济南大学第四届“恒拓杯”电子电路设计大赛参赛手册

济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛1济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛2导语一道曙光，从飘渺无垠的地平线上，徐徐升起；一群鱼儿，在清幽深邃的湖水中，自在的游弋；一滴晶莹剔透露珠，在金色阳光中，闪现着五彩斑斓的世界；一只丹顶鹤，在黄昏阔远的沙滩上，尽情舞动；变化万千的自然，日升日落，潮汐起伏，多少美景令人怦然心动、悠然神往、流连其中、、、参与恒拓杯，就像在体验自然，它是一种经历，曲折迂回中总会激起心旷神怡的向往；它是一种体验，潮起潮落时更能叠出惊心动魄的鸣响；它是一次回忆，遗憾悲惋里露出肝肠寸断的磨砺；它更是一种收获，跌宕困顿中方显惊骇世俗的豪壮。济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛3济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛前言我飞翔，在梦想的山巅，登临绝顶我为峰；我跋涉，在希望之原野，驰骋奔跑我为先。因为有梦想，就会有动力，因为有动力，就会有收获。恒拓杯，让我们满怀希翼，让我们期盼未来。在美丽的校园里，创新的思维闪烁着智慧的光芒，扎实的基础铺垫着前进的阶梯，娴熟的操作折射着沉稳的心态，和谐的团队收获着奋斗的成果。我们喊着“超越自我、勇往直前”的口号紧追科学的步伐。当今社会，创新能力、协作精神和团队意识已日趋成为大学生必备的三大要素，动手能力和工程实践能力也已是工科大学生服务社会的两大基石。社会的广泛要求，学校的殷切期望，家长的努力期盼，个人的不断发展，学院的不懈努力，推动了济南大学第四届恒拓杯电子电路设计大赛的如期开展。这里将会为你提供一个展现自我的舞台，这里将会为你搭建一个交流探索的平台，这里青春的激情已经点燃，这里嘹亮的号角已经吹响，这里我们将会进行一次智慧的碰撞，这里我们将会进行一次信心、知识、创新的全面整合，这里将演绎一曲优美的乐章。济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛4目录1导语················································12前言················································33组织机构···········································44大赛内容···········································55参赛办法···········································56大赛安排···········································67奖项设置···········································78参考参赛题目······································89第四届电子电路设计大赛作品登记表············2310第四届电子电路设计大赛实验室使用申请表······2411第四届电子电路设计大赛学院汇总表·············2512山东恒拓科技发展有限公司简介···················26济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛5一、组织机构1、大赛名誉顾问杨波：济南大学副校长蔡先金：济南大学副校长张硕秋：济南大学副校长2、大赛顾问王波：济南大学党委学生工作部（处）处长陈月辉：济南大学教务处处长刘志岫：实验设备与国有资产管理处处长李前：济南大学工程训练中心主任2、大赛组委会组委会名誉主任王孝红：山东恒拓科技发展有限公司首席专家组委会主任孙菲菲：济南大学团委书记马汝建：济南大学控制科学与工程学院党委书记张勇：济南大学控制科学与工程学院院长组委会副主任王晓真：济南大学团委副书记徐庆国：济南大学控制科学与工程学院党委副书记、副院长黄明键：济南大学控制