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南华大学黄智伟系列 赛前赛题分析，供参考！版权所有转载请注明出处！！！！！
2011.8.25全国大学生电子设计竞赛组委会专家组在网上公布本次全国大学生电子设计竞赛需要的基本仪器和主要元器件清单，以便参赛学校做好准备。通过对所公布的基本仪器和主要元器件清单进行分析，可以得到一些赛题的信息。以下是“2011年全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单”。

2011年全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单

1、基本仪器清单

20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入）

60MHz双通道数字示波器

低频信号发生器（1Hz~1MHz）

标准高频信号发生器（1MHz~30MHz，可输出1mV小信号）

函数发生器（10MHz，DDS）

低频毫伏表

高频毫伏表

100MHz频率计

失真度测试仪

直流稳压电源

秒表

量角器

100℃温度计

四位半数字万用表

单片机开发系统及PLD开发系统

扫频仪（20MHz）

2、主要元器件清单

单片机最小系统板

A/D、D/A转换器

可编程逻辑器件及其下载板

显示器件

运算放大器、电压比较器  失真度测试仪 扫频仪（20MHz）

漆包线

大功率电阻（2Ω/36W、10Ω/36W等）

滑线变阻器（100Ω/2A、10Ω/5A）  直流稳压电源

电子开关

高频磁芯

变容二极管（2pF~30pF）

小型电动车

小型继电器

小型步进电机

光电传感器

角度传感器  量角器

超声传感器

无线收发模块

红外收发管

小型直流风扇 100℃温度计  秒表

注意：清单中有几个是往届没有的：

可输出1mV小信号

量角器

100℃温度计

电子开关

100 MHz频率计

什么赛题需要？？？

2．赛题的基本分析方法赛题分析方法可以采用基本要素组合法，一是分析所需要的仪器仪表，二是分析所需要的元器件，三是往届的赛题，将三者结合进行综合分析。基本要素组合法示意图如图1所示。

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图１   基本要素组合法

以2011年公布的全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单为例：

从信号发生器和示波器的频率范围可见，信号频率范围不会超过60MHz。

使用函数发生器，表示在作品制作时需要正弦波、三角波和方波等信号。

使用双踪示波器，表示在作品制作时需要同时观测两路信号。使用数字示波器，表示作品制作时需要直接读取一些数据。20MHz普通示波器用于电源、音频信号测量。60MHz双通道数字示波器用于宽带放大器测量？射频信号测量？

使用失真度测试仪，表示在作品制作时需要测量信号的失真度参数。电源波形失真度测量？宽带放大器信号失真度测量？

扫频仪（20MHz）、失真度测试仪用来测试放大器电路频率特性与失真？放大器电路的频率响应不超过20MHz。

使用频率计，表示在作品制作时需要测量频率。注意：频率计的频率到了100MHz，需要测试一个高频信号？倍频器？

使用高频毫伏表，表示在作品制作时需要测量高频信号电压。注意：高频信号发生器的信号为1mV。有一个1mV级的小信号的宽带（高频）放大器？

使用秒表，表示在作品制作时需要对时间进行测量。小车的速度？加温的时间？角度调整时间？

使用量角器、角度传感器，表示需要对作品的运动或者移动的角度（距离和高度）进行测量。

单独提出了小型步进电机，有微步进动作？

量角器、角度传感器，小型步进电机→角度调节？平衡板？

使用单片机开发系统及FPGA开发系统、单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器）和可编程逻辑器件下载板（仅含可编程芯片、下载电路、配置存储器），表示在作品制作时需要使用单片机或者可编程逻辑器件才可以完成。

