全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽系統(tǒng)設(shè)計

第1章 電源類作品系統(tǒng)設(shè)計
1.1 三相正弦波變頻電源設(shè)計1
1.1.1 三相正弦波變頻電源設(shè)計要求1
1.1.2 三相正弦波變頻電源系統(tǒng)設(shè)計方案比較1
1.1.3 三相正弦波變頻電源系統(tǒng)組成5
1.1.4 交流電源整流濾波電路設(shè)計7
1.1.5 斬波和驅(qū)動電路設(shè)計7
1.1.6 逆變和驅(qū)動電路設(shè)計9
1.1.7 真有效值轉(zhuǎn)換電路設(shè)計11
1.1.8 液晶顯示及存儲電路設(shè)計12
1.1.9 過壓保護(hù)和過流保護(hù)電路設(shè)計12
1.1.10 單片機(jī)電路設(shè)計13
1.1.11 電源電路14
1.1.12 三相正弦波變頻電源軟件設(shè)計15
1.2 數(shù)控直流電流源設(shè)計19
1.2.1 數(shù)控直流電流源設(shè)計要求19
1.2.2 數(shù)控直流電流源系統(tǒng)設(shè)計方案比較19
1.2.3 數(shù)控直流電流源主要單元器件的選擇21
1.2.4 電源輸入EMI濾波和主電路前級整流濾波穩(wěn)壓電路設(shè)計24
1.2.5 PWM調(diào)制波與MOSFET的驅(qū)動電路設(shè)計25
1.2.6 斬波電路與濾波穩(wěn)流電路設(shè)計26
1.2.7 電流檢測電路設(shè)計28
1.2.8 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計29
1.2.9 A/D、D/A的轉(zhuǎn)換電路設(shè)計29
1.2.10 鍵盤和顯示電路及輔助電源電路設(shè)計30
1.2.11 系統(tǒng)誤差分析31
1.2.12 系統(tǒng)的熱設(shè)計與電磁兼容設(shè)計32
1.2.13 提高系統(tǒng)精度的技術(shù)措施32
1.2.14 數(shù)控直流電流源軟件設(shè)計32
1.3 直流穩(wěn)定電源設(shè)計33
1.3.1 直流穩(wěn)定電源系統(tǒng)設(shè)計要求33
1.3.2 直流穩(wěn)定電源系統(tǒng)設(shè)計方案34
1.3.3 穩(wěn)壓電源電路設(shè)計34
1.3.4 穩(wěn)流電源電路設(shè)計36
1.3.5 PWM升壓型開關(guān)穩(wěn)壓電路（DCDC變換器）設(shè)計37
1.3.6 顯示電路設(shè)計39
1.4 簡易數(shù)控直流電源設(shè)計40
1.4.1 簡易數(shù)控直流電源設(shè)計要求40
1.4.2 簡易數(shù)控直流電源系統(tǒng)設(shè)計方案40
1.4.3 AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計41
1.4.4 D/A轉(zhuǎn)換器設(shè)計43
1.4.5 功率輸出電路設(shè)計43
1.4.6 過流保護(hù)電路設(shè)計45
1.4.7 鍵盤/顯示器電路設(shè)計45
1.4.8 輸出電壓顯示電路46
1.4.9 直流穩(wěn)壓電源電路47
1.4.10 簡易數(shù)控直流電源系統(tǒng)軟件設(shè)計［2］47
第2章 信號源類作品系統(tǒng)設(shè)計
2.1 正弦信號發(fā)生器設(shè)計50
2.1.1 正弦信號發(fā)生器設(shè)計要求50
2.1.2 正弦信號發(fā)生器系統(tǒng)設(shè)計方案50
2.1.3 DDS的理論分析與參數(shù)計算53
2.1.4 正弦信號發(fā)生電路設(shè)計54
2.1.5 DDS接口電路設(shè)計57
2.1.6 濾波電路和放大器電路設(shè)計57
2.1.7 鍵盤和顯示電路設(shè)計59
2.1.8 電源電路設(shè)計65
2.1.9 正弦信號發(fā)生器軟件設(shè)計65
2.2 電壓控制LC振蕩器系統(tǒng)設(shè)計66
2.2.1 電壓控制LC振蕩器設(shè)計要求66
2.2.2 電壓控制LC振蕩器系統(tǒng)設(shè)計方案66
2.2.3 電壓控制LC振蕩器系統(tǒng)組成69
2.2.4 壓控振蕩器和穩(wěn)幅電路設(shè)計70
2.2.5 前置分頻器和鎖相頻率合成器電路設(shè)計71
2.2.6 低通濾波器電路和電源電路設(shè)計73
2.2.7 功率放大電路和輸出電壓峰峰值檢測顯示電路設(shè)計74
2.2.8 立體聲電路模塊應(yīng)用電路設(shè)計75
2.2.9 相關(guān)參數(shù)的計算76
2.2.10 電壓控制LC振蕩器軟件設(shè)計77
2.3 波形發(fā)生器設(shè)計83
2.3.1 波形發(fā)生器設(shè)計要求83
2.3.2 波形發(fā)生器系統(tǒng)設(shè)計方案83
2.3.3 晶體振蕩器和鎖相環(huán)電路設(shè)計85
2.3.4 地址計數(shù)脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計87
