電子競賽試題-itat教育網(wǎng)

1、,, “RIGOL杯”電子系統(tǒng)設計大賽競賽選題,,,目 錄,分布式溫室環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)手機電池容量檢測儀晶體管特性圖示儀高清數(shù)字電視測試信號發(fā)生器室內(nèi)路徑記錄儀幅頻響應測試儀,1. 分布式溫室環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng),設計一套包括至少4個（并具有可擴展采樣點數(shù)量的能力）位于溫室當中不同位置的采樣點，和一個中央控制顯示單元的分布式溫室環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對溫室當中空氣和土壤的溫濕度進行監(jiān)控和記錄，并根據(jù)用戶所設置的環(huán)境條

2、件要求進行相應溫室內(nèi)相關(guān)區(qū)域的溫濕度調(diào)節(jié)采樣點需要采樣的環(huán)境變量至少包括：土壤的溫度、土壤的濕度、空氣溫度、空氣濕度采樣點通過無線方式與中央控制顯示單元進行通訊，采用可再生能源進行系統(tǒng)供電，并能24小時連續(xù)工作中央控制顯示單元能夠連續(xù)記錄至少1,000,000個數(shù)據(jù)采樣點，每個測量數(shù)據(jù)認為是一個數(shù)據(jù)采樣點，數(shù)據(jù)采樣點之間的最快采樣間隔不得低于500ms，最慢采樣間隔大于10分鐘，并在意外掉電24小時之內(nèi)能夠保持這些數(shù)據(jù)，所采樣的數(shù)

3、據(jù)可以通過有線或者無線的方式下載到計算機當中進行顯示和簡單的數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)能夠通過分辨率不小于VGA的LCD進行顯示中央控制顯示單元能夠控制不少于16臺風扇，16個噴淋灌溉閥門和16個電動控制電動卷簾機構(gòu)，以220V燈泡代表相應的執(zhí)行機構(gòu)擴展要求中央控制顯示單元所采集的數(shù)據(jù)，能夠以某種方式上傳到網(wǎng)絡服務器（例如APRS-IS）上，供用戶遠程進行查看中央控制顯示單元能夠接收手機短信方式對系統(tǒng)參數(shù)設置進行修改，或者直接控制對應的執(zhí)行

4、機構(gòu)，并通過短信反饋修改或執(zhí)行的結(jié)果,1. 知識點簡要分析,無線分布式傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸和管理系統(tǒng)傳感器應用技術(shù)單片機模數(shù)信號轉(zhuǎn)換單片機系統(tǒng)電源管理復雜嵌入式系統(tǒng)的應用與開發(fā)非易失數(shù)據(jù)存儲管理電路端口擴展方案強弱電界面與擴展英特網(wǎng)技術(shù)，開源資源的應用GSM模塊的短信應用,2. 手機電池容量檢測儀,設計一套手機電池容量檢測儀，能夠?qū)χ辽僖粋€手機電池進行自動充放電控制，并通過若干個充放電周期測量其實際容量。能夠?qū)朔Q電

5、壓3.7V，容量不小于4200mAh的鋰離子電池或電池組進行充放電，充放電能力不小于0.3C考慮鋰電池對于充放電截止電壓的敏感性，測量和控制過程當中，電壓精度要求達到1mV，電流精度要求達到1mA充放電切換開關(guān)不能使用機械開關(guān)，包括繼電器等機械切換類開關(guān)通過一個分辨率不小于VGA的LCD顯示屏顯示當前的充放電實時狀態(tài)，以及歷史充放電記錄曲線，計算并顯示測量完成后的手機電池容量，能夠用計算機下載并顯示被測手機電池的充放電特性曲線數(shù)據(jù)

6、?？紤]充放電時間要求，驗證充放電過程的時候，可以采用經(jīng)過時間剪輯的視頻方式展現(xiàn)各個單元的工作狀態(tài)，采用數(shù)采系統(tǒng)或帶數(shù)采功能的高精度數(shù)字萬用表獲得的性能測試結(jié)果曲線驗證實際性能與過程能夠選擇預先設置的電池類型，或者進行手動數(shù)值設置，確定充電以及放電截止電壓選擇點擴展要求能夠?qū)﹁F鋰電池組等其他類型的新型電池組進行充放電以及容量測試，電池組容量不小于4200mAh能夠?qū)崿F(xiàn)1C及以上的快速充放電能力通過軟件能夠設置并精確控制充放電電流

7、的能力根據(jù)電池容量和電池最佳充放電曲線自動選擇并控制充放電電流的大小,2.知識點簡要分析,高精度四象限電源電路設計高精度電壓電流的測量復雜嵌入式系統(tǒng)的應用與開發(fā)文檔結(jié)果呈現(xiàn)大電流/大功率電源電路設計電壓/電流輸出與比較均可調(diào)的高精度電源電路智能系統(tǒng)設計,3. 晶體管特性圖示儀,設計一個晶體管特性圖示儀，能夠?qū)ipolar型的晶體三極管進行I-V特性曲線測試所測的的晶體管特性曲線能夠通過一個分辨率不小于VGA的LCD進行

8、顯示，并且對應的特性曲線能夠通過可調(diào)整的自動光標進行讀數(shù)被測晶體管類型包括NPN型和PNP型，基極階梯電流范圍從100uA到10mA分檔自動可調(diào)，集電極電壓從2V到20V分檔自動可調(diào)，當前測試設置參數(shù)能夠在LCD屏幕上顯示出來在某一特定測量設置條件下，晶體管特性曲線的掃描階梯不小于10個經(jīng)過校準后，各個測試點的電壓和電流測試準確度不劣于當前測量檔位滿量程的2%能夠在U盤上存儲當前測試結(jié)果的數(shù)據(jù)或圖片擴展要求能夠計算并顯示當前

