30道全国大学生电子设计竞赛（电赛）历年真题及答案解析

脉冲信号参数测量仪设计 本设计项目的目的是设计并制作一个数字显示的周期性矩形脉冲信号参数测量仪，该仪器能够测量脉冲信号的频率、占空比、幅度、上升时间等参数，并提供一个标准矩形脉冲信号发生器作为测试仪的附加功能。 一、测量参数设计 1. 频率测量：测量脉冲信号的频率𝑓O，频率范围为 10Hz～2MHz，测量误差的绝对值不大于 0.1%。为了实现这一点，我们可以使用数字频率计数器来测量脉冲信号的频率。 2. 占空比测量：测量脉冲信号的占空比 D，测量范围为 10％～90％，测量误差的绝对值不大于 2%。我们可以使用计时器来测量脉冲信号的高电平宽度和低电平宽度，然后计算出占空比。 3. 幅度测量：测量脉冲信号的幅度𝑉𝑚，幅度范围为 0.1～10V，测量误差的绝对值不大于 2%。我们可以使用高精度的模数转换器来测量脉冲信号的幅度。 4. 上升时间测量：测量脉冲信号的上升时间𝑡𝑟，测量范围为 50.0～999ns，测量误差的绝对值不大于 5%。我们可以使用高速度的采样率和高精度的时基来测量脉冲信号的上升时间。 二、标准矩形脉冲信号发生器设计 标准矩形脉冲信号发生器是作为测试仪的附加功能，要求其频率𝑓O为 1MHz，误差的绝对值不大于 0.1%；脉宽𝑡𝑤为 100ns，误差的绝对值不大于 1%；幅度𝑉𝑚为 5±0.1V（负载电阻为 50Ω）；上升时间𝑡𝑟不大于 30ns，过冲σ不大于 5%。 为了实现这一点，我们可以使用DDS（Direct Digital Synthesizer）技术来生成矩形脉冲信号，并使用数字-to-模拟转换器来将数字信号转换为模拟信号。 三、系统设计 系统主要由三个部分组成：测量仪、标准矩形脉冲信号发生器和微控制器。测量仪负责测量脉冲信号的参数，标准矩形脉冲信号发生器负责生成标准矩形脉冲信号，微控制器负责控制整个系统的工作流程。 四、测试方案与测试结果 在测试中，我们可以使用信号发生器来生成不同频率和幅度的脉冲信号，并使用测试仪来测量脉冲信号的参数。然后，我们可以对测试结果进行分析，确保测试结果的正确性和可靠性。 本设计项目的目的是设计并制作一个数字显示的周期性矩形脉冲信号参数测量仪，该仪器能够测量脉冲信号的频率、占空比、幅度、上升时间等参数，并提供一个标准矩形脉冲信号发生器作为测试仪的附加功能。本设计项目具有很高的实践价值和理论意义，对于电子设计和测量技术的发展具有重要的贡献。

内容概要：本文针对全国大学生电子设计竞赛（电赛），从历年试题解析、备赛经验分享、代码程序资源推荐三个方面展开，帮助参赛者高效备赛。历年试题分为电源类、控制类、信号处理与通信类题目，详细介绍了各类题目的典型实例及其考察重点。备赛经验涵盖组队分工、时间管理、硬件设计与软件优化技巧。代码程序资源推荐了开源平台、常用算法代码示例及仿真调试工具。最后提供备赛资源清单和常见问题解决方案，强调备赛是对技术、耐力与团队协作的全面考验。 适合人群：准备参加全国大学生电子设计竞赛的本科生及研究生。 使用场景及目标：①理解电赛历年试题的核心考点和技术要求；②掌握高效的备赛策略和技巧，包括团队协作、时间管理和技术实现；③获取丰富的代码资源和工具支持，提高备赛效率和成功率。 阅读建议：本文内容详实，建议读者根据自身情况重点学习试题解析部分，结合实际备赛阶段参考备赛经验和代码资源，确保理论与实践相结合，全面提升参赛能力。

