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第1章　电子设计竞赛的组织与培训1

1.1　全国大学生电子设计竞赛简介1

1.1.1　全国大学生电子设计竞赛章程简介1

1.1.2　全国大学生电子设计竞赛命题原则及要求4

1.1.3　全国大学生电子设计竞赛的赛题类型6

1.2　赛前培训与准备工作安排6

1.2.1　赛前培训的整体安排6

1.2.2　理论课程培训7

1.2.3　制作技能培训8

1.2.4　系统设计与制作训练12

1.2.5　赛前准备工作14

1.2.6　赛前赛题分析15

1.3　竞赛过程中应注意的一些问题19

1.3.1　注意竞赛纪律19

1.3.2　赛题的分析与选择19

1.3.3　系统方案的设计19

1.3.4　元器件的采购20

1.3.5　作品的设计与制作20

1.3.6　竞赛时间安排20

1.3.7　注意休息和饮食21

第2章　往届赛题分析与方案设计训练22

2.1　电子设计竞赛系统设计基础22

2.1.1　现代电子系统的设计方法22

2.1.2　EDA技术24

2.1.3　电子竞赛作品设计制作步骤26

2.1.4　单片机与可编程逻辑器件子系统设计步骤29

2.1.5　数字／模拟子系统设计步骤30

2.2　电源类赛题分析与设计方案实例31

2.2.1　开关稳压电源（2007年E题）31

2.2.2　数控直流电流源（2005年F题）33

2.2.3　三相正弦波变频电源（2005年G题）36

2.3　信号源类题目分析与设计方案实例40

2.3.1　信号发生器（2007年H题）40

2.3.2　正弦信号发生器（2005年A题）42

2.3.3 电压控制LC振荡器（2003年A题）43

2.4　无线电类赛题分析与设计方案实例46

2.4.1　无线识别装置（2007年B题）46

2.4.2　单工无线呼叫系统（2005年D题）49

2.5　放大器类赛题分析与设计方案实例52

2.5.1　可控放大器（2007年I题）52

2.5.2　程控滤波器（2007年D题）53

2.5.3　宽带放大器（2003年B题）56

2.6　仪器仪表类赛题分析与设计方案实例59

2.6.1　音频信号分析仪（2007年A题）59

2.6.2　数字示波器（2007年C题）61

2.6.3　积分式直流数字电压表（2007年G题）65

2.6.4　简易频谱分析仪（2005年C题）67

2.6.5　低频数字式相位测量仪（2003年C题）69

2.6.6　简易逻辑分析仪（2003年D题）72

2.6.7　简易数字存储示波器（2001年B题）75

2.7　数据采集与处理类赛题分析与方案设计实例77

2.7.1　数据采集与传输系统（2001年E题）77

2.7.2　数字化语音存储与回放系统（1999年E题）80

2.7.3　多路数据采集系统（1994年B题）82

2.8　控制类赛题分析与方案设计实例84

2.8.1　电动车跷跷板（2007年F题）84

2.8.2　悬挂运动控制系统（2005年E题）87

2.8.3　简易智能电动车（2003年E题）90

第3章　微控制器选型与最小系统制作训练94

3.1　单片机的选型与最小系统制作94

3.1.1　单片机的最小系统选型94

3.1.2　C8051F330/1微控制器最小系统设计与制作95

3.1.3　ATmega128单片机最小系统设计与制作98

3.1.4　P89V51RB2/RC2/RD2单片机最小系统设计与制作99

3.1.5　微控制器电路PCB设计一般原则102

3.2　FPGA选型与最小系统制作105

3.2.1　主流的FPGA产品105

3.2.2　FPGA器件选型应注意的一些问题108

3.2.3　基于EP2C5Q208C8N的最小系统111

3.2.4　EasyFPGA030 FPGA开发平台116

3.3　ARM选型与最小系统制作121

3.3.1　主流的嵌入式微处理器121

3.3.2　嵌入式微处理器选型应注意的一些问题122

3.3.3　LPC2141/42/44/46/48 ARM7最小系统设计与制作124

3.3.4　LM3S8962 32位微控制器最小系统设计与制作128

3.4　DSP的选型与最小系统制作132

3.4.1　DSP的选型132

3.4.2　TMS320F2812 DSP开发模板134

3.4.3 TMS320F2812 DSP最小系统设计与制作135

第4章 微控制器外围电路设计与制作训练138

4.1 键盘及LED显示器电路设计与制作138

4.1.1 ZLG7290B的主要特性138

4.1.2 ZLG7290B的典型应用电路138

4.1.3 大型数码管的驱动方法140

4.1.4 ZLG7290B应用中应注意的一些问题140

4.1.5 ZLG7290显示键盘应用程序设计142

4.2 字符型液晶显示器模块的连接与编程144

4.2.1 字符型液晶模块HS162—4简介144

4.2.2 HS162-4液晶显示模块与微控制器的连接145

4.2.3 HS162-4液晶显示模块编程示例145

4.3 液晶显示器模块的连接与编程148

4.3.1 RT12864M汉字图形点阵液晶显示模块简介148

4.3.2 EasyARM开发板与RT12864M的连接149

4.3.3 RT12864M汉字图形点阵液晶显示模块编程示例149

4.4 触摸屏模块的连接与编程150

