全国大学生电子设计大赛题目汇总

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专

组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份

的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制

作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 单相AC-DC变换电路（A题）

【本科组】

一、任务

设计并制作如图1所示的单相AC-DC变换电路。输出直流电压稳定在36V，输出电流额定值为2A。

IS220V~IOUS变压器AC-DC变换电路UORL

图1 单相AC-DC变换电路原理框图

二、要求

1. 基本要求

（1）在输入交流电压Us=24V、输出直流电流Io=2A条件下，使输出直流电压

Uo=36V±0.1V。

（2）当Us=24V，Io在0.2A～2.0A范围内变化时，负载调整率SI ≤ 0.5%。 （3）当Io=2A，Us在20V～30V范围内变化时，电压调整率SU ≤ 0.5%。 （4）设计并制作功率因数测量电路，实现AC-DC变换电路输入侧功率因数的测

量，测量误差绝对值不大于0.03。

（5）具有输出过流保护功能，动作电流为2.5A±0.2A。

A - 1 / 3

2. 发挥部分

（1）实现功率因数校正，在Us=24V，Io=2A，Uo=36V条件下，使AC-DC变换

电路交流输入侧功率因数不低于0.98。

（2）在Us=24V，Io=2A，Uo=36V条件下，使AC-DC变换电路效率不低于95%。 （3）能够根据设定自动调整功率因数，功率因数调整范围不小于0.80~1.00，稳

态误差绝对值不大于0.03。 （4）其他。

三、说明

1. 图1中的变压器由自耦变压器和隔离变压器构成。

P2.题中交流参数均为有效值，AC-DC电路效率   o  100% ，其中  U oI o ， PoPsPsU s I s 。 3. 本题定义：（1）负载调整率SIUo2Uo1100%，其中Uo1为Io=0.2A时的直流Uo1输出电压，Uo2为Io=2.0A时的直流输出电压；（2）电压调整率

SUUo2U36o1100%， Uo1为Us =20V时的直流输出电压，Uo2为Us =30V时的

直流输出电压。

4. 交流功率和功率因数测量可采用数字式电参数测量仪。

5. 辅助电源由220V工频供电，可购买电源模块（亦可自制），作为作品的组成部分。测试时，不再另行提供稳压电源。

6. 制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，参考图1。

A - 2 / 3

四、评分标准

项 目 方案论证 比较与选择 方案描述 提高效率的方法 功率因数调整方法 稳压控制方法 主回路与器件选择 控制电路与控制程序 保护电路 主要内容 满 分 3 理论分析与计算 6 设计 报告 电路与程序设计 6 测试方案及测试条件 测试方案与测试结测试结果及其完整性 果 测试结果分析 设计报告结构及规摘要、设计报告正文结构、公式、范性 图表的规范性 总分 完成（1） 完成（2） 基本 要求 完成（3） 完成（4） 完成（5） 总分 完成（1） 完成（2） 发挥 部分 完成（3） 其他 总分

