4 数字式工频有效值多用表设计
5.5 简易数字存储示波器设计
5.6 低频数字式相位测量仪设计
5.7 简易逻辑分析仪设计
5.7.4 8位输入电路设计
5.8 集成运放综合参数测试仪
5.8.4 运放参数测试电路设计
5.8.5 单位增益带宽测试电路设计
5.8.6 DDS信号源电路设计
5.9 简易频谱分析仪
5.9.8 检波器电路设计
第6章 数据采集与处理类作品系统设计
6.1 数据采集与传输系统设计
6.1.3 8路模拟信号的产生与A/D变换器电路设计
6.1.7 3dB带宽为30~50 kHz的带通滤波器电路设计
6.2 数字化语音存储与回放系统设计
6.3 多路数据采集系统设计
第7章 控制类作品系统设计
7.1 悬挂运动控制系统设计
7.2 简易智能电动车设计
7.3液体点滴速度监控装置设计
7.4 自动往返电动小汽车设计
7.5 水温控制系统设计
全国大学生电子设计竞赛 电路设计(第2版)
目录
第1章 传感器应用电路设计
1.1 温度传感器应用电路设计
1.2 湿度传感器应用电路设计
1.3 压力传感器应用电路设计
1.4 磁场传感器应用电路设计
1.5 液位传感器应用电路设计
1.6 超声波传感器应用电路设计
1.7 转速传感器应用电路设计
1.8 加速度传感器应用电路设计
1.9 光电传感器应用电路设计
1.10 电流传感器应用电路设计
1.11 电容传感器应用电路设计
1.12 角度传感器应用电路设计
1.14电子罗盘应用电路设计
1.16 环境亮度传感器应用电路设计
1.17 光学接近传感器应用电路设计
1.18 霍尔元件应用电路设计
1.19 位置传感器电路设计
1.20冲击传感器电路设计
第2章 信号调理电路设计
2.1 桥式传感器信号调理电路设计
2.2 温度传感器信号调理电路设计
2.3 可编程的信号调理电路设计
2.4 压力传感器信号调理电路设计
2.5 电压/电流变送器电路设计
第3章 放大器电路设计
3.1 仪表放大器电路设计
3.2 FET输入仪表放大器电路设计
3.3 差分放大器电路设计
3.4 隔离放大器电路设计
3.5 可编程增益放大器电路设计
3.6 采样/保持放大器电路设计
3.7 宽带放大器电路设计
3.8 宽带功率放大器电路设计
3.9 麦克风放大器电路设计
3.10 音频功率放大器电路设计
3.11对数放大器电路设计
第4章 信号变换与产生电路设计
4.1 乘法器应用电路设计
4.2 V/F(电压/频率)和F/V(频率/电压)变换电路设计
4.3 数字电位器电路设计
4.4 信号发生器电路设计
第5章 射频电路设计
5.1 低噪声放大器(LNA)电路设计
5.2 射频功率放大器(RFPA)电路设计
5.3 混频器电路设计
5.4. 调制与解调电路设计
5.5. 锁相环(PLL)电路设计
5.6 直接数字频率合成器(DDS)电路设计
5.7 单片发射与接收电路设计
第6章 电机控制电路设计
6.1 直流电机控制电路设计
6.2 无刷直流电机控制电路设计
6.3步进电机驱动电路设计
6.4 异步电动机控制专用电路设计
6.5 单相交流通用电动机控制专用电路设计
6.6 MOSFET/IGBT开关器件驱动电路设计
第7章 测量与显示电路设计
7.1 数字电压表电路设计
7.2 真有效值测量电路设计
7.3 电能计量电路设计
7.4 射频功率测量电路设计
7.5 相位差测量电路设计
7.6 阻抗测量电路设计
7.7 显示器驱动电路设计
第8章 电源电路设计
8.1 开关电源电路设计
8.2 DC-DC变换电路设计
8.3 恒流源电路设计
第9章 ADC驱动和DAC输出电路设计
9.1 专用ADC驱动IC电路设计
9.2 采用OP构成的ADC驱动电路设计
9.3 DAC输出电路设计
9.4 ADC和 DCA电压基准电路设计
参考文献
全国大学生电子竞赛技能训练
目录
第1章 元器件的选用
1.1电阻(位)器
1.2电容器
1.3电感线圈
1.4 变压器
1.5 二极管
