电子综合设计题目.doc

1、声音导引系统一、任务设计并制作一声音导引系统，示意图如图1所示图中，AB与AC垂直，Ox是AB的中垂线，O'y是AC的中垂线，W是Ox和O'y的交点声音导引系统有一个可移动声源S，三个声音接收器A、B和C，声音接收器之间可以有线连接声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离，产生一个可移动声源离Ox线（或O'y线）的误差信号，并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源，引导其运动 可移动声源运动的起始点必须在Ox线右侧，位置可以任意指定二、要求1．基本要求t（1）制作可移动的声源可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号，如图2所示，声音信号频率不限，脉冲周期不限图2 信号波形示意图（2）可移动声源发出声音后开始运动，到达Ox线并停止，这段运动时间为响应时间，测量响应时间，用下列公式计算出响应的平均速度，要求平均速度大于 5cm/s可移动声源的起始位置到Ox线的垂直距离响应时间平均速度＝（3）可移动声源停止后的位置与Ox线之间的距离为定位误差，定位误差小于3cm4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧的距离小于5cm5）可移动声源到达Ox线后，必须有明显的光和声指示6）功耗低，性价比高。

2．发挥部分（1）将可移动声源转向180度（可手动调整发声器件方向），能够重复基本要求2）平均速度大于10cm/s3）定位误差小于1cm4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧距离小于2cm5）在完成基本要求部分移动到Ox线上后，可移动声源在原地停止5s～10s，然后利用接收器A和C，使可移动声源运动到W点，到达W点以后，必须有明显的光和声指示并停止，此时声源距离W的直线距离小于1cm整个运动过程的平均速度大于10cm/s可移动声源在Ox线上重新启动位置到移动停止点的直线距离再次运动时间平均速度＝ （6）其他三、说明1. 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2. 在可移动声源两侧必须有明显的定位标志线，标志线宽度0.3cm且垂直于地面3. 误差信号传输采用的无线方式、频率不限4. 可移动声源的平台形式不限5. 可移动声源开始运行的方向应和Ox线保持垂直6. 不得依靠其他非声音导航方式7. 移动过程中不得人为对系统施加影响8. 接收器和声源之间不得使用有线连接2、无线环境监测模拟装置一、任务设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的探测。

该装置由1个监测终端和不多于255个探测节点组成（实际制作2个）监测终端和探测节点均含一套无线收发电路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个天线二、要求1．基本要求（1）制作2个探测节点探测节点有编号预置功能，编码预置范围为00000001B～11111111B探测节点能够探测其环境温度和光照信息温度测量范围为0℃～100℃，绝对误差小于2℃；光照信息仅要求测量光的有无探测节点采用两节1.5V干电池串联，单电源供电探测节点A探测节点B监测终端D图1 探测节点分布示意图（2）制作1个监测终端，用外接单电源供电探测节点分布示意图如图1所示监测终端可以分别与各探测节点直接通信，并能显示当前能够通信的探测节点编号及其探测到的环境温度和光照信息3）无线环境监测模拟装置的探测时延不大于5s，监测终端天线与探测节点天线的距离D不小于10cm在0～10cm距离内，各探测节点与监测终端应能正常通信 2．发挥部分（1）每个探测节点增加信息的转发功能，节点转发功能示意图如图2所示即探测节点B的探测信息，能自动通过探测节点A转发，以增加监测终端与节点B之间的探测距离D+D1该转发功能应自动识别完成，无需手动设置，且探测节点A、B可以互换位置。

探测节点A探测节点B监测终端DD1图2 节点转发功能示意图（2）在监测终端电源供给功率≤1W，无线环境监测模拟装置探测时延不大于5s的条件下，使探测距离D+D1达到50cm3）尽量降低各探测节点的功耗，以延长干电池的供电时间各探测节点应预留干电池供电电流的测试端子4）其他三、说明1．监测终端和探测节点所用天线为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕5圈制成线圈直径为（3.4±0.3）cm（可用一号电池作骨架）天线线圈间的介质为空气无线传输载波频率低于30MHz，调制方式自定监测终端和探测节点不得使用除规定天线外的其他耦合方式无线收发电路需自制，不得采用无线收、发成品模块光照有无的变化，采用遮挡光电传感器的方法实现2．发挥部分须在基本要求的探测时延和探测距离达到要求的前提下实现3．测试各探测节点的功耗采用图2所示的节点分布图，保持距离D+D1=50cm，通过测量探测节点A干电池供电电流来估计功耗电流测试电路见图3图中电容C为滤波电容，电流表采用3位半数字万用表直流电流档，读正常工作时的最大显示值如果D+D1达不到50cm，此项目不进行测试图3 节点电流测试电路4．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。

