2020年15省賽區(qū)大學(xué)生電子設(shè)計TI杯競賽試題(三).doc

1、2020年 15 省賽區(qū)大學(xué)生電子設(shè)計 TI 杯競賽試題（三）參賽注意事項（1）2020 年 8 月 5 日 8:00 競賽正式開始。本科組參賽隊只能在A、B、C、D、E 題目中任選一題；高職高專組參賽隊原則上在F、G、H 題中任選一題，也可以選擇其他題目。（2）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、?？茖W(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時備查。（3）每隊嚴(yán)格限制3 人，開賽后不得中途更換隊員。（4）競賽期間，可使用各種圖書資料和網(wǎng)絡(luò)資源，但不得在學(xué)校指定競賽場地外進行設(shè)計制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊員必須迴避，對違紀(jì)參賽隊取消評審資格。（5）

2、2020 年 8 月 7 日 20:00 競賽結(jié)束，上交設(shè)計報告、制作實物及登記表，由專人封存。聲音定位系統(tǒng)（ D 題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計一套聲音定位系統(tǒng)。在一塊不大于1m2 的平板上貼一張500mm 350mm的坐標(biāo)紙，在其四角外側(cè)分別固定安裝一個聲音接收模塊，聲音接收模塊通過導(dǎo)線將聲音信號傳輸?shù)叫畔⑻幚砟K， 聲音定位系統(tǒng)根據(jù)聲響模塊通過空氣傳播到各聲音接收模塊的聲音信號，判定聲響模塊所在的位置坐標(biāo)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示。圖 1 聲音定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二、要求1. 基本要求(1) 設(shè)計制作一個聲響模塊，含信號產(chǎn)生電路、放大電路和微型揚聲器等，每按鍵一次發(fā)聲一次， 聲音信號的基波

3、頻率為 500Hz左右，聲音持續(xù)時間約為 1s。要求聲響模塊采用 3V 以下電池供電，功耗不大于 200mW。(2) 設(shè)計制作四路聲音接收模塊，由麥克風(fēng)、放大電路等組成，并分別與信息處理模塊相連接， 以便將頻率為 500Hz 左右的信號傳送至信息處理模塊。(3) 設(shè)計制作一個信息處理模塊， 要求該模塊能根據(jù)從聲音接收模塊傳來的信號判斷聲響模塊所在位置的 x、y 坐標(biāo)，并以數(shù)字形式顯示 x、y 坐標(biāo)值，位置坐標(biāo)值誤差的絕對值不大于 30mm。2. 發(fā)揮部分(1) 改善接收信號的放大電路性能，改進算法，進一步提高定位精度。(2) 控制聲響模塊以不間斷的連續(xù)周期波的形式發(fā)出聲音信號，其基波頻率為 5

4、00Hz左右。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上移動時， 聲音定位系統(tǒng)能連續(xù)跟蹤顯示聲響模塊的 x、y 坐標(biāo)值，隨機停止聲響模塊的移動，能立即穩(wěn)定地顯示聲響模塊的 x、y 坐標(biāo)值，誤差的絕對值不大于 10mm。(3) 具有顯示聲響模塊移動軌跡的功能。 當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上按指定路徑移動時， 液晶顯示屏能動態(tài)顯示聲響模塊移動的軌跡， 顯示的軌跡與聲響模塊移動的路徑一致。(4) 其它。三、說明1. 注意預(yù)留測量聲響模塊功耗的電流電壓和信號放大電路輸出信號的測試點。2. 采用三個聲音接收模塊即可實現(xiàn)定位，第四個模塊可對定位作進一步校正。3. 不允許聲響模塊與其他電路有任何連接，并要求在聲響模塊上做出明顯標(biāo)記，以便清晰判讀模塊所在坐標(biāo)數(shù)值。4. 聲響模塊移動軌跡的顯示要求采用分辨率不低于 12864 的液晶顯示屏。5. 注意聲音通過其它傳播介質(zhì)帶來的影響。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項 目主要內(nèi)容系統(tǒng)方案聲音定位系統(tǒng)總體方案設(shè)計聲響模塊分析、計算理論分析與計算聲音接收放大器分析、計算數(shù)據(jù)處理原理分析、計算聲響模塊電路設(shè)計聲音接收放大器電路設(shè)計電路與程序設(shè)計設(shè)計測量、數(shù)據(jù)處理電路設(shè)計報告程序設(shè)計及其流程圖測試方法與儀器測試方案與測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)完整性測試結(jié)果分析摘要設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范設(shè)計報告正文的結(jié)