為迎接即將到來(lái)的2023年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，遴選國(guó)賽參賽隊(duì)伍，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，長(zhǎng)沙理工大學(xué)將于2023年5月27日舉辦電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽校內(nèi)選拔賽。
一、活動(dòng)目的：
1、進(jìn)一步凝聚青年學(xué)生中的技術(shù)群體，挖掘電子設(shè)計(jì)人才，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)與基本能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)；有助于學(xué)生專業(yè)實(shí)踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力；有助于吸引、鼓勵(lì)廣大青年學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件;為學(xué)生提供一個(gè)電子設(shè)計(jì)的空間，專業(yè)鉆研的園地和學(xué)習(xí)互助的場(chǎng)所。
2、競(jìng)賽特點(diǎn)與特色：電子設(shè)計(jì)大賽的特點(diǎn)是與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合，以推動(dòng)其課程教學(xué)、教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作。競(jìng)賽的特色是與理論聯(lián)系實(shí)際學(xué)風(fēng)建設(shè)緊密結(jié)合，競(jìng)賽內(nèi)容既有理論設(shè)計(jì)，又有實(shí)際制作，以全面檢驗(yàn)和加強(qiáng)參賽學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。
二、活動(dòng)對(duì)象：
全校一至三年級(jí)本科學(xué)生。
三、比賽具體安排：
1、報(bào)名截止時(shí)間：2023年5月24日20:00。
2、報(bào)名方式：加入“2023電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽_長(zhǎng)沙理工大學(xué)培訓(xùn)群”QQ群：677502271，并在群內(nèi)進(jìn)行在線報(bào)名登記。
3、比賽時(shí)間：2023年5月27日9:00-18:00，地點(diǎn)：綜合實(shí)驗(yàn)樓B區(qū)5樓電子創(chuàng)新訓(xùn)練中心。大賽組委會(huì)組織測(cè)評(píng)專家，對(duì)所有參賽作品進(jìn)行測(cè)評(píng)。
4、測(cè)評(píng)專家根據(jù)測(cè)評(píng)結(jié)果，擇優(yōu)選擇參賽隊(duì)伍參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。
四、活動(dòng)要求
1、參賽隊(duì)員：3人一組。
2、比賽需提供待測(cè)評(píng)的作品和相關(guān)設(shè)計(jì)報(bào)告文檔。
五、賽題說(shuō)明
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)分四個(gè)方向：（1）電源組；（2）控制組；（3）儀器儀表組；（4）無(wú)人機(jī)。其中，電源組、控制組和儀器儀表組三個(gè)方向各設(shè)置1個(gè)賽題（見(jiàn)附件），無(wú)人機(jī)組由指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)篩選。電源組、控制組和儀器儀表組的選拔賽賽題說(shuō)明詳見(jiàn)附件。
主辦單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)教務(wù)處
承辦單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院、物電學(xué)院、工訓(xùn)中心
2023年5月22日
附件：
一、控制組題目：小車循跡和定位
完成小車沿橢圓形引導(dǎo)線循跡和定位功能，。
小車從A點(diǎn)出發(fā)，以0.5m/s速度，途經(jīng)B、F、D點(diǎn)后，在停車區(qū)域E（0.6m長(zhǎng)度范圍）任一停車點(diǎn)（由測(cè)評(píng)專家指定）停車5s，誤差不超過(guò)1s，車身上定位點(diǎn)不能超過(guò)A點(diǎn)5cm（60分）。
在停車點(diǎn)停車5s后，小車自動(dòng)出發(fā)，并以1m/s速度，途經(jīng)B、C、D點(diǎn)后，在停車區(qū)域E（0.6m長(zhǎng)度范圍）任一停車點(diǎn)（由測(cè)評(píng)專家指定）停車，車身上定位點(diǎn)不能超過(guò)A點(diǎn)5cm（40分）。
速度控制誤差每偏差0.1m/s，扣5分；停車時(shí)長(zhǎng)誤差每超過(guò)1s，扣5分；停車定位點(diǎn)誤差超過(guò)5cm，每增加1cm扣5分。
小車尺寸不大于15cm（寬）* 25cm（長(zhǎng)），小車尺寸包括小車本體、以及小車所安裝的傳感器等總體的尺寸大小。
