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2012年电子设计竞赛一等奖作品——电子负载

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简介：
本项目为2012年电子设计竞赛一等奖作品，是一款高性能电子负载，具备恒流、恒压及恒阻工作模式，广泛应用于电源测试与电路研究。 2012年电子设计竞赛四川赛区第一名作品是“电子负载”。

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  • 2012年电子设计竞赛一等奖作品——电子负载
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    本项目为2012年电子设计竞赛一等奖作品，是一款高性能电子负载，具备恒流、恒压及恒阻工作模式，广泛应用于电源测试与电路研究。 2012年电子设计竞赛四川赛区第一名作品是“电子负载”。
     
  • 2018年广东省大学生电子设计竞赛一等奖获奖作品
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    本作品荣获2018年广东省大学生电子设计竞赛一等奖，展示了团队在电子工程领域的创新能力和技术实力。 2018年广东省大学生电子设计竞赛一等奖作品：一种基于蓝牙和语音控制的智能家居系统。
     
  • 2022年C题电子设计竞赛报告（省级一等奖作品）
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    该文为2022年某省电子设计竞赛中获得省级一等奖的作品报告。文中详细介绍了参赛团队在竞赛中的设计方案、实现过程及最终成果，展示了当代大学生在电子科技领域的创新能力和实践水平。 本设计采用MSP432P401R为主控芯片，协调各模块共同工作以实现双车跟随系统的设计目标。通过四路PWM信号驱动电机使小车完成启动与制动，并使用舵机控制转向；行驶过程中利用CCD摄像头进行循迹、内外圈识别及特定停车标记点的检测；超声波传感器用于测量两车间的距离，实时数据传输至MCU并通过PID算法调整车辆位置。领头小车和跟随小车之间通过蓝牙模块实现通信与协同作业，在整个任务执行过程中由领头小车指挥控制跟随小车，并支持一键启动完成所有指定任务的行驶过程。
     
  • 全国电子设计竞赛一等奖论文
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    本作品荣获全国电子设计竞赛一等奖，致力于创新性的电子系统设计与开发，展示了在电路设计、软件编程及硬件实现方面的卓越能力。 全国电子设计大赛一等奖论文 这段文字似乎重复了四次“全国电子设计大赛一等奖论文”，可能是想表达对某篇获奖论文的强调或推荐。为了简洁明了地传达这一信息，可以简化为： 这篇关于全国电子设计大赛的一等奖论文非常值得阅读和学习。
     
  • 大学生电子设计竞赛获奖作品
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    本作品是某届全国大学生电子设计竞赛中脱颖而出的创新成果，展现了参赛者卓越的技术能力和创新思维，在激烈的竞争中荣获佳绩。 第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2001）
     
  • 2009年电子设计竞赛获奖作品——电能收集充电器
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    本作品为2009年电子设计竞赛中的获奖项目，旨在通过创新技术有效收集和转换环境中的微弱能量以实现对设备进行无线充电。 设计并制作了一种宽范围的电能收集充电器。该充电器可根据输入电压的不同选择升压、降压或直通输出三种工作模式，提高了直流变换电路的工作效率；监测与控制电路采用间歇运行方式以降低功耗，并进一步提升转换效率。经实际测试验证，在0.9V至20V的范围内均能正常运作，并可为模拟电池充电，其电路设计稳定可靠、成本低廉且满足了任务需求。 【电能收集充电器】是一种高效低能耗电源解决方案，特别适用于从环境热能、光能或机械振动等不稳定能源中获取微小电力并将其转换成可用的电量，以供小型电子设备使用。该项目在2009年的电子设计大赛上获奖，由袁强、谭伟和周伟组成的参赛团队完成。 ### 1. 系统方案设计与论证 #### 总体设计方案 项目设计师考虑了多种选项，包括线性稳压器、开关式电源管理策略以及混合型解决方案。最终选择了具有升压、降压及直通输出功能的电能收集充电器，因为它能够适应广泛的输入电压范围，并提高了系统的灵活性和工作效率。 ### 2. 理论分析与计算 #### 电路结构 该充电器由升压变换器、降压变换器以及监控电路组成。这些组件共同作用以满足不同工作条件下的需求。 #### 元器件选型 团队精心选择了耐高压且低损耗的开关元件及具有高效率和极低静态电流的控制器，从而进一步降低整体能耗并优化性能。 ### 3. 各单元电路设计与实现 #### 升压变换器 升压变换器用于将较低电压提升至所需较高水平。通过利用电感储能技术和对开关组件的有效控制，在输入电压偏低时仍能提供足够的输出功率。 #### 降压变换器 当输入电压高于所需的输出值时，降压变换器启动工作，并根据需求调整频率和占空比来维持稳定的电力供应。 #### 监控电路 监控电路负责实时监测并调控系统状态。它能够决定何时切换至最佳的工作模式，在间歇运行期间进一步降低能耗，从而提高整体效率。 ### 4. 系统软件设计及流程 #### 功能分析与实现 程序逻辑注重于自动选择最合适的操作方式以及优化性能算法的开发，确保在各种条件下都能保持稳定性和高效性。 #### 软件实施 编写了微控制器代码以精确控制开关元件。根据输入电压和负载需求动态调整PWM波形，从而保证系统的稳定性与效率。 ### 5. 整体测试及结果分析 经过一系列实验室试验表明，在不同环境下电能收集充电器均表现出色，并能够在0.9V至20V的范围内稳定工作并成功为模拟电池进行充电。其低成本和高可靠性满足了实际应用的需求，展现了创新性的电源管理和高效的能源转换策略，对微能源领域的发展具有积极意义。
     