2024年电子设计竞赛的举行，标志着电子技术领域又一次高水平的竞技盛事。电子设计竞赛旨在鼓励创新思维，促进电子技术知识的交流与应用，同时也是选拔优秀电子设计人才的重要平台。参赛者将围绕主办方提出的题目进行设计、制作和测试，以求在功能、性能、创新性及实用性等方面取得突破。 竞赛题目的设置往往紧跟电子技术的发展趋势，涵盖广泛的应用领域，如智能硬件、嵌入式系统、物联网技术、人工智能、通信技术、传感器技术、微电子技术等。这些领域的题目设置不仅能考验参赛者的理论基础和实践能力，而且还能激发他们的创新灵感。 为了应对这些挑战，参赛者通常需要做足准备，包括但不限于深入研究相关技术文献、掌握最新的电子设计工具和软件、了解市场和用户需求，以及团队协作和项目管理的能力。此外，参赛者还需要关注可持续发展和绿色环保的设计理念，因为在现代电子设计领域，环境影响和资源效率已成为不可忽视的因素。 随着竞赛的临近，参赛团队需要紧密合作，分工明确，确保在规定时间内完成设计方案的制定、原型的搭建以及性能的测试。在设计方案阶段，团队成员需综合考虑技术可行性、成本预算和项目时间线，以确保最终作品能够在竞赛中脱颖而出。 竞赛的结果不仅取决于最终作品的品质，还包括设计过程的展示和团队的答辩表现。因此，参赛者需要准备充分，以便在面对评委提问时能够清晰地表达设计理念和解决过程中遇到的技术难题。 2024年电子设计竞赛不仅是技术比拼的赛场，也是电子设计领域最新知识和理念的交流平台。通过这样的竞赛，参赛者有机会展示自己的才能，同时也能够学习到同行的先进技术和创新思维，为个人和团队的职业发展奠定坚实的基础。

内容概要：本文档是2013年全国大学生电子设计竞赛的试题，详细介绍了单相AC-DC变换电路的设计任务与要求。该电路旨在将220V交流电转换为稳定的36V直流电，输出电流额定值为2A。基本要求包括确保输出电压稳定、负载调整率和电压调整率不超过0.5%，以及设计功率因数测量电路和过流保护功能。发挥部分则提出了更高的性能指标，如功率因数校正至不低于0.98、效率不低于95%，并能自动调整功率因数。此外，文档还提供了评分标准、设计报告的具体要求及测试方法。 适合人群：面向参加全国大学生电子设计竞赛的本科组学生，特别是对电力电子技术感兴趣的电气工程及相关专业学生。 使用场景及目标：①帮助参赛学生掌握单相AC-DC变换电路的设计与制作方法；②提升学生对电路性能优化的理解，如提高效率、功率因数校正等；③培养学生的团队协作能力，严格按照竞赛规则完成任务。 阅读建议：在准备竞赛过程中，学生应仔细研读文档中的各项要求，理解每个技术指标的意义和实现方法，同时注意设计报告的撰写规范，确保实验数据真实可靠，并能清晰表达设计方案和技术细节。

