全国大学生电子设计竞赛系统设计

第1章 电源类作品系统设计
1.1 三相正弦波变频电源设计1
1.1.1 三相正弦波变频电源设计要求1
1.1.2 三相正弦波变频电源系统设计方案比较1
1.1.3 三相正弦波变频电源系统组成5
1.1.4 交流电源整流滤波电路设计7
1.1.5 斩波和驱动电路设计7
1.1.6 逆变和驱动电路设计9
1.1.7 真有效值转换电路设计11
1.1.8 液晶显示及存储电路设计12
1.1.9 过压保护和过流保护电路设计12
1.1.10 单片机电路设计13
1.1.11 电源电路14
1.1.12 三相正弦波变频电源软件设计15
1.2 数控直流电流源设计19
1.2.1 数控直流电流源设计要求19
1.2.2 数控直流电流源系统设计方案比较19
1.2.3 数控直流电流源主要单元器件的选择21
1.2.4 电源输入EMI滤波和主电路前级整流滤波稳压电路设计24
1.2.5 PWM调制波与MOSFET的驱动电路设计25
1.2.6 斩波电路与滤波稳流电路设计26
1.2.7 电流检测电路设计28
1.2.8 单片机最小系统的设计29
1.2.9 A/D、D/A的转换电路设计29
1.2.10 键盘和显示电路及辅助电源电路设计30
1.2.11 系统误差分析31
1.2.12 系统的热设计与电磁兼容设计32
1.2.13 提高系统精度的技术措施32
1.2.14 数控直流电流源软件设计32
1.3 直流稳定电源设计33
1.3.1 直流稳定电源系统设计要求33
1.3.2 直流稳定电源系统设计方案34
1.3.3 稳压电源电路设计34
1.3.4 稳流电源电路设计36
1.3.5 PWM升压型开关稳压电路（DCDC变换器）设计37
1.3.6 显示电路设计39
1.4 简易数控直流电源设计40
1.4.1 简易数控直流电源设计要求40
1.4.2 简易数控直流电源系统设计方案40
1.4.3 AT89S52单片机最小系统设计41
1.4.4 D/A转换器设计43
1.4.5 功率输出电路设计43
1.4.6 过流保护电路设计45
1.4.7 键盘/显示器电路设计45
1.4.8 输出电压显示电路46
1.4.9 直流稳压电源电路47
1.4.10 简易数控直流电源系统软件设计［2］47
第2章 信号源类作品系统设计
2.1 正弦信号发生器设计50
2.1.1 正弦信号发生器设计要求50
2.1.2 正弦信号发生器系统设计方案50
2.1.3 DDS的理论分析与参数计算53
2.1.4 正弦信号发生电路设计54
2.1.5 DDS接口电路设计57
2.1.6 滤波电路和放大器电路设计57
2.1.7 键盘和显示电路设计59
2.1.8 电源电路设计65
2.1.9 正弦信号发生器软件设计65
2.2 电压控制LC振荡器系统设计66
2.2.1 电压控制LC振荡器设计要求66
2.2.2 电压控制LC振荡器系统设计方案66
2.2.3 电压控制LC振荡器系统组成69
2.2.4 压控振荡器和稳幅电路设计70
2.2.5 前置分频器和锁相频率合成器电路设计71
2.2.6 低通滤波器电路和电源电路设计73
2.2.7 功率放大电路和输出电压峰峰值检测显示电路设计74
2.2.8 立体声电路模块应用电路设计75
2.2.9 相关参数的计算76
2.2.10 电压控制LC振荡器软件设计77
2.3 波形发生器设计83
2.3.1 波形发生器设计要求83
2.3.2 波形发生器系统设计方案83
2.3.3 晶体振荡器和锁相环电路设计85
2.3.4 地址计数脉冲产生电路设计87
2.3.5 波形产生电路设计87
2.3.6 滤波、稳幅输出电路设计89
2.3.7 单片机系统设计90
2.3.8 波形发生器软件设计91
2.4 实用信号源设计91
2.4.1 实用信号源设计要求91
2.4.2 实用信号源设计系统设计方案92
2.4.3 单片机系统设计94
2.4.4 主振和吞咽时钟脉冲电路设计94
2.4.5 正弦波形成电路设计94