科学与工程学院副院长王中华：济南大学控制科学与工程学院副院长组委会成员：（按姓氏笔划为序）王娜孙成政卢琦刘芝刘艳红李荣光齐晓静张玉虎张松林亚楠郝伟董海军3、大赛评审委员会主任：张勇副主任：黄明键王中华济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛6成员：王孝红孟庆金王焱袁铸钢何芳江海鹰余宝发侯延雷王小平李聪杨雪岩王新江孟祥霓王前虹张智杰耿欣程金魏军王丕涛4、组委会办公室主任：徐庆国成员：杨雪岩卢琦张玉虎刘艳红齐晓静5、大赛组织单位主办单位：济南大学团委协办单位：山东恒拓科技发展有限公司承办单位：济南大学控制科学与工程学院二、大赛内容大赛主要以电子电路设计为主，采用指定命题和开放式命题相结合的方式，鼓励制作电路实物。由学生自己提出设计功能型电路的设计思想、解决方案、理论分析、仿真数据。本次大赛还增设了专业基础课知识竞赛和名师讲座环节，为参赛选手更好的参与比赛提供辅导和支持。本次大赛评选标准以考查学生动手能力、工程实践能力、解决实际电路设计能力为主，电路设计的创新性、复杂性为辅，鼓励有条件的学生动手操作调试实际电路。三、参赛办法1、所有我校在籍本科学生均可参加。参赛者可以个人参赛，也可以组队参加，每队不超过3人。参赛队员请填写参赛作品登记表，参赛作品登记表可在控制学院网站下载：,并于4月15日17：00前送到控制学院团委，报名截止。2、有能力制作电路实物的同学可申请借用控制学院电工电子实验教学中心济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛7实验室资源。要求：于4月20日17：00前完成电路模型设计和理论分析，将设计分析报告和使用实验室申请书（可在控制学院网站下载实验室使用申请表格：，包括所需实验室设备和课后时间以便中心统一安排，完成作品所需特殊器件由各参赛队自己负责），由各学院团委汇总交控制学院团委。3、在2011年5月4日晚上19：00点前，各学院将参赛作品登记表和项目说明书（论文报告自拟）或实物提交整理统计报送控制学院团委。每份作品的项目说明书（论文报告）需包括项目目标说明，完整的电路图、电路分析说明，电路理论分析以及仿真结果（可采用EWB等多种仿真软件，但需注明使用环境）。各学院上交材料：参赛作品登记表，参赛作品汇总表，参赛作品的项目说明书（论文报告），需同时有打印稿和电子稿（电子稿以压缩包形式上传至ftp://172.16.91.101指定文件夹）。4、大赛预赛时间初步定为5月上旬，定于专业基础课竞赛之后。5月下旬进行决赛，通过初审进入决赛的参赛作品在此期间可进行电路的改进和美化，但不允许更换题目；制作PPT进行现场演示答辩，报告内容包括队员任务分解、协作情况、设计思路、理论计算与分析、详细阐述电路原理和使用说明等部分，将现场打分评奖。5、评分细则：设计报告规范完整50分陈述流利、重点突出15分答辩回答问题正确、思路清晰15分作品的基本功能演示35分作品扩展功能及创新性演示25分外观简洁、操作方便10分6、参赛咨询点设在控制学院团委办公室（第一教学楼802）电话：82767506（上午9：00-11：30，下午14：00-17：00）。济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛8四、大赛安排1、宣传动员阶段：2011年4月上旬大赛报名截止时间：2011年4月15日17:00专业基础课知识竞赛：2011年4月中旬大赛作品（电子版+打印稿）提交截止时间：2011年5月4日19：002、活动竞赛阶段预赛时间：2011年5月上旬2011年5月中旬公布通过初审进入决赛的作品讲座辅导：2011年5月中旬（两场）决赛时间：2011年5月中旬，公开展示获奖作品3、总结表彰及成果展示阶段：2011年5月下旬—2011年6月上旬五、奖项设置1、大赛对参赛作品设一等奖、二等奖、三等奖、最佳工程实践奖。2、大赛鼓励学生跨学院、跨学科组队，对学院设“优秀组织奖”若干。第四届电子电路设计大赛组委会2011年3月20日济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛9参考参赛题目为鼓励各院的学生积极参加活动，本次大赛鼓励大胆创新，选手可创新制作，同时拟定下列题目供学生参考选择：1.