信息与工程学院第四届电子竞赛试题.doc

A题运水机器人
一、任务
如图1所示,有A、B、C三个区,A区为给水区,有给水装置(简称A容器),B区为输送线路,C区为存水区,有存水装置(简称C容器)。
在比赛开始时A容器装一定量的水,容器大小、水量及放置方式任意;B区有一条黑色引导线,引导线两端有两条与引导线垂直的黑色边界线,线宽不大于20mm;其尺寸如图2所示。C容器的口径不得大于100mm,高度不得低于250mm,放置方式在固定底板上自定,比赛开始把C容器清空。
设计一套自动送水机器人系统,由送水机器人(以下简称小车)将水从A区通过B区运至C区。该系统包括A区的自动(或手动)给水装置;往返于A、C区之间的小车(小车及安放的运水容器总垂直高度不得超过300mm,小车上的储水装置容量不超过600ml,口径不大于100mm,小车上任意部分不得超出小车边缘50mm);C区存水装置;固定底板。
图1 参考图(单位:mm)

图2 线路图(单位:mm)
要求
基本要求
开始比赛时小车放置在A区黑色起始线的左侧,车轮不得压线。
A区给水方式采用手动,注水完毕,启动小车,同时开始计时。
将水由小车运到C容器,停在右边线左侧,车轮不得压线,小车所载的水人工倒到C容器中。
卸水后,小车自动返回A区停在起车线的左侧,车轮不得压线。重复过程(2)、(3)。
第二次卸水结束,将容器放回小车,B容器接触小车时,终止计时。
由测试人员记量C容器中的水量,计算单位时间的运水量。
发挥部分
A区第二次给水采用自动方式完成。
小车可显示运行时间(单位秒),向C容器注水结束,将容器放回小车,同步停止计时。
其它特色与创新。
三、评分标准
 
项  目
满分
 
设计
报告
 
 
系统方案
4
理论分析与计算
3
电路与程序设计
4
测试方案与测试结果
5
设计报告结构及规范性
4
总分
20
基本要求
实际制作完成情况
50
发挥
部分
完成第(1)项
10
完成第(2)项
10
完成第(3)项
10
总分
30
四、说明
,以单位时间的运水量分档记分。
2. 发挥部分的(1)也可维持手动注水,但该项不得分,以便完成其他内容。
,小车要自备电源,不得有任何外引线。
,计最好成绩。
B题简易电感量测量仪设计
一、任务
设计一个简易电感量大小测试仪器
信号发生电路
被测器件
测试电路
显示
二、基本要求
(1)因为电感的感抗为jωL=j2πfL。为了能测得电感量,需要设计一个正弦波发生电路。要求能产生100Hz、300Hz、1KHz、3KHz、10KHz五个频率,频率误差绝对值要求小于所要求频率的1%。
(2)分别对基本要求(1)中的每个频率下,进行电感量测试,选取平均值,且要求电感量测量误差小于10%。注必要时可考虑分档测量。
三、发挥部分
增加电容量的测量功能。
增加阻抗测量Z=(实部+虚部)或者Z=(幅度模值+相位角)功能。
四、评分标准
 
项  目
满分
 
设计
报告
 
 
系统方案
4
理论分析与计算
3
电路与程序设计
4
测试方案与测试结果
5
设计报告结构及规范性
4
总分
20
基本要求
实际制作完成情况
50
发挥
部分
完成第(1)项
10
完成第(2)项
20
总分
30
C题消防应急疏散电子指示牌设计
一、任务
设计一个具有语音提示的发光二极管消防应急疏散指示牌。
安全出口

二、基本要求
(1)设计自带电池的应急疏散指示牌。具有电池快速充电、浮充电电路以及过充电保护等功能性电路(该部分原理一定要非常明确)。220V~交流电正常供电时,疏散指示牌使用220V~交流供电,在失去220V~交流供电后,迅速切换到电池供电。
(2)能够按照指示箭头方向,动态地指示出疏散方向,如上图发光二极管从左向右逐一点亮,每1s循环一次,无论是在220V~交流电正常供电时,还是电池供电时,箭头指示总是有效。但是,在220V~交流电正常供电时,语音信号不准播放,当失去220V~交流供电后,由电池供电时才不断循环播放语音的疏散提示,语音应该按照正对着标志牌进行方位提示,按照上图提示参考语音为“请向右行进找安全出口”等。
(3)电池供电时间应大于90分钟,且应该有电池过放电保护电路。当恢复220V~交流电供电时,应立即停止语音信号播放,同时给电池进行补充电能。急疏散指示其他要求请参考国标BG17945-2000标准。
三、发挥部分
增加自检测电路和故障诊断定位功能,当电路出现故障时能够自动