使用四位半数字万用表，表示在作品制作时需要测量的电压精度在0.05％以上。

需要使用A/D、D/A变换器，表示在作品制作时需要将模拟信号转换为数字信号，也需要将数字信号转换为模拟信号。

漆包线 需要自制电感？

使用高频变容二极管、高频磁芯，表示作品制作时需要改变电感和电容参数。VCO？+漆包线自制电感→倍频器？谐振功率放大器？

使用光电传感器、角度传感器、超声传感器、红外收发管等，表示作品制作时需要对光信号、角度等进行检测。

使用小型电动车，表示在作品制作时需要以电动车为载体。注意：小车与控制器需要采用分离的电源（电池）供电，信号采用光耦传输。

函数发生器（10MHz，DDS）是指有DDS构成的信号发生器？如果使用DDS集成芯片，表示在作品制作时需要以DDS芯片为核心，制作信号发生器等电路。

100℃温度计表示需要测试温度，有一个加温的控制？温度测量和加热器控制（SCR、继电器）？100℃温度计用来测试电源的温升？

小型直流风扇散热？

小型直流风扇、红外收发管有一个风速的测量与调整控制？升温→降温？

直流稳压电源、大功率电阻（2Ω/36W、10Ω/36W等）、滑线变阻器（100Ω/2A、10Ω/5A）、电子开关制作电源的负载？利用P=VI=V2/R，V=IR，I=V/R，R=V/I，输出电压、电流、功率可以计算出来。DC-DC变换？

电子开关采用功率MOS器件？+大功率电阻（2Ω/36W、10Ω/36W等）+滑线变阻器（100Ω/2A、10Ω/5A）→电子负载？

无线收发模块有无线数据传输与控制？需要准备2块主控制器板？

显示器件？LED显示器？→LED电源？

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图１   基本要素组合法

下面的内容摘自“黄智伟.全国大学生电子设计竞赛培训教程（修订版）.电子工业出版社，2010.6”，供同学们参考，希望对各位同学分析赛题，进行准备工作有帮助。1.2.6  赛前赛题分析1．注意赛前公布的基本仪器和主要元器件清单
全国大学生电子设计竞赛组委会专家组在电子设计竞赛开始的前三天都会在网上公布本次全国大学生电子设计竞赛需要的基本仪器和主要元器件清单，以便参赛学校做好准备。通过对所公布的基本仪器和主要元器件清单进行分析，可以得到一些竞赛题目的信息。以下是“2007年全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单”。

2007年全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单

（1）基本仪器清单

20MHz普通示波器（双通道，外触发输入，有X轴输入，可选带Z轴输入）

60MHz双通道数字示波器

低频信号发生器（1Hz～1MHz）

高频信号发生器（1MHz～40MHz）

函数发生器

低频毫伏表

高频毫伏表

普通频率计

失真度测试仪

直流稳压电源

秒表

2米卷尺

游标高度尺

单片机开发系统及EDA开发系统

单相自耦调压器（>200W）

五位半数字万用表（电压表）

四位半数字万用表

（2）主要元器件清单

单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器、A/D、D/A）

A/D、D/A转换器

1MHz采样频率的8位A/D转换器

运算放大器、电压比较器

可编程逻辑器件及其下载板

显示器件

小型电动车（最大尺寸300mm×200mm，高度不限）

小型继电器

康铜、锰铜电阻丝

漆包线（直径不大于1mm）

光电传感器

角度传感器

隔离变压器（>150W，220V/18V）

DDS集成芯片

2．赛题的基本分析方法
赛题分析方法可以采用基本要素组合法，一是分析所需要的仪器仪表，二是分析所需要的元器件，三是往届的赛题，将三者结合进行综合分析。基本要素组合法示意图如图1.２.1所示。

以200７年公布的全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单为例：

从信号发生器和示波器的频率范围可见，信号频率范围不会超过４０MHz，最高也不会超过60MHz。

使用函数发生器，表示在作品制作时需要正弦波和方波等信号。

使用双踪示波器，表示在作品制作时需要同时观测两路信号。使用数字示波器，表示作品制作时需要直接读取一些数据。

使用失真度测试仪，表示在作品制作时需要测量信号的失真度参数。

使用频率计，表示在作品制作时需要测量频率。

使用高频毫伏表，表示在作品制作时需要测量高频信号电压。

使用秒表，表示在作品制作时需要对时间进行测量。

使用2米卷尺、游标高度尺，表示需要对作品的运动或者移动距离和高度进行测量。

使用单片机开发系统及EDA开发系统、单片机最小系统板（仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器）和可编程逻辑器件下载板（仅含可编程芯片、下载电路、配置存储器），表示在作品制作时需要使用单片机或者可编程逻辑器件才可以完成。