4.4.1 触摸屏模块简介150

4.4.2 EasyARM开发板与触摸屏模块的连接152

4.4.3 触摸屏模块的编程示例152

4.5 E2PROM CAT24C02电路153

4.5.1 CAT24C02功能描述153

4.5.2 CAT24C02的典型应用电路153

4.5.3 CAT24C02读写操作示例程序154

4.6 ADC（模／数转换器）电路设计与制作156

4.6.1 ADC的分类156

4.6.2 ADC的主要技术指标157

4.6.3 ADC及其相应接口电路选择原则158

4.6.4 基准电压源的选择159

4.6.5 输入网络的选择161

4.6.6 AD876 10位20 MSPS 160 mW ADC电路163

4.6.7 TLC5540 8位40 MSPS ADC电路165

4.6.8 高性能、多通道、同时采样ADC电路170

4.7 数／模转换器（DAC）电路设计与制作180

4.7.1 DAC分类180

4.7.2 DAC的主要技术指标180

4.7.3 AD9752 12位100 MSPS TxDAC？数／模转换器182

4.7.4　THS5661 12位125 MSPS DAC电路185

第5章　主要单元电路设计与制作训练190

5.1　运算放大器电路设计与制作训练190

5.1.1　竞赛作品中常用的一些运算放大器芯片190

5.1.2　运算放大器的基本特性192

5.1.3　选用运算放大器时的一些注意事项193

5.1.4　运算放大器构成的信号运算与处理电路194

5.1.5　运算放大器构成的信号产生电路205

5.1.6　运算放大器构成的信号变换电路213

5.1.7　运算放大器抗干扰的一些基本措施226

5.1.8　运算放大器的接地点选择228

5.1.9　运算放大器的屏蔽231

5.1.10　运算放大器的电源去耦232

5.2　滤波器电路设计与制作233

5.2.1　滤波器的基本结构和特性233

5.2.2　滤波器的基本参数234

5.2.3　利用数字电位器实现数控的低通滤波器236

5.2.4　集成的滤波器电路芯片238

5.2.5　基于LTC1068滤波器电路240

5.3　检测电路设计与制作248

5.3.1　电流检测电路248

5.3.2　真有效值检测电路253

5.3.3　射频功率测量电路259

5.3.4　阻抗测量电路266

5.4　直接数字频率合成器（DDS）电路设计276

5.4.1　DDS系列芯片简介276

5.4.2　基于AD9852 300 MSPS CMOS DDS电路277

5.4.3　Xilinx DDS v5.0 IP核及其应用282

5.4.4　Altera的DDS IP核及其应用286

5.5　电机驱动电路设计与制作287

5.5.1　直流电机控制287

5.5.2　步进电机控制289

5.5.3　基于SPGT62C19B的直流电机／步进电机驱动与控制电路292

5.5.4　基于L297+L298N步进电机驱动与控制电路296

5.5.5　舵机控制299

5.6　无线收发电路301

5.6.1　射频电路和数字电路的区别301

5.6.2　射频电路的阻抗匹配304

5.6.3　集成RF器件构造的无线收发系统306

5.6.4　基于MC2833的调频发射机电路307

5.6.5　基于MC13135/MC13136单片窄带调频接收电路310

第6章　传感器电路设计与制作训练314

6.1　光电传感器及其应用314

6.1.1　光电传感器选型314

6.1.2　利用反射式光电传感器检测障碍物315

6.1.3　利用反射式光电传感器检测黑白物体316

6.1.4　利用透射式光电传感器检测转速317

6.1.5　利用光电传感器检测光源317

6.1.6 利用集成的透射式光电开关检测物体318

6.2　霍尔传感器及其应用319

6.2.1　霍尔传感器的工作原理319

6.2.2　集成的霍尔传感器319

6.2.3　线性型霍尔传感器的应用320

6.2.4　开关型霍尔传感器的应用320

6.3　超声波传感器及其应用321

6.3.1　超声波传感器的基本特性与选型321

6.3.2　超声波传感器用于障碍物检测与测距323

6.3.3　超声波测距模块324

6.4　图像识别传感器及其应用326

6.4.1　图像识别模组内部结构326

6.4.2　图像识别模组电路326

6.4.3　图像识别模组的应用327

6.5 颜色识别传感器及其应用328

6.5.1　常用的几种颜色识别传感器328

6.5.2　TSLB257/TSLG257/TSLR257高灵敏度颜色光-电压转换器329

6.5.3 TCS230可编程颜色光—频率转换器330

6.5.4　TCS3404CS/TCS3414CS数字颜色光传感器332

第7章　电子设计竞赛设计总结报告写作训练334

7.1 设计总结报告的评分标准334

7.2 设计总结报告的基本要求335

7.2.1 设计总结报告的组成335

7.2.2　前置部分写作的基本要求335

7.2.3　主体部分写作的基本要求339

7.2.4　附录部分写作的基本要求343

7.3 设计总结报告写作应注意的一些问题344

7.3.1 图344

7.3.2　表345

7.3.3　数字345

7.3.4　数学、物理和化学式349

7.3.5　量与单位350

7.3.6　装订格式及打印规范357

参考文献359