创新设计与实训选题指南

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1、创新设计与实训选题指南（共42题）1、应用类题目（1）乒乓球台振动检测系统：利用MEMS加速度传感器实现乒乓球台振动模式的检测与分析，进一步识别出各种球的状态，尤其是擦边球的状态，以供裁判决断。可以强化的能力：MEMS传感器的认识和使用、单片机对信息的获取、信息识别与处理、信息传输技术。（2）环境状态监测系统：利用温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、光敏传感器对环境状态进行监测，当某个参量超过设定阈值时，系统报警并将测试参数存盘。可以强化的能力：多传感信息的获取、信息识别与处理、信息传输技术。（3）智能小车：利用红外传感器、角度传感器、光电传感器、超声传感器设计

2、成的智能小车，能够跟踪人体、测定距离、运行状态识别。可以强化的能力：MEMS传感器的认识和使用、单片机对信息的获取、信息识别与处理、目标控制、算法融合、信息传输技术。（4）线阵红外检测系统：利用TN9红外传感器构造一套红外线阵检测系统，可对物体表面温度进行检测，通过机械扫描系统对材料进行无损检测。可以强化的能力：红外传感器的认识和使用、单片机对信息的获取、信息识别与处理、信息传输技术。（5）超声定位系统：利用超声传感器和光电传感器设计一套超声定位系统，可对移动目标进行定位跟踪。可以强化的能力：超声传感器的认识和使用、单片机对信息的获取、信息识别与处理、信息传输技

3、术。（6）智能坦克作战系统：利用光电传感器、超声传感器、红外传感器、MEMS加速度传感器设计坦克的控制系统，使其能够跟踪对方坦克，躲避障碍，攻击目标。可以强化的能力：MEMS传感器的认识和使用、单片机对信息的获取、多传感信息融合、识别与处理、目标控制、信息传输技术。（7）点阵屏显示系统利用单片机实现点阵屏的显示控制，实现环境温度、日历显示。可以强化的能力：一线式集成传感器的认识和使用、单片机对信息的获取、系统时钟使用。（8）数字扫频系统利用可编程定时器实现数字扫频源，可分波段扫频、跳频输出。可以强化的能力：可编程器件的使用。（9）多通道超声测厚系统利用超声传感器

4、实现材料厚度的跟踪监测、数据显示、数据存储、数据传输。可以强化的能力：超声传感器的认识和使用、单片机对信息的获取、多传感信息融合、识别与处理、信息传输技术。（10）智能天线测试系统利用DDS实现连续扫频，实现LC谐振测试、谐振最佳电容适配。可以强化的能力：DDS信号源认识和使用、单片机对信息的获取与处理、LCD显示技术。2、历届大赛题目题目一开关稳压电源一、任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。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）输出电压UO可调范围：30V～36V；（1）最大输出电流IOmax：2A；（2）U2从15V

5、变到21V时，电压调整率SU≤2%（IO=2A）；（3）IO从0变到2A时，负载调整率SI≤5%（U2=18V）；（4）输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；（5）DC-DC变换器的效率≥70%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；（6）具有过流保护功能，动作电流IO（th）=2.5±0.2A；2．发挥部分（1）进一步提高电压调整率，使SU≤0.2%（IO=2A）；（2）进一步提高负载调整率，使SI≤0.5%（U2=18V）；（3）进一步提高效率，使≥85%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；（4）排除过

6、流故障后，电源能自动恢复为正常状态；（5）能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值1V，同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。（6）其他。三、说明（1）DC-DC变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。（2）U2可通过交流调压器改变U1来调整。DC-DC变换器（含控制电路）只能由UIN端口供电，不得另加辅助电源。（3）本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分，要求用带宽不小于20MHz模拟示波器（AC耦合、扫描速度20ms/div）测量UOPP。（4）本题中电压调整率SU指U2在指定范围内变化时，输出电压UO的变化率；负载调整率

7、SI指IO在指定范围内变化时，输出电压UO的变化率；DC-DC变换器效率h=PO/PIN，其中PO＝UOIO，PIN＝UINIIN。（5）电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能出现过热等故障）。（6）制作时应考虑方便测试，合理设置测试点（参考图1）。题目二电动车跷跷板一、任务设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整，调整步长不大于50mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示

8、。二、要求1.基本要求在