3 2 20 8 12 12 12 6 50 15 15 15 5 50

A - 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 四旋翼自主飞行器（B题） 【本科题】

一、任务

设计并制作一架四旋翼自主飞行器。飞行区域俯视图和立体图分别如图1和图2所示。

300 75 100 20 75 4 75 500 70 10 70 20 100 75 150

150 A区

150 1米示高线 指示线 指示线 指示线 B区

图1飞行区域俯视图（图中单位：cm）

B –1/ 4

示高线 100 200 250 300 250

图2 飞行区域立体图（图中单位：cm）

二、要求

1. 基本要求

（1）四旋翼自主飞行器（下简称飞行器）摆放在图1所示的A区，一键式

启动飞行器起飞；飞向B区，在B区降落并停机；飞行时间不大于45s。 （2）飞行器摆放在B区，一键式启动飞行器起飞；飞向A区，在A区降落

并停机；飞行时间不大于45s。

2. 发挥部分

（1）飞行器摆放在A区，飞行器下面摆放一薄铁片，一键式启动，飞行器

拾取薄铁片并起飞。

（2）飞行器携带薄铁片从示高线上方飞向B区，并在空中将薄铁片投放到

B区；飞行器从示高线上方返回A区，在A区降落并停机。 （3）以上往返飞行时间不大于30s。 （4）其他。

三、评分标准 项目 系统方案 设计 报告 设计与论证 电路与程序设计 测试方案与测试结果 主要内容 方案比较，方案描述 控制方法描述与参数计算 系统组成，原理框图与各部分电路图，系统软件与流程图 测试方案及测试条件 测试结果完整性 B –2/ 4

满分 3 5 6 3 测试结果分析 摘要 设计报告结构正文结构完整性 及规范性 图标的规范性 小计 基本要求 完成（2） 小计 完成（1） 完成（2） 发挥 部分 完成（3） 其他 小计 完成（1） 3 20 25 25 50 3 32 10 5 50 四、说明：

1．飞行器桨叶旋转速度高，有危险！请务必注意自己及他人的人身安全。 2．飞行器控制板的MCU必须使用组委会统一下发的R5F100LEA，必须安

装在明显位置，以便检查。

3．飞行器可自制或外购，带防撞圈，外形尺寸（含防撞圈）限定为：长度

≤50cm，宽度≤50cm。飞行器机身必须标注参赛队号。 4．薄铁片为边长4cm的正方形，厚度≤0.05cm。

5．飞行区域地面为白色；A区、B区形状大小相同，由直径20cm黑色实

心圆和直径75cm的同心圆组成，同心圆虚线线宽小于0.1cm；引导线宽度4cm，可用黑色胶带；示高线为直径0.5~0.8cm的黑色电缆线，横向悬挂于飞行区中间，距地高100cm。飞行区域不得额外设置任何标识、引导线或其他装置。

6．允许测试2次，每次测试全程不得更换电池。两次测试之间允许更换电

池，更换电池时间小于2分钟。

7．飞行器不得遥控，飞行过程中不得人为干预。

8．飞行器飞行期间，触及地面后自行恢复飞行的，酌情扣分；触地后5s内

不能自行恢复飞行视为失败，失败前完成动作仍计分。 9．飞行器起飞，距地面高度10cm以上视为飞离地面。

10．一键式启动是指飞行器摆放在A区或B区后，只允许按一个键启动。

如有飞行模式设置应在飞行器摆放在A区或B区前完成。

11．为保证安全，可沿飞行区域四周架设安全网（长500cm，宽300cm，高

200cm），顶部无需架设。若安全网采用排球网、羽毛球网时可由顶向下悬挂不必触地，不得影响视线。安装示意图如图3所示。

B –3/ 4

图3 飞行区域安全网示意图

示高线 B –4/ 4

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高

专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份

的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制

作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

简易旋转倒立摆及控制装置（C题 ）

【本科组】

一、任务

设计并制作一套简易旋转倒立摆及其控制装置。旋转倒立摆的结构如图1所示。电动机A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端，当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自由旋转。