2023全国大学生电子设计竞赛C题（本科组） 本资源是2023全国大学生电子设计竞赛的C题，属于本科组，旨在测试参赛队的电子设计和制作能力。下面是对该题的详细解读和知识点总结。 任务 根据TI公司的MCU，设计并制作电感及其品质因数Q、电容及其损耗角正切D的测量装置。被测元件接入，一键启动后，在规定时间内自动完成测量。 基本要求 1. 电容量测量范围：1nF～100nF，测量相对误差的绝对值不大于5%。 2. 电容D值测量范围：0.005～1，测量相对误差的绝对值不大于5%。 3. 在1kHz～100kHz范围内，自定某一固定测量频率。 4. 测量时间不大于1秒。 发挥部分 1. 电感量测量范围：10μH～100μH，测量相对误差的绝对值不大于5%。 2. 电感Q值测量范围：1～200，测量相对误差的绝对值不大于5%。 3. 装置可分别在不高于2MHz和不低于20MHz的两个频率范围内测量，测量频率自定。 4. 测量时间不大于5秒。 说明 1. 本测量显示装置的所有处理器必须使用TI公司的MCU，否则视为违规，不予测试。 2. 参赛队需要自备商用测量仪器，以便校准自制测量装置。 3. 建议自制测量装置的测试频率与自备测量仪器的一致。 4. 可用并联或串联电阻的方式构成等效阻抗元件，校准自制测量装置的参数。 评分标准 1. 设计报告（满分20）：方案论证、理论分析与计算、电路与程序设计、测试方案与测试结果、设计报告结构及规范性。 2. 基本要求（满分40）：完成电容量及其损耗角正切D的测量、电感量及其品质因数Q的测量等。 3. 发挥部分（满分50）：完成电感量及其品质因数Q的测量、电感量测量范围、电感Q值测量范围等。 知识点 1. 电子设计与制作：设计并制作电感及其品质因数Q、电容及其损耗角正切D的测量装置。 2. MCU应用：使用TI公司的MCU作为处理器，设计并制作测量装置。 3. 测量技术：电容量测量、电感量测量、电感品质因数Q测量等。 4. 电路设计：设计电路，包括检测电路设计和实验电路设计等。 5. 程序设计：设计程序，包括测量装置的控制程序和数据处理程序等。 6. 测试技术：设计测试方案，进行测试和数据分析等。 相关概念 1. 电感：电感是一种电路元件，能够储存磁场能量。 2. 电感品质因数Q：电感品质因数Q是电感的一个重要参数，反映了电感的品质。 3. 电容：电容是一种电路元件，能够储存电场能量。 4. 电容损耗角正切D：电容损耗角正切D是电容的一个重要参数，反映了电容的损耗情况。 5. MCU：MCU是Micro Controller Unit的缩写，即微控制器单元，负责控制和处理测量装置的数据。 6. 测量技术：测量技术是指对电感和电容的测量方法和技术。 7. 电路设计：电路设计是指对测量装置的电路设计，包括检测电路设计和实验电路设计等。 本资源提供了一个详细的电子设计和制作任务，旨在测试参赛队的电子设计和制作能力，涵盖了电子设计、MCU应用、测量技术、电路设计等多个知识点。

"信号失真度测量装置（A题）" 本文将对信号失真度测量装置的设计和实现进行详细的解释和分析。该装置旨在测量来自函数/任意波形发生器的周期信号的总谐波失真（THD），并将测量结果显示在手机上。 一、基本要求 信号失真度测量装置的基本要求包括： 1. 输入信号的峰峰值电压范围：300mV~600mV。 2. 输入信号基频：1kHz。 3. 输入信号失真度范围：5% ~ 50%。 4. 要求对输入信号失真度测量误差绝对值xoTHD -THD≤5%，xTHD 和oTHD 分别为失真度的测量值与标称值。 5. 显示失真度测量值xTHD。 6. 失真度测量与显示用时不超过 10 秒。 二、发挥部分 信号失真度测量装置的发挥部分包括： 1. 输入信号的峰峰值电压范围：30mV ~ 600mV。 2. 输入信号基频范围：1kHz ~100kHz。 3. 测量并显示输入信号失真度xTHD 值，要求xoTHD -THD≤3%。 4. 测量并显示输入信号的一个周期波形。 5. 显示输入信号基波与谐波的归一化幅值，只显示到 5 次谐波。 6. 在手机上显示测量装置测得并显示的输入信号xTHD 值、一个周期波形、基波与谐波的归一化幅值。 三、说明 信号失真度测量装置的说明包括： 1. 本题用于信号失真度测量的主控制器和数据采集器必须使用 TI 公司的 MCU 及其片内 ADC，不得使用其他片外 ADC 和数据采集模块（卡）成品。 2. 关于 THD 的说明：当放大器输入为正弦信号时，放大器的非线性失真表现为输出信号中出现谐波分量，即出现谐波失真，通常用“总谐波失真 THD（total harmonic distortion）”定量分析放大器的非线性失真程度。 3. 本题信号失真度测量采用近似方式，测量和分析输入信号谐波成分时，限定只处理到5次谐波。 4. 基波与谐波的归一化幅值：当输入信号的基波幅值为m1U，各次谐波幅值分别为m2U、m3U…，基波与谐波的归一化幅值为：m2m1UU、m3m1UU…. 四、评分标准 信号失真度测量装置的评分标准包括： 1. 设计报告：系统方案比较与选择，方案描述。 2. 理论分析与计算：测量原理分析计算，误差分析。 3. 电路与程序设计：电路设计，程序设计。 4. 测试方案与测试结果：测试方案，测试结果完整性，测试结果分。 信号失真度测量装置的设计和实现需要满足基本要求和发挥部分的条件，同时需要遵守评分标准的要求。