使用单相自耦调压器（>200W）、隔离变压器（>150W，220V/18V），表示在作品制作时需要对AC220Ｖ电压进行调节和隔离。

使用五位半数字万用表（电压表）和四位半数字万用表，表示在作品制作时需要测量的电压精度在0.05％以上。

需要使用A/D、D/A变换器，表示在作品制作时需要将模拟信号转换为数字信号，也需要将数字信号转换为模拟信号。需要使用1MHz采样频率的8位A/D转换器，表示在作品制作时需要进行高速的模数转换。

使用高频变容二极管、高频磁芯，表示作品制作时需要改变电感和电容参数。

使用光电传感器、角度传感器等，表示作品制作时需要对光信号、角度等进行检测。

使用小型电动车（最大尺寸300mm×200mm，高度不限），表示在作品制作时需要以电动车为载体。

使用DDS集成芯片，表示在作品制作时需要以ＤＤＳ芯片为核心，制作信号发生器等电路。

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图１.2.1 基本要素组合法

３．组合赛题例
将以上的一些要素进行组合，可以得到可能出现的一些题目和作品应完成的功能。

例1：电动玩具车＋单片机最小系统板或可编程逻辑器件＋光电传感器＋角度传感器＋2米卷尺＋游标高度尺＋秒表，结合往届的赛题“自动往返电动小汽车（2001年C题）”和简易智能电动车（2003年E题）分析，可能出现的题目和功能是：

电动车在单片机最小系统板或可编程逻辑器件的控制下，对轨迹、角度、速度和时间（光电传感器、角度传感器、秒表）进行检测；角度传感器表示电动车可能在一个斜面上运行；结合游标高度尺，表示电动车可能在一个斜面上运行时，对高度有要求。

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图１.2.2 自动控制小车类赛题

例2：信号发生器＋示波器＋高频信号发生器＋高频毫伏表，结合往届的赛题：“简易无线电遥控系统（1995年）”、“调幅广播收音机（1997年）”、“短波调频接收机（1999年）”、“调频收音机（2001年）”、 分析，可能出现的题目和功能是：

①　无线电接收类：频率在４０MHz以下接收机。

②　无线电发射类：频率在４０MHz以下发射机。

③　高频毫伏表测量高频信号电压→有可能的是制作的作品中包含有高频的功率放大器。

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图1.2.3 无线电发射与接收系统类赛题

例4：60MHz双通道数字示波器＋失真度仪＋普通频率计＋单片机最小系统板或可编程逻辑器件＋A/D、D/A变换器＋运算放大器＋电压比较器，结合历年的竞赛题目：“简易电阻、电容和电感测试仪（1995年）”、“实用信号源的设计和制作（1995年）”、“简易数字频率计（1997年）”、“频率特性测试仪（1999年）”、“数字式工频有效值多用表（1999年）”、“简易数字存储示波器（2001年）”、“波形发生器（2001年）、低频数字式相位测量仪（2003年）、简易逻辑分析仪（2003年）、集成运放参数测试仪（2005年）、简易频谱分析仪（2005年）”进行分析，可能出现的题目和功能是：

（1）单片机最小系统板或可编程逻辑器件＋ＤＤＳ＋D/A变换器→波形发生器或者信号源。

（2）数字示波器＋失真度仪＋单片机最小系统板或可编程逻辑器件＋电压比较器，数字示波器和数字相位计可以用来测量失真度→有可能的是制作失真度测量分析仪。

（3）60MHz双通道数字示波器＋单片机最小系统板或可编程逻辑器件＋A/D、D/A变换器＋运算放大器→数字存储示波器。

（4）60MHz双通道数字示波器＋单片机最小系统板或可编程逻辑器件＋A/D、D/A变换器＋运算放大器＋模拟开关→多通道输入或者输出，考虑数字存储示波器、逻辑分析仪已经在2001年和200３年制作过，有可能的是制作数字示波器。

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图1.2.4 信号发生器与仪器仪表类