2023年全国电子设计大赛题目红外光通信装置（F题）.doc

2023年全国电子设计大赛题目红外光通信装置〔F题〕 2023 年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛考前须知 〔1〕9 月4 日8:00 竞赛正式开场本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目 〔2〕参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存 〔3〕参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示可以证明参赛者学生身份的有效证件〔如学生证〕随时备查 〔4〕每队严格限制3 人，开赛后不得中途更换队员 〔5〕竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资，但不得在学校指定竞赛场地外进展设计制作，不得以任何方式与别人交流，包括老师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格 〔6〕9 月7 日20:00 竞赛完毕，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存 红外光通信装置〔F 题〕 【本科组】 一、任务设计并制作一个红外光通信装置 二、要求 1．根本要求 〔1〕红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件，用来定向传输语音信号，传输间隔 为2m，如图1 所示 语音信号 图1 红外光通信装置方框图 红外发射装置 红外光 2m 红外 接收装置 耳机 〔2〕传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm 的音频插孔线路输入，也可由低频信号输入；频率范围为300~3400Hz。

〔3〕接收的声音应无明显失真当发射端输入语音信号改为800Hz 单音信号时，在8Ω电阻负载上，接收装置的输出电压有效值不小于0.4V不F – 1 / 4 改变电路状态，减小发射端输入信号的幅度至0V，采用低频毫伏表〔低频毫伏表为有效值显示，频率响应范围低端不大于10Hz、高端不小于1MHz〕测量此时接收装置输出端噪声电压，读数不大于0.1V假如接收装置设有静噪功能，必须关闭该功能进展上述测试〔4〕当接收装置不能接收发射端发射的信号时，要用发光管指示2．发挥局部 〔1〕增加一路数字信道，实时传输发射端环境温度，并能在接收端显示数字信号传输时延不超过10s温度测量误差不超过2℃语音信号和数字信号能同时传输 〔2〕设计并制作一个红外光通信中继转发节点，以改变通信方向90°，延长通信间隔 2 m，如图2 所示语音通信质量要求同根本要求〔3〕 红外光 红外发射 装置 中继转发 节点 2 m 红 外 光 耳机 温度传感器 2 m 温度显示 红外 接收装置 语音信号 图 2 红外光通信中继转发 装置 方框图 中继转发节点采用5V 直流单电供电，电路见图3串接的毫安 表用来测量其供电直流电流。

F – 2 / 4 图3中继转发节点供电电路 〔3〕在满足发挥局部〔2〕要求的条件下，尽量减小中继转发节点供电电流 〔4〕其他三、说明 1．本装置的通信信道必须采用红外光信道，不得使用其他通信装置发射端及转发节点必须采用分立的红外发光管作为发射器件，安装时需外露发光管，以便检查不得采用内部含有现成通信协议的红外光发射芯片或模块 2．中继转发节点除外接的单5V 供电电外，不得使用其他供电装置〔如电池、超级电容等〕 3．测试时，自备MP3 或录音机及音频连接线 四、评分标准 工程 系统方案 理论分析^p 与计算 主要内容 红外光通信装置总体方案设计 通信原理分析^p ，进步转发器效率的方 法 总体电路图程序设计 测试数据完好性测试结果分析^p 总分值 4 6 设计电路与程序设计 报告 测试方案与测试结 果 设计报告构造及规 范性 4 4 【摘要】：^p 设计报告正文的构造图表的标准性 2 F – 3 / 4 总分 完成〔1〕 完成〔2〕 根本要求 完成〔3〕 完成〔4〕 总分 完成〔1〕 完成〔2〕 发挥完成〔3〕 局部 其他 总分 20 25 5 15 5 50 10 10 25 5 50 F – 4 / 4 第 页 共 页。