2012山东省电子设计大赛赛题

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1、低功耗数字多功能表的设计制作（A题）【本科】一、任务设计并制作一款多功能数字测量仪表，其示意图如图1所示。图1低功耗数字多功能表系统示意图二、要求1.基本要求（1）采用9V方电池供电。自行设计保证该仪表正常工作的低功耗供电电源系统。（2）三位半数字显示，最大读数1999。（3）测量直流电压量程：0.2V、2V、20V；精度±(1%+2个字)；输入阻抗：≥10MΩ。（4）测量交流电压量程：0.2V、2V、20V；精度±(1.5%+5个字)；频率范围：40Hz~400Hz；输入阻抗：≥10MΩ。（5

2、）测量电阻量程：200Ω、2kΩ、20kΩ；精度±(1%+5个字)。（6）测量电容量程：100nF、100uF；精度±(5%+10个字)。（7）晶体三极管β参数测试：测量类型NPN或PNP，显示范围0~1000，精度±(2%+2个字)；测试条件：基极电流约10uA，VCE约3V。2.发挥部分（1）增加“自动关机”功能，即在测量模式下，若1分钟内无任何按键按下，仪表将自动关闭供电电源并进入低功耗状态；再按下任意键，仪表将自动返回“自动关机”前的状态。（2）增加正弦波信号源功能：要求输出正弦波信号的

3、频率为10Hz~100kHz，且可调；非线性失真≤3%。（3）要求在负载为600Ω时，输出正弦波的最大值（有效值）≥5V；输出正弦波的幅值可调，调节范围100mV~5V。（4）其他特色（例如：扩展其他功能、提高测量精度、减少失真等）三、说明1、不允许采用数字万用表专用A/D转换器或成品。2、单片机建议采用MPS430单片机。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5理论分析与计算直流供电系统DC/DC电路选择与参数计算直流电压测量电路设计交流电压测量电路设计电阻测量电路设

4、计电容测量电路设计晶体三极管β测量电路设计正弦波信号产生电路设计显示电路设计15电路与程序设计总体控制电路设计及程序设计流程图10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10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5总分50基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项20完成第（3）项10其他5总分50低功耗电波钟的设计制作（B题）【本科题】一、任务设计并制作一台低功耗电波钟。二、要求1．基本要求（1）自行设计制作天线、选频放大，使

5、其能接受中国码(BPC)电波授时数据、并输出包络。（2）作品上电后尽可能快的完成授时信号的接受、处理。并显示时间（精确到秒）、日期和星期。（3）以休眠方式（内部计时不停）尽可能降低整机功耗，支持键唤醒。（4）支持自动、手动授时，并使按键数量尽可能的少。2．发挥部分（1）太阳能供电系统，不使用任何外部电源及一次、二次电池，并尽可能提高供电续航能力，并预留供电电压测试端子。（2）系统在不受光情况下关闭输出，整机休眠，支持可见光唤醒。（3）使用ACG尽可能提高信噪比，并可以显示当前信号强度。（4）可在

6、后台同时运行秒表计时、倒数计时功能。三、作品说明1．不允许使用电波钟成品模块、支持长波接受的其他无线电接受芯片和成品天线。2．留出包络信号测试端子。不得采用单片机或其他数字电路输出模拟包络。3、留出整机功耗测试端子，系统不得使用实时时钟。4、建议使用MPS430单片机。四、评分标准  设计 报告 项目主要内容满分系统方案比较与选择、方案描述15理论分析与计算电波钟原理，低功耗方案10电路与程序设计电路设计及程序设计10测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析10设计报告结构

7、及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性5总分50   基本要求实际制作完成情况                                 50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项10完成第（4）项10总分50 超低功耗倾角测量仪的设计制作(C题)【本科组】一、任务设计并制作一个超低功耗倾角测量仪。测量仪由储有电能的电解电容供电，尺寸不能超过150×150mm，高度不限。作品每按一下测试按键进行一次斜面倾角的测量并显示；测角范围0～90度。超低功耗倾角测量仪示意图如

8、图1所示（倾角测量仪包含显示器件和测试按键，不包含电解电容C1，特此说明）。图1超低功耗倾角测量仪示意图二、要求1.基本要求（1）倾角测量仪的测角范围为0～90度，要求每按一下测试按键进行一次测量，显示分辨率为0.1度，精度为±5度。（2）电容C1的容量为2200μF，充电到25V后接入测量仪系统。当以每5秒一次的频率进行测量时，测量仪至少可以正常工作60秒。（3）增加可以测量并显示沿X、Y、Z方向重力加速度分量的功能，要求测量精度为±5%，单位为m/s2。2.发挥部分（1）进一步提高倾角测量仪