坦克打靶难度系数:1.0一、任务本题的任务是控制坦克沿靶场中预先设置的轨迹，快速寻迹行进，并同时以光电方式瞄准光靶，实现激光打靶。设计并制作一个可以寻迹的简易坦克车，并在其上安装由电动机驱动的可以自由旋转的炮塔，在炮塔上安装激光笔以代替火炮。本题考核在水平面上跟踪轨迹的精确性、在水平面上打靶的精确性以及完成任务的速度。靶场如图1所示（光靶刻度板可自带）：图1靶场及光靶示意图25cm光源检测刻度线正立面水平面4m1.5m起点引导轨迹例子终点位置测试时临时定光靶刻度板炮击点间距1.5m靶场光靶中心线济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛10二、要求1.基本要求（1）要求坦克从起点出发，沿引导轨迹快速到达终点。坦克上应自行标示一醒目的检测基准。（2）在寻迹跟踪的全过程中，其检测基准偏离引导轨迹边缘距离应≤2cm，一旦不满足该要求，坦克应自动给出声光报警；（3）同时全程行驶时间不能大于60s，时间越短越好。行驶时间达到60s时，必须立即自动停车并停止炮击的动作并给予声光报警。（4）在引导轨迹适当位置设置有4条“炮击点”黑色短线，坦克检测到“炮击点”黑色短线时需立即发出声光指示信息，并停车，在检测到“炮击点”标志1s内瞄准炮击。（5）炮击全过程必须以激光指示弹着点并伴随声光指示，持续时间≥2s，以便确切检测激光炮击点刻度位置，记录该过程中最大偏差值。2.发挥部分（1）全程行驶时间不能大于40s，其余要求同“基本要求”第（1）条。（2）坦克在行进过程中可以动态瞄准目标，当检测到“炮击点”黑色短线时立即炮击。炮击过程必须伴随声光指示，时间持续2s。炮击过程中不能停车，也不允许有明显降低坦克行进速度的情况发生，全程行驶时间不能大于40s。（3）坦克每瞄准炮击一次，炮塔应自动复位，当检测到“炮击点”标志时需在2s内瞄准炮击且不允许停车，全程行驶时间不能大于60s。其余要求同发挥部分第（2）条。复位位置为火炮指向车头正前方位置，自动复位到位应当有声光指示信息。（4）其它自定义的实用功能。三、评分标准项目主要内容满分设计报告方案论证与设计整体方案设计15模块方案比较电路设计系统组成和理论计算15济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛11模块电路测试结果测试数据完整性10测试结果分析报告要求摘要10正文结构完整性图表的规范性总分50基本部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项15完成第（5）项15总分60发挥部分完成第(1)项10完成第(2)项10完成第(3)项10完成第(4)项10总分40说明：1.在白纸上绘制或粘贴引导轨迹。2.引导轨迹宽度2cm，可以涂墨或粘黑色胶带，引导轨迹形状在竞赛时临时指定。轨迹曲率半径不小于30cm。“炮击点”黑色短线长35cm。3.坦克行进及打靶不允许采用人工遥控，坦克外围尺寸：长度≤35cm，宽度≤25cm；坦克采用电池供电。竞赛测试过程中允许自带多套备用电池。4.炮塔电机体积不大于5×5×5cm3。5.光靶采用电压12V、功率≤15W的小汽车灯泡，灯泡中心距地面25cm。竞赛时自备。济南大学“恒拓”杯第四届电子电路设计大赛126.光靶刻度板长约50cm，每间隔1cm刻一条竖线，光靶中心线两侧各25条。每5条做一标记，如1、5、10、15、20、25。炮击点规定在灯泡以下便于观察位置。7.发挥部分中的“其它”项指与本题目密切相关的内容。2.电梯控制模型难度系数:1.05一、任务设计并制作一个电梯控制模型。示意图如图1所示。二、要求1、基本要求（1）当某层有呼叫并有呼叫信号显示时，桥厢模型作相应的运动，并准确平层，平层的位置误差10mm。（2）要求平均每层运行时间不超过5秒，平层结束时给出提示信号。（3）当有多层呼叫时，桥厢模型将按说明中的电梯模型运行规则作相应的运动，并依次在呼叫的楼层停留5秒。（4）能自动显示桥厢模型当前到达的楼层编号。（5）要求桥厢模型在加载400克的条件下，从1层到5层和从5层到1层的往返时间相等，单程时间不超过12秒，往、返时间之差不大于1秒