全國大學生電子設計競賽

設計總結報告的撰寫

內容提要設計總結報告評分標準方案比較設計與論證理論分析與計算電路圖及設計文件測試方法與數據測試結果分析設計總結報告的工整性競賽設計制作過程競賽時間安排1.設計總結報告評分標準全國大學生電子設計競賽作品由基本制作部分、發揮制作部分和設計總結報告3部分組成，總計150/130分。設計總結報告的評分是一個獨立環節，評分過程是在作品通過專家測試前或后進行。設計總結報告以密封的形式提供給專家組，參照全國大學生電子設計競賽組委會的評分標準進行評分。設計報告中應包含題目名稱、摘要、目錄、系統設計、單元電路設計、軟件設計、系統測試、結論、參考文獻、附錄等內容。1.設計總結報告評分標準設計總結報告的評分表2.題目名稱

題目名稱必須與全國大學生電子設計競賽組委會發給的題目名稱相同，不能改變。題目名稱后面不能提供參賽設計者的姓名、學校的名稱和指導教師的姓名以及相關的標記。3.摘要摘要一般在300～500字左右字左右。摘要的內容應包括目的、方法、結果和結論，包含設計的主要內容、設計的主要方法。突出特色（如理論性、創新性、可靠性），勝出或獲獎的重要因素。中文摘要前加“摘要”，英文摘要前加“Abstract”。摘要中用第三人稱，不應出現“本文、我們、作者”之類的詞語。英文摘要內容應與中文相對應，一般用第三人稱和被動式，已完成的工作用過去時。競賽時英文摘要可以不要。關鍵詞按GB/T3860的原則和方法選取。一般選3～8個關鍵詞。中、英文關鍵詞應一一對應。中文前加“關鍵詞：”，英文前加“keywords：”。3.摘要（例）摘要單工無線呼叫系統分發射和接收兩大部分。發射部分采用鎖相環式頻率合成器技術，MCl45152和MCl2022芯片組成鎖相環，將載波頻率精確鎖定在35MHz，輸出載波的穩定度達到4×10-5，準確度達到3×10-5，由變容二極管V149和集成壓控振蕩器芯片MCl648實現對載波的調頻調制；末級功放選用三極管2SCl970，使其工作在丙類放大狀態，提高了放大器的效率，輸出功率達到設計要求。接收部分以超大規模AM／FM立體聲收音集成芯片CXA1238S為主體；音頻功率放大器采用集成芯片LM386，電壓放大倍數最大為200，接收波形穩定，無明顯失真。3.摘要（例）采用PT2262/2272編碼／解碼電路實現了數據傳輸業務以及對臺號的選擇等功能；音頻輸入和數據輸入可自動轉換；AT89S52作為整個系統的控制部分，程序設計采用C語言在Keil51。的編譯器上編程實現；顯示采用128×64點陣型液晶顯示。經測試，整機功能齊全，靈敏度、鏡像抑制、信噪比等各項性能指標均達到設計要求。

關鍵詞：無線收發技術，鎖相環，壓控振蕩器，編碼器，解碼器。4.目

錄目錄包括設計總結報告的章節標題、附錄的內容，以及章節標題、附錄的內容所對應的頁碼。目錄目錄需要單獨編制頁碼章節標題格式：(1)①a4.目錄目錄1．設計任務與要求

…………………31．1設計任務…………………31．2技術指標…………………41．3題目評析…………………52．方案比較與論證

…………………62．1各種方案比較與選擇……………………62．2方案論證…………………83．系統硬件電路設計

………………93．1發射部分電路的設計……………………93．2接收部分電路的設計……………………124．系統軟件設計

……………………154．1發射部分程序設計………154．2接收部分程序設計………165．系統安裝

…………185．1PCB板設計和安裝…………185．2整機結構圖及工藝說明

…………………195．3面板圖及可調部件說明…………………206．系統測試

…………216．1測試方案…………………216．2測試使用的儀器…………226．3指標測試和測試結果……………………236．3．1發射部分的指標測試和測試結果………………236．3．2接收部分的指標測試和測試結果………………286．4結果分析…………………3l7．結論………………3l參考文獻……………32附錄1使用說明……………………33附錄2主要元器件清單……………33附錄3電路原理圖及印制板圖……………………34附錄4程序清單……………………415.設計任務與要求

