江西省十七届大学生电子设计制作赛总结

第一篇：江西省十七届大学生电子设计制作赛总结

江西省十七届大学生电子设计制作赛总结

一

江西省大学生电子设计制作赛赛场规则 学生入座后，先用万用表检测自已的电烙铁，是否有短路？并测试工作台电插板的电源是否正常？若有人为造成赛场停电，以0分论处。认真查看无器件清单与实物，元器件经竟赛委员会检测与清点，且大小器件数量达70余件（只）之多；足够参赛者选用，也必须在清单所属元件中选用。为了节约时间，在竟赛过程中不予“补发”、“调换”、元器件。在制作中，若确实器材不够（此总及少），可由参赛者报告监考人员后，自行到供应处购买。竟赛时间为七个小时，封闭式进行，不许相互商讨，要求独立完成。交作业时，务必将作业，参赛证及多余的器材一并装入塑料袋内，然后封好塑料袋口。6 参赛者不许在参赛作品及设计报告上暴露自己姓名及本校校名，否则以0分论处。7 为了维护赛场纪律，赛场内外有竟赛监督员巡视。

请在背面画图、电路方框图、电路原理图、简要工作原理

二

引言

1江西省电子电脑大赛是由省教育厅、团省委主办，电子大赛是提供，电子爱好者的成长之路，我自从参加了电子大赛让我认识到电子的广阔，电子大赛是以理论和实践相结合，从原理到设计，让你成为未来的电子工程师，给社会培养优秀电子人才。

2江西省第十七届大学生设计制作赛赛题如下

现提供一批器材，请在其中选择适当的元器件，设计制作一个至少有三级变速的简单的电扇调速器，其要求是当分别数显0、1、2三个数字时，电扇相应处在失电、强电（市电电压）、弱电（小于市电电压）三档级的供电状态。由于不可能给每位参赛者提供一台电扇，只好给各位提供220伏交流40瓦的白炽灯泡及其塑壳灯头一套（供电导线从提供给作品用的电源线上剪下一段即可）。用白炽灯泡的熄、亮、暗代替电扇的失电、强电、弱电的三种状态便成为调光（调速）器要求该调光（调速）器有如下功能；白天，手动（自动控制失效）控制灯泡的供电，即每当用手按一次调光（调速）器的按键时，显示数码变动一字，对应的灯泡（或电扇）供电变化一档。晚上，自动（手动失效）控制灯泡的供电，即当调光（调速）器得电后，自行数显“0—1—2”循环往复显示的同时，对应有灯泡“失电（灯泡失亮）—强电（灯光正常亮度）弱电（灯光暗淡）” 循环往复的过程，可形成“自然风“的模式。

电路元件

（NE555、CD4011、LM324、9013、可调电阻、晶闸管、带锁按键、继电器、保险丝、阻容件、变压器、焊锡、烙铁芯等--------------）

三 赛题分析

按赛题要求,白天不工作,只有用手按开关才会调光,晚上自动调光,开始从失电到强电然后到弱电,循环反复,用光控和手动去控制NE555振荡器,当NE555第4脚为高电位时,电路才会工作.按照电路要求,画出电路波形图如图(1)所示.图1 电路波形图

通过电路工作图形画出电路方框图,如图2所示.图2 电路方框图

四 赛题设计

将电路分成六大模块设计，电源电路、译码驱动显示电路设计、计数编码电路、手控和光控电路、计数脉冲发生器、。电路分析如下

(一)单元电路分析

1电源电路设计

市电电压通过保险丝，采用变压器降压、IN4007二极管整流、电容滤波、LM7809稳压输出、利用红色发光二极管指示电源电路工作状态，电路原理如图3所示。220V市点经过变压器降压，二极管路桥式整流，C4用于滤除由市电引入的高频干扰，用瓷片电容104，电容C2滤波后送入LM7809第1脚，第2脚接地，第3脚输出稳定的电压，电压为9V。C6滤除高频干扰，C3滤波得到稳定9V电压，给电路工作，红色发出二极管是电源指示灯，R11是 发光二极管的限流电阻，阻值的范围是（510Ω~1K）发光二极管的正常工作电流为10mA，如果发现发光二极管不亮，那说明你的电路有故障，你要看一下保险丝有没有坏，如果没有就检查桥式整流，检查是二极管有没有接反，重主要的是LM7809的管脚有没有接反，限流电阻也不能过大，过大发光二极管也不会亮，检修时最好用万用表，用电压法检测，这样就会很快的找到故障。