2.3.5 波形產(chǎn)生電路設(shè)計87
2.3.6 濾波、穩(wěn)幅輸出電路設(shè)計89
2.3.7 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計90
2.3.8 波形發(fā)生器軟件設(shè)計91
2.4 實(shí)用信號源設(shè)計91
2.4.1 實(shí)用信號源設(shè)計要求91
2.4.2 實(shí)用信號源設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計方案92
2.4.3 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計94
2.4.4 主振和吞咽時鐘脈沖電路設(shè)計94
2.4.5 正弦波形成電路設(shè)計94
2.4.6 濾波器和方波形成電路設(shè)計95
2.4.7 幅度控制和驅(qū)動電路設(shè)計97
2.4.8 實(shí)用信號源軟件設(shè)計97
第3章 無線電類作品系統(tǒng)設(shè)計
3.1 單工無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計100
3.1.1 單工無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計要求100
3.1.2 單工無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計方案100
3.1.3 發(fā)射部分電路的設(shè)計101
3.1.4 接收部分電路的設(shè)計107
3.1.5 PT2262/2272編碼/解碼電路設(shè)計110
3.1.6 20 dB衰減器的設(shè)計112
3.1.7 單工無線呼叫系統(tǒng)軟件設(shè)計112
3.1.8 系統(tǒng)抗干擾措施112
3.2 調(diào)頻收音機(jī)設(shè)計 114
3.2.1 調(diào)頻收音機(jī)設(shè)計要求 114
3.2.2 調(diào)頻收音機(jī)系統(tǒng)設(shè)計方案 114
3.2.3 收音機(jī)電路設(shè)計115
3.2.4 PLL頻率合成器及環(huán)路濾波電路設(shè)計115
3.2.5 電源電路設(shè)計118
3.2.6 實(shí)時時鐘電路設(shè)計119
3.2.7 電臺鎖存電路設(shè)計119
3.2.8 調(diào)頻收音機(jī)軟件設(shè)計120
3.3 短波調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計121
3.3.1 短波調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計要求121
3.3.2 短波調(diào)頻接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計方案121
3.3.3 接收機(jī)電路設(shè)計122
3.3.4 輸入匹配電路設(shè)計123
3.3.5 音量控制電路設(shè)計124
3.3.6 鎖相頻率合成電路設(shè)計124
3.3.7 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計126
3.3.8 短波調(diào)頻接收機(jī)軟件設(shè)計［2］126
3.4 調(diào)幅廣播收音機(jī)設(shè)計128
3.4.1 調(diào)幅廣播收音機(jī)設(shè)計要求128
3.4.2 調(diào)幅廣播收音機(jī)系統(tǒng)設(shè)計方案128
3.4.3 收音機(jī)電路設(shè)計128
3.4.4 AGC電壓檢出電路設(shè)計128
3.4.5 PLL電路設(shè)計129
3.4.6 電源電路設(shè)計130
3.4.7 單片機(jī)系統(tǒng)和顯示電路設(shè)計131
3.4.8 實(shí)時時鐘芯片DS1302應(yīng)用電路設(shè)計131
3.4.9 調(diào)幅廣播收音機(jī)軟件設(shè)計132
3.5 簡易無線電遙控系統(tǒng)設(shè)計132
3.5.1 簡易無線電遙控系統(tǒng)設(shè)計要求132
3.5.2 簡易無線電遙控系統(tǒng)設(shè)計方案132
3.5.3 發(fā)射機(jī)的按鍵控制與編碼電路設(shè)計132
3.5.4 發(fā)射機(jī)的調(diào)頻振蕩器和功率放大器電路設(shè)計134
3.5.5 接收機(jī)高頻放大器電路設(shè)計135
3.5.6 接收機(jī)的解調(diào)器電路設(shè)計136
3.5.7 解碼和控制電路設(shè)計137
第4章 放大器類作品設(shè)計
4.1 寬帶放大器設(shè)計140
4.1.1 寬帶放大器設(shè)計要求140
4.1.2 寬帶放大器系統(tǒng)設(shè)計方案140
4.1.3 輸入電路設(shè)計141