設計任務(可從設計任務書上摘錄)技術指標(可從設計任務書上摘錄)題目評析評析題目的重點、難點6.方案比較設計與論證(14分)方案比較4正確性6優良程度4各種方案比較與選擇提出2到3種總體設計方案進行分析與比較對設計方案應仔細介紹系統設計思路、工作原理和方框圖分別論述各個方案的特點、實現難易程度以及性價比對各種方案進行分析、比較其優缺點，說明最終選擇方案可從滿足技術指標的要求、性價比、電源效率與功耗（工作狀態、待機狀態）以及當前的實際條件(元件、設備)等幾個方面說明最終采用方案的理由有的系統需要對技術指標進行分配，并進行相應的說明6.方案比較設計與論證(14分)方案證論對所選方案展開論證，工作原理分析可借助插圖、流程圖、表格等，論證盡量詳細評價本方案達到的水平、國內外技術現狀6.方案比較設計與論證(14分)整體方案比較波形發生器-----專用IC、PLL、DDS(MCU+PLD)局部方案比較數據采集：可編程放大---模擬開關、數字電位器、D/A芯片濾波---------模擬濾波器、開關電容濾波A/D----------VFC、雙積分、逐次逼近、閃速并行數據傳輸--------紅外、射頻、電力載波調制解調--------FSK、FM、DTMF信號處理--------濾波用硬件實現、軟件實現優缺點比較：是否實現基本要求和發揮部分的功能和指標實現的難易程度硬件成本6.方案比較設計與論證(14分)需要熟知：各種功能電路的實現方法各種常用芯片的性能性能指標的定義：分辨率、線性度、儀表精度等級單元電路包括：電源電路基本放大電路、射頻功率放大器電路正弦波發生器電路、非正弦波發生器電路比較器電路、限幅器電路、檢波電路電壓／頻率變換電路、電壓／電流變換電路光電、紅外、超聲、金屬傳感器電路電機驅動電路單片機和可編程邏輯器件系統包括：最小系統A／D、D／A電路LED數碼管顯示電路LCD顯示電路6.方案比較設計與論證(14分)1．設計任務與要求(設計任務與要求完全按照競賽委員會提供的設計要求)。2．方案比較與論證

(1)短波調頻接收機設計方案1

短波調頻接收機設計方案1如圖X.X.X所示。系統采用窄帶FM/IF芯片MC3361B完成混頻、中放解調，以PLL頻率合成方法產生穩定的本振，以D/A轉換方法控制輸入調諧回路的諧振頻率，從而實現電調諧。采用MCS-51系列單片機對串行輸入鎖相頻率合成器MCl45155-2的分頻比進行預置，通過D／A輸出控制電壓，采用8279鍵盤顯示電路，以串行E2PROM實現多種程控搜索、電臺存儲和載波顯示。6.方案比較設計與論證(14分)(2)短波調頻接收機設計方案2短波調頻接收機設計方案2如圖X.X.X所示。系統由接收機、頻率合成器、單片機系統三部分組成。從天線輸入的信號經8-10MHz帶通濾波器濾波、10.7MHz陷波器陷波后(抑制中頻干擾)，送入MC3362進行二次混頻、鑒頻處理，還原出音頻信號。MC3362的本振頻率由頻率合成器產生，并給單片機提供鎖臺電平，同時單片機系統根據不同的搜索模式產生相應的并行碼送至頻率合成器，產生不同頻率的本振信號，并在數碼管上顯示出相應信息。6.方案比較設計與論證(14分)調諧方式采用PLL頻率合成方式。利用鎖相頻率合成技術，可以獲得高穩定度的本振信號。通過改變可編程分頻器的預置數值，可得到一系列的本振信號，此時本振的穩定度與晶振的頻率穩定度相同，而且能在單片機的控制下實現頻率步進搜索、自動搜索、預置電臺、載頻顯示等功能。……

6.方案比較設計與論證(14分)經過方案比較與論證，發射和接收部分的組成框圖分別如圖X．X．X和圖X．X．X所示。其中發射部分的集成電路MCl648、MCl45152、MCl2022、低通濾波器和晶振構成鎖相環頻率合成器、音頻處理器、數據編碼器、單片機進行數據處理、按鍵處理、LCD驅動。接收部分由收音模塊、音頻輸出模塊、數據接收模塊以及控制模塊四大部分組成，單片機起控制作用。由于電路中既有數字電路又有高頻電路，需將高頻地和數字地分開，以及高頻電路用金屬屏蔽隔離，以減小交叉調制等干擾。7.系統硬件設計系統的總體設計(設計思想、設計步驟)，系統的計算。單元電路的功能以及工作原理的分析(單元具體電路圖)。單元電路(或稱功能模塊)的設計，單元的參數計算。發揮部分的設計與實現(如完成了發揮部分，應突出該部分，這是很好的采分點)。電原理圖(可列入附錄)8.系統軟件設計包括微處理器、DSP和FPGA。程序總體流程圖各個功能模塊流程圖程序清單(可列入附錄)9.理論分析與計算（14分）