图3 电源电路

2译码驱动显示电路设计

CD4511是一块含BCD—七段锁存/译码/驱动/消隐电路于一体的集成电路，其引脚见图4。

CD4511的1、2、6、7脚为BCD码输入端，在本电路中用于输入二极管编码输出的BCD码；译码输出端分别是“a-b-c-d-e-f-g”，其输出端接数码管显示，数码管每段的工作电流为10mA左右，所以必须在CD4511的输出端接上7个限流电阻，计算方法为：（9-2）V÷10mA≈700Ω；由于大赛没有700左右电阻，我们可以选用（510Ω~1K）的电阻，第3脚为测试端（LT），当LT为“0”时，输出为“8”，此端可以用来在制作时测试数码管的好坏和显示故障，第4脚为消隐端（BI）当BI为“0”时，输出全为“0”显然还可以清除锁存器内的数值。第五脚为锁存允许端（LE），第16脚接电源正极，第8脚接电源负极，根据CD4511的真值表可知，LT、BI、VCC本电路接高电；LE为锁存端，高电平锁存，本电路接低电平。电路如图5所示。

3计数编码电路

按题目要求循环显示“0--1--2”，而计数器CD4017是5位Johson计数器，具有10个译码输出端，需要通过IN4148编码输出，其编码电路如图6所示。当CD4017的3脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为0；当2脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为1；当4脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为2；当7脚输出“1”时，对计数器的复位端（15脚，高电平复位）进行复位，计数器重新开始计数；C1为复位电容，同样也可以对计数器的15脚进行复位；CP、CR、INH输入端，时钟输入端的施密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。计数/编码电路见图6。

4手控和光控电路

LM358双运放比较器，通过R1、R3、R5、R6开关组成一个运放比较器，LM358第2脚反相输入端，第3脚为同相输入端，R5和R6是组成分压电阻，R1光敏电阻常光照时电阻10K左右, 没有光照时几兆,当晚上时电阻很大,这时3脚电压比2脚高,LM358第1脚输出为高电平到了白天,光敏电阻阻值10K左右,第2脚电压是9/2=4.5V，当白天1脚输出为高电平时2脚相当于接地，R5被短路，可以调节R3的大小就可以改变3脚电压触摸开关和R5并联，当按下开关时，此时3脚电压高于2脚电压，1脚输出为1，工作指示灯亮，电路如图7所示。

5计数脉冲发生器

NE555在电路中是最常见，NE555(内部有分压器比较器RS触发器输出极,放电开关构成)可以组成很多种电路，用途广阔，在这个电路是多谐振荡器，它电路简单、性能稳定，波形标准，CP输出可以驱动继电器，其最大振荡周期T为； T=0.69(R4+R8)C1 =0.69(50 000+10 000)×0.00001F =0.3519S

NE555电源电压与静态电流，NE555电路 使用电源电压为4.5V~16V,当电压为15V时,静态电流约为10mA;它1脚为公共地端GID,2脚为同相输入端TR‾,3脚为输出端U0,4脚为总复位端MR,5脚为控制端UC,6脚为阀值输入端TH,7脚为放电端DIS,8脚为电源正极端USS.如果要改变振荡频率,可调节电位器R4, NE555第4脚接信号控制端,当4脚为低电平,电路不能工作,当4脚为高电平时,电路开始工作.用黄色发光二极管指示信号工作状态,电路如图8所示.97A6调光电路