二、要求

1．基本要求

图1 旋转倒立摆结构示意图

（1）摆杆从处于自然下垂状态（摆角0°）开始，驱动电机带动旋转臂作

往复旋转使摆杆摆动，并尽快使摆角达到或超过-60°~ +60°； （2）从摆杆处于自然下垂状态开始，尽快增大摆杆的摆动幅度，直至完成

圆周运动；

（3）在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近165°位置，外力

撤除同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于5s；期间旋转臂的转动角度不大于90°。

C – 1 / 3

2．发挥部分

（1）从摆杆处于自然下垂状态开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使

摆杆摆起倒立，保持倒立状态时间不少于10s；

（2）在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继续保持倒立或2s内恢复

倒立状态；

（3）在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动，并尽快使单方向

转过角度达到或超过360°； （4）其他。

三、说明

1．旋转倒立摆机械部分必须自制，结构要求如下：硬质摆杆E通过转轴D连接在旋转臂C边缘，且距旋转臂C轴心距离为20cm±5cm；摆杆的横截面为圆形或正方形，直径或边长不超过1cm，长度在15cm±5cm范围内；允许使用传感器检测摆杆的状态，但不得影响摆杆的转动灵活性；图1中支架B的形状仅作参考，其余未作规定的可自行设计结构；电动机自行选型。 2．摆杆要能够在垂直平面灵活旋转，检验方法如下：将摆杆拉起至水平位置后松开，摆杆至少能够自由摆动3个来回。 3．除电动机A之外，装置中不得有其他动力部件。

4．摆杆自然下垂状态是指摆角为0°位置，见图2。

5．摆杆倒立状态是指摆杆在-165°

至165°范围内。

6．基本要求（1）、（2）中，超过30s视为失败；发挥部分（1）超过90s视为失败；发挥部分（3）超过3分钟即视为失败；以上各项，完

成时间越短越好。

图2.摆杆位置示意图

7．摆杆倒立时施加干扰的方法是，以15cm长细绳栓一只5克砝码，在摆杆上方将砝码拉起15°~45°，释放后用砝码沿摆杆摆动的切线方向撞击摆杆上端1~2cm处；以抗扰动能力强弱判定成绩。

8．测试时，将在摆杆后1~2cm处固定一如图2所示轻质量角器，以方便观察摆杆的旋转角度。

C – 2 / 3

四、评分标准

项 目 系统方案 理论分析与计算 电路与程序设计 设计 报告 结果 设计报告结构及摘要 规范性 总分 完成（1） 基本 要求 完成（2） 完成（3） 总分 完成（1） 完成（2） 发挥 部分 完成（3） 完成（4） 总分

主要内容 系统结构、方案比较与选择 电动机选型、摆杆状态检测， 驱动与控制算法 电路设计 程序结构与设计 分数 4 6 5 3 测试方案与测试测试结果及分析 设计报告正文的结构 公式、图表的规范性 2 20 15 15 20 50 20 10 15 5 50 C – 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 射频宽带放大器（D题）

【本科组】

一、任务

设计并制作一个射频宽带放大器。

二、要求

1．基本要求

（1）电压增益Av ≥20dB，输入电压有效值Ui ≤20mV。Av在0～20dB范

围内可调。

（2）最大输出正弦波电压有效值Uo≥200mV，输出信号波形无明显失真。 （3）放大器BW-3dB的下限频率fL ≤0.3MHz，上限频率fH≥20MHz，并要

求在1MHz～15MHz频带内增益起伏≤1dB。 （4）放大器的输入阻抗 = 50，输出阻抗 = 50 。 2．发挥部分

（1）电压增益Av ≥60dB，输入电压有效值Ui ≤1 mV。Av在0～60dB范

围内可调。

（2）在Av ≥60dB时，输出端噪声电压的峰峰值UoNpp ≤100mV。 （3）放大器BW-3dB的下限频率fL ≤0.3MHz，上限频率fH≥100MHz，并要

求在1MHz～80MHz频带内增益起伏≤1dB。该项目要求在Av ≥60dB（或可达到的最高电压增益点），最大输出正弦波电压有效值Uo ≥1V，输出信号波形无明显失真条件下测试。

（4）最大输出正弦波电压有效值Uo ≥1V，输出信号波形无明显失真。 （5）其他（例如进一步提高放大器的增益、带宽等）。

D – 1 / 3

三、说明

1．要求负载电阻两端预留测试端子。最大输出正弦波电压有效值应在

RL=50条件下测试（要求RL阻值误差≤5 %），如负载电阻不符合要求，该项目不得分。

2．评测时参赛队自备一台220V交流输入的直流稳压电源。

3. 建议的测试框图如图1所示，可采用点频测试法。射频宽带放大器幅频

特性示意图如图2所示。

信号源 射频宽带放大器 示波器/高频毫伏表 Ui 自备直流稳压电源 Uo

图1 测试框图

Av(dB)Av带内增益起伏≤1dB-3dB1MHzfL0.3MHz3dB带宽15(80)MHzfHf（MHz）

图2 幅频特性示意图

四、评分标准

项 目 系统方案 理论分析与计算 主要内容 比较与选择 方案描述 设计 报告 宽带放大器设计 频带内增益起伏控制 射频放大器稳定性 增益调整 电路与程序设计 电路设计 程序设计 4 8 分数 2 D – 2 / 3