本设计以 STM32F407 芯片和编码电机为核心制作小车，通过 OPENMV摄像头识别病房号，将数据发送给 NVIDIA 控制装置。NVIDIA 与 STM32之间使用串口通信进行数据传输。小车 1 通过蓝牙通信模块发送给小车2 行走指令，通过矢量合成算法来处理并计算得出小车各个轮胎所需求的转速，再由 PID 算法控制 PWM 的占空比，从而调整转速，实现小车的转向与前进。灰度传感器用于寻迹，OLED 屏可显示药房号。全国大学生电子设计大赛对每一位参赛者来说既是机遇，又是挑战。电赛对我们来说是一次重要的机遇，平时的不断学习，赛前的不断训练，从知识、技术的未知，到知识、技术的浅识，再到对知识、技术的理解，每一步都见证了我们对于电子设计大赛孜孜不倦地向往。与此同时，电赛对我们来说又是挑战。面对全新的赛题，对于问题的解决，我们团队合理分工，发挥各自优势，加快赛题的解答进度，极大考验团队合作和个人能力。通过电赛，我们的机械结构搭建，电路设计调试，软件编写，算法设计，软件仿真测试等各项技术能力得到了显著的提高。

用msp430f149做飞控,只有8MHZ的频率，内部资源也没有stm32的多，所以采用两块芯片一起，一块控制姿态，一块做任务用。 硬件介绍: 电机是空心杯（2000转/min） ，电池是11.1V的航模电池 采用2块msp430f149最小系统做飞控板，一块用来姿态控制，一块用来完成题目要求，两者之间通过串口通信 陀螺仪用的是MPU9150（九轴），自带有地磁传感器，不需要再加地磁传感器 数据融合是靠MPU9150的内部DMP处理输出（该部分程序时移植32单片机的，针对430的时钟频率对该部分程序做了一些调整） 姿态控制算法是PID msp430四轴飞行器演示视频 msp430四轴飞行器演示视频（加遥控器） 电路城语:此资料为卖家免费分享，不提供技术支持，请大家使用前验证资料的正确性！如涉及版权问题，请联系管理员删除！ 附件包含以下资料: 配套四旋翼飞行器简易遥控器制作:点击查看

电赛 《电子设计竞赛》国赛 倒立摆系统 项目文件上说明 1. 使用keil编译器Version5版本 2. 使用miniSTM32单片机 3. 使用c语言编写 4. 使用PID算法 5. 利用串口自定义协议来实时调节PID 6. 文件中有IO接口配置说明 7. 有截图一张为PID调节比较不错的效果时的串口软件上位机的截图 8. 核心算法：利用两个环调节，位置环+角度环，输入分别为编码器的位置值和电阻器的摆杆的角度