2019 年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）8 月 7 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高 专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份 的有效证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。 （5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制 作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队 取消评审资格。 （6）8 月 10 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 一、任务 电动小车动态无线充电系统（A 题） 【本科组】 设计并制作一个无线充电电动小车及无线充电系统，电动小车可采用成品车 改制，全车重量不小于 250 g，外形尺寸不大于 30cm×26cm，圆形无线充电装置 发射线圈外径不大于 20cm。无线充电装置的接收线圈安装在小车底盘上，仅采用 超级电容（法拉电容）作为小车储能、充电元件。如图 1 所示，在平板上布置直 径为 70cm 的黑色圆形行驶引导线（线宽≤2cm），均匀分布在圆形引导线上的 A、B、C、D 点（直径为 4cm 的黑色圆点）上分别安装无线充电装置的发射线 圈。无线充电系统由 1 台 5V 的直流稳压电源供电，输出电流不大于 1A。 图 1 电动小车行驶区域示意图 A- 1 / 3 ABCD

二、要求 1. 基本要求 （1） 小车能通过声或光显示是否处在充电状态。 （2） 小车放置在 A 点，接通电源充电，60 秒时断开电源，小车检测到发射线 圈停止工作自行起动，沿引导线行驶至 B 点并自动停车。 （3） 小车放置在 A 点，接通电源充电，60 秒时断开电源，小车检测到发射线 圈停止工作自行起动，沿引导线行驶直至停车（行驶期间，4 个发射线 圈均不工作），测量小车行驶距离 L1，L1 越大越好。 2. 发挥部分 （1） 小车放置在 A 点，接通电源充电并开始计时；60 秒时，小车自行起动 （小车超过 60 秒起动按超时时间扣分），沿引导线单向不停顿行驶直至 停车（沿途由 4 个发射线圈轮流动态充电）；180 秒时，如小车仍在行驶， 则断开电源，直至停车。测量小车行驶距离 L2，计算 L=L2-L1，L 越大越 好。 （2） 在发挥部分（1）测试中，测量直流稳压电源在小车开始充电到停驶时间 段内输出的电能 W，计算 K= L2/W，K 越大越好。 （3） 其他。 三、说明 （1） 本题所有控制器必须使用 TI 公司处理器。 （2） 小车行驶区域可采用表面平整的三夹板等自行搭建，4 个发射线圈可放 置在板背面，发射线圈的圆心应分别与 A、B、C、D 圆点的圆心同心。 （3） 作品采用的处理器、小车全车重量、外形尺寸、发射线圈最大外形尺寸 及安装位置不满足题目要求的作品不予测试。 （4） 每次测试前，要求对小车的储能元件进行完全放电，从而确保测试时小 车无预先额外储能。 （5） 题中距离 L 的单位为 cm，电能 W 的单位为 Wh。 （6） 测试小车行驶距离时，统一以与引导线相交的小车最后端为测量点。 （7） 基本要求（2）测试中，小车停车后，其投影任一点与 B 点相交即认为 到达 B 点。 （8） 在测试小车行驶距离时，如小车偏离引导线（即小车投影不与引导线相 交），则以该驶离点为该行驶距离的结束测试点。 A- 2 / 3 

四、评分标准 项 目 主要内容 满分 方案论证 理论分析与计算 设计报告 电路与程序设计 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 比较与选择，方案描述 系统提高效率的方法，电容充放 电、动态充电的运行模式控制策 略 主电路与器件选择，控制电路与 控制程序 测试方案及测试条件，测试结果 及其完整性，测试结果分析 摘要，设计报告正文的结构，图标 的规范性 合计 完成第（1）项 完成第（2）项 完成第（3）项 合计 完成第（1）项 完成第（2）项 其他 合计 基本要求 发挥部分 总 分 3 6 6 3 2 20 5 25 20 50 25 20 5 50 120 A- 3 / 3