测试方案与测试结果 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析 4 设计报告结构及规范性 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 2 20 19 10 21 50 18 2 16 6 8 50 总分 完成（1） 基本 要求 完成（2） 完成（3） 总分 完成（1） 完成（2） 发挥 部分 完成（3） 完成（4） 其他 总分

D – 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 简易频率特性测试仪（E题）

【本科组】

一、任务

根据零中频正交解调原理，设计并制作一个双端口网络频率特性测试仪，包括幅频特性和相频特性，其示意图如图1所示。

Acost低通ADCI测量正交扫频被测网络ADC信号源Asint 低通

图1 频率特性测试仪示意图

Q显示二、要求

1．基本要求

制作一个正交扫频信号源。

（1）频率范围为1MHz~40MHz，频率稳定度≤10-4；频率可设置，最小设

置单位100kHz。

（2）正交信号相位差误差的绝对值≤5º，幅度平衡误差的绝对值≤5%。 （3）信号电压的峰峰值≥1V，幅度平坦度≤5%。

（4）可扫频输出，扫频范围及频率步进值可设置，最小步进100kHz；要求

连续扫频输出，一次扫频时间≤2s。

E – 1 / 3

2．发挥部分

（1）使用基本要求中完成的正交扫频信号源，制作频率特性测试仪。

a. 输入阻抗为50Ω，输出阻抗为50Ω；

b. 可进行点频测量；幅频测量误差的绝对值≤0.5dB，相频测量误差的绝对值≤5º；数据显示的分辨率：电压增益0.1dB，相移0.1º。 （2）制作一个RLC串联谐振电路作为被测网络，如图2所示，其中Ri和

Ro分别为频率特性测试仪的输入阻抗和输出阻抗；制作的频率特性测试仪可对其进行线性扫频测量。

a. 要求被测网络通带中心频率为20MHz，误差的绝对值≤5%；有载品质因数为4，误差的绝对值≤5%；有载最大电压增益≥ -1dB； b. 扫频测量制作的被测网络，显示其中心频率和-3dB带宽，频率数据显示的分辨率为100kHz；

c. 扫频测量并显示幅频特性曲线和相频特性曲线，要求具有电压增益、相移和频率坐标刻度。

图2 RLC串联谐振电路

R0LCusRoRiuo（3）其他。

三、说明

1．正交扫频信号源必须自制，不能使用商业化DDS开发板或模块等成品，

自制电路板上需有明显的覆铜“2013”字样。

2．要求制作的仪器留有正交信号输出测试端口，以及被测网络的输入、输

出接入端口。

3．本题中，幅度平衡误差指正交两路信号幅度在同频点上的相对误差，定

义为：

U2U1100%，其中U2≥U1。 U14．本题中，幅度平坦度指信号幅度在工作频段内的相对变化量，定义为：

UmaxUmin100%。

Umin

E – 2 / 3

5．参考图2，本题被测网络电压增益取：Av20lguo 1us26．幅频特性曲线的纵坐标为电压增益（dB）；相频特性曲线的纵坐标为相

移（º）；特性曲线的横坐标均为线性频率（Hz）。 7．发挥部分中，一次线性扫频测量完成时间≤30s。

四、评分标准

项目 方案论证 主要内容 比较与选择 方案描述 系统原理 滤波器设计 ADC设计 被测网络设计 特性曲线显示 电路设计 程序设计 满分 2 理论分析与计算 7 设计 电路与程序设计 报告 6 测试方案及测试条件 测试方案与测试结果 测试结果完整性 测试结果分析 摘要 设计报告结构及规范设计报告正文的结构 性 图表的规范性 总分 基本实际制作完成情况 要求 完成（1） 发挥 完成（2） 部分 其他 总分

