2013年湖南科技大学电子设计制作选拔赛试题。
a led线状显示屏设计（不限）
1．任务。利用视觉暂留效应设计并制作一个13点线阵的led模块的显示屏，其系统结构如图1所示。在控制器的管理下，由13个led组成的线阵模块绕中心轴旋转，13个led按照一定的规律闪烁，显示出“湖南科技大学”，（其中黑色表示灯灭，白色表示灯亮，实际上是实现对汉字的扫描）。
2．要求：1、要求电机转速可调。转速应满足视觉暂留效应。
2、led显示屏模仿交通绿色灯时的小人走路，缓慢按小人行走方向前行。
b 公交车载人数统计系统（不限）
1．任务：设计并制作人个公交车载人数统计系统。
2．要求：1、人数采集统计功能：公交车在各停靠站上、下车的人数都能精确无误地被系统记录；
2、数据存储功能：每个公交车停靠站的客流量都能实时记录，以便公交公司工作人员分析各站的客流量，合理地制定出相应的运营计划；
3、数据传输功能：车载人数统计系统能够将各个公交车站的客流量数据通过无线方式（传输距离在1km以上）传输给计算机；
4、要求采用低功耗的430单片机。
c 无线监测系统（不限）
1、任务：设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的监测。该装置由一个监测终端和不多于255个探测节点组成（实际要求制作3个以上），监测终端和探测节点均含一套无线收发电路，要求具有无线数据传输功能，收发共用1个天线。
2、要求：1、设计并制作3个或以上探测节点。探测其环境小试和光照信息。温度测量范围00c－1000c，绝对误差不少于20c。光照信息仅要求测量光的有无。
2、设计并制作1个监测终端。监测终端可分别与各测量节点通信，并能够显示当前通信的节点编号和探测到的温度和光照信息。
3、无线环境监测模拟装置的探测时延不大于5秒，监测终端天线与探测节点天线的距离不小于10cm。
3、说明：监测终端天线与探测节点天线均为圆形空心线圈，用直径不大于1mm的添包线或绝缘外皮的导线密绕5圈制成，线圈直径为3.4±0.
3cm（可用一号电池作骨架）。天线线圈间的介质为空气，无线传输载波频率低于30mhz，调制方式自定。无线收发电路必须自制，不得采用成品模块。
光照有无的变化，采用遮挡光电传感器的方法测试。
d 点阵书写显示屏（不限）
一、任务：设计并制作一个32*32点阵led模块的书写显示屏，其系统结构如图2所示。
图2 点阵式书写显示屏。
在控制器的管理下，led点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及led点阵模块表面时，先由光电笔检测触及集团处led点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的led是否点亮至人眼可见的显示状态（如图2中光笔接触处的深色led点已被点亮），从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、笔画擦除、整屏擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。
二、要求：1、在点亮状态时，当光电笔接触屏上的led时，能够即时点亮该点的led，并能够在控制器上同步显示出该点led的行、列坐标；
2、在划亮状态时，当光电笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过各点的led，其速度要求2秒风能够划过并点亮40个led。
3、在反显功能下，能对屏上显示信息实现反相显示（即：字体笔画处不亮，无笔画处高亮）。
4、在整屏擦除功能下，能够实现对屏上所显示的信息实现整屏擦除。
三、说明：1、设计制作时的点阵led发光颜色不限；
2、各种功能的切换方式自定，但应力求操作简单；
3、在各种功能的实际操作过程中，必要时可用按键或者其它控制方式进行辅助。如连写多字时，写完一字后用自定义控制方式存入该字并清屏，然后再写下一字。但能够同时显示出来，否则不能作连写多字对待；
4、系统采用5v单电源供电；
5、设计制作时，应在电路板上留有系统砂电参数的测试点。
