序号 类别 名称 出版社 作者 出版时间 1 专著 本质安全开关变换器 科学出版社 刘树林刘 建 2008.05 2 专著 铸铁感应电炉熔炼及应用实例 化学工业出版社 童 军 2008.05 3 编著 智能建筑：楼宇自动化系统——原理与应用 电子工业出版社 王再英 2005.01 4 编著 半导体器件物理 电子工业出版社 刘树林张华曹柴常春 2005.02 5 编著 模拟电子技术 北京师范大学出版社 曹天汉刘树林 2000.05 6 编著 低频电子线路 机械工业出版社, 刘树林程红丽 2007.08 7 国家计划统编教材 现代电器自动控制技术（第二版） 人民邮电出版社 杨世兴黄梦涛 2009.06 8 国家计划统编教材 电力英语阅读与翻译 中国水利水电出版社 马莉 2009.07 9 国家计划统编教材 单片机原理及应用 西安电子科技大学出版社 柴钰杨良煜 2009.02 10 国家计划统编教材 电机与拖动 中国矿业大学出版社 蔡文皓杨战社 2009.01 11 国家计划统编教材 电力系统微机继电保护技术 中国电力出版社 赵建文 2009.05 12 国家计划统编教材 低频电子线路（第二版） 电子工业出版社 刘树林 2009.01 13 国家计划统编教材 电力系统分析 北京大学出版社 邵小强 2009.02 14 国家计划统编教材 过程控制系统与仪表 机械工业出版社 王再英 2006.02 15 国家计划统编教材 现代控制理论基础（教育部十一五规划教材及光盘） 北京大学出版社 侯媛彬 2006.02 16 国家计划统编教材 电力系统自动化 电力工业出版社 傅周兴 2006.06 17 国家计划统编教材 低频电子线路 机械工业出版社 刘树林 2007.08 18 国家计划统编教材 神经网络 西安电子科技大学出版社 侯媛彬杜京义 2007.09 19 国家计划统编教材 电路 西安电子科技大学出版社 高 赟 2007.09 20 国家计划统编教材 过程控制系统与仪表 机械工业出版社 陈毅静 2006.02 21 国家计划统编教材 自动化专业英语 北京大学出版社 王 枫 2006.08 22 国家计划统编教材 智能控制技术（修订版） 北京工业大学出版社 侯媛彬 2007.07 23 国家计划统编教材 计算机网络及应用 中国矿业大学出版社 郭秀才 2008.03 24 国家计划统编教材 单片机原理及接口应用 西安电子科技大学 杨学存 2008.07 25 国家计划统编教材 微机原理与接口技术 西安电子科技大学出版社 郭秀才 2008.08 26 教材 现代电器自动控制技术（第二版） 人民邮电出版社 黄向慧 2009.06 27 教材 人工智能的原理与方法 西北工业大学出版社 马宪民 2002.06 28 教材 移动通信与终端设备 电子工业出版社 孙龙杰 2003.07 29 教材 低频电子线路 电子工业出版社 刘树林孙龙杰 2003.09 30 教材 电工学多媒体课件及元素库 西北工业大学出版社 黄向慧黄梦涛 2003.10 31 教材 系统辨识及其MATLAB仿真 科学出版社 侯媛彬汪 梅 2004.02 32 教材 半导体器件物理 电子工业出版社 刘树林 2004.12 33 教材 现代电气控制技术 人民邮电出版社 汪 梅 2005.03 34 教材 现代电气自动控制技术 人民邮电出版社 杨世兴 2006.03 35 教材 数据库语言作业集 西北工业大学出版社 罗 娟 2006.12 36 教材 监测监控系统原理与实用设计 中国电力出版社 杨世兴郭秀才 2007.09 37 教材 电气及自动化专业毕业设计宝典 西安电子科技大学出版社 蔡文浩 2008.03 38 教材 测控系统原理与设计 人民邮电出版社 杨世兴 2008.08
2011年大学生电子设计竞赛电源类题目需要准备哪些模块？
信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。信号发生器可以有多种实现方法，而频率越高、产生波形越多的信号发生器越好，可以从信号发生器的制作条件及使用领域方面考虑其实现方法。文章用函数发生芯片ICL8038结合外围电路产生三角波、正弦波以及矩形波三种基本波形，再把产生的波形通过由ICM7216D、晶体、电容、开关及LED数码管等组成的显示电路显示出频率，而把波形产生电路产生的正弦波通过调频电路就会产生一个调频波。
关键词：ICL8038；信号发生器；调频电路；电子仪器
