电子设计大赛培训讲义

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1、电子大赛培训讲义哈尔滨学院理工学院刘宏哈尔滨学院理工学院电子大赛培训计划1全国大赛题目分析2测控系统基本结构分析3前向通道设计分析4人机对话与数据通信5基本数据处理算法6后向通道设计分析哈尔滨学院理工学院一、全国大赛题目分析哈尔滨学院理工学院电子大赛题目分类测、控系统1通信及总线2电源3哈尔滨学院理工学院测、控系统典型题题目测控第一届题目一简易数控直流电源XO第二届题目四简易电阻、电容和电感测试仪OX第三届C题水温控制系统OO第四届B题数字式工频有效值多用表OX第五届C题自动往返电动小汽车OO第六届液体

2、点滴速度监控装置（F题）OO第七届悬挂运动控制系统（E题）OO哈尔滨学院理工学院通信/网络系统典型题题目类型第一届题目二多路数据采集系统现场总线/分布式采集第二届题目三简易无线电遥控系统编码/调制解调第三届D题调幅广播收音机调制解调第四届E题数字化语音存储与回放系统编码第五届E题数据采集与传输系统现场总线第六届液体点滴速度监控装置（F题）现场总线第七届单工无线呼叫系统（D题）调制解调哈尔滨学院理工学院电源典型题题目第一届题目一简易数控直流电源第二届题目二实用信号源的设计和制作第三届A题直流稳定电源第四届

3、第五届D题高效率音频功率放大器第六届第七届7、三相正弦波变频电源（G题）哈尔滨学院理工学院大赛题目发展趋势1、多项知识综合-数据采集与传输系统2、基础理论扎实，用简单元件实现复杂功能-集成运放测试仪，电压控制LC振荡器3、题目趣味性增强-悬挂运动控制系统4、专业性较强的题目增多-三相正弦波变频电源5、测控类题目仍然是主流哈尔滨学院理工学院二、测控系统基本结构分析哈尔滨学院理工学院典型的工业过程控制环路前向通道后向通道哈尔滨学院理工学院测控系统功能块分析中央处理单元人机交互界面/通信模拟信号前向通道数字信

4、号模拟输出后向通道数字信号哈尔滨学院理工学院系统总体方案设计1、根据输入类型确定前向通道电路方案2、根据输出类型确定后向通道电路方案3、根据输入、输出的数量、类型和数据流量确定所使用的中央处理器。哈尔滨学院理工学院典型测、控系统涉及的技术传感器技术-智能传感器(SmartSensor)微处理器和传感器得以结合，产生了具有一定数据处理能力，并能自检、自校、自补偿的新一代传感器——智能传感器网络化传感器(NetworkedSensor)将网络接口芯片与智能传感器集成起来并使通信协议固化到智能传感器的ROM中

5、时，就产生子网络传感器。为解决现场总线的多样性问题，IEEEl451．2工作组建立了智能传感器接口模块(STIM)标准，该标准描述了传感器网络适配器或微处理器之间的硬件和软件接口，是IEEEl451网络传感器标准的重要组成部分，为使传感器能与各种网络连接提供了条件和方便。重要组成部分，为使传感器能与各种网络连接提供了条件和方便。另外802．15．4无线发射／接收网络也为低成本的无线传感器网络互连提供了协议支持。哈尔滨学院理工学院A/D等新器件的发展将显著增强仪器的功能与测量范围单片机、DSP等嵌入式处理

6、器的广泛应用ASIC、FPGA／CPLD技术LabVlEW等图形化软件技术网络与通信技术电力电子技术电器控制微电机及电机拖动哈尔滨学院理工学院三、前向通道设计分析哈尔滨学院理工学院典型的前向通道1．传感器——将被测的量由非电量转换为电量（电压或电流等电信号）。2．放大器——若电信号太小，则需用放大器放大，以便使其幅值与A/D转换器的转换范围相匹配，以充分发挥模数转换器的功能。3．有源滤波器——在A/D转换前，尽可能地滤除信号中不希望的频率分量（用的较多的是低通滤波器）。4．采样和保持器——简称采保器。它

7、的主要作用是将被测电平采集并保持下来，使连续模拟量离散化（特别是对于快速变化的信号它是必须的，直流及变化缓慢的信号它可省去）。5．A/D转换器——对采样信号进行量化，转变为数字信号，送往计算机保存与处理。如果需要信号的远距离传输，需要增加变送器哈尔滨学院理工学院前、后向通道信号类型确定输入、输出类型：几何量：长度、角度、相互位置、位移、距离机械量：力、力矩、硬度、加速度与速度、振动热工量：温度、湿度、流量光学参数：光度、光谱、色度、激光测量时间频率：时间、频率、相位电磁量：交、直流电流、电压、功率、RL

8、C参数、静电、磁参数电子参数：有源器件参数、无线电参数、频谱分析、动态信号等。哈尔滨学院理工学院前向通道信号转换模拟信号采集电路电压/时间电阻-电容-电压-电感-电压-电流-时间声光磁电压力加速度温度湿度模拟信号哈尔滨学院理工学院信号调理电路大多数传感器的满度输出都是相当小的电压、电流、电阻、电容变化。因此在作进一步处理之前，必须对它们的输出作适当调理。在一般测量系统中信号调理的任务较复杂，除了实现物理信号向电信号的转换、小信号放大、滤波外