完成程度8正確性6通過硬件電路和軟件流程的理論分析和設計，說明性能指標能否達到。頻率計----------量程0.1Hz～1MHz，精度0.1%溫度控制--------靜態誤差<0.2%示波器----------垂直靈敏度0.1V/div理論計算時，注意公式的完整性、參數和單位的匹配，計算的正確性。注意計算值與實際選擇的元器件參數值的差別。電路圖可以采用PROTEL或其他軟件工具繪畫，應注意元器件符號、參數標注、圖紙頁面的規范化。如果采用仿真工具進行分析，則可以將仿真分析結果表示出來。9.理論分析與計算（14分）求解：電路元件參數-----模擬濾波器RC值軟件參數設置-----PID控制的比例、積分、微分常數可以運用：理論公式計算仿真軟件（MATLAB、MULTISIM）

硬件和軟件分析時突出重點、難點和有特色部分（手寫板輸入任意波形）。把熟知的電路、程序換個角度去描述，有新意多閱讀電子方面的科技論文。軟件描述使用面向對象的程序設計：9.理論分析與計算（14分）可控增益寬帶放大器設計

可控增益寬帶放大器由芯片AD603構成。AD603為單通道、低噪聲、增益變化范圍線性連續可調的可控增益放大器。AD603引腳端封裝形式和內部結構如圖X.X.X所示，引腳端功能如表X.X.X所示。AD603的內部結構由無源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。圖中加在梯形網絡輸入端(VINP)的信號經衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調整與其自身電壓值無關，而僅與GPOS/GNEG端口差值Ug有關。由于控制電壓GPOS/GNEG端的輸入電阻高達50MΩ，輸入電流很小，片內控制電路對提供增益控制電壓的外電路影響很小。AD603在帶寬90MHz時，其增益變化范圍為-10～+30dB；帶寬30MHz時，其增益變化范圍為0～+40dB；帶寬為9MHz時，范圍為10～50dB，電路結構如圖X.X.X所示。

9.理論分析與計算（14分）2個AD603構成的自動增益控制放大器電路如圖X.X.X所示。由2N3904和R12成一個檢波器，用于檢測輸出信號幅度的變化。由CAV形成自動增益控制電壓UAGC，流進CAV電容電流為2N3906和2N3904兩管的集電極電流之差，而且其大小隨第二級AD603輸出信號的幅度大小變化而變化，這使得加在兩級放大器引腳端l的自動增益控制電壓UAGC隨輸出信號幅度變化而變化，從而達到自動調整放大器增益的目的。可控增益放大器采用AD603帶寬最寬的連接形式如圖X.X.X所示，通頻帶為90MHz，增益為-10～+30dB，輸入控制電壓Uc的范圍為-0.5～+0.5V，增益和控制電壓的關系為AG(dB)=40×Uc+10一級的控制范圍只有40dB，使用兩級串聯，增益為AG(dB)＝40×UCl+40×UC2+2010.電路圖及設計文件(6分)完整性4規范程度2包括：電路圖單片機、PLD程序（流程方框圖、實現的功能以及程序清單，程序很長可在附錄中列出程序清單）規范：電氣、電路符號符合國家標準程序書寫規范（縮進、注釋）與理論分析和計算部分合并在一起示例：X.X.X發射部分程序設計發射部分的程序主要可分為按鍵處理模塊、液晶顯示模塊、數據處理模塊以及字符轉換模塊四大部分。主要程序流程圖如圖X.X.1所示。程序清單見附錄X。11.系統安裝PCB板設計和安裝(PCB圖可列入附錄)整機結構圖及工藝說明面板圖及可調部件說明12.測試方法與數據(9分)方法正確性4數據完整性4測試儀器1系統的性能指標或功能的定義(如靈敏度、信噪比的定義)測試方案通常以方框圖的形式給出測試方法測試條件及步驟測試儀器（名稱、型號、測試精度）選擇適當的測試儀器直流電壓測試采用直流電壓表(最好用多位數字表)交流電壓測試選擇幾十千赫以下用低頻毫伏表幾百千赫以上用高頻毫伏表頻率測試采用頻率計12.測試方法與數據(9分)測試各項都要注明測試條件，如輸入信號、輸出信號、電源電壓；測試儀器以及其它一些需要注明條件有些數據要進行多次的測量測試記錄數據，繪制圖表、曲線說明達到的技術指標，并和設計要求的技術指標進行比較，說明最終測試指標的精度12.測試方法與數據(9分)要求熟悉：各種指標的定義、測量方法測量儀器如邏輯分析儀、LC測試儀、頻譜分析儀的使用（根據競賽題目技術要求和作品，正確選擇測試儀器儀表和測試方法）測試內容：功能測試-----每個功能是否實現？性能測試-----每項指標的理論值、測量值、誤差（列表）12.測試方法與數據(9分)