e 两路信号分离模拟器设计（限选10级学生）
一、任务：设计一个信号分离模拟器用于分离两路数字信号，如图3所示：
其中为2ⅹ1发射信号矢量，使用bpsk对极信号，在传播中两路数字信号，发生混叠，并受到噪声的影响，接收时只能获得混叠后的信号。在设计中由图中的数字信号发生器产生，对应于数字信号1和数字信号2.为信道增益矩阵，由图中的放大器1，2, 3, 4模拟，为2ⅹ1的噪声，由图中的伪随机信号发生器模拟，接收信号，对应图中两个a/d的输入信号。
在cpu已知放大器放大倍数的情况下，cpu对两路信号进行处理，分离出发射信号两路数字信号，。
提示：cpu中对信号分离恢复的参考算法可选用最大似然法，信号矢量的可选集合为满足以下准则者为合适的信号：
二、要求：1.基本要求。
1) 数字信号发生器随机产生的两路对极数字信号要求独立，同步。速率在10kbps-100kbps,按照10kbps可调。误差绝对值不大于1%。
2) 设计三个低通滤波器，用来模拟传输信道的幅频特性：
a)每个滤波器带内增益为1，带外衰减不少于40db/十倍频程；
b）三个滤波器的截止频率分别为50khz、100khz、200khz，截止频率误差绝对值不大于10％；
3) 设计一个四个放大器，增益约等于1或者小于1以模拟信道的增益，为了模拟信道的独立性，四个放大器的增益应不尽相同。但是放大器的带宽应当与上一级的低通滤波器匹配，使得上一级输出信号无相位失真的通过。
4) 设计一个伪随机信号发生器用来模拟信道噪声：
a）伪随机信号v3 为的m 序列；
b）数据率为10mbps，误差绝对值不大于1％；
c）输出信号峰峰值为100mv，误差绝对值不大于10% 。
5) cpu的输入信号必须添加模数转换器，假定cpu已知放大器增益和同步信号，设计检测算法，恢复出最初的数字信号1，数字信号2. 利用同步信号，**眼图。
2.发挥部分：
1) 调整放大器的的倍数（但是仍然在0和1之间取值），查看cpu能否正确恢复出数字信号1，数字信号2.
2) 要求伪随机信号发生器输出信号幅度可调，峰峰值范围为100mv-ttl 电平，通过调节幅度，可以调节信噪比snr。
3) 改进cpu接收算法，在尽量低的信噪比下获得更低的误码率（比如snr=15db, ber不超过0.001，）.利用同步信号，用示波器对比原信号与恢复信号。
4) 若对信号发生器产生的两路数字信号，进行alamouti编码，cpu分离出数字信号1，数字信号2. 利用同步信号，用示波器对比原信号与恢复信号。
图1：两路信号分离模拟器。
图3 信号分离模拟器。
f 音频信号发生器（限选10级学生）
一、任务。设计并制作一个音频信号发生器。
二、要求。1．基本要求。
1) 输出频率范围：10hz～20khz。
2) 输出频率准确度：1×10-3。
3) 空载输出电压范围：1mv～10v(rms),连续可调，精度小于5%。
4) 输出电压失真度：小于2 %。
5) 电压输出阻抗：50ω±2ω。
6) 输出信号类型：
1) 正弦波：谐波失真小于0.1%（10hz～20khz）;
2) 扫频信号：可手动设定扫频时间1s～100s，可手动设定扫频范围1khz～20khz。
7) 可显示输出信号的频率及电压幅度值。
2. 发挥部分。
1) 功率输出：10w，内阻小于10ω。
2) 衰减器：设计输出信号衰减器，0～100db，程控可调，最小分档0.01db，其中0.1db到10db之间用软件实现，10db及以上由硬件实现。
3) 输出信号类型：
1) 猝发音：猝发音周期：0.125ms～100s；猝发音持续时间： 0.125ms～100s;
2) 扫幅信号：可手动设定扫幅时间为1s～100s; 可手动设定扫幅电压范围：1mv～10v(rms)。
3) 白噪声：频率范围为20hz～20khz，幅度从100mv～10v(rms)可调。
三、说明。1. 不能采用专用的信号发生芯片如dds芯片等。
2. 频率准确度定义如下：
其中，为频率准确度，为实际输出频率，为预设输出频率。
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