完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出3、LED点阵书写显示屏一、任务设计并制作一个基于32×32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1所示在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态（如图1中光笔接触处的深色LED点已被点亮），从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能 控制器32×32 LED 点阵模块 光笔 图1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图二、要求1．基本要求（1）在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该点LED，并在控制器上同步显示该点LED的行列坐标值（左上角定为行列坐标原点）2）在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度要求2s内能划过并点亮40点LED3）在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示（即：字体笔画处不亮，无笔画处高亮）。

4）在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除2．发挥部分（1）在“笔画擦除”功能下，能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画2）在“连写多字”功能下，能结合自选的擦除方式，在30s内在屏上以“划亮”方式逐个写出四个汉字（总笔画数不大于30）且存入机内，写完后再将所存四字在屏上逐个轮流显示3）在“对象拖移”功能下，能用光笔将选定显示内容在屏上进行拖移先用光笔以“划亮”方式在屏上圈定欲拖移显示对象，再用光笔将该对象拖移到屏上另一位置4）当环境光强改变时，能自动连续调节屏上显示亮度5）当光笔连续未接触屏面的时间超过1～5min时(此时间可由控制器设定)，能自动关闭屏上显示，并使整个系统进入休眠状态，此时系统工作电流应不大于5mA6）其他三、说明1．设计制作时所用LED点阵模块的发光颜色不限2．各种功能的切换方式自定，但应力求操作简便3．在各种功能的实际操作过程中，必要时可用按键或其他控制方式进行辅助例如，“连写多字”时，写完一字后用自定义控制方式存入该字并清屏，然后再写下一字4．系统应采用5V单电源供电5．设计制作时应在电路板上留有系统耗电参数的测试点6．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。

完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出4、模拟路灯控制系统一、任务设计并制作一套模拟路灯控制系统控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示图1 路灯控制系统示意图图2 路灯布置示意图（单位：cm）二、要求1．基本要求（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M（在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时（见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号2．发挥部分（1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%3）其它（性价比等）三、说明1．光源采用1 W的LED灯，LED的类型不作限定。

2．自制的LED驱动电源不得使用产品模块3．自制的LED驱动电源输出端需留有电流、电压测量点4．系统中不得采用接触式传感器5．基本要求（3）需测定可移动物体M上定位点与过“亮灯状态变换点”（S、B、S’等点）垂线间的距离，要求该距离≤2cm5、电动车跷跷板一、任务设计并制作一个电动车跷跷板，要求跷跷板起始端一侧装有可移动的配重物体，配重物体位置可调范围不小于400mm电动车从起始端出发，按要求自动在跷跷板上行驶电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示图1起始状态示意图图2平衡状态示意图二、要求1．基本要求（1）先将跷跷板固定为水平状态，电动车从起始端A位置出发，行驶跷跷板的全程(全程的含义：电动车从起始端A出发至车头到达跷跷板顶端B位置)停止5秒后，电动车再从跷跷板的B端倒退回至跷跷板的起始端A，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间前进行驶在1分钟内、倒退行驶在1.5分钟内完成2）跷跷板处在图1所示的状态下（配重物体位置不限制），电动车从起始端A出发，行驶跷跷板的全程停止5秒后，电动车再从跷跷板的B端倒退回至跷跷板的起始端A，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间前进行驶在1.5分钟内、倒退行驶在2分钟内完成。

2．发挥部分（1）由参赛队员将配重物体设定在可移动范围中的某位置，电动车从起始端A出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于5秒，同时发出声光提示，电动车显示所用的时间全过程要求在2分钟内完成2）在可移动范围内任意设定配重物体的位置（由测试人员指定），电动车从起始端A出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于5秒，同时发出声光提示，电动车显示所用的时间全过程要求在2分钟内完成3）其他三、说明1.跷跷板长1600mm、宽300mm为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式2.跷跷板中心固定在直径不大于40mm的圆轴上，圆轴两端支撑在两个支架上，与支架圆滑接触跷跷板在图2所示的平衡状态下，跷跷板底距地面或桌面的距离为70mm3.允许在跷跷板面上画有寻迹线4.电动车（含车体上的其它装置）的外形尺寸规定：长≤300mm，宽≤200mm测试过程中电动车外形尺寸不允许变。