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）05-0014-03 信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。一般来说，频率越高、产生波形种类越多的发生器性能越好，但器件成本和技术要求也大大提高，因此在满足工作要求的前提下，性价比高的发生器是我们的首选。常见的信号发生器是用ICL8038制成的简单信号发生器，但这种信号发生器仅能产生正弦波、三角波和矩形波，而本文要研究的就是如何在ICL8038基础上结合其外围电路以及直接调频电路使其产生其他的信号。
一、总体设计
（一）信号发生器的设计框图
信号发生器框图如图 1所示：
图1 信号发生器设计框图
图1中，波形产生电路由单片集成电路函数发生器ICL8038及其外围电路组成，用来显示方波、正弦波及三角波；直接调频电路由石英晶体及变容二极管等组成，波形产生电路产生的正弦波经此电路会产生一个调频波；显示电路由单片频率计ICM7216D、晶体、电容、开关及LED数码管[11]等组成，用来显示输出波形的频率值。
（二）信号发生器的总电路图
信号发生器的总电路如图2所示：
二、各部分电路设计
（一）基于ICL8038的波形发生电路设计
ICL8038组成的函数发生器如图3所示。电阻R1与电位器 RP1用来确定8脚的直流电位U8，通常取U8≥2UCC/3。U8越高，IA和IB越小，输出频率越低，反之亦然。因此，ICL8038又称为压控振荡器（VCO）或频率调制器（FM）。RP1可调节的频率范围为20HZ～20KHZ。U8还可以由7脚提供固定电位，此时，输出频率f0仅由RA，RB及电容Ct决定。UCC采用双电源供电时，输出波形的直流电平为零。当采用单电源供电时，输出波形的直流电平为UCC/2。
（二）晶体振荡器的变容管直接调频电路设计
图4是100MHz晶体振荡器的变容管直接调频电路。图4中，T2管接成皮尔斯晶体振荡电路，并由变容管直接调频。T2管集电极上的谐振回路调谐在晶体振荡频率的三次谐波上，完成三倍频功能。T1管为音频放大器，将输入的信号放大后，经2.2μH的高频扼流圈加到变容管上。同时T1的电源电压也通过2.2μH高频扼流圈加到变容管上，作为变容管的偏置电压。
对晶体振荡器进行调频时，由于振荡回路中引入了变容二极管，因此频率稳定度相对于不调频的晶体振荡器有所降低。一般，其短期频率稳定度达到10-6数量级，长期频率稳定度达到10-5数量级。
图4 晶体振荡器的变容管直接调频电路
（三）基于ICM7216D的显示电路设计
显示电路是由单片频率计ICM7216D、晶体、电阻及电容等构成。ICM7216D是美国Intersil公司首先研制的专用测频大规模集成芯片。它是标准的28引脚的双列直插式集成电路，采用单一的+5V稳压电源工作。它内含高频振荡器、十进制计数器、七段译码器、位多路复用器、能够直接驱动LED显示器的8段一段码驱动器、8位一位码驱动器。其基本的测频范围为DC至10MHz，若加预置的分频电路，则上限频率可达40MHz或100MHz，单片频率计ICM7216D只要加上晶振、量程选择、LED 显示器等少数器件即可构成一个DC至40MHz的微型频率计，可用于频率测量，机械转速测量等方面的应用。
图5为基于ICM7216D的显示电路。用晶体和电容C1、C2构成的10MHz振荡频率作为基准频率，经ICM7216D内部分频后，产生闸门时间脉冲。用开关K选择量程。另用开关S1控制电路复位，S2可时电路处于保持状态。8个LED数码管的DP都与DP小数点输入脚（23脚）相连，由内部小数点逻辑单元产生正确的小数点位。当被测信号输出时，ICM7216D对其频率计数，8位LED逐位显示被测频率，从而实现测量和显示的目的。
具体工作过程为：使用一个2.5MHz的晶振及22MΩ的电阻、电容C1、C2来满足内部振荡器的正常工作。由于内部振荡器是一个高增益的CMOS反相器，因此用电阻与晶振并联以提供足够的偏压，此时芯片的基振为2.5MHz。如果使用1MHz晶振代替2.5MHz晶振需要将芯片的脚25、脚26之间的电容作些调整，这时芯片的基振为1MHz。另外芯片还允许使用外部振荡器，如果使用外部振荡器时，芯片的基频等于外部振荡电路的频率，此时芯片内部振荡电路仍在工作，但不影响芯片的正常测量。若内部振荡频率小于1MHz或只有外部振荡电路在工作时，必须将脚25、脚26连接在一起，以保证足够的悬挂电平。如果外部振荡电路输出为TTL 电平时，则需要在脚25、脚26之间接一个22MΩ的电阻，并且要将脚24、脚25连在一起，如果外部振荡电路的频率小于100KHz，则外部振荡电路对芯片不起作用，芯片仍以内部振荡电路的频率工作。
