2020年TI杯省赛大学生电子设计竞赛题目
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2020年TI杯省赛大学生电子设计竞赛题目
任务
基于 TI 模拟前端芯片 ADS1292 和温度传感器 LMT70 设计制作无线运动传 感器节点,节点采用电池供电,要求能稳定采集和记录使用者的心电信息、体表 温度和运动信息。
要求
(1)基于 ADS1292 模拟前端芯片设计心电检测电路,完成使用者的心电信 号实时测量,要求: (40 分)
①实时采集和记录使用者的心电信号,实现动态心电图的测试与显示;
②在心电波形上标注 Q、R、S 点,并测量显示 R、S 两点时间;
③分析计算使用者的心率,心率测量相对误差不大于 5%;
④心律不齐时报警(相邻两次心跳用时差异超过 20%)。
(2)基于 LMT70 温度传感器测量使用者体表温度,要求:(20分)
①实时采集和记录使用者的体表温度,温度采样率不低于 10 次/分钟;
②体表温度测量误差绝对值不大于 2℃。
(3)基于加速度计等传感器检测使用者运动信息,实现运动步数和运动距 离的统计分析,要求: (15 分)
①运动距离记录相对误差不大于 10%;
②运动步数记录相对误差不大于 5%。
(4)无线运动传感器节点能通过无线上传使用者的基本心电信号、体表温 度和运动信息,并在移动终端(手机、Pad 等,笔记本电脑除外)端实时显示动 态心电图、体表温度和运动信息,要求传输时延不大于 1 秒。
要点
熟练使用了TI的这两款器件
任务
设计并制作交流正弦波在线式不间断电源(UPS),结构框图如图 1 所示。
要求
(1) 交流供电,U 1 =36V,输出交流电流 I o =1A 时,输出交流电压 U o =30V±0.2V,频率 f =50±0.2Hz。 (10 分)
(2) 交流供电,U 1 =36V,I o 在 0.1A~1.0A 范围变化,负载调整率 S I ≤0.5%。(20 分)
(3) 交流供电,I o =1A,U 1 在 29V~43V 范围内变化,电压调整率 S U ≤0.5%。(20 分)
(4) 在要求(1)条件下,不间断电源输出电压为正弦波,失真度 THD≤2%。 (15 分)
(5) 断开交流电源,即时切换至直流(储能器件侧)供电,U d =24V,输出交流电流 I o =1A 时,输出交流电压 U o =30V±0.2V,频率 f =50±0.2Hz。 (10 分)
(6) 直流供电,U d =24V,在 U o =30V,I o =1A 的条件下,使在线式不间断电源效率 ƞ 尽 可能高。
要点
参照往年的电源题目, Just Do It
任务
利用 TI 的 MSP430/MSP432 平台,设计制作一个四轮电动小车。要求小车 能沿着指定路线在坡道上自动循迹骑线行驶。小车必须独立运行,车外不能使用 任何设备(包括电源)。小车(含电池)重量小于 1.5kg,外形尺寸在地面投影不 大于 25cm×25cm。坡道用长、宽约 1m 的细木工板制作,允许板上有木质本色及 自然木纹。木工板表面铺设画有 1cm×1cm 黑白间隔的纸条(以下简称为标记线) 作为路线指示;标记线起始段为直线,平行于木板两边;标记线在坡顶转向 90°, 转弯半径 20cm;标记线平行坡顶距离≥30cm,距坡顶距离≤20cm;标记线总长 度为 1m。停车标记为宽 1cm 长 5cm 的黑色线条,垂直于坡顶标记线。小车坡度 角示意及行驶线路顶视图如图 1 所示。
要点
TI的器件,用好就行
任务
基于多悬翼飞行器设计一个绕障飞 行器(简称飞行器)。飞行器活动区域示 意图如图 1 所示。在图 1 中,地面上标有 起飞点与降落点,并且还放置了 2 个杆 塔;起飞点用空心黑色矩形框标识,降落 点实心黑色圆标识,杆塔有红、绿两种颜 色。
要点
玩飞行器的,这是基础,参照往年的题目做就好
任务
设计并制作一个放大器非线性失真研究装置,其组成如图1所示,图中的 1× 切换开关,晶体管放大器只允许有一个输入端口和一个输出端口。
要点
元器件测试仪
三极管状态的调整
几路GPIO开关控制不同的电阻
DAC产生不同的电压值
一根IO线 + 一个电阻 + 一个电容
通过PWM的占空比调节得到不同的输出电压
推荐使用的模拟开关器件
任务
设计并制作一个简易无接触温度测量与身份识别装置,该装置包括无接触温度测量模块、身份识别模块、处理器模块和电源等,装置组成框图如图 1 所示。装置中无接触温度测量模块可以无接触测量人体体温和容器中液态水的温度。测试时,应有光标指示被测点,当被测温度超过设定值时,应有报警功能;身份识别模块负责辨别被测人身份、是否符合防疫要求(如佩戴口罩)等。
任务
设计并制作一个非接触式物体形状和尺寸自动测量装置,装置的布置图如 图 1 所示,测量装置放置在图中所示的测量装置区内,被测目标放置在图中被测 目标放置区内,装置能测量被测目标的形状、尺寸、测量头中心点与被测目标之 间的距离等参数,并用激光束指示出被测目标的中心位置。背景板竖立放置在目 标后 5cm 处,图 2 为目标和背景板放置示意图。
图1
图2
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硬禾发布
2022-06-30
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