9、被測晶體三極管的β利用簡化晶體管電路應用模型，根據(jù)輸入的相關(guān)應用條件，能夠自動求得并顯示被測晶體管的最佳靜態(tài)工作點的位置能夠進行MOSFET的特性曲線測試和讀數(shù)，并計算顯示其Gm階梯電流范圍擴展到10uA到100mA，集電極電壓擴展到2V到200V,3.知識點簡要分析,I-V晶體管特性曲線測試儀系統(tǒng)設計復雜嵌入式系統(tǒng)的應用與開發(fā)精密電壓/電流的控制與測量可編程恒壓/恒流源小電流或大電壓的精密電路設計V-V晶體管特性曲線測

10、試智能系統(tǒng)設計,4. 高清數(shù)字電視測試信號發(fā)生器,設計一個高清數(shù)字電視測試信號發(fā)生器，能夠產(chǎn)生測試高清數(shù)字電視所需要的標準分量信號，輸入到被測電視當中能夠進行正確的顯示。該信號發(fā)生器能夠發(fā)生YPrPb標準的數(shù)字電視分量信號，覆蓋480p，576p，720p，1080i和1080p的各個信號標準，所產(chǎn)生的數(shù)字電視信號符合各個信號的標準電平要求，信號分辨力不小于10bit能夠通過一個不小于VGA分辨率的LCD屏幕顯示當前測試參數(shù)設置，

11、并預覽所產(chǎn)生的信號圖形，例如彩條、棋盤、標準電視信號測試圖形等能夠通過計算機下載一個新的TIFF格式的測試信號圖形，并通過高清數(shù)字電視測試信號發(fā)生器產(chǎn)生，在LCD屏幕上能夠預覽新下載的測試信號圖形，計算機的文件下載速度不得低于1Mbps擴展要求：能夠產(chǎn)生PAL、NTSC、SECAM格式的標清電視復合信號，通過CVBS端子或者S端子輸出能夠產(chǎn)生符合VESA標準的VGA信號，具備多個標準模式，最高輸出信號分辨率不低于1920x108

12、0@50Hz，并通過計算機顯示器顯示出來所產(chǎn)生的電視信號幅度，其信號幅度+/-50%可調(diào)，步進不大于5%,4.知識點簡要分析,高清數(shù)字電視信號的產(chǎn)生（Video Encoder）高速可編程邏輯器件的應用高速存儲芯片的應用復雜嵌入式系統(tǒng)的應用與開發(fā)計算機標準通信協(xié)議的應用開發(fā)復合視頻信號的產(chǎn)生VGA信號的產(chǎn)生可變增益放大器應用,5.室內(nèi)路徑記錄儀,設計一個室內(nèi)路徑記錄儀，不依賴衛(wèi)星導航系統(tǒng)，以一個初始點為原點，實時記錄和顯

13、示在室內(nèi)行動的軌跡。在原點為坐標參照，每隔≤0.2s以(X,Y,Z)格式記錄一個當前所處坐標位置。同時記錄采樣數(shù)據(jù)的日期和時間。能夠記錄的數(shù)據(jù)點數(shù)不小于1000點。測量并記錄溫度，溫度測量范圍>200 ℃。通過不小于VGA分辨率的LCD顯示所經(jīng)過的三維軌跡。在同一個LCD上實時顯示當前的日期、時間、坐標，速度，溫度，所經(jīng)過路徑的長度，以及從出發(fā)開始所經(jīng)過的時間。監(jiān)控當前的速度，當線速度超過2m/s時通過聲音告警。能夠做到

14、顯示的軌跡和實際運動軌跡形狀基本一致。系統(tǒng)僅以電池供電。擴展要求：以一節(jié)5號電池供電。LCD顯示的軌跡更新間隔時間短于1秒。通過無線通信，將采集到的信息實時上傳到PC。顯示和記錄姿態(tài)角，氣壓信息。溫度測量10%誤差響應時間小于5s。數(shù)據(jù)能夠直接寫入SD卡，并能夠從PC直接讀取。能夠在不超速的情況下，經(jīng)過>10s并且>20米并且兩次回到原點途中2次高度下降1米并抬升至原高度的運動路徑后，第二次回到原點后所記錄

15、的坐標偏離原點的半徑不超過1米。,5.知識點簡要分析,陀螺儀/加速度傳感器應用高性能溫度傳感器應用三維攝像頭的應用，空間重構(gòu)，目標模式識別（另一可能解決方案）復雜嵌入式系統(tǒng)的應用與開發(fā)3-D繪圖技術(shù)計算機標準通信協(xié)議的應用開發(fā)多傳感器應用高性能電源管理傳感器噪聲的優(yōu)化,6. 幅頻響應測試儀,設計一個幅頻響應測試儀，能夠測試至少30MHz帶寬的系統(tǒng)的幅頻響應要求設計一個寬帶窄脈沖發(fā)生器，作為被測系統(tǒng)的輸入，脈沖最大幅度不

16、小于1V，窄脈沖能夠單獨連接到示波器顯示。能夠在分辨率不小于VGA的LCD屏上顯示被測系統(tǒng)的幅頻響應曲線，顯示相應的坐標測試儀能夠連接不同的被測電路，連接器使用BNC。要求自制一個帶內(nèi)波動不大于1dB，帶外抑制不小于30dB的無源濾波器，-3dB頻率為30MHz，用于測試儀的驗證。要求自制另一個帶寬不小于30MHz的放大器電路，用于測試儀的驗證。擴展要求：能夠測試帶寬不小于100MHz的被測電路，并制作相應的被測濾波器和放