2012 TI杯 广西电子设计大赛试题汇总

LED 照明用恒流电源变换器（本科组）

(A 题)

一、任务

设计并制作LED 照明用具有直流恒流输出特性的电源变换器，为串联的5个LED （单管额定功率1W ）供电，结构如下图所示。

二、要求 1．基本要求

（1）负载条件下，电源变换器为直流恒流输出特性，且输出电流I O 可在150mA~350mA 范围内可调；

（2）电压调整率S u ≤5%：负载为5个LED ， U 2在16V~20V 范围内变化时，I O 变化不超过±5%；

（3）负载调整率S L ≤5%：U 2=18V ，负载由3个LED 增加至5个，I O 变化不超过±5%； （4）效率η≥50%：U 2=18V 、负载为5个LED 、I O =300mA ，电源变换器效率η≥50%； （5）具有输出过压保护功能，动作电压为U O =（2.018±）V 。

2．发挥部分

（1）使变换器具有恒流限压特性：U O 小于18V 时为恒流输出；U O 达到18V 后为恒压输出，将U O 稳定在（2.018±）V ；待U O 降至18V 以下则恢复恒流输出；

（2）LED 亮度可随环境光线增强而自动降低：暗环境，负载为5个LED 、I O =300mA 条件下，环境变亮后I O 减小至不大于200mA 以下；

（3）具有输出电流的步进调整和测量、显示功能：步进值10mA ，测量精度优于2%； （4）尽量提高电源变换器的效率。 （5）其它。 三、评分标准

四、说明

1. 不得采用各种电源产品改制。整个作品由一路直流电源供电，不得使用任何其它电源为控制电路或驱动环节供电。

2. 制作时考虑测试方便，须合理设置测试点。5支LED应安装在通用板（或PCB）上，做串联连接，并可方便改变接入个数（5个或3个）。

3．电源变换器效率指直流输出（U0处）功率和直流输入（U2处）功率之比。

4. 如果能完成发挥部分（1），基本要求（5）自然得分。在做基本要求（5）或发挥部分（1）测试时，建议使用滑线变阻器作为负载。

5. 在发挥部分（2）中，只需改变对光敏元件的照度，自行设置明、暗两种照度即可。

数字式RLC测量仪（本科组）

（B题）

一、任务

设计制作一个数字式RLC、品质因素和损耗系数测量仪，参考系统框图如下。

二、要求

1、基本要求

（1）电阻测量范围：100Ω～1MΩ，测量精度：±5％；

（2）电容测量范围：100pF～10uF，测量精度：±5％；

（3）电感测量范围：100μH～10mH，测量精度：±5％；

（4）具有自动切换量程功能；

（5）利用按键设置RLC测量类型，利用液晶显示测量类型、测得数值和单位；

2. 发挥部分

（1）测试信号源频率为100Hz、120Hz、1kHz和10kHz，测试信号电平为0.6Vrms （有效值），信号源内阻100Ω；

（2）进一步扩展量程，并提高测量精度。

①测量电阻范围：10Ω～10MΩ，测量精度：±1％；

②测量电容范围：20pF～100μF，测量精度：±1％；

③测量电感范围：10μH～100mH，测量精度：±1％；

（3）品质因素Q测量范围：0.1～1000，测量精度：±10％；

（4）损耗系数D测量范围：0.1～10，测量精度：±10％；

（5）其它。

三、评分标准

1、测试信号源预留输出测试端子；

2、测试时，各测试结果以成品RLC测量仪为标准

水位控制装置（本科组）

（C题）

一、任务

利用透明容器（直径不能小于10cm）、直流双向水泵、传感器和胶管等制作一个水位控制装置，用单片机设计控制系统实现水位的精确控制，水源自备，控制装置供电为12V单电源，水位控制装置参考框图如下。

二、要求

1．基本要求

（1）控制器能显示当前水位值、给定水位值和水泵工作状态。

（2）水位给定范围：10~200mm；在给定水位范围内，任意设置水位值，

控制系统调整水位高度，使系统测量的水位显示值和实际值误差≤±

2mm；

（3）重新给定新的水位值（新水位值和原水位值之差不小于50mm），水泵启动进行抽水或放水，水位到达设定值后水泵停止工作，设定水位

值和实际值误差≤±4mm，水位调整时间小于5分钟；

2．发挥部分

设计并制作主从式控制系统，从机是水位控制器，主机不允许使用PC机或笔记本电脑，主机能通过串行通信口对从机进行远程控制。

（1）主机能对从机的水位给定值和当前水位值进行读取和显示，也能对从机的水位给定值进行远程修改；

（2）提高控制性能达到：水位显示值和实际值误差≤±1mm，设定水位值和实际值误差≤±2mm；

（3）尽量缩短水位调整时间；

（4）在水泵位置设计一个能显示水泵转向的显示装置；

（5）其他。

智能消防救援车(本科组)

（D题）

一、任务

设计并制作一个智能消防救援车，能到火源区任意地点进行灭火作业并寻找到呼救的被困人员（即求救声源），火源在火源区内的位置任意，救援区和火源区内的障碍物位置任意，整个示意图如图所示。

1. 基本要求

（1）在火源区内,随意放置两个火源和一个障碍物。智能消防救援车从发车区开始，朝箭头方向前进并能避开障碍物后顺利到达火源区。

（2）智能消防救援车进入火源区，自动寻找火源，找到火源后才能打开灭火器进行灭火作业，火灭后必须关闭灭火器，同时发出声光提示。要求完成两个火源的寻找和灭火时间不超过5分钟。

（3）实时显示整个灭火过程的时间。

2. 发挥部分

（1）小车灭火后进入救援区，救援区有3个任意放置的障碍物，小车绕开障碍物找到声源，要求小车标杆和声源中心距离小于20厘米。

（2）小车从出发到灭火再寻找声源，找到声源后停车，并有声光提示。整个过程时间越短越好。

（3）其他。

三、说明

1. 消防场地地面为浅色地板砖，消防场地尺寸为240cm×120cm，场地四周按图中所示用黑色线条围起来，线条宽度为4cm 10%。救援车驶出消防场地为失败。

2. 发车区前面的障碍物为白色，尺寸为：长×高=50cm×12cm，厚度小于10cm。障碍物按图所示固定在场地上。消防车前进过程中，不允许碰到障碍物或火源。

3.消防救援车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控，其外围尺寸（含车体上附加装置）的限制为：长度≤40cm，宽度≤25cm。电池供电，在测试中不允许更换电池。

4.火源使用蜡烛，火源的直径不超过6cm。

5.使用吹风方式进行灭火。

6.救援区内的声源自制，发出人耳能听见的声音，声源频率不能大于10KHz，必须用电池供电。声源的长宽高分别不超过8cm，不允许使用其他辅助方式进行声源定位。

7.消防救援车靠近声源时停车并发出声光提示即可认为完成了救援工作，测量声源中心和消防救援车的标志杆的距离，根据测量的距离给分，距离超过20cm不得分。

8.火源区的障碍物和救援区内的三个障碍物的直径6cm～10cm，推荐使用550ml的矿泉水瓶。

9.消防救援车在火源区和救援区均不能碰到障碍物。

10.要求消防救援车能在测试环境中正常工作。

四、评分标准

无线通信接收和发射机（本科）

（E题）

一、任务

设计并制作一个以分立元器件及单功能集成电路組成的接收发射机。（不允许使用接收机、发射机集成模块以及市售成品改装）。

二、要求

1、基本要求

(1)设计和制作一个点频调频超外差接收 …… 此处隐藏：4413字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……