3 2 20 50 16 30 4 50 E – 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 红外光通信装置（F题）

【本科组】

一、任务

设计并制作一个红外光通信装置。

二、要求

1．基本要求

（1）红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件，用

来定向传输语音信号，传输距离为2m，如图1所示。

语音信号

红外发射装置

红外光 红外接收装置 耳机 2m 图1 红外光通信装置方框图

（2）传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm的音频插孔线路输入，也可由

低频信号源输入；频率范围为300~3400Hz。

（3）接收的声音应无明显失真。当发射端输入语音信号改为800Hz单音信

号时，在8Ω电阻负载上，接收装置的输出电压有效值不小于0.4V。不改变电路状态，减小发射端输入信号的幅度至0V，采用低频毫伏表（低频毫伏表为有效值显示，频率响应范围低端不大于10Hz、高端不小于1MHz）测量此时接收装置输出端噪声电压，读数不大于0.1V。如果接收装置设有静噪功能，必须关闭该功能进行上述测试。 （4）当接收装置不能接收发射端发射的信号时，要用发光管指示。

F – 1 / 3

2．发挥部分

（1）增加一路数字信道，实时传输发射端环境温度，并能在接收端显示。

数字信号传输时延不超过10s。温度测量误差不超过2℃。语音信号和数字信号能同时传输。

（2）设计并制作一个红外光通信中继转发节点，以改变通信方向90°，延

长通信距离2 m，如图2所示。语音通信质量要求同基本要求（3）。

语音信号

中继转发节点采用5V直流单电源供电，电路见图3。串接的毫安表用来测量其供电直流电流。

温度显示 红外接收装置 耳机 图2 红外光通信中继转发装置方框图 温度传感器 2m 2m 红外发射装置 红外光 中继转发节点 红外光

图3中继转发节点供电电路

（3）在满足发挥部分（2）要求的条件下，尽量减小中继转发节点供电电流。 （4）其他。

三、说明

1．本装置的通信信道必须采用红外光信道，不得使用其他通信装置。发射

端及转发节点必须采用分立的红外发光管作为发射器件，安装时需外露发光管，以便检查。不得采用内部含有现成通信协议的红外光发射芯片或模块。

2．中继转发节点除外接的单5V供电电源外，不得使用其他供电装置（如电池、超级电容等）。

3．测试时，自备MP3或录音机及音频连接线。

F – 2 / 3

四、评分标准

项 目 系统方案 理论分析与计算 主要内容 红外光通信装置总体方案设计 通信原理分析，提高转发器效率的方法 总体电路图 程序设计 满分 4 6 设计电路与程序设计 4 报告 测试方案与测试结测试数据完整性 果 设计报告结构及规范性 总分 完成（1） 基本要求 完成（2） 完成（3） 完成（4） 总分 完成（1） 发挥部分 完成（2） 完成（3） 其他 总分 测试结果分析 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 4 2 20 25 5 15 5 50 10 10 25 5 50 F – 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 手写绘图板（G题）

【本科组】

一、任务

利用普通PCB覆铜板设计和制作手写绘图输入设备。系统构成框图如图1所示。普通覆铜板尺寸为15cm×10cm，其四角用导线连接到电路，同时，一根带导线的普通表笔连接到电路。表笔可与覆铜板表面任意位置接触，电路应能检测表笔与铜箔的接触，并测量触点位置，进而实现手写绘图功能。覆铜板表面由参赛者自行绘制纵横坐标以及6cm x 4cm（高精度区A）和12 cm x8cm（一般精度区B）如图中两个虚线框所示。

