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  自动画图机(A 题) 一、任务 构建如图所示绘图模型,在图纸上完成简单几何图形的绘制。 1、电机 2、支架 3、导轨 4、绘图笔 5、丝杠电机 6、底板 7、绘图纸 说明: 1、电机型号自由选择,绘图纸大小为 A3,底板、支架、导轨自己加工,尺寸自 定。 二、要求 1、基本要求: a、实现导轨做圆周运动,绘图笔在导轨中滑动。 b、完成圆形的绘制,时间 30 秒,尺寸不限。误差小于 10%。 2、发挥部分: a、完成正方形的绘制,时间 60 秒,尺寸不限。误差小于 10%。 b、完成椭圆的绘制,时间 60 秒,尺寸不限。误差小于 10%。 1 一种折线轨迹识别与跟踪系统(B 题) 一、任务 给定一长宽为 64cm*48cm 的白纸,白纸四角均有 1 个直径为 1cm 的实心黑色圆,每个 圆心到最近边界均为 2cm。白纸上用 0.3-0.5cm 左右粗的黑色实体线。白纸固定在支架板上,板子起始垂直地面,板子可转动,顺时针方向转 动范围为 0-40 度。要求设计一种折线轨迹识别与跟踪系统,能对折线轨迹进行识别和在要 求时间内完成折线 白纸示意 二、要求: 1、基本要求 (1)能对轨迹进行识别并通过液晶设备等比例显示轨迹,每段折线 个点,必 须显示端点,要求 2 分钟内完成; (2)用激光笔能够在 5 分钟内完成轨迹的跟踪,要求从上到下,从左到右跟踪,激光笔在 纸上着点最大偏差不超过 2cm; (3)激光笔能够按键随时暂停在某一着点位置,按键后能够继续跟踪(避免不好判断 2 步 的结果) 。 2、发挥部分 (1) 支架在 z 轴方向前后移动 0.1-0.5m(白纸在 xy 轴平面内),在不移动任何器件(除电源 模块外)条件下,能够准确显示折线轨迹,每段折线 个点,必须显示端点,要 求 2 分钟内完成; (2)支架在 0-30 度顺时针转动某一角度下,用激光笔能够在 3 分钟内完成轨迹的跟踪,要 求从上到下,从左到右跟踪,激光笔在纸上着点最大偏差不超过 2cm; (3)其他。 说明: (1)白纸各竞赛组自己准备,折线轨迹可以预先定义来验证系统性能,测试时竞赛组随机 提供题目要求的带有折线轨迹的白纸供测试。 (2)激光笔的固定位置可以根据设计需要调整,不做硬性要求。 2 信号源的设计和制作(C 题) 一、任务 在给定± 12V 电源电压条件下,设计并制作一个信号发生器。 二、要求 1、基本要求: (1)输出信号波形包含正弦波、方波; (1)输出信号频率:20Hz~100kHz; (2)信号幅度:负载 50Ω 时,输出电压峰峰值为 100mV~3V 可 调; (3)信号源输出电阻为 50Ω ; (4)显示信号的频率和幅度。 2、发挥部分: (1)提高信号的输出频率至 5MHz; (2)提高信号的输出电压峰峰值至 100 mV~10V 可调(带 50Ω 负载) ; (3)通过键盘设置输出信号的幅度; (4)具有频率测量功能,范围为 1Hz~10MHz; (5)自行扩展信号源功能。 3 直流电流变送器(D 题) 许多应用场合, 都要使用变送器将某些信号转换成更易处理的电信号。 直流电流变送器 是将被测信号变换成一个与被测信号成良好线性关系且完全隔离的电压后, 恒流输出。 变换 后的信号以电流形式传输,抗干扰能力得到极大的加强。 一、任务 设计并制作一个电流变送器控制的正弦信号源。变送器将输入的可调电阻变换为 4~20mA 的电流量,信号源根据电流量,输出某种频率的正弦波。系统结构如图 1 所示。 可 可 可 可 可 可 可 可 可 可 可 可 可 420mA 可 可 可 可 可 可 可 可 可 可 可 30cm 图 1 系统结构示意图 二、要求 1.基本要求 (1)设计电流变送器,当可调电阻为 1K?~2K?时,对应线mA 的电流,变换 误差小于?1%,非线)将变送器输出的电流量进行信号调理并测量,换算成电阻值显示; (3)设计并制作正弦信号源,当输入的可调电阻阻值大于 1.5K?时,信号源输出某个固定 频率的正弦波,低于该值时无信号输出。 2.发挥部分 (1) 信号源输出的正弦信号频率与变送器的输入可调电阻线性相关。 输入的可调电阻阻值 在 1K?~2K?变化时,对应输出的正弦信号频率为 1MHz~2MHz 之间线) 输出的正弦信号的电压峰-峰值 Vp-p ≥5V; (3) 显示当前时刻的电阻值和输出正弦信号的频率。 (4)其它; 4 电阻测试仪(E 题) 一、任务 设计一个高精度的电阻测试仪 二、要求 1. 基本要求 (1)使用 8 位数码管显示电阻值。 (2)测量范围 50 欧姆~100K 欧姆,测量精度能达到 1%。 2.发挥部分 (1)测量精度能达到 0.1%。 (2)特色和创新自选。 5