第五届电子设计竞赛题目

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1、1.开关电源模块并联供电系统一、任务设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的并联供电系统（见图1）。二、要求1.基本要求（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压UO=8.0±0.4V。（2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60%。（3）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.0A且按I1:I2=1:1模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差绝对值不大于5%。（4）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.

2、4V，使两个模块输出电流之和IO=1.5A且按I1:I2=1:2模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。2.发挥部分（1）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使负载电流IO在1.5~3.5A之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。（2）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=4.0A且按I1:I2=1:1模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差的绝对值不

3、大于2%。（3）额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。（4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5A（调试时允许有±0.2A的偏差）。（5）其他。四、说明（1）不允许使用线性电源及成品的DC/DC模块。（2）供电系统含测控电路并由UIN供电，其能耗纳入系统效率计算。（3）除负载电阻为手动调整以及发挥部分（1）由手动设定电流比例外，其他功能的测试过程均不允许手动干预。（4）供电系统应留出UIN、UO、IIN、IO、I1、I2参数的测试端子，供测试时使用。（5）每项测量须在5秒钟内给出稳定读数。（

4、6）设计制作时，应充分考虑系统散热问题，保证测试过程中系统能连续安全工作。2.基于自由摆的平板控制系统一、任务设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，其结构如图1所示。摆杆的一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固定在电机转轴上；当摆杆如图2摆动时，驱动电机可以控制平板转动。图1图2二、要求1．基本要求（1）手动将摆杆摆至一固定角度（不大于45），然后让摆杆摆一个周期，平板旋转一周（360º），偏差绝对值不大于45°。根据偏差绝对值计算成绩。（2）在平板上粘贴一张画有一组间1cm平行线的打印纸。用手推

5、动摆杆至一个角度θ（θ=30º），调整平板角度，在平板中心稳定放置一枚1元硬币（人民币）；启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态，使硬币在3个摆动周期中不从平板上滑落，并尽量少滑离平板的中心位置。根据硬币偏离初始位置的距离计算成绩.（3）用手推动摆杆至一个角度θ（θ=45º），调整平板角度，在平板中心稳定叠放5枚1元硬币，见图2；启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态使硬币在摆杆的5个摆动周期中不从平板上滑落，并保持叠放状态。根据平板上非保持叠放状态及滑落的硬币数计算成

6、绩。2．发挥部分（1）如图3所示，在平板上固定一激光笔，光斑照射在距摆杆150cm距离处垂直放置的靶子上。摆杆垂直静止且平板处于水平时，调节靶子高度，使光斑照射在靶纸的某一条线上，标识此线为中心线。用手推动摆杆至一个角度θ（θ=60º），启动后，系统应在15秒钟内控制平板尽量使激光笔照射在中心线上（偏差绝对值＜1cm），完成时以LED指示。根据光斑偏离中心线的距离计算成绩，超时则视为失败。（2）在上述过程完成后，调整平板，使激光笔照射到中心线上（可人工协助）。启动后放开让摆杆自由摆动；摆动过程中尽量使激光笔光斑始终瞄

7、准照射在靶纸的中心线上，根据光斑偏离中心线的距离计算成绩。图3三、说明1．摆杆可以采用木质、金属、塑料等硬质材料；摆杆长度（固定转轴至电机轴的距离）为100cm±5cm；摆杆通过转轴固定在支架或横梁上，并能够灵活摆动；将摆杆推起至θ=30º处释放后,摆杆至少可以自由摆动7个周期以上。摆杆不得受重力以外的任何外力控制。2．平板的状态只能受电机控制。平板的长宽尺寸为10cm×6cm，可以采用较轻的硬质材料；不得有磁性；表面必须为光滑的硬质平面；不得有凸起的边沿；倾斜30度时硬币须能滑落。4．摆杆与平板部分电路可以用软质导

8、线连接，但必须不影响摆杆的自由摆动。5．在完成基本要求部分工作时，需在平板上铺设一张如图4所示画有一组间距为1cm平行线的打印纸（10cm×6cm），平行线与电机转轴平行。6．非保持叠放状态硬币数为接触平板硬币数减1。7．在完成发挥部分工作时，需要在平板上固定安装一激光笔。激光笔的照射方向垂直于电机转轴。激光笔的光斑直径不大于5mm。需在距摆杆