15cm 表笔12cmB 6cm ALCD电流表10cm 8cm

图1 系统构成框图

G - 1 / 3

4cm 电路12V电源二、要求

1. 基本要求：

（1）指示功能：表笔接触铜箔表面时，能给出明确显示。 （2）能正确显示触点位于纵坐标左右位置。 （3）能正确显示触点四象限位置。 （4）能正确显示坐标值。

（5）显示坐标值的分辨率为10mm， 绝对误差不大于5mm。 2．发挥部分：

（1）进一步提高坐标分辨率至8mm和6mm；要求分辨率为8mm时，绝对误

差不大于4mm；分辨率为6mm时，绝对误差不大于3mm。

（2）绘图功能。能跟踪表笔动作，并显示绘图轨迹。在A区内画三个直径分

别为20mm，12mm和8mm不同直径的圆，并显示该圆；20mm的圆要求能在10s内完成，其它圆不要求完成时间。

（3）低功耗设计。功耗为总电流乘12V；功耗越低得分越高。要求功耗等于

或小于1.5W。

（4）其他。如显示文字，提高坐标分辨率等。

三、说明

1．必须使用普通的覆铜板

（1）不得更换其它高电阻率的材料。

（2）不得对铜箔表面进行改变电阻率的特殊镀层处理。 （3）覆铜板表面的刻度自行绘制，测试时以该刻度为准。

（4）考虑到绘制刻度影响测量，不要求表笔接触刻度线条时也具有正确检测

能力。

2．覆铜板到电路的连接应满足以下条件

（1）只有铜箔四角可连接到电路，除此之外不应有其它连接点（表笔触点除

外）。

（2）不得使用任何额外传感装置。 3．表笔可选用一般的万用表表笔。

4．电源供电必须为单12V供电。

5．基本要求除（5）外均在B区测，测分辨率和圆均在A区内测。

G - 2 / 3

四、评分标准

项目 坐标点测量方法 误差分析 低功耗设计 电路设计 程序设计 测试方案 测试结果和分析 摘要 正文结构 图表规范性 完成（1） 基本 要求 完成（2） 完成（3） 完成（4） 完成（5） 完成（1） 扩展 要求

完成（2） 完成（3） 其他 主要内容 方案比较和选择，系统结构 满分 4 7 20 3 4 设计 报告 2 10 10 10 50 10 10 10 12 20 8 50 G - 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 电磁控制运动装置（J题）

【高职高专组】

一、任务

设计并制作一套电磁控制运动装置，该装置由电磁控制装置、摆杆等部分构成。装置外形尺寸要求不能大于：长300mm、宽300mm、高300 mm，摆杆支撑轴中心点到摆杆底端的长度规定在100mm～150mm范围内；装置结构示意图如图1和图2所示。

支架 摆角指示刻度盘 摆角指针 摆角指针 摆杆支撑轴 运动摆杆 摆杆支撑轴 摆角指示刻度盘 支架 运动摆杆 磁铁 磁铁 电磁控制装置 图1 电磁控制运动装置示意图