双向晶闸管旧称可按硅，相当于两个单向晶闸管的反极并联而成，97A6晶闸管，最大电流可以达到1A，输出 功率为60W，双向晶闸管的结构如图所示（A）(B)

所示为小功率塑封晶闸管的外形，（B）所示，其外形有平板型、螺栓型、塑封管多种。晶闸管有三个极，第一个电极T1，第二个电极T2，控制极G，对晶闸管来说，无所谓阳极和阴极，任何一个主电极，对一个管子是阳极，对另一个管就是阴极，反过来也一样，双向晶闸管触发方式有两种，一种是调节电压、电流，另一 种是用双向触发二极管。

质量的判别，在识别G、T1的过程中也就检查了双向晶闸管的触发能力，如果无论怎样对T1极，G极的假设，都不能使双向晶闸管触发导通。则被测可能已损坏。

在电路中R1、R2，发光二极管，组成调光电路，如果要调节灯泡亮度就可以调节R2，B1为高电平时，灯泡微亮，B2为高电平时，灯泡最亮，调节发光二极管的亮度，来改变光敏电阻的大小，来控制灯泡的亮灭。因为97A6工作在~220V中，如果共地，整个电路板带电，为了安全起见，本电路通过光耦合，这样整个电路板就不会带电，但是97A6工作在市电电压中，所以要在制作过程中特别要小心，最好用黑胶布包好焊点和~220V电压处。

（二）整体电路设计

单元电路设计完后，可以通过方框图和电路逻辑关系，把所有单元电路组合起来，这样就是一个完整电路图，在组合过程中各单元电路确定以后，还要认真仔细的考虑他们的结构是否完整，电路要有防干扰,稳定性好,时序配合,相互匹配,等问题，本电路整体电路原理图达到了很高的要求,电路工作使用正常,如图10所示：

五电路制作与调试

比赛时间为7个小时，用两个小时的时间把题目设计好，然后画好方框图、原理图、连线图，画图时一定要注意用铅笔和尺子画图，画图一定要整齐，美观，还有5个小时，用半个小时排版，排版主要是让电路结构合理，元件整齐，也会减少跳线，这样就会减少焊接时间。

在制作过程中，焊接是一项最重要的工序,它不但要求将元件焊在电路板上，而且要求焊点无虚焊，焊接可靠，焊锡适当、焊点表面无裂纹、无针孔夹渣、外表具有金属光泽，表面平整成半弓形下凹，焊料与焊件交界处平滑过度，外形以焊点为中心，均匀、成裙形拉开。确保良好的导电性能。控制焊接时间，能快就快，烙铁头应修整窄一些使焊一个点时不会碰到相邻的焊接点，焊接时间在保证润湿的情况下，尽可能短，尤其是CMOS集成电路，更能掌握好焊接时间，一般时间不能超过3秒。

整个电位制作顺序是电源部分→数码显示部分→编码部分→计数部分→NE555多谐振荡器部分→手控和光控电路部分→调光电路部分.每做一个单元电路，都必须通电检修，电路工作正常再做下一个部分，不要全部一起做，如果出现故障既浪费时间，所以在制作过程中要一步一步往下做，这样成功率就很高，最主要认识芯片牌子，现在有很多种芯片牌子不同，芯片参数不同，它对CP脉冲很严格，还有复位电容，最好使用0.1uF电容。电路整体调试，这也是一个重要环节，我们可以通过制作顺序一步一步往下调整，电源电路是用了LM7809，用万用表检测是否有9V电压，特别是光控电路，调节要稳定，最重要调光电路，因为用市电电压供电，在制作过程中，要注意安全，如果电路共地，那整个电路板带电，为了安全起见最好不要共地，我们可以通其它电路控制，这样就可以达到稳定性好、安全性强等特点