1.6三极管
1.7 场效应管
1.8 晶闸管(可控硅)
1.9 光电耦合器
1.10 霍耳元件
1.11 显示器件
1.12 集成电路
1.13 石英晶体
1.14 电声器件
1.15 继电器
1.16电子元器件的电浪涌防范措施
第2章 印制电路板的设计与制作
2.1 印制电路板基础知识
2.2 印制电路板的设计步骤
2.3元器件的布局
2.4 印制电路板的布线
2.5 印制电路板的制作
2.6 锉削
2.7 钻孔和扩孔
第3章 元器件的安装与焊接
3.1电子元器件安装前的预处理
3.2电子元器件的安装
3.3常用焊接工具与焊接材料
3.4手工焊接的基本方法
3.5 焊接过程中应注意的一些问题
3.6 拆焊
3.7 导线加工
3.8 导线的连接
3.9 导线成型
3.10 导线端子的焊接
3.11 整机装配流程
3.12 静电保护
第4章 参数测量
4.1 电子测量基础知识
4.2 元器件的检测
4.3电压测量
4.4 分贝的测量
4.5 信号参数测量
4.6 时间和频率的数字测量
4.7电路性能参数测量
4.8噪声对测量的影响
4.9 接地对测量的影响
第5章 调试与故障检测
5.1电子产品调试
5.2 故障检测的一般方法
5.3 模拟电路的调试与故障检测
5.4 数字电路的故障检测
5.5整机的调试与故障检测
第6章 设计总结报告写作
6.1 设计总结报告的评分标准
6.2 设计总结报告写作的基本要求
6.3 设计报告写作示例
第7章 赛前准备
7.1 赛前培训
7.2 赛题解析
7.3 赛前准备工作
参考文献
全国大学生电子设计竞赛制作实训
目录
第1章 单片机制作实训
1.1 SPCE
1.2 AT89S52 单片机最小系统
1.3 ADuC845 单片数据采集最小系统
1.4 PIC
第2章 模拟电路制作实训
2.1 运算放大器基本运算电路
2.2 有源低通滤波器
2.3 单通道音频功率放大器
2.4 双通道音频功率放大器
2.5 语音录放器
2.6 语音解说文字显示系统
第3章 数字电路制作实训
3.1 FPGA最小系统
3.2 彩灯控制器
第4章 高频电路制作实训
4.1 射频小信号放大器
4.1.2 2SK241GR的主要特性
4.2 射频功率放大器
4.2.4 2SC1970的主要特性
4.3 VCO(压控振荡器)
4.4 PLL-VCO环路
4.5 调频发射器
4.6 调频接收机
第5章 信号发生器制作实训
5.1 DDS信号发生器
5.2 函数信号发生器
第6章 电源电路制作实训
6.1 DC-DC升压变换器
6.2 开关电源
6.3 交流固态继电器
全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作
目录
第1章 微控制器电路模块制作
1.1 AT89S52单片机 PACK板
1.2 ATmega128单片机PACK板
1.3 ATmega8单片机PACK板
1.5 LM3S615 ARM CortexTM-M3微控制器PACK板
1.6 LPC2103 ARM 7微控制器PACK板
第2章 微控制器外围电路模块制作
2.1 键盘及LED数码管显示器模块
2.2 RS-485总线通信模块
2.3 CAN总线通信模块
2.4 基于ADS930的8位30MHz采样速率的ADC模块
2.5 基于MCP3202的12位ADC模块
2.6 基于DAC904 14-Bit 165MSPS的DAC模块
2.7 基于THS5661 12Bit 100MSPS的DAC模块
2.8 基于 TLV5618 双12Bit DAC模块
第3章 放大器电路模块制作
3.1 基于MAX4016+ THS3902的放大器模块
3.2 基于AD624的信号调理模块
3.3基于AD603的放大器模块
3.4基于AD8055的放大器模块
3.5基于AD811的放大器模块
3.6 基于ICL7650/53的放大器模块
3.7 宽带可控增益直流放大器模块
3.8 基于LM386的音频放大器模块