行駛場(chǎng)地上鋪設(shè)白紙，行駛路徑用2cm寬的黑色引導(dǎo)線來(lái)標(biāo)志，可以印刷或打印在白紙上，也可以用黑色膠帶紙直接粘貼在白紙上。軌跡上的點(diǎn)A、B、C、D用垂直貼在路徑引導(dǎo)線的黑色標(biāo)志線來(lái)標(biāo)記，標(biāo)志線為2cm寬、5cm長(zhǎng)。“等停指示”用間隔5cm的兩條2cm寬、10cm長(zhǎng)的黑色平行標(biāo)志線來(lái)標(biāo)記，可以事先在一張小的紙片上打印好，測(cè)試時(shí)對(duì)接粘貼在行駛路徑的引導(dǎo)線上即可。除題目要求的標(biāo)記之外，行駛場(chǎng)地上不得有其他任何指示標(biāo)記。
二、電源組題目：
高壓側(cè)（穩(wěn)壓電源）額定電壓30V，低壓方（電池組）額定電壓16V，5節(jié)18650電池串聯(lián)（每節(jié)額定電壓3.2V）。
接通S1、S3，斷開(kāi)S2，穩(wěn)壓電源輸出在24V至36V之間變化，設(shè)置電流閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組1A至2A范圍恒流充電，電流控制精度應(yīng)高于5%；
斷開(kāi)S1，接通S2，設(shè)置電壓閉環(huán)，使U2電壓維持在30±0.5V；
接通S1、S2，斷開(kāi)S3，穩(wěn)壓電源輸出在32V至38V之間變化，設(shè)置電壓閉環(huán)，使U2電壓維持在30±0.5V；
輸入過(guò)壓保護(hù)，輸出過(guò)流及短路保護(hù)。
三、儀表組題目：信號(hào)合成及測(cè)量顯示系統(tǒng)
設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電路系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生多個(gè)不同頻率的正弦信號(hào)，并將這些信號(hào)再合成為近似方波和三角波信號(hào)，并測(cè)量信號(hào)的幅度、頻率等參數(shù)，參考系統(tǒng)功能框圖如下圖所示。
1. 基礎(chǔ)部分
(1) 波形發(fā)生電路模塊同時(shí)產(chǎn)生頻率為 10KHz、30KHz 和 50KHz 的正弦波信號(hào)，這 3 個(gè)信號(hào)之間的相位關(guān)系確定，信號(hào)波形無(wú)明顯失真，峰峰值可調(diào)范圍0~5V（負(fù)載為 10 千歐）；
(2) 方波信號(hào)合成模塊將前級(jí)產(chǎn)生的 10KHz、30KHz 和 50KHz 正弦波信號(hào)分別作為基波、3 次諧波和 5 次諧波合成一個(gè)近似方波的信號(hào)，輸出峰峰值 5V（負(fù)載為 10 千歐）。
(3)根據(jù)三角波頻譜特點(diǎn)，再設(shè)計(jì)一個(gè)三角波合成模塊，使用 10KHz、30KHz和 50KHz 正弦波信號(hào)，合成一個(gè)近似的三角波信號(hào)，峰峰值大于 8V（負(fù)載為600 歐）；
2.發(fā)揮部分
設(shè)計(jì)一個(gè)“信號(hào)測(cè)量顯示裝置”，能在液晶屏幕波形顯示正弦信號(hào)（A，B 和 C 任一信號(hào)）和方波D信號(hào)，測(cè)量A、B、C、D的幅度和頻率，并顯示幅度值及頻率值、正向脈寬值（僅方波D）、占空比（僅方波D）的模塊，具體指標(biāo)要求。
(1) 當(dāng)用信號(hào)源輸出周期信號(hào)（正弦波和方波），頻率范圍 100Hz～100KHz，峰峰值范圍 200mV～5V，要求“信號(hào)測(cè)量顯示系統(tǒng)”頻率顯示分辨率 1Hz，測(cè)量誤差小于 1%，幅度顯示分辨率 10mV，測(cè)量精度±（1%+50mV）；
(2) 當(dāng)用信號(hào)源高阻輸出脈沖波，正向占空比 10%~90%，頻率 100Hz～1KHz，要求“信號(hào)測(cè)量顯示系統(tǒng)”測(cè)量正向脈寬，測(cè)量誤差小于 2%
(3) 能實(shí)時(shí)顯示頻率小于 10KHz 至 100KHz，峰峰值不超過(guò) 3V 信號(hào)的波形，要求波形顯示穩(wěn)定且無(wú)明顯失真。
(4) 波形顯示（水平 100 點(diǎn)，垂直 80），要求能通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)水平掃描靈敏度（1μs/div、10μs/div、100μs/div 三檔切換）和垂直電壓靈敏度（50mV/div、500mV/div 兩檔切換），能進(jìn)行顯示波形的垂直和水平移動(dòng)；
(5) 進(jìn)行方波、正弦和三角波信號(hào)的波形判斷，并在屏幕上顯示；
(6) 通過(guò)無(wú)線傳輸，上位機(jī)（電腦以及手機(jī)，自編程序及自編APP）實(shí)時(shí)顯示波形；
(7)其他，與本題相關(guān)的合理發(fā)揮。
說(shuō)明：
(1) 系統(tǒng)采用單 5V 供電；
(2) 預(yù)留 A，B，C，D 和 E 等相關(guān)測(cè)試點(diǎn)；信號(hào)測(cè)量顯示裝置預(yù)留接信號(hào)源輸入的端子。
(3) 僅發(fā)揮部分的信號(hào)測(cè)量顯示模塊可以使用單片機(jī)；
(4) 除單片機(jī)系統(tǒng)板外，所有電路均需在洞洞板上或PCB板上焊接完成。
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