“电子产品设计及制作”项目竞赛试题-超声测距仪(待发稿)

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1、2009年全国职业院校技能大赛高职组“电子产品设计及制作”项目竞赛试题（样题）竞赛题目：超声测距仪的设计与制作任务要求：按所附原理图及提供器件完善设计并制作一台超声测距仪。1.设计制作5V稳压电源模块；2.设计完善超声测距仪控制电路并编写相关程序；3.制作超声测距仪电路板；4.安装前后面板及内部电路；5.调试整机使其达到规定的技术指标；6.编写技术文件、生产工艺文件、产品说明书。超声测距仪功能要求与技术指标1.该产品由220V交流电直接供电；2.该产品由超声波传感器实现距离的测量；3.该产品由数码管显示距离测量结果，显示结果单位为米；4.该产品由蜂鸣器的缓

2、急鸣叫指示距离的远近；5.该产品测距基本指标应在0.3~1.5m，发挥指标为0.1~5m；6.该产品在有效测距范围内测量误差应<10cm，发挥指标<1cm。超声测距仪原理图说明1.超声测距仪原理图请见原理图文件（超声测距仪原理图.sch）2.采用7805设计制作+5V稳压电源；3.电位器和标注带有“*”号的元件参数由参赛选手自行调整，以得到最佳的工作效果；（建议超声发送频率为40kHz）4.单片机管脚分配及其外围电路设计由参赛选手完成；5.参赛选手可以适当创新发挥，添加某些元件提高工作性能，或者修改某些电路以得到更好的效果。超声测距仪PCB设计要求1.产品

3、外壳和+12V稳压电源由竞赛组委会提供（本样题不提供具体参考样本，以保证一般性，请参赛队自行选定）2.采用双面板布线，电路结构紧凑，元器件布局合理；3.距离显示电路部分要求采用贴片封装元件实现；4.数码管、超声传感器位置应根据面板合理分析、全面考虑；5.电源接口插座应根据外壳和+12V稳压电源接口封装设计；6.对于元件参数、可调器件功能和模块接口说明，应在丝网印刷层予以标注；7.超声传感器、插座、散热器等应进行准确测绘，建立专用封装；8.PCB板规格与大小根据所提供的产品外壳进行合理设计；9.根据所提供的产品外壳预留安装孔。文档撰写要求文档撰写主要包括下列

4、内容，具体格式可以参考《工艺文件格式示例.doc》1.技术文件包括：原理说明（包括电路图、电路框图、电路参数）、程序流程图、程序清单、印刷电路板图等。2.生产工艺文件包括：主要的生产工艺流程、元器件清单、连线图（表）、调试工作单卡等。（执行《中华人民共和国电子行业标准SJ/T10320-92》）3.产品说明书包括：产品概述、技术说明、安装说明、面板及使用说明、注意事项等。评分细则一级指标比例二级指标比例三级指标比例PCB设计赛段30%局部电路原理设计(包括计算机编程)10%单片机控制电路设计(电路原理图)5%单片机程序设计(程序清单)5%PCB绘图18%P

5、CB板规格和大小符合要求2%采用双面板布线2%无飞线2%数码管位置和封装符合要求2%超声传感器位置和封装符合要求2%电源插座和散热器位置和封装符合要求2%贴片元件区无非贴片元件2%丝印层标注准确2%根据外壳封装预留安装孔。2%制板工艺文件2%印刷电路板生产工艺文件2%装焊调试赛段30%装配焊接质量15%焊接质量-非贴片焊接（2%）-贴片焊接（3%）5%装配质量-元器件装配（5%）-外壳装配（5%）10%功能指标调试15%超声波发送接收功能-最小距离（2%）最小距离小于0.3米（1%）最小距离小于0.1米（1%）-最大距离（2%）最大距离大于1.5米（1%）

6、最小距离大于5米（1%）-测距准确度（4%）测量误差小于0.1米（1%）测量误差小于0.05米（1%）测量误差小于0.02米（1%）测量误差小于0.01米（1%）-可重复性（2%）10%距离显示功能-显示亮度（1%）-显示的稳定性（2%）-显示的刷新频率（2%）5%报警功能-有报警（1%）-有缓急（2%）5%-缓急鸣叫与距离远近呈明显的线性（2%）技术文件部分20%工艺文件编制20%程序流程图4%工艺流程4%元器件清单4%调试工作单卡4%产品说明书4%答辩10%　PPT描述2%产品综合介绍2%回答问题8%电路原理、结构设计、功能分析、调试过程、产品性能、人

7、性化设计、应用及拓展构思8%拓展创新10%　功能设计5%具有新的功能或者对当前功能有新的改进5%工艺分析5%采用先进的工艺手段或者人性化工艺设计5%总计100%元器件说明1.超声波传感器超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此

8、超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段