第二篇：2014年江西省大学生电子设计制作现场赛(25)届赛题简介

2014年江西省大学生电子设计制作现场赛（25）届 赛题

参赛者在赛场提供的器材中，选取所需元件，设计、制作一个触摸式一位数（显）摇奖（号）机。该摇奖（号）机符合如下工作过程：

1、作品插上220V50HZ的交流电源，绿色发光二极管正常发亮，表明直流电源输出良好。

2、摇奖（号）前的准备。先查验数码管显示情况，本作品数码管的数字转换速率有快、慢两档，在不触及“触摸电极”的情况下，按一下“速率”键，便可辨清数码管慢速的按0、1、2、3、4、5、6、7、8、9有序地周而复始地转换。检验完毕后，再按一下“速率”键，数码管立即停止，并稳定的显示在最后一个随机数字上，在检查过程中，“触摸”对数显无效，最后按“复位”键，数码显示“0”。

3、摇奖（号）机操作。在作品显示“0”的情况下开始摇奖（号），用食指触及“触摸电极”，瞬间蜂鸣器发出响声（要求10米外科清晰听到），红色发光二极管亮，同时数码管显示快速的按0。。。9顺序周而复始转换数字（要求此时人眼分辨不清数字及其顺序）。0秒钟后的任意时刻，食指离开“触摸电极”，蜂鸣器立刻停响，表明手指有效撤离。手指撤离后，红色发光二极管继续发亮，表明数码管快速转换还需延时数秒（要求大于3秒），一旦红色发光二极管“熄灭”，数码管转换即停并稳定的显示在最后一个数字上，这个数字就是本次摇出的奖号。

4、按“复位”键，数码管显示“0”，准备摇下一个奖号。

5、重复第3、4步骤，可摇出第2、第3.。。。个奖号。

第三篇：大学生电子设计竞赛实物制作赛题

A题：模拟类--简易音频功放

该音频功放采用双电源供电，不大于正负20V，等效负载8欧姆，小信号放大采用运放或三极管，功放可采用集成功放（TDA2030），见下图所示：

信号输

一、基本要求：

1． 输入电压幅度范围为5-700mv Vpp，2． 最大不失真输出功率POR 〉8W（波形无明显失真）；

3． 带宽40HZ-20KHZ（功放部分）；

4． 在POR下效率〉50%；

5． 能调节音量

二、扩展部分

1.制作高、低音调的调节功能；

2.在前置放大器输入端交流接地时，负载上的交流声Vpp <400mv；

3.其他创新设计

B题：电源类 DC-DC开关稳压电源

一、任务

设计并制作如图1所示的开关稳压电源。

升升升升升升

RL

图1电源框图

二、要求

在电阻负载条件下，使电源满足下述要求： 1． 基本要求

（1）输入端电压15V时，空载时变换器输出电压25V±1V；

（2）输入端电压15V时，输出接50欧姆/20W电阻时，输出电压25V±1V；（3）输入电压12V~20V变化时，输出接50欧姆/20W电阻时，输出电压25V±1V； 2.发挥部分（1）

输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V（UI=15V, UO=25V, IO=0.5A）；

（2）DC-DC变换器的效率≥80%（UI=15V, UO=25V, IO=0.5A）；（3）进一步提高输出电压的稳压精度

三、说明

（1）DC-DC变换器部分可以使用TL494或UC3843控制器。成品DC-DC

电源模块禁止使用。额定负载是20W/50欧姆负载电阻。

（2）电源效率的计算公式

POUI

100%oo100% PIUIII

（3）开关电源输出纹波的测量方法：输入为额定电压，输出接额定负载

时，在负载两端的交流电压峰峰值即为纹波电压。（需要用示波器交流档测试）

C题：单片机类 正弦波发生器

一、任务

设计制作一个正弦波发生器，可以采用如下两种方案：

二、要求

1.基本要求

（1）能够输出正弦波；

（2）输出正弦波以2.5V为中心上下波动；

（3）输出正弦波频率范围为20Hz—100Hz，步进5Hz；（4）输出正弦波峰峰值范围为0V—2V，步进0.5V。2.发挥部分

（1）输出正弦波频率步进1Hz；（2）输出正弦波幅值步进0.1V；

（3）尽可能提高输出正弦波的频率范围；（4）其它特色与创新。

三、评分标准

四、说明

不得使用专用芯片。

第四篇：江西省第十六届大学生电子电脑大赛电子设计制作现场赛赛题总结

江西省第十六届大学生电子设计制作赛题总结（熊春如）

经验总结

一、比赛时候的最佳焊接顺序：电源→555多谢振荡器→数码管→BCD7段数码管锁存译码显示驱动器CD4511→编码电路→十进制计数器74HC4017→555单稳态电路→上电延时电路。