4.1.4 可控增益寬帶放大器設(shè)計141
4.1.5 手動增益預(yù)置和控制電路設(shè)計143
4.1.6 功率放大電路設(shè)計144
4.1.7 有效值測量電路設(shè)計145
4.1.8 單片機(jī)電路和穩(wěn)壓電源電路設(shè)計145
4.1.9 寬帶放大器抗干擾措施145
4.1.10 寬帶放大器軟件設(shè)計146
4.2 高效音頻功率放大器設(shè)計146
4.2.1 高效音頻功率放大器設(shè)計要求146
4.2.2 高效音頻功率放大器系統(tǒng)設(shè)計方案146
4.2.3 高效音頻功率放大器電路設(shè)計147
4.2.4 信號變換電路和功率測量電路設(shè)計151
4.2.5 短路保護(hù)電路設(shè)計152
4.2.6 音量顯示電路設(shè)計154
4.2.7 電源電路設(shè)計155
4.2.8 高效音頻功率放大器軟件設(shè)計155
4.3 測量放大器設(shè)計155
4.3.1 測量放大器設(shè)計要求155
4.3.2 測量放大器系統(tǒng)設(shè)計方案156
4.3.3 前級儀用放大器電路設(shè)計156
4.3.4 數(shù)控衰減器電路設(shè)計158
4.3.5 單片機(jī)電路和信號變換放大器設(shè)計159
4.3.6 電源電路設(shè)計160
4.3.7 測量放大器軟件設(shè)計160
4.4 實(shí)用低頻功率放大器設(shè)計160
4.4.1 實(shí)用低頻功率放大器設(shè)計要求160
4.4.2 實(shí)用低頻功率放大器系統(tǒng)設(shè)計方案160
4.4.3 前置放大器電路設(shè)計162
4.4.4 功率放大器電路設(shè)計164
4.4.5 波形變換電路設(shè)計169
4.4.6 保護(hù)電路設(shè)計171
4.4.7 穩(wěn)壓電源電路設(shè)計171
第5章 儀器儀表類作品系統(tǒng)設(shè)計
5.1 簡易電阻、電容和電感測試儀172
5.1.1 簡易電阻、電容和電感測試儀設(shè)計要求172
5.1.2 簡易電阻、電容和電感測試儀系統(tǒng)設(shè)計方案172
5.1.3 測量RX和CX的RC振蕩電路設(shè)計181
5.1.4 多路開關(guān)轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計184
5.1.5 電阻、電容和電感參數(shù)測試儀軟件設(shè)計184
5.2 簡易數(shù)字頻率計185
5.2.1 簡易數(shù)字頻率計設(shè)計要求185
5.2.2 簡易數(shù)字頻率計系統(tǒng)設(shè)計方案185
5.2.3 輸入電路設(shè)計192
5.2.4 分頻器電路和三態(tài)門電路設(shè)計194
5.2.5 單片機(jī)系統(tǒng)和自校電路194
5.2.6 簡易數(shù)字頻率計軟件設(shè)計195
5.2.7 誤差分析196
5.3 頻率特性測試儀196
5.3.1 頻率特性測試儀設(shè)計要求196
5.3.2 頻率特性測試儀系統(tǒng)設(shè)計方案197
5.3.3 掃頻信號源發(fā)生器電路設(shè)計201
5.3.4 幅度測量電路設(shè)計207
5.3.5 相位測量電路設(shè)計207
5.3.6 被測網(wǎng)絡(luò)的制作209
5.3.7 頻率特性測試儀軟件設(shè)計［5］210
5.4 數(shù)字式工頻有效值多用表211
5.4.1 數(shù)字式工頻有效值多用表設(shè)計要求211
5.4.2 數(shù)字式工頻有效值多用表系統(tǒng)設(shè)計方案211
5.4.3 輸入放大器電路設(shè)計212
5.4.4 信號采樣和保持電路設(shè)計213
5.4.5 A/D采樣電路設(shè)計213
5.4.6 信號頻率采樣和倍頻電路設(shè)計216
5.4.7 數(shù)字式工頻有效值多用表軟件設(shè)計216
5.5 簡易數(shù)字存儲示波器217
5.5.1 簡易數(shù)字存儲示波器設(shè)計要求217
5.5.2 簡易數(shù)字存儲示波器系統(tǒng)設(shè)計方案218
5.5.3 信號調(diào)理電路設(shè)計219
5.5.4 觸發(fā)電路設(shè)計222
5.5.5 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計223
5.5.6 數(shù)據(jù)存儲器電路設(shè)計223
5.5.7 D/A轉(zhuǎn)換器和輸出電路設(shè)計225
5.5.8 控制器電路設(shè)計227
5.5.9 鍵盤和顯示器設(shè)計228
5.5.10 簡易數(shù)字存儲示波器軟件設(shè)計229
5.6 低頻數(shù)字式相位測量儀設(shè)計230
5.6.1 低頻數(shù)字式相位測量儀設(shè)計要求230
5.6.2 低頻數(shù)字式相位測量儀系統(tǒng)設(shè)計方案比較230
5.6.3 相位測量儀測量原理和電路框圖234
5.6.4 相位測量儀通道輸入信號調(diào)理電路236
