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数字示波器是电子设计大赛的题目。

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简介:
该年度电子设计全国赛的题目仅为参考材料。所有电路均已完成调试工作,以确保其正常运行。

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客服
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    本课程围绕“数字示波器”进行电子设计大赛命题探讨,旨在通过实践加深学生对示波器原理及应用的理解,培养创新思维与团队合作能力。 本段落参考了2007年电子设计全国竞赛的题目。所有的电路都已调试完毕。
  • 2007年制作
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    本简介涉及2007年的电子设计竞赛中关于示波器制作的具体要求和挑战。参赛者需运用专业知识与技能,设计并实现一个功能齐全且符合规范的示波器原型。 2007年电子设计竞赛中本校实际制作的示波器项目包含电路图、程序和设计报告。
  • 全国学生作品
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    本作品参加全国大学生电子设计竞赛,是一款功能全面的数字示波器。它能够捕捉并显示电信号的变化情况,适用于多种信号分析场合。 本数字示波器以单片机与FPGA为核心技术,在采样方式的选择及等效采样技术的实现上进行了重点设计,使其不仅具备实时采样的功能,并且通过随机等效采样技术实现了利用1MHz ADC进行最高200MHz的等效采样。该设备还配备有测量微弱信号(最小值为2mV)、波形存储与回放、频率测量、触发沿选择以及校准信号输出等功能,以满足各种复杂的测试需求。 在设计阶段,开发者对比了纯单片机方案和基于FPGA的混合设计方案,并最终选择了后者。由于高速信号处理及时序控制对精度的要求较高,因此采用了结合高性能计算能力的FPGA来负责采样时钟控制与信号处理任务;而单片机则用于执行信号调理以及用户交互功能。 在前级信号调理电路设计中,使用了压控放大器AD603和BUFFER634器件以提高输入阻抗并适当放大信号,从而适应宽频率及幅度范围的测试要求。而在理论分析与参数计算阶段,则着重讨论等效采样技术的应用。其中随机等效采样方法被选定为本设计的核心方案,因为该方法更适合于无法精确测量输入信号频率的情况。 具体而言,在实现200MHz的等效采样速率时,需要在1微秒内获取到200个时间间隔数据点,并且要求FPGA工作速度达到至少200MHz。此外,垂直灵敏度方面示波器设定为8位分辨率,对应显示屏上每格代表约0.625V峰峰值的信号范围。 通过上述精心设计与先进科技的应用,这款数字示波器实现了高性能采样处理及全面功能配置,在全国大学生电子设计竞赛中展现出了卓越的表现力。同时该设计方案也展示了如何在实际应用过程中兼顾成本、性能和复杂度之间的平衡问题,为类似项目提供了重要参考价值。
  • 存储
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    本项目旨在探讨和实现数字存储示波器的核心电子设计方案,包括信号采集、处理及显示技术,致力于提升设备性能与用户体验。 数字存储示波器设计涵盖了示波器的工作原理及其电路图。
  • 形发生.pdf
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    这份PDF文档包含了电子设计竞赛复赛中关于波形发生器题目的详细信息和要求,为参赛者提供了必要的技术指导和评分标准。 在电子设计竞赛中,波形发生器是一项常见的挑战任务,旨在考察参赛者对集成电路的应用、信号处理以及电路设计能力。本设计要求使用NE555定时器和四运放LM324芯片构建一个能够输出四种不同波形(脉冲波、锯齿波、一次正弦波和三次正弦波)的设备,并且各个通道的频率可调。 **一、设计需求** - 设备具有四个独立输出端口,每个端口分别产生一种特定类型的信号。负载电阻设定为600欧姆。 - 四种不同的信号类型(脉冲波、锯齿波和一次正弦波以及三次谐波)的频率比为1:1:1:3;前三种信号的频率范围在8KHz到10KHz之间,峰值电压幅度设定为1V。而三次谐振信号的频率则应在24KHz至30KHz范围内,峰峰值达到9V。 - 所有的波形输出应无显著失真现象,并且频率误差需控制在±10%以内;同时,输出电压幅值误差亦不得超过5%。 - 脉冲信号的占空比可以进行调节设置。 - 设备使用+10V单电源供电,不允许额外增加其他外部电源供应方式。 - 提供测试端子,并明确标识出负载电阻的位置。 **二、方案设计与论证** 对于波形发生器的设计思路,有两种主要方案: - **方案一**: 利用NE555定时器构建多谐振荡电路生成方波信号;再通过特定的锯齿波发生电路以及滤波单元将上述方波转换成正弦波。此外,还设计了低通和带通滤波单元来分别提取一次与三次谐波。 - **方案二**: 使用文森桥式振荡器生成基础正弦信号;NE555定时器构建施密特触发电路产生脉冲信号,并通过后续的滤波单元进一步获取所需的一次及三次谐波。 经过比较分析,发现方案二在频率调整复杂性、占空比调节以及LM324运放单元增益不足等方面存在一些难以克服的问题。因此,最终选择以方案一作为整个设计的基础框架进行深入开发和优化工作。 **三、电路模块化设计与论证** - **脉冲波产生电路**: NE555定时器被用作多谐振荡源,能够生成频率可调的脉冲信号(8KHz到10KHz范围),并通过仿真软件验证其性能参数满足设计方案的要求。 - **锯齿波发生单元**: 通过调节积分电路中的时间常数来实现不同形态的锯齿波输出。原方案中可能涉及二极管的应用,但也可以考虑利用调整脉冲信号高低电平持续时间和选择适当的电容值来进行替代。 在设计过程中需注重元件的选择、电路稳定性以及实际操作可行性等方面的考量。NE555和LM324的数据手册提供了关键的器件特性信息及应用指南等资料,对于本次电路的设计具有重要的参考价值。此外,设计人员还需熟练掌握仿真工具(如Multisim)的应用技巧以验证并优化设计方案;最后,在实物制作阶段确保所有技术参数均符合预设标准,并提供详尽的技术文档包括但不限于设计思路、原理图以及自检数据等材料来展示完整的项目执行流程。
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    本书汇集了历年来的经典与最新电子设计竞赛题目,内容涵盖广泛的设计挑战和创新思路,旨在帮助参赛者提升技术水平和创新能力。 压缩包包含了1994年至2019年电子设计竞赛的题目及元器件清单,可用于准备电赛。题目按年度分类整理。
  • 2007年全国学生一等奖:
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    本项目荣获2007年全国大学生电子设计竞赛一等奖,成功开发了一款数字示波器。该作品具有高精度、多功能等特点,在众多参赛作品中脱颖而出。 2007年全国大学生电子设计竞赛一等奖作品是数字示波器。
  • 纸张——作品
    优质
    纸张计数显示器是一款专为提高办公效率而设计的作品,通过安装在打印机内部的传感器和微控制器记录并显示纸张使用情况。此项目参加电子设计大赛,旨在推广资源节约理念与智能化办公解决方案。 纸张计数显示装置基于RT-Thread实时操作系统开发,并使用STM32F407单片机作为主控制器。该系统采用具有抗电磁干扰(EMI)架构的FDC2214模块作为电容采集传感器,通过屏蔽双绞线连接至两铜极板,读取并处理数据。触摸屏和语音模块用于显示状态信息及播报。 FDC2214模块将收集的数据通过IIC协议传输给主控制器,后者使用卡尔曼滤波算法对原始数据进行处理,以抑制噪声干扰。在系统校准模式下,采用最大隶属度法确定电容模拟值与纸张数量的论域,并定义模糊子集和隶属函数。建立模糊规则控制表后求得模糊控制查询表。 该装置根据采集到的数据做出短路判断并读取多组实时数据,将其归类于预设的模拟区间中,选取最大可能性区间的数值作为期望值,从而减少最终判断误差。
  • 2024年
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    2024年电子设计竞赛聚焦于创新与技术实践,参赛者将面对一系列精心设计的电赛题目,挑战涵盖硬件设计、软件编程及系统集成等多方面技能。 2024年电子设计大赛包括以下题目: A题:AC-AC变换电路并联运行 B题:单相功率分析仪 C题:无线传输信号模拟系统 D题:立体货架盘点无人机系统 E题:三子棋游戏装置 F题:磁悬浮实验装置 G题:简易录音屏蔽系统 H题:自动行驶小车
  • :基于嵌入式
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    本项目旨在开发一款基于嵌入式系统的数字示波器,通过硬件与软件相结合的方式实现信号采集、处理及显示功能,满足电子实验和产品测试的需求。 本设计介绍了一款嵌入式数字示波器。硬件方面采用32位微处理器STM32与高速A/D转换器ADS830等组件;软件层面则使用了µC/OS-II实时操作系统,以简化编程并提升系统效率和稳定性。输入信号通过无源探头接入后,首先经过AC/DC耦合电路处理,随后进入信号调理电路进行调整。经调制后的模拟信号由A/D转换器转化为数字形式,并暂存于高速缓存FIFO中;然后这些数据被传输至STM32微处理器以供进一步分析与处理。最终结果会在液晶屏上显示出来,包括波形还原以及频率、电压等技术参数的信息,以便用户参考和使用。