接收部分的指標測試和測試結果

接收部分主要指標是接收的靈敏度、信噪比以及其鏡像抑制。測試結果如表X.X.1所列。(1)接收機靈敏度1)定義接收機的靈敏度是指在給定的音頻輸出信雜比下，產生標稱輸出功率所需要的最小信號電平。2)測試方法測量電路如圖X．X．1所示，將K固定在2位置。(a)調頻信號發生器的載波頻率為35MHz，調制頻率1kHz，頻偏±75kHz，接收機的音調平位，按失真最小調諧，調節音量，使其輸出為標準輸出功率。(b)改變輸入信號電平及接收機的音量，使輸出保持標準輸出功率，而用濾基波法測得的信噪比達到30dB(相當于失真3％)，此時的輸入信號電平為使用靈敏度。(c)測量還可以在其他測量頻率、頻偏以及信噪比下重復進行。12.測試方法與數據(9分)表X.X.1接收部分參數測量12.測試方法與數據(9分)13.測試結果分析(4分)結論包括：是否達到題目要求(技術指標)，對整個作品作一個完整、結論性評價。對測試結果和數據進行誤差分析（可以利用MATLAB等軟件工具制作圖表）不足改進意見13.測試結果分析(4分)表X.X.1完成的功能和達到的技術指標14.設計總結報告的工整性(3分)科技論文撰寫格式：章節編號平左頂格，編號與標題間空一個漢字。正文采用中文宋體四號，英文TimesNewRoman文中圖和表要先有說明再有圖表。圖要清晰、并與文中的敘述要一致，對圖中內容的說明盡量放在文中。圖序、圖題居中排于圖的正下方；表序、表題居中排于表的正上方；表格四周封閉，表跨頁時另起表頭。圖和表中的注釋、注腳為六號宋體；14.設計總結報告的工整性(3分)科技論文撰寫格式：數學公式居中排，公式中字母正斜體和大小寫前后要統一，使用公式編輯器。公式另行居中，公式末不加標點，有編號時可靠右側頂邊線。若公式前有文字，如例、解等，文字頂格寫，公式仍居中。公式中的外文字母之間、運算符號與各量符號之間應空半個數字的間距。若對公式有說明，可接排，如：“式中，A—XX(雙字線)；B—XX”，當說明較多時，則另起行頂格寫“式中A—XX”；回行與A對齊寫“B—XX”。公式中矩陣要居中，且行列上下左右對齊。14.設計總結報告的工整性(3分)科技論文撰寫格式：一般物理量符號用斜體，如f(x)。矢量、張量、矩陣符號一律用黑斜體。計量單位符號、三角函數、公式中的縮寫字符、溫標符號、數值等一律用正體。使用法定計量單位，一律用符號表示，不用漢字。下角標若為物理量一律用斜體。拉丁、希臘文或人名縮寫用正體。物理量、技術術語和縮寫全文統一，采用國際標準。14.設計總結報告的工整性(3分)GB/T7714《文后參考文獻著錄規則》專著、論文集、學位論文、報告[序號]主要作者．文獻題名．出版地：出版社，出版年．起止頁碼．期刊文章[序號]主要作者．文獻題名．刊名，年，卷(期)：起止頁碼．參考文獻中的作者是英語拼寫的，姓在前，名在后。參考文獻在正文中應標注相應的引用位置，在引文后的右上角用方括號標出。14.設計總結報告的工整性(3分)文獻類型和標志代碼