2.4.6 滤波器和方波形成电路设计95
2.4.7 幅度控制和驱动电路设计97
2.4.8 实用信号源软件设计97
第3章 无线电类作品系统设计
3.1 单工无线呼叫系统设计100
3.1.1 单工无线呼叫系统设计要求100
3.1.2 单工无线呼叫系统设计方案100
3.1.3 发射部分电路的设计101
3.1.4 接收部分电路的设计107
3.1.5 PT2262/2272编码/解码电路设计110
3.1.6 20 dB衰减器的设计112
3.1.7 单工无线呼叫系统软件设计112
3.1.8 系统抗干扰措施112
3.2 调频收音机设计 114
3.2.1 调频收音机设计要求 114
3.2.2 调频收音机系统设计方案 114
3.2.3 收音机电路设计115
3.2.4 PLL频率合成器及环路滤波电路设计115
3.2.5 电源电路设计118
3.2.6 实时时钟电路设计119
3.2.7 电台锁存电路设计119
3.2.8 调频收音机软件设计120
3.3 短波调频接收机设计121
3.3.1 短波调频接收机设计要求121
3.3.2 短波调频接收机系统设计方案121
3.3.3 接收机电路设计122
3.3.4 输入匹配电路设计123
3.3.5 音量控制电路设计124
3.3.6 锁相频率合成电路设计124
3.3.7 单片机系统设计126
3.3.8 短波调频接收机软件设计［2］126
3.4 调幅广播收音机设计128
3.4.1 调幅广播收音机设计要求128
3.4.2 调幅广播收音机系统设计方案128
3.4.3 收音机电路设计128
3.4.4 AGC电压检出电路设计128
3.4.5 PLL电路设计129
3.4.6 电源电路设计130
3.4.7 单片机系统和显示电路设计131
3.4.8 实时时钟芯片DS1302应用电路设计131
3.4.9 调幅广播收音机软件设计132
3.5 简易无线电遥控系统设计132
3.5.1 简易无线电遥控系统设计要求132
3.5.2 简易无线电遥控系统设计方案132
3.5.3 发射机的按键控制与编码电路设计132
3.5.4 发射机的调频振荡器和功率放大器电路设计134
3.5.5 接收机高频放大器电路设计135
3.5.6 接收机的解调器电路设计136
3.5.7 解码和控制电路设计137
第4章 放大器类作品设计
4.1 宽带放大器设计140
4.1.1 宽带放大器设计要求140
4.1.2 宽带放大器系统设计方案140
4.1.3 输入电路设计141
4.1.4 可控增益宽带放大器设计141
4.1.5 手动增益预置和控制电路设计143
4.1.6 功率放大电路设计144
4.1.7 有效值测量电路设计145
4.1.8 单片机电路和稳压电源电路设计145
4.1.9 宽带放大器抗干扰措施145
4.1.10 宽带放大器软件设计146
4.2 高效音频功率放大器设计146
4.2.1 高效音频功率放大器设计要求146
4.2.2 高效音频功率放大器系统设计方案146
4.2.3 高效音频功率放大器电路设计147
4.2.4 信号变换电路和功率测量电路设计151
4.2.5 短路保护电路设计152
4.2.6 音量显示电路设计154
4.2.7 电源电路设计155
4.2.8 高效音频功率放大器软件设计155
4.3 测量放大器设计155
4.3.1 测量放大器设计要求155
4.3.2 测量放大器系统设计方案156
4.3.3 前级仪用放大器电路设计156
4.3.4 数控衰减器电路设计158
4.3.5 单片机电路和信号变换放大器设计159
4.3.6 电源电路设计160
4.3.7 测量放大器软件设计160
4.4 实用低频功率放大器设计160
4.4.1 实用低频功率放大器设计要求160
4.4.2 实用低频功率放大器系统设计方案160
4.4.3 前置放大器电路设计162
4.4.4 功率放大器电路设计164
4.4.5 波形变换电路设计169
4.4.6 保护电路设计171
4.4.7 稳压电源电路设计171