电磁控制装置 图2电磁控制运动装置侧面示意图

J – 1 / 3

二、要求

1.基本要求

（1）按下启动按钮，由静止点开始，控制摆杆摆动。

（2）由静止点开始，控制摆杆在指定的摆角（10°～45°范围内）连续摆动，摆

动摆角绝对误差≤5°，响应时间≤15s。

（3）由静止点开始，按指定周期（0.5s～2s范围内）控制摆杆连续摆动，摆动周期

绝对误差值≤0.2s，响应时间≤15s。

（4）在摆杆连续摆动的情况下，按下停止按钮，控制摆杆平稳地停在静止点上，

停止时间≤10s。 2.发挥部分

（1）摆杆摆角幅度能在10°～45°范围内预置，预置步进值为5°，摆角幅度绝

对误差值≤3°，响应时间≤10s。

（2）摆杆的周期能在0.5s～2s范围内预置，预置步进值0.5s，周期绝对误差值≤

0.1s，响应时间≤10s。

（3）摆杆摆角幅度和周期在上述范围内可同时预置，由静止点开始摆动，摆角幅

度值和周期相对误差要求均和发挥部分中的（1）、（2）相同。当摆杆稳定运行20秒后发出声、光提示，并在5s内平稳停在静止点上。 （4）其他。

三、说明

（1）图1和图2只作为设计参考，参赛队可以自行设计电磁控制运动装置结构； （2）摆杆和摆杆支撑轴上不能安装任何驱动装置，但可以安装角度传感器； （3）摆杆运动控制、检测装置的安装方式与控制方法由参赛队自行确定； （4）磁铁在摆杆上的安装位置不做限制，在测试过程中不允许做任何改动和调整； （5）摆角指示刻度盘绘制以1°为最小单位，可以自制或采用成品量角器，摆角测

量值以摆杆上指针与指示刻度盘相对应的读数为基准。 （6）摆杆自然下垂的点定义为摆杆的静止点。

（7）响应时间在本题目中定义为：摆杆由初始静止状态到达稳定状态（4个周期摆

幅基本相同）的时间。响应时间包括4个稳定周期摆动的时间。

J – 2 / 3

四、评分标准

项目 比较与选择、方案描述 理论分析、电路参数计算 设计 报告 电路设计、程序设计 测试方案及测试条件、测试结果完整性、测试结果分析 摘要、设计报告正文的结构、图表规范性 合计 完成（1） 完成（2） 基本 要求 完成（3） 完成（4） 合计 完成（1） 发挥 部分 完成（2） 完成（3） 其他 合计

内容 得 分 4 4 4 4 4 20 10 15 15 10 50 14 14 17 5 50 J – 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 简易照明线路探测仪（K题） 【高职高专组】

一、任务

设计并制作具有显示器的简易照明线路探测仪，能在厚度为5mm的五合板正面探测出背面2根照明电缆的位置，电缆的布线如图1所示。

电缆一端与220V交流电源插座相连；另一端连接着大螺口（E27）灯座，并分别拧入60W白炽灯和11W节能灯，各灯的亮灭由开关控制。两根电缆以图钉侧边压扣或胶带粘贴的方式布设，布线可在7×7方格组成的区域内根据需要任意调整。

49 48 42 41 35 34 28 21 14 13 27 26 20 19 12 6 11 5 43210 98 140 39 33 32 25 2418 17 38 37 31 30 23 16 36 29 22 15 47 46 4544 43 220V～ 7 图1 电缆布设示意图