普通圖書M會議錄C匯編O報紙N期刊J學位論文D報告R標準S專利P

數據庫DB計算機程序CP電子公告PB磁帶MT磁盤DK光盤CD聯機網絡OL14.設計總結報告的工整性(3分)普通圖書[1]趙凱華,羅蔚茵.新概念物理教程:力學[M].北京:高等教育出版社,1995.論文集、會議錄[2]中國力學學會.第3屆全國實驗流體力學學術會議論文集[C].天津:[出版者不祥],1990.科技報告[3]U．S．DepartmentofTransportationFederalHighwayAdministration.Guidelinesforhandlingexcavatedacid-producingmaterials,PB91-194001[R].Springfield:U.S.DepartmentofCommerceNationalInformationService,1990.學位論文[4]張志祥.間斷動力系統的隨機擾動及其在守恒律方程中的應用[D].北京:北京大學數學學院,1998.專利文獻[5]劉加林.多功能一次性壓舌板:中國,92214985.2[P].1993-04-14.標準[6]國家標準局信息分類編碼研究所.GB/T2659-1986世界各國和地區名稱代碼[S]//全國文獻工作標準化技術委員會.文獻工作國家標準匯編:3.北京:中國標準出版社,1988:59-92.期刊[7]陶仁驥.密碼學與數學[J].自然雜志,1984,7(7):527.報紙[8]丁文祥.數字革命與競爭國際化[N].中國青年報,2000-11-20(15).電子文獻[9]蕭鈺.出版業信息化邁入快車道[EB/OL].(2001-12-19)[2002-04-15]./news/20011219/200112190019.html.14.設計總結報告的工整性(3分)

附錄包括：元器件明細表儀器設備清單電路圖圖紙設計的程序清單電路使用說明等

元器件明細表包含：序號名稱、型號及規格(如電阻器RJl4-0.25W-510Ω士5％)數量備注(元器件位號)儀器設備清單包含：序號名稱、型號及規格主要技術指標數量備注(儀器儀表生產廠家)電路圖圖紙要注意選擇合適的圖幅大小、標注欄。程序清單要有注釋、總程序功能和分段程序功能的文字說明等內容。14.設計總結報告的工整性(3分)競賽要求：A4紙每頁（含第1頁摘要）左邊空白頁邊距3cm，空白處不得書寫任何內容。頁下端注明頁碼。圖形繪制在文中相應位置。圖紙或程序超過A4，折疊后裝訂。不得出現參賽學校名、參賽隊號、隊員姓名以及任何形式記號，否則無效。15.競賽設計制作過程15.競賽設計制作過程題目選擇全國大學生電子設計競賽作品設計制作時間是4天3晚，3人一組。競賽題目一般為5～6題，題目在競賽開始時(第1天的8：00)開啟。選擇題目按照如下原則進行：明確設計任務，即做什么選擇題目應注意題目中不應該有知識盲點，即要能夠看懂題目要求。明確系統功能和指標，即做到什么程度題目中的設計要求一般分基本要求和發揮部分兩部分，各占50分。應注意的是基本部分的各項分值題目中是沒有給出的，但在發揮部分往往會給出的各小項的分值。選擇時要仔細分析各項要求，綜合兩方面的要求，以取得較好的成績。15.競賽設計制作過程

確定是否具有完成該設計的元器件、最小系統、開發工具、測量儀器儀表等條件。在沒有對競賽題目進行充分分析之前，一定不能夠進行設計。題目一旦選定，原則上是應保證不要中途更改。15.競賽設計制作過程系統方案論證：方案論證可以分為總體實現方案論證、子系統實現方案論證、部件實現方案論證幾個層次進行。(1)確定設計的可行性原理的可行性。解決同一個問題，可以有許多種方法，但有的方法是不能夠達到設計要求的。元器件的可行性如采用的器件是微控制器還是可編程邏輯器件，是否采購得到。測試的可行性有無所需要的測量儀器儀表。設計、制作的可行性。如難度如何，本組隊員是否可以完成。時間的可行性。如4天3晚能否完成。15.競賽設計制作過程(2)明確方案的內容系統的外部特性(a)系統具有的主要功能。(b)引腳數量及功能。(c)輸入信號和輸出信號形式(電壓、電流、脈沖等)、大小(量級)，相互之間的關系。(d)輸入信號和輸出信號相互之間的關系，寫出函數表達式，關系為線性還是非線性。(e)測量儀器儀表與方法。系統的內部特性(a)系統的基本工作原理。(b)系統的實現方法是數字方式、模擬方式還是數字模擬混合方