第5章 仪器仪表类作品系统设计
5.1 简易电阻、电容和电感测试仪172
5.1.1 简易电阻、电容和电感测试仪设计要求172
5.1.2 简易电阻、电容和电感测试仪系统设计方案172
5.1.3 测量RX和CX的RC振荡电路设计181
5.1.4 多路开关转换电路和单片机最小系统设计184
5.1.5 电阻、电容和电感参数测试仪软件设计184
5.2 简易数字频率计185
5.2.1 简易数字频率计设计要求185
5.2.2 简易数字频率计系统设计方案185
5.2.3 输入电路设计192
5.2.4 分频器电路和三态门电路设计194
5.2.5 单片机系统和自校电路194
5.2.6 简易数字频率计软件设计195
5.2.7 误差分析196
5.3 频率特性测试仪196
5.3.1 频率特性测试仪设计要求196
5.3.2 频率特性测试仪系统设计方案197
5.3.3 扫频信号源发生器电路设计201
5.3.4 幅度测量电路设计207
5.3.5 相位测量电路设计207
5.3.6 被测网络的制作209
5.3.7 频率特性测试仪软件设计［5］210
5.4 数字式工频有效值多用表211
5.4.1 数字式工频有效值多用表设计要求211
5.4.2 数字式工频有效值多用表系统设计方案211
5.4.3 输入放大器电路设计212
5.4.4 信号采样和保持电路设计213
5.4.5 A/D采样电路设计213
5.4.6 信号频率采样和倍频电路设计216
5.4.7 数字式工频有效值多用表软件设计216
5.5 简易数字存储示波器217
5.5.1 简易数字存储示波器设计要求217
5.5.2 简易数字存储示波器系统设计方案218
5.5.3 信号调理电路设计219
5.5.4 触发电路设计222
5.5.5 A/D转换电路设计223
5.5.6 数据存储器电路设计223
5.5.7 D/A转换器和输出电路设计225
5.5.8 控制器电路设计227
5.5.9 键盘和显示器设计228
5.5.10 简易数字存储示波器软件设计229
5.6 低频数字式相位测量仪设计230
5.6.1 低频数字式相位测量仪设计要求230
5.6.2 低频数字式相位测量仪系统设计方案比较230
5.6.3 相位测量仪测量原理和电路框图234
5.6.4 相位测量仪通道输入信号调理电路236
5.6.5 相位测量仪FPGA控制部分电路设计236
5.6.6 相位测量仪峰值保持、过峰检测电路设计237
5.6.7 相位测量仪显示电路、按键开关和电源电路设计238
5.6.8 移相信号发生器数字移相原理和电路框图238
5.6.9 移相信号发生器中正弦波信号的产生240
5.6.10 移相信号发生器的其他单元电路242
5.6.11 低频数字式相位测量仪软件设计242
5.7 简易逻辑分析仪245
5.7.1 简易逻辑分析仪设计要求245
5.7.2 简易逻辑分析仪系统设计方案245
5.7.3 电路数字信号发生器电路设计247
5.7.4 8位输入电路设计247
5.7.5 逻辑分析仪的功能实现249
5.7.6 双端口RAM电路设计249
5.7.7 液晶显示器电路设计251
5.7.8 单片机系统之间的通信253
5.7.9 简易逻辑分析仪软件设计［4］254
5.8 集成运放综合参数测试仪255
5.8.1 集成运放综合参数测试仪设计要求255
5.8.2 集成运放综合参数测试仪设计方案255
5.8.3 微控制器电路设计258
5.8.4 运放参数测试电路设计259
5.8.5 单位增益带宽测试电路设计260
5.8.6 DDS信号源电路设计261
5.8.7 集成运放综合参数测试仪软件设计264
5.9 简易频谱分析仪266
5.9.1 简易频谱分析仪设计要求266
5.9.2 简易频谱分析仪设计方案266
5.9.3 微控制器电路设计267
5.9.4 本机振荡器电路设计267
5.9.5 混频器电路设计269
5.9.6 可编程放大器电路设计271