被测信号从脚28输入，如果输入信号较小，可以采用前置放大电路。如果输入信号较太，可以采用限幅电路。D1～D8八条位驱动线分别与八位LED的公共端相连，段驱动输出线a～g与LED相应的引脚相连将LED的第1至7位的小数点都与脚23连在一起，则由内部小数点逻辑单元产生正确的小数点位。八位LED是示器逐位显示，频率为500Hz ，位信号时间为244μs，两位显示之间有6μs的位空白时间，以防止重影。芯片的最大段驱动电流为15mA，额定段驱动电流为12mA。要增加显示亮度，可将电源电压增加到6V，在测量显示时，小数点左边的零被消除，右边的位照常显示。当被测信号的频率超出频率计的测量范围发生溢出时，芯片内部能够点亮第八位的小数点，表示此时发生溢出。
图5中，K为一个四档开关，用于选择不同的量程。S1为一个按键开关，当其按下时，脚12为低电平，主计数器停止计数，显示为零。当S2按下时，脚27为高电平，主计数器暂停计数，此时数据自锁并显示；当S2断开，主计数器才重新启动计数。由于复合控制输入端所用信号是位驱动信号，为避免复合控制信号影响位信号，使用二极管进行隔离，与芯片管脚1相连的电阻及电容的作用是降低噪声，减少干扰。
图5 基于ICM7216D的显示电路
（四）整形电路设计
由于ICM7216D芯片只能对脉冲信号进行计数，所以波形产生电路产生的正弦波和三角波要先进行整形，然后才能送进显示电路进行频率显示，而整形电路只需用一个与非门就可实现。本文选择了74LS20芯片进行整形。74LS20芯片引脚图如图6所示：
三、结果分析
本文采用±10V、5V直流电源供电，运用数字示波器显示输出波形。
信号发生器能输出正弦波、三角波、矩形波及调频波；正弦波、三角波、矩形波的最低频率为55.10Hz，最高频率为16.13KHz；正弦波的峰峰值可达到4.36V；三角波的峰峰值可达6.6V，占空比可在44.4%~50.4%之间调节；矩形波的峰峰值可达到20.2V，占空比则可在41.3%~57.5%之间调节；调频电路中的载波峰峰值为5.6V，频率为13.3MHz；显示电路由于加了4分频电路，则测频上限频率可达40MHz。
四、结语
本文是采用函数发生芯片ICL8038结合外围电路产生正弦波、三角波及矩形波，再把产生的正弦波输入晶体振荡器的变容管直接调频电路，产生调频波输出，各波形通过ICM7216D组成的显示电路显示出其频率。该系统完全由硬件构成，避免了编程方面的问题，电路简单，易于调试，产生的波形种类多。参考文献
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[13]Alan V.Oppenheim，Alan S.Willsky，S.Hamid Nawab. Signals and Systems，Second Edition[M]. 北京：电子工业出版社，2002. =====按上面的加点内容就行了，（找老师看看加。
2011年全国电子设计竞赛赛题预测（权威版）
首先， 2011年题目应该与往年差异不大。无非是仪器类、电源类、放大器类、控制类等几大块。所以现在老师用以前的训练模式给学生打基础应该没什么问题。但有一下几点要注意：
因为推荐全国都有笔试考核，笔试多数以电子基础、模电知识为主，所以2011年年全国题目应该会继续在模电题目上下功夫，而数字电路，因为现在出题难度、芯片功能等原因，可能会不再考。
频谱仪、信号发生器、相位仪等相关题目都基本出过，所以如果仪器类继续出题目的话，可能还是在原先的基础上加强功能或者增加难度，但是这类型题目出的次数都比较多，不怀疑换类型的可能。仪器方面也要根据实验常用的仪器来判断哪些仪器在往年还没有涉及，而有可能当做新的方向来考核的,比如失真度仪什么的。
电源类好似是每年必出之题，所以建议不管出不出这类题，学生在平时锻炼的时候还是锻炼下为好，做几个电源，电流的、电压的，不出专门题目，说不准在其他题目上还能有所应用。再说，你就做个DDS信号源锻炼下，也浪费不了多长时间嘛。
放大器类题目前面几届也出过，上届专科组出过，本科组没有，预计今年会继续加入放大器类的题目。
2011年全国竞赛器件将会允许嵌入式、DSP、FPGA的相关芯片使用，所以学生可以根据自己的能力选择用嵌入式还是单片机参加相关的题目。因为嵌入式难度较大，多数学校都没有很好的开展嵌入式，所以直接出嵌入式题目的可能性不大。
