南华大学2017年校内大学生电子设计竞赛通知

2017年03月09日 20:21  点击:[]

关于组织2017年南华大学校内大学生电子设计公开赛及校内选拔的通知

         大学生电子设计竞赛是为培养在校大学生的创新能力、协作精神、动手能力,加强工程实践素质的训练,推动课外科技活动的开展而倡导的学科竞赛。为了更好地参加今年的全国大学生电子设计竞赛,提早做准备,我校启动2017年南华大学校内大学生电子设计公开赛及校内选拔、组织工作。现将有关事项通知如下:

一、 大赛意义

大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。

二、组织机构

     此项活动由南华大学教务处主办,南华大学电气工程学院承办,并成立竞赛组委会,负责校内公开赛的组织和评审,推荐学生参加2017年全国大学生电子设计竞赛。

三、参加对象   14级以下全体在校大学生以3人为一组组队公开参赛形式。

四、选拔方式
   

  参赛同学充分发挥创造力,以所学的知识,以电子电路(含模拟和数字电路)应用设计为主要内容,可以涉及模-数混合电路、单片机、射频电路、可编程器件、嵌入式系统、EDA软件工具和PC机(主要用于开发)的应用,完成所选题目的任务。310在竞赛交流群、电气学院官网等发布校内公开赛题目(四个题目任选一题。大致分为电力电子技术、仪器仪表、通信电子及运动控制等四个方向)。325进行参赛作品的测试及现场答辩。

五、评奖

组委会根据测试评审结果评出校级一、二、三等奖。选拔2030队左右(最好每个方向45个队左右,成绩好的方向可适当增加入选队数),并进一步指导培训参加2017年全国大学生电子设计竞赛。

南华大学电气工程学院

2017-3-9

 

选拔参考题目

(A)法拉电容供电LED灯驱动电源

任务及要求:

1、将1F/5V的超级电容充电到3V,将设计的驱动电路接入,给2颗型号为5630的白色LED供电。连接示意图如下:

 

 

 

 


2、驱动电路只能使用二极管、三极管、场效应管、运算放大器、电容、电阻、电感、单片机等设计(种类可以少,不能增加)。

3、整个驱动电路的质量不超过50克。每超过10克扣2分。

4、测试评价方法:以LED灯点亮时间长短为评价指标。

附:LED灯参数:功率为0.5W,电流150mA,点亮电压约3.0-3.6V

 

 (B)信号发生器及相位差计

 一、基本要求

A、具有正弦交流信号输出功能:

1)频率范围100Hz2KHz,可通过键盘设定,步进100Hz,频率误差小于10Hz

2)输出正弦信号有效值1.00Vrms,无明显失真,全频段幅值误差小于5%

3)输出阻抗小于10Ω,能驱动100Ω负载。

B、具有相位差测量功能:

4)具有双路被测交流信号输入,灵敏度100mVrms,输入阻抗大于100KΩ

5)相位差测量范围0°~180°,分辩率5°,误差不超过±10°

二、扩展要求

1)频率步进出10Hz,误差不超过±2Hz

2)相位测量范围扩展到-180°~+180°,分辩率1°,误差不超过±3°

3)具有自动扫描功能,自动完成100Hz2KHz扫描,并显示相频特性曲线。

4)其它功能,自由发挥(如具有对数据坐标切换,网络类型判别等)。

 

 

 (C)板式倒立摆控制装置

一、任务

        设计并制作一个板式倒立摆控制装置,通过对风扇转速的控制,调节风力大小,改变板式倒立摆转角θ,并保证不让板式倒立摆倒下,如图1所示。

1  控制装置示意图

        控制对象为板式倒立摆,其的尺寸如图2所示。

图2  板式倒立摆

 

 

二、要求

1.     基本要求

(1)    用手转动板式倒立摆时,能够数字显示转角θ。显示范围为0~10°,分辨力为,绝对误差≤2°

(2)    通过操作键盘控制风力大小,使转角θ能够在2~10°范围内变化,并要求实时显示θ

2.     发挥部分

        通过操作键盘控制风力大小,使板式倒立摆转角θ稳定在0°±5°范围内的任意指定值。要求控制过程在10秒内完成,实时显示θ

三、说明

(1)    调速装置自制。

(2)    风扇选用台式计算机散热风扇或其他形式的直流供电轴流风扇,但不能选用带有自动调速功能的风扇。

(3)    板的材料和厚度自定,固定轴应足够灵活,不阻碍板运动。板形式及具体制作尺寸如图2所示。

 

 

(D)自动增益控制放大器 

一、任务:

    用运算放大器设计一个电压放大电路,其输入阻抗不小于100kΩ,输出阻抗不大于1kΩ,并能够根据输入信号幅值切换调整增益。

 二、要求:

 1. 基本要求:

        (1) 放大器带宽不窄于0~100kHz,放大器具有0.20.525四档增益并能够以数字方式切换增益;

        (2) 测量并显示输入、输出信号幅度及当前放大器增益;

        (3) 输入一个幅度为0.1~5V的可调直流信号时,要求放大器输出信号电压在0.5~2V范围内,设计电路根据输入信号的情况自动调整到相应的最大增益。 

2. 提高要求:

    (1) 设计自动增益控制放大器,当输入直流信号幅度在0.1~5V变化时,放大器输出幅度控制在1V±0.2V

    (2) 当输入一个频率不超过100kHz、幅值范围为0.1~10VVpp)的交流信号时,要求放大器输出信号电压控制在1V±0.2VVpp)的范围内; 

    (3) 其它创新发挥。

 

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