电子技术实训 第10章 电子竞赛设计过程

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1、第十章电子竞赛设计过程第一节电子竞赛设计过程第二节电子竞赛设计报告编写第三节电子竞赛样题第一节电子竞赛设计过程图10-1电子竞赛基本设计过程框图方案论证软件设计撰写设计报告调试硬件设计安装制作测试作品设计报告题目选择电子竞赛设计是在限定人数（3人为一个参赛队），限定时间（4天3个晚上），限定条件（限定某些器件或组件禁止使用），限制交流等情况下进行的，有一定的特殊性。图10-1给出了电子竞赛的基本过程，下面分别进行讨论。全国大学生电子竞赛的题目一般有5到7题，有的侧重于模拟电子电路及数字电子电路的知识，有的侧重于无线电的知识，有的侧重于电源设计的知识，有

2、的侧重于控制电路的知识等。例如2005年第七届的题目有7道题，分别是：（A题）《正弦信号发生器》；（B题）《集成运放参数测试仪》；（C题）《简易频谱分析仪》；（D题）《单工无线呼叫系统》；（E题）《悬挂运动控制系统》；（F题）《数控直流电流源》；（G题）《三相正弦波变频电源》。题目下载后，首先要作的工作是根据自己的知识水平及所学专业，正确选择适合自己的题目。第一要分析每个题目的基本要求以及发挥部分的要求，对每一点要求都能有明确的设计思路，不能有知识盲点。第二要仔细研究题目要求的性能指标能否达到，至少要保证基本部分的指标要求一定能达到。第三要根据自己所在

3、地区，所选择的题目用到的器件、测试仪器等能否买得到等，最后确定哪个题目更适合自己，就选择哪个题目。一旦选择了题目，一般情况下就不要犹豫，更不要中间换题，因为时间太紧张，不由得你换来换去。一、题目选择例如山东电力高等专科学校发电专业的一个参赛队，经过分析选择了（F题）《数控直流电流源》。题目具体要求如下：数控直流电流源（F题）设计并制作数控直流电流源。输入交流电压200～240V，50Hz；输出直流电压≤10V。其原理示意图如图10-2所示（原题目中为图1所示）。键盘控制器电流源负载显示器电源图10-2数控直流电流源原理示意图1、任务2、要求（1）基本要

4、求①输出电流范围：200mA～2000mA；②可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的1％+10mA；③具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤10mA；④改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1％+10mA；⑤纹波电流≤2mA；⑥自制电源。②设计、制作测量并显示输出电流的装置(可同时或交替显示电流的给定值和实测值)，测量误差的绝对值≤测量值的0.1％+3个字；③改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的0.1％+1mA；④纹波电流≤0.2mA；

5、⑤其他。（2）发挥部分①输出电流范围为20mA～2000mA，步进1mA；3、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际完成情况50发挥部分完成第(1)项4完成第(2)项20完成第(3)项16完成第(4)项5其他54、说明（1）需留出输出电流和电压测量端子；（2）输出电流可用高精度电流表测量；如果没有高精度电流表，可在采样电阻上测量电压换算成电流；（3）纹波电流的测量可用低频毫伏表测量输出纹波电压，换算成纹波电流。通过认真分析题目要求，参赛选手认为

6、基本要求设计没有问题，各项指标都有把握实现，只是输出2000mA的电流在稳定性方面可能有一定难度，但不是不能实现。对于发挥部分，指标要求是高了一些，不容易实现，尤其是纹波电流的值要求≤0.2mA，这很难达到，但是参赛选手注意到这一项只占5分，作为专科学校的参赛选手可以放弃这一项，因此他们决定选择这一设计题目。一旦选择了题目以后，接下来就要考虑怎样更好地去实现题目中提出的各项要求，要提出多个方案进行比较、论证，最后综合考虑选择一个最适合的方案。有时最佳方案并不一定是最适合的方案，还要考虑方案的可行性。经过充分的论证和综合考虑后，确定最适合自己的方案。二、

7、方案论证方案设计方案比较确定合适的方案方案的可行性：一是要考虑方案中所用元器件，在有限的时间内在当地可否买得到，如果不能买到，方案再好也是不能实现的。二是要考虑设计、制作的可行性，能否在4天内制作出来。三是要考虑各项指标能否达到要求。以《数控直流电流源》的设计为例讨论方案的论证:1、方案设计方案一：恒流源部分采用数/模转换器。先把数字量转换为模拟量，再由V/I变换器转换为电流输出，并经过电流负反馈闭环系统，使输出电流更加稳定。为了实现实时测量，采用ADC7135模/数转换器，将输出电流转换为相应的数字量，经单片机处理实现显示。控制部分则采用89S52单

8、片机，外挂EPROM2764、可编成8279键盘及液晶显示模块，用单片机管理键盘与显示器。通过