5.6.5 相位測量儀FPGA控制部分電路設(shè)計236
5.6.6 相位測量儀峰值保持、過峰檢測電路設(shè)計237
5.6.7 相位測量儀顯示電路、按鍵開關(guān)和電源電路設(shè)計238
5.6.8 移相信號發(fā)生器數(shù)字移相原理和電路框圖238
5.6.9 移相信號發(fā)生器中正弦波信號的產(chǎn)生240
5.6.10 移相信號發(fā)生器的其他單元電路242
5.6.11 低頻數(shù)字式相位測量儀軟件設(shè)計242
5.7 簡易邏輯分析儀245
5.7.1 簡易邏輯分析儀設(shè)計要求245
5.7.2 簡易邏輯分析儀系統(tǒng)設(shè)計方案245
5.7.3 電路數(shù)字信號發(fā)生器電路設(shè)計247
5.7.4 8位輸入電路設(shè)計247
5.7.5 邏輯分析儀的功能實(shí)現(xiàn)249
5.7.6 雙端口RAM電路設(shè)計249
5.7.7 液晶顯示器電路設(shè)計251
5.7.8 單片機(jī)系統(tǒng)之間的通信253
5.7.9 簡易邏輯分析儀軟件設(shè)計［4］254
5.8 集成運(yùn)放綜合參數(shù)測試儀255
5.8.1 集成運(yùn)放綜合參數(shù)測試儀設(shè)計要求255
5.8.2 集成運(yùn)放綜合參數(shù)測試儀設(shè)計方案255
5.8.3 微控制器電路設(shè)計258
5.8.4 運(yùn)放參數(shù)測試電路設(shè)計259
5.8.5 單位增益帶寬測試電路設(shè)計260
5.8.6 DDS信號源電路設(shè)計261
5.8.7 集成運(yùn)放綜合參數(shù)測試儀軟件設(shè)計264
5.9 簡易頻譜分析儀266
5.9.1 簡易頻譜分析儀設(shè)計要求266
5.9.2 簡易頻譜分析儀設(shè)計方案266
5.9.3 微控制器電路設(shè)計267
5.9.4 本機(jī)振蕩器電路設(shè)計267
5.9.5 混頻器電路設(shè)計269
5.9.6 可編程放大器電路設(shè)計271
5.9.7 濾波器電路設(shè)計271
5.9.8 檢波器電路設(shè)計 272
5.9.9 鍵盤及顯示電路設(shè)計272
5.9.10 簡易頻譜分析儀軟件設(shè)計273
第6章 數(shù)據(jù)采集與處理類作品系統(tǒng)設(shè)計
6.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)274
6.1.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計要求274
6.1.2 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計方案274
6.1.3 8路模擬信號的產(chǎn)生與A/D轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計275
6.1.4 單片機(jī)和鍵盤顯示器的接口電路設(shè)計275
6.1.5 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制器電路設(shè)計276
6.1.6 解調(diào)器電路設(shè)計277
6.1.7 3 dB帶寬為30～50 kHz的帶通濾波器電路設(shè)計280
6.1.8 時鐘頻率可變的測試碼發(fā)生器電路設(shè)計281
6.1.9 偽隨機(jī)碼發(fā)生器和加法電路設(shè)計282
6.1.10 數(shù)據(jù)通道的切換電路設(shè)計283
6.1.11 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)軟件設(shè)計283
6.2 數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)285
6.2.1 數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)設(shè)計要求285
6.2.2 數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)設(shè)計方案285
6.2.3 語音前置放大器電路設(shè)計285
6.2.4 帶通濾波器電路設(shè)計288
6.2.5 A/D轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計291
6.2.6 單片機(jī)和D/A轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計292
6.2.7 幅頻特性校正電路設(shè)計295
6.2.8 音頻放大器和自動增益控制電路（AGC）電路設(shè)計295
6.2.9 數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)軟件設(shè)計296
6.3 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)298
