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第1章 电子设计竞赛题目分析1

1.1竞赛简介1

1.2竞赛命题原则与要求2

1.3征题办法2

1.4参赛前必备的知识和技能2

1.5电子设计竞赛的题目分类3

1.6学生参赛时表现出的不足4

1.7电子竞赛作品设计制作流程6

1.8小结7

第2章 电子制作基本技能8

2.1常用电子元器件简介8

2.1.1电阻器8

2.1.2电容器12

2.1.3电感器16

2.1.4变压器18

2.1.5半导体二极管19

2.1.6半导体三极管21

2.1.7半导体集成电路23

2.1.8表面贴装元件24

2.2印制电路板设计26

2.2.1设计步骤27

2.2.2设计电路板时应该注意的问题28

2.2.3电路板的制作28

2.3小结31

第3章 电源电路及模拟电路设计32

3.1稳压电源的基本组成、性能指标和测试办法32

3.1.1直流稳压电源32

3.1.2电源的性能指标33

3.2三端稳压电源电路34

3.2.1集成稳压器输出固定的直流稳压电源35

3.2.2集成稳压器设计恒流源36

3.2.3集成稳压器输出电流的扩展36

3.3可调稳压电源的设计38

3.3.1可调稳压器的特点38

3.3.2可调稳压器典型应用39

3.4线性稳压电源电路41

3.5开关低压差稳压电路42

3.5.1降压开关型稳压电路42

3.5.2升压降压开关型稳压电路45

3.5.3开关型电源设计46

3.6真题解析47

3.6.1题目：简易数控直流电源（1994年第一届电子设计竞赛）47

3.6.2题目分析48

3.6.3方案分析48

3.6.4设计及注意事项52

3.6.5论文报告52

3.7小结52

第4章 信号处理电路53

4.1运算放大器电路53

4.1.1常用运算放大器基本特性53

4.1.2运算放大器基本参数54

4.1.3运算放大器的典型应用57

4.2信号产生电路62

4.2.1运算放大器组成的波形产生电路62

4.2.2集成门电路组成的波形产生电路62

4.2.3石英晶体组成的波形产生电路63

4.2.4 NE555组成的波形产生电路64

4.2.5 DDS芯片组成的波形产生电路64

4.3滤波电路65

4.3.1无源滤波电路和有源滤波电路65

4.3.2滤波电路的分类66

4.3.3滤波器的常用参数66

4.4常用滤波器67

4.4.1低通滤波电路67

4.4.2高通滤波电路（HPF）67

4.4.3带通滤波器68

4.4.4带阻滤波器69

4.4.5电路结构对偶69

4.5真题解析70

4.5.1题目：电压控制LC振荡器（2003年第六届电子设计竞赛）70

4.5.2设计思路71

4.6小结75

第5章 传感器及其驱动电路76

5.1传感器简介76

5.1.1传感器的定义76

5.1.2传感器的分类76

5.2霍尔传感器76

5.3温度传感器与应用电路78

5.3.1常见温度传感器78

5.3.2常见集成温度传感器及其应用电路80

5.3.3 IC温度传感器的分类80

5.3.4数字温度传感器82

5.4光电传感器与应用电路84

5.4.1光电传感器的主要类型84

5.4.2光电传感器应用举例84

5.4.3集成光电开关85

5.5超声波传感器与应用电路86

5.5.1超声波简介86

5.5.2超声波发射电路87

5.5.3超声波传感器的接收电路87

5.5.4集成超声波传感器87

5.6电机驱动电路88

5.6.1直流电机驱动88

5.6.2步进电机驱动电路90

5.7继电器93

5.7.1电磁继电器93

5.7.2固态继电器电路94

5.8真题解析95

5.8.1题目：简易智能电动车（2003年第六届电子设计竞赛）95

5.8.2设计与总结报告示例97

5.8.3程序设计103

5.9小结104

第6章 单片机设计105

6.1概述105

6.1.1单片机105

6.1.2单片机与单片机系统106

6.1.3汇编语言开发＆C语言开发106

6.2单片机硬件107

6.2.1单片机电源电路107

6.2.2振荡器电路109

6.2.3复位电路112

6.2.4单片机最小系统113

6.3单片机内部硬件资源114

6.3.1端口114

6.3.2定时器和计数器116

6.3.3串口通信118

6.4软件编程120

6.4.1超级循环编程120

6.4.2控制算法121

6.4.3滤波算法124

6.5真题解析131

6.5.1题目131

6.5.2案例分析133

6.6小结137

第7章FPGA最小系统及应用138

7.1可编程逻辑器件概述138

7.1.1可编程逻辑器件简介138

7.1.2硬件描述语言138

7.1.3可编程逻辑系统的设计思想139

7.1.4 FPGA的开发流程140

7.1.5常用的EDA工具140

7.1.6 FPGA器件选型141

7.2 FPGA最小系统设计142

7.2.1 FPGA管脚设计142

7.2.2电源及滤波电路145

7.2.3按键及LED电路145

7.2.4下载配置电路145

7.2.5复位电路146

7.2.6外部时钟146

7.2.7用户扩展接口及MCU接口146

7.3 FPGA设计开发实例147

7.3.1简易数字频率计的设计147

7.3.2 FIFO的设计150

7.4小结156

第8章 电子设计竞赛注意事项157

8.1设计报告的基本要求157

8.1.1设计报告的评分标准分析157

8.1.2设计报告的内容、要求与应注意的一些问题158

8.2电子设计竞赛报告格式161

8.2.1设计报告内容161

8.2.2设计报告格式162

8.3电子设计竞赛案例分析162

8.3.1竞赛命题163

8.3.2竞赛题目与仪表元件清单对照分析164

8.4备战竞赛165

8.4.1心态165

8.4.2知己知彼165

8.4.3你不是一个人在战斗165

8.4.4明确分工166

8.4.5磨刀不误砍柴工166

8.4.6核心器件是关键166

8.4.7基本模块166

8.4.8专注自己的强项167

8.4.9革命的本钱167

8.4.10持之以恒，善始善终167

8.4.11会做也要会表达167

8.5竞赛展望167

8.5.1 2012年竞赛题目展望167

8.5.2建议168

8.6真题解析169

8.6.1题目：无线环境监测模拟装置（D题）【本科组】（2009年第九届电子设计竞赛）170

8.6.2论文范例172

8.7小结179

参考文献181