3.9 基于TEA2025的音频功率放大器模块
3.10 D类放大器模块
3.11 菱形功率放大器模块
3.12 基于BUF634的宽带功率放大器模块
3.13 滤波器模块
第4章 传感器电路模块制作
4.1 反射式光电传感器模块
4.1.1 3路反射式光电传感器模块
4.1.2 8路反射式光电传感器模块电路和PCB
4.2 超声波发射与接收模块
4.3 温湿度传感器模块
4.4 基于AD5933的阻抗测量模块
4.5 音频信号检测模块
第5章 电机控制电路模块制作
5.1 基于L298N的直流电机驱动模块
5.2 基于L297+L298N的步进电机驱动模块
5.3 基于TA8435H的步进电机驱动模块
第6章 信号发生器电路模块制作
6.1 基于MAX038的函数信号发生器模块
6.2 基于AD9850 的信号发生器模块
第7章 电源电路模块制作
7.1 线性稳压电源模块
7.2 基于MAX887的3.3V DC-DC电路模块
7.2.2 3.3V DC-DC电路和PCB
7.3 基于MAX1771的Boost升压模块
7.3.2 24V~36V DC-DC升压电路和PCB
7.4 基于UC3843的Boost升压模块
7.5 DC-AC-DC升压电源模块
第8章 系统设计与制作
8.1 基于单片机的随动控制系统
8.3 基于单片机的声音导引系统
8.4 单相正弦波逆变电源
8.5 无线环境监测模拟装置
ARM嵌入式系统应用设计与实践
目录
第1章 LPC214x ARM微控制器与最小系统
1.1 LPC214x 的特性与封装
1.2 LPC214x的内部结构与功能
1.3 LPC214x ARM最小系统设计与制作
第2章 显示电路
2.1 键盘及LED显示器电路设计与制作
2.2 汉字图形液晶显示器模块的连接与编程
第3章 ADC和DAC电路
3.1 LPC214x的ADC(模数转换器)应用与编程
3.2 LPC214x的DAC(数模转换器)应用与编程
第4章 电机控制
4.1 LPC214x的定时器/计数器和脉宽调制器(PWM)
4.2 直流电机控制
4.3 步进电机控制
4.4 舵机控制
第5章 传感器电路
5.1 光电传感器及其应用
5.2 超声波传感器及其应用
5.3 图像识别传感器及其应用
5.4 色彩传感器及其应用
5.5 电子罗盘及其应用
5.6 倾角传感器及其应用
5.7 角度传感器及其应用
第6章 数据存储
6.1 E2PROM 24LC256
6.2 SK-SDMP3 模块及其应用
7.1 无线数据传输
7.2 CAN总线应用
第8章 系统应用
8.2 音频信号分析仪
8.3 正弦波信号发生器
8.4 基于ARM微控制器的声音导引系统
第9章 ADS集成开发环境及ISP下载302
9.1 ADS 1.2集成开发环境简介
9.2 工程的编辑
9.3 ISP下载
全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材可以直接在当当网和卓越网等网站和新华书店购买
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参考价格
书名 |
标价(元) |
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全国大学生电子设计竞赛 制作实训 |
39 |
32 |
30.40 |
全国大学生电子设计竞赛 系统设计 |
59 |
48.4 |
46 |
全国大学生电子设计竞赛 电路设计 |
49.50 |
40.60 |
38.1 |
全国大学生电子设计竞赛 技能训练 |
42 |
34.4 |
36 |
全国大学生电子设计竞赛 常用模块制作 |
42 |
34.4 |
32.8 |
全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践 |
39 |
32 |
28.90 |