  • 湖南省电子设计竞赛C题一等奖作品：AGC放大器
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    本项目为湖南省电子设计竞赛C题一等奖作品，设计并实现了一种自动增益控制（AGC）放大器。该放大器能够根据输入信号强度自动调节增益，确保输出信号稳定且不失真。通过精密的电路设计和优化算法，实现了高性能、低功耗的目标，在实际应用中具有广泛前景。 为了实现一个增益自动控制放大器，可以采用多种方法来调整放大器的增益。以下是三种主要的方法： 1. 使用模拟开关切换反馈电阻以改变放大倍数。 2. 利用数字电位器调节反馈电阻从而改变增益。 3. 通过乘法型DAC内部的电阻网络来动态地选择不同的反馈电阻值，进而调整增益。 在这些方案中，前两种方法（即使用模拟开关和数字电位器）由于提供的阻值变化范围有限，难以实现精确且自动化的增益控制。相比之下，第三种方案利用了乘法型DAC内部丰富的电阻网络选项，在一个12位的DAC中可以有4095个不同的动态范围选择点，能够更好地满足所需的动态范围。 为了确保放大器性能稳定并优化其响应特性，采用程控方式来调整输入信号。具体来说，通过单片机中的A/D转换模块对输入和输出进行采样，并在内部处理这些数据以获得直流电压值或交流电压的幅度信息。根据测量到的数据确定当前所需的增益设置：当放大器稳定时，依据输入（vin）与输出（vout）信号计算出实际的放大倍数Af=vout/vin。 这种方法结合了硬件灵活性和软件控制的优势，在保持系统性能的同时实现了对不同应用场景下所需精确增益调整的需求。
     
  • 2012年电子设计竞赛试题
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    本题为2012年度电子设计竞赛官方命题，涵盖模拟电路、数字逻辑与嵌入式系统等多方面知识，旨在考察参赛者在实际问题解决中的综合能力。 2012年电子设计大赛试题包括微弱信号检测装置及频率补偿电路两个部分。 在微弱信号检测装置任务中，参赛者需要设计并制作一套能够从强噪声背景下的已知频率正弦波信号中提取其幅度值的设备，并以数字形式显示该数值。具体要求如下： - 噪声源输出电压 VN 的均方根值为 1V±0.1V； - 加法器应确保带宽大于 1MHz，且其输出 VC =VS+VN（其中 VS 是信号源）； - 纯电阻分压网络的衰减系数需达到或超过 100； - 微弱信号检测电路输入阻抗 Ri≥1 MΩ； - 当正弦波信号 VS 的频率为 1 kHz、幅度峰峰值在 200mV 至 2V 范围内时，设备必须能够准确测量并显示该信号的幅度值，并确保误差不超过5%。 对于频率补偿电路部分的任务要求如下： - 模拟传感器特性的“模拟模块”需按图1所示进行组装。当开关 K 接 Vs 的情况下： - 当Vs为200Hz、峰峰值为10V时，“模拟模块”的输出 Vb 应无明显失真； - 在以200Hz为基准频率的情况下，Vb的−3dB高频截止频率应达到4.5 kHz ± 0.5 kHz。 - 设计并制作一个能够使信号在特定频率下增益保持稳定，并扩展其高频频段范围的补偿电路。具体要求如下： - 在200Hz时电压增益 A(200Hz)=|VoVs|=1± 0.05； - 基于该基准，需将A(f) = |Vo/Vs| 的−3dB高频截止频率提升至更高值。 此外，试题还规定了评分标准涵盖设计报告、理论分析与计算、电路设计以及测试方案和结果等多方面内容。这是一项非常具有挑战性的电子竞赛题目，旨在评估参赛者的电子设计能力、理论知识及实际操作技能。
     
  • 2019年全国电子设计竞赛A组省级一等奖
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    获得2019年全国电子设计竞赛A组省级一等奖，展示了在电子设计领域的卓越才能和创新思维，在众多参赛者中脱颖而出。 2019年电子设计竞赛A组省一等奖作品的代码包含详细的接线注释，并且配合实物图可以解决基本问题。后续只需要优化代码以降低功耗即可。
     
  • 2021年全国电子设计竞赛H题一等奖程序
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    本作品为2021年全国电子设计竞赛H题一等奖获奖成果，包含创新算法与高效实现，展示了参赛团队在软件编程及系统设计方面的卓越能力。 2021年电赛H题国一程序已开源。