6.3.1 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計要求298
6.3.2 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案298
6.3.3 正弦波發(fā)生器電路設(shè)計299
6.3.4 F/V變換電路設(shè)計304
6.3.5 A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計304
6.3.6主從單片機(jī)通信電路設(shè)計305
6.3.7 鍵盤與顯示模塊電路設(shè)計306
6.3.8 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計［2］307
第7章 控制類作品系統(tǒng)設(shè)計
7.1 懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)309
7.1.1 懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計要求309
7.1.2 懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計方案309
7.1.3 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路設(shè)計315
7.1.4 坐標(biāo)顯示電路和按鍵輸入電路設(shè)計317
7.1.5 黑線檢測電路的設(shè)計317
7.1.6 主控制器電路設(shè)計318
7.1.7 懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)軟件設(shè)計318
7.1.8 系統(tǒng)測試323
7.2 簡易智能電動車設(shè)計325
7.2.1 簡易智能電動車設(shè)計要求325
7.2.2 簡易智能電動車系統(tǒng)設(shè)計方案325
7.2.3 軌跡、金屬、障礙物、光源檢測和路程測量等傳感器電路設(shè)計331
7.2.4 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計334
7.2.5 電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計335
7.2.6 數(shù)碼管動態(tài)顯示電路設(shè)計336
7.2.7 簡易智能電動車系統(tǒng)軟件設(shè)計337
7.3 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置 340
7.3.1 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置設(shè)計要求 340
7.3.2 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置系統(tǒng)設(shè)計方案340
7.3.3 主站、從站單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計341
7.3.4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計341
7.3.5 液滴檢測電路設(shè)計342
7.3.6 聲光報警電路設(shè)計343
7.3.7 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置軟件設(shè)計［4］344
7.4 自動往返電動小汽車345
7.4.1 自動往返電動小汽車設(shè)計要求345
7.4.2 自動往返電動小汽車系統(tǒng)設(shè)計方案346
7.4.3 單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計346
7.4.4 電動機(jī)驅(qū)動調(diào)速電路設(shè)計347
7.4.5 路面黑線檢測電路設(shè)計348
7.4.6 車速檢測電路和電源電路設(shè)計348
7.4.7 自動往返電動小汽車軟件設(shè)計［3］349
7.5 水溫控制系統(tǒng)351
7.5.1 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計要求351
7.5.2 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計方案352
7.5.3 溫度檢測電路設(shè)計352
7.5.4 A/D轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計355
7.5.5 強(qiáng)電控制與驅(qū)動電路設(shè)計357
7.5.6 交流電過零檢測電路設(shè)計358
7.5.7 語音電路和打印機(jī)接口電路設(shè)計359
7.5.8 水溫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計360
參考文獻(xiàn)361