第十届飞思卡尔参赛题目及相关要求

第十届全国大学生飞思卡尔杯智能汽车大赛校内选拔赛

参赛题目及相关要求

1、题目A低频功率放大器

设计并制作低频功率放大器。其原理示意图如下：

要求：

1）基本要求

在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mVpp，采用双电源供电，不大于±20V；等效负载电阻RL为8Ω下，放大器应满足：

①最大不失真输出功率POR≥8W；（波形无明显失真）

②带宽BW≥（40～20000）Hz；（功放部分）

③在POR下的效率≥50%；

④在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声VPP≤400mV。 ⑤具有音量调节功能。

(功放部分只能采用分立元件或运放，若采用专用集成功放将酌情扣分）

2）发挥部分

①制作数字音量控制电路（可以使用专用音响音量控制集成电路，也可用通用数字电路及单片机控制电路实现），用两只轻触开关分别实现音量的加减，控制等级不小于8级。

②制作两路音源选择电路，用一只轻触开关实现音源转换。

③功能显示：音源选择显示，音量等级显示。

④其它。

2、题目B电能收集充电器

设计并制作一个电能收集充电器，充电器及测试原理示意图如图1。该充电器的核心为直流电源变换器，它从一直流电源中吸收电能，以尽可能大的电流充入一个可充电池。直流电源的输出功率有限，其电动势Es在一定范围内缓慢变化，当Es为不同值时，直流电源变换器的电路结构，参数可以不同。监测和控制电路由直流电源变换器供电。由于Es的变化极慢，监测和控制电路应该采用间歇工作方式，以降低其能耗。可充电池的电动势Ec=3.6V，内阻Rc=0.1Ω。

图1 测试原理示意图

（Es和Ec用稳压电源提供，Rd用于防止电流倒灌）

要求：

1）基本要求

①在Rs=100Ω，Es=10V～20V时，充电电流Ic大于（Es-Ec）/（Rs+Rc）。 ②在Rs=100Ω时，能向电池充电的Es尽可能低。

③Es从0逐渐升高时，能自动启动充电功能的Es尽可能低。

④Es降低到不能向电池充电，最低至0时，尽量降低电池放电电流。

⑤监测和控制电路工作间歇设定范围为 0.1 s～5s。

2）发挥部分

①在Rs=1Ω，Es=1.2V～3.6V时，以尽可能大的电流向电池充电。

②能向电池充电的Es尽可能低。当Es≥1.1V时，取Rs =1Ω；

当Es＜1.1V时，取Rs =0.1Ω。

③电池完全放电，Es从0逐渐升高时，能自动启动充电功能（充电输出端开路电压

＞3.6V，短路电流＞0）的Es尽可能低。当Es≥1.1V时，取Rs =1Ω；当Es＜

1.1V时，取Rs=0.1Ω。

④降低成本。

⑤其他。

说明

1．测试最低可充电Es的方法：逐渐降低Es，直到充电电流Ic略大于0。当Es高于3.6V时，Rs为100Ω；Es低于3.6V时，更换Rs为1Ω；Es降低到1.1V以下时，更换Rs为0.1Ω。然后继续降低Es，直到满足要求。

2．测试自动启动充电功能的方法：从0开始逐渐升高Es，Rs为0.1Ω；当Es升高到高于1.1V时，更换Rs为1Ω。然后继续升高Es，直到满足要求。

3、题目C 红外光通信装置

设计并制作一个红外光通信装置。

要求

1．基本要求

（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，传输距离为2m，如图1所示。

（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，也可由低频信号源输入；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。如果接收装置设有静噪功能，必须关闭该功能进行上述测试。

（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。