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二、要求

1．基本要求

（1）关闭60W白炽灯和11W节能灯，将节能灯的电缆按要求布设完毕后，

将其点亮，手持探测仪在板正面扫描带电电缆的走向，探测到带电电缆时予以蜂鸣示意。

（2）要求2分钟之内完成上述探测任务。

（3）探测结束后，探测仪能回放显示带电电缆位置的方格号序列。 2．发挥部分

（1）关闭11W节能灯，点亮白炽灯，仿照上述基本要求完成对白炽灯电

缆走向的探测任务。

（2）先关闭两盏灯，改变2根电缆的布设，并使其间隔不小于一个方格，

然后再点亮两灯。要求探测仪能在1分钟内准确探测出5个指定位置是否有60W白炽灯带电电缆。

（3）先关闭两盏灯，改变2根电缆的布设，并使其局部间隔小于一个方格，

然后再点亮两灯。要求探测仪能在2分钟内准确探测出5个指定位置是否有60W白炽灯带电电缆。 （4）其他。

三、说明

1．制作和评测时务必注意电气安全事项。 2．作品不得采用商业化产品进行改装制作。

3．五合板正反面所画的7×7方格必须两面精准对应；方格线条的宽度不大

于2cm，线条的虚实类型自定；每个方格的大小为15cm×15cm（从方格线条的中心算起）；各方格在板上的位置用其序号表示。

4．五合板背面布设的电缆为带护套双绝缘的双芯并列聚氯乙烯软电缆，规格

为2×0.5mm2；每根电缆的长度不小于2.5m。

5．所用的五合板、图钉或胶带、电缆、灯座、灯、开关、220V交流电源插

座等均由参赛者自行准备。

6．探测仪与被测板的接触面不得大于板上的一个方格。

7．探测仪显示格式为：灯名，方格号1、方格号2、…，用时m分n秒。

四、评分标准

项 目

主要内容 系统方案（比较与选择、方案描述） 理论分析与计算（传感器与坐标识别） 电路与程序设计（电路设计、程序设计） K - 2 / 3

满 分 3 3 8 设计报告 测试方案与测试结果（测试条件、测试结果分析） 设计报告结构及规范性（摘要、设计报告正文的结构、图表的规范性） 总分 完成（1） 完成（2） 基本要求 完成（3） 3 3 20 5 30 15 50 15 15 15 5 50 总分 完成（1） 完成（2） 发挥部分 完成（3） 完成（4） 总分

K - 3 / 3

2013年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）9月4日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高

职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生

身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设

计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）9月7日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 直流稳压电源及漏电保护装置（L题）

【高职高专组】

一、任务

设计并制作一台线性直流稳压电源和一个漏电保护装置，电路连接如图1所示。图中RL为负载电阻、R为漏电电流调整电阻、A为漏电流显示电流表、S为转换开关、K为漏电保护电路复位按钮。

直流稳压电源I1S1稳压输出5V2漏电保护装置I2输出≥4.6V（未保护状态）RLKmAR直流输入5.5~25VRL图1 电路连接图

二、要求

1．基本要求

设计一台额定输出电压为5V，额定输出电流为1A的直流稳压电源。 （1）转换开关S接1端，RL阻值固定为5Ω。当直流输入电压在7~25 V变

化时，要求输出电压为5±0.05V，电压调整率SU≤1%。

（2）连接方式不变，RL阻值固定为5Ω。当直流输入电压在5.5~7V变化时，

要求输出电压为5±0.05V。

（3）连接方式不变，直流输入电压固定在7V，当直流稳压电源输出电流由

1A减小到0.01A时，要求负载调整率SL≤1%。

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（4）制作一个功率测量与显示电路，实时显示稳压电源的输出功率。 2．发挥部分

设计一个动作电流为30mA的漏电保护装置（使用基本要求部分制作的直流稳压电源供电，不得使用其他电源）。

（1）转换开关S接2端，将RL接到漏电保护装置的输出端，阻值固定为

20Ω，R和电流表A组成模拟漏电支路（见图1）。调节R，将漏电动作电流设定为30 mA。当漏电保护装置动作后，RL两端电压为0V并保持自锁。排除漏电故障后，按下K恢复输出。要求漏电保护装置没有动作时，输出电压≥4.6V。

（2）要求漏电保护装置动作电流误差的绝对值≤5%。 （3）尽量减小漏电保护装置的接入功耗。 （4）其他。

三、说明

1. 基本要求（1）本题电压调整率的定义为SUUO2UO1×100%。式中Uo1

UO1是直流输入电压为7 V时的输出电压，Uo2是直流输入电压为25 V时的源输出电压。

2. 基本要求（3）本题负载调整率的定义为SLUO2UO1×100%。式中Uo1

5是负载电阻为500Ω时的输出电压，Uo2是负载电阻为5Ω时的直流稳压电源输出电压。

四、评分标准

项 目 系统方案 理论分析与计算 设计 报告 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 总分 L – 2 / 3

主要内容 总体方案设计 稳压电源分析计算 漏电检测分析计算 关断保护分析计算 总体电路图；工作流程图 调试方法与仪器 测试数据完整性 测试结果分析 摘要；设计报告正文的结构 图表的规范性 满分 2 9 4 3 2 20 电路与程序设计

完成（1） 基本 要求 完成（2） 完成（3） 完成（4） 总分 完成（1） 发挥 部分 完成（2） 完成（3） 其他 总分

20 10 10 10 50 25 10 10 5 50 L – 3 / 3