5.9.7 滤波器电路设计271
5.9.8 检波器电路设计 272
5.9.9 键盘及显示电路设计272
5.9.10 简易频谱分析仪软件设计273
第6章 数据采集与处理类作品系统设计
6.1 数据采集与传输系统274
6.1.1 数据采集与传输系统设计要求274
6.1.2 数据采集与传输系统设计方案274
6.1.3 8路模拟信号的产生与A/D转换器电路设计275
6.1.4 单片机和键盘显示器的接口电路设计275
6.1.5 二进制数字调制器电路设计276
6.1.6 解调器电路设计277
6.1.7 3 dB带宽为30～50 kHz的带通滤波器电路设计280
6.1.8 时钟频率可变的测试码发生器电路设计281
6.1.9 伪随机码发生器和加法电路设计282
6.1.10 数据通道的切换电路设计283
6.1.11 数据采集与传输系统软件设计283
6.2 数字化语音存储与回放系统285
6.2.1 数字化语音存储与回放系统设计要求285
6.2.2 数字化语音存储与回放系统设计方案285
6.2.3 语音前置放大器电路设计285
6.2.4 带通滤波器电路设计288
6.2.5 A/D转换器电路设计291
6.2.6 单片机和D/A转换器电路设计292
6.2.7 幅频特性校正电路设计295
6.2.8 音频放大器和自动增益控制电路（AGC）电路设计295
6.2.9 数字化语音存储与回放系统软件设计296
6.3 多路数据采集系统298
6.3.1 多路数据采集系统设计要求298
6.3.2 多路数据采集系统设计方案298
6.3.3 正弦波发生器电路设计299
6.3.4 F/V变换电路设计304
6.3.5 A/D转换与数据采集电路设计304
6.3.6主从单片机通信电路设计305
6.3.7 键盘与显示模块电路设计306
6.3.8 多路数据采集系统软件设计［2］307
第7章 控制类作品系统设计
7.1 悬挂运动控制系统309
7.1.1 悬挂运动控制系统设计要求309
7.1.2 悬挂运动控制系统设计方案309
7.1.3 步进电机的驱动电路设计315
7.1.4 坐标显示电路和按键输入电路设计317
7.1.5 黑线检测电路的设计317
7.1.6 主控制器电路设计318
7.1.7 悬挂运动控制系统软件设计318
7.1.8 系统测试323
7.2 简易智能电动车设计325
7.2.1 简易智能电动车设计要求325
7.2.2 简易智能电动车系统设计方案325
7.2.3 轨迹、金属、障碍物、光源检测和路程测量等传感器电路设计331
7.2.4 单片机控制系统设计334
7.2.5 电机驱动电路设计335
7.2.6 数码管动态显示电路设计336
7.2.7 简易智能电动车系统软件设计337
7.3 液体点滴速度监控装置 340
7.3.1 液体点滴速度监控装置设计要求 340
7.3.2 液体点滴速度监控装置系统设计方案340
7.3.3 主站、从站单片机系统电路设计341
7.3.4 步进电机驱动电路设计341
7.3.5 液滴检测电路设计342
7.3.6 声光报警电路设计343
7.3.7 液体点滴速度监控装置软件设计［4］344
7.4 自动往返电动小汽车345
7.4.1 自动往返电动小汽车设计要求345
7.4.2 自动往返电动小汽车系统设计方案346
7.4.3 单片机系统电路设计346
7.4.4 电动机驱动调速电路设计347
7.4.5 路面黑线检测电路设计348
7.4.6 车速检测电路和电源电路设计348
7.4.7 自动往返电动小汽车软件设计［3］349
7.5 水温控制系统351
7.5.1 水温控制系统设计要求351
7.5.2 水温控制系统设计方案352
7.5.3 温度检测电路设计352
7.5.4 A/D转换器电路设计355
7.5.5 强电控制与驱动电路设计357
7.5.6 交流电过零检测电路设计358
7.5.7 语音电路和打印机接口电路设计359
7.5.8 水温控制系统软件设计360
参考文献361