也可以：电源→数码管→BCD7段数码管锁存译码显示驱动器CD4511→编码电路→555多谢振荡器→十进制计数器74HC4017→555单稳态电路→上电延时电路。

二、切记：焊接每一个模块都要检测，确保一个模块成功后才去做下一个模块。

1、电源的检测：电压法；

2、555多谢振荡器的检测：目测法（观察发光二极管的闪烁），计算法（计算振荡周期），电压法（重点测电源端和复位端的电压）；

理论知识点：振荡周期T=0.69(RA+2RB)C。

3、数码管的检测：首先确保是共阴极，然后用R*10K进行检测，测量时数码管所在的段应该会发光；

理论知识点：发光二极管限流电阻参数的计算，发光二极管发光时电流大小是10mA～15mA,压降是1.5V左右。

4、BCD7段数码管锁存译码显示驱动器4511的检测：首先确保4511供电电压正常，然后用外加电压引入法测量，分别测量各个ABCD以及各个控制端（ABCD段要外接10K的下拉电阻），应该会有相应的功能对应显示。

5、编码电路的检测：外加电压引入法测量，测试所接的编码是否显示所要设计的数字。

6、十进制计数器74HC4017的检测：外加555多谢振荡器信号法，电压法（测试Q0、Q1、…、Q9脚电压，应该轮流有高电平输出），千万不要忘了外加微分电路，上电时瞬间复位，否则很有可能会有记忆现象，实现的功能与题目的要求就会有出入。

理论知识点：微分电路参数的计算，RC这里的值大家不妨记住。

7、555单稳态电路的检测：目测法（发光二极管的发光时间），计算法（计算暂稳态的时间），电压法（重点测电源端和复位端的电压，Q3输出端高电平持续的时间）； 理论知识点：暂稳态的时间TW=1.1RC8、上电延时电路的检测：计算法（计算上电延时持续的时间），电压法（测量上电延时持续的时间是否与计算的时间不一致）。

理论知识点：RC充电时间的计算，三要素法。

目前大家存在的问题：

1、有些同学还不懂电路的工作原理，不会计算一些关键电路的参数值，设计电路就会有盲目性；

2、有些同学排版还存在较大问题，参照陈超。

3、有些同学图快，一次性全部焊接上去，这种肯定是不会成功的，得不偿失；

4、比较多的同学不会检测和查错，出现问题不知所措，一定要结合原理，仔细思考，通过自己努力查出问题后，以后就可以举一反三。检测和查错可以看出大家真正的动手能力。

5、有些同学对芯片的引脚功能没有完全吃透，要求每个同学都要有各个芯片的完整资料。

6、有些同学工具和书准备不充分：螺丝刀、两把烙铁、鳄鱼夹、斜口钳（指甲钳）、万用表（最好指针式）、导线、一些常用的电阻元器件、常用资料等等。1

第五篇：全国大学生电子设计竞赛赛竞赛规则

全国大学生电子设计竞赛赛竞赛规则

文章日期：2007-08-13 11:57:39文章点击率：41538

竞赛规则

l、参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。

2、参赛学生必须按统一时间参加竞赛，按时开赛，准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存，然后按规定交赛区专家组评审。

3、竞赛期间，参赛学生可以使用各种图书资料和计算机，但不得与队外人员讨论，教师必须回避。

4、竞赛期间，各赛区组委会要组织巡视检查，以保证竞赛活动正常进行。

5、在竞赛中，如发现辅导教师参与、队与队之间讨论，队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷，以及赛前泄题等违纪现象，将取消获奖名次，并通报批评。