控制类题目，前面几届多数采用小车车体，但是随着传感器及小车功能的扩展应用，题目也出的差不多了，再出好的题目有点难度，估计可能不会在以小车为载体，但是学生在学习控制电机等方面，小车还是一个不错的锻炼平台，即使不考，但是练习还是有必要的。
语音类题目，从前几届来看，几乎每届都有设计，虽然多数是作为扩展功能实现的，但是不可否认这是一个电子竞赛不可或缺的一个方面，所以2011年有可能会扶正，专门出一语音存储、多媒体或语音处理方面的题目。
建议现阶段同学们可以练习一下RC振荡器、相位测试仪，多功能存储示波器等基础性题目，争取到时可以做到“以不变应万变”。
以上是对2011年年竞赛的简单预测，仅做参考，相应学习、练习还是根据自己学校、小组的实力、学校的安排来进行，只要知识掌握全面、动手能力强，不管遇到哪方面题目，都能顺利解决。
最后，祝大家都能在在竞赛中取得优异成绩！
补充意见:
1、低功耗、小信号测量与处理的题目可能也会有。
2、结合今年低能减耗的大形势，低功耗的题目确实是很可能出。
全国大学生电子设计竞赛辽宁赛区会议”指导思想：
这次会议上除开展一些常规内容外，还宣布了一些“小道消息”，也是会议老师最想听的内容：
1、这次不提出最小系统的概念，（如以前ADDA都需要自己设计电路，这次没有特殊要求），嵌入式、DSP、FPGA均可引入
2、PC机、笔记本不能出现在赛场
3、基础测试计入总分（参评国家奖时，每组派一个学生参加笔试，笔试成绩计入总分）
4、这次提出性价比，性价比占5~10分
5、功耗分析，占的分数很重（老师多次强调，老师说也是决定国家一等奖作品的重点），老师建议大家在做设计时将能测功耗的点留出来，事先要有准备；
6、可以采用小系统板，电路中必须有学生自己设计的电路部分，不能使用评估板，大系统板；
7、减少设计报告的评分比重。
版主言：竞赛指导思想越来越明确了！大家加油啊！
由于资深竞赛专家对竞赛趋势做了预测：
1。电子竞赛题目来看，应该还是会照顾到电子相关专业，类型不会有太大变化，但随消费电子的普及，题目里或获奖作品里会有消费电子功能的身影，
2。创新是电子行业发展的动力，今年题目会更加鼓励创新，题目发挥部分自由度更大，最后获奖作品里会百花齐放，更“多媒体”
3。随着多媒体的普及，今年带有显示部分的题目，用彩屏获奖机会、比例会加大，说不定图像传感器今年会有使用
4。随着嵌入式的普及，用32位参赛的门槛的降低，今年获奖作品不乏32位系统
5。随着soc技术的发展，集成度越来越高，数字电路搭建会少，模拟的不会减少，集成度高的小系统板不会受限制，可能会得到更多应用
6。从以往目前竞赛成绩好的学校来看，基本是动手早、学校重视、老师负责，现在都在开始动作，陆续搞选拔等基础培训工作。
7。小车题目很经典，对检测控制专业是很好的题目。
专家还提出建议：
1。建议老师提早动手，选拔优秀人才，sowt分析自己的优劣势，明确今年竞赛的参赛题目方向、拿奖目标。
2。近期通过单片机板培养学生竞赛的基本功，通过兴趣产品、电子竞赛礼包，提重点在c语言编成、单片机开发调试能力。
3。中期玩转角度传感器、指南针、超声波、红外等周边产品，有能力要冲击全国冠军的队伍，学一下32位，争取在扩展题目内容里多拿分。
2011年电子竞赛突击宝典
有许多认识我的同学经常会问我一些关于怎样参加电子竞赛怎样准备，他们打算参加全国电子竞赛，但又感到很迷茫，不知道该从何做起 ，该怎么准备，今天我以个人的看法和我的经验所知，也收集补充了这些网上的建议，希望能给大家做个参考（2年一次每次都有新的变化，本文章仅限于2011年电子竞赛参考）
1、对竞赛满怀热情
很清楚，热情是保持一个人对一件事物的热忠程度，它可以引导你，为你注入强大的动力。相信很多人参加国赛纯粹是为了将来找工作时可以在自己的简历上填上这个经历，这就不是一种热情了。因为对他们来说参加竞赛才是首要的，至于能否拿奖次之，也就不注重竞赛的过程。这我不是很提倡，我提倡的是用热情参赛，但我并不提倡三分钟的热情。其次，我看到好多人都站在考研和参赛的抉择口，在此我额外补充一点。我觉得这种情况最好要不要迟疑太久，要明确自己的方向，当机立断，免得两头分心，吃力又不合算（毕竟一个人精力有限）。正所谓无，好的开始就是成功的一半。
2、关注和收集国赛资料，了解规则
如果你有意参加的话，平时就要多关注全国电子竞赛信息，收集一些往年竞赛资料，了解评分规则，这些都是很有必要的。
3、团队的选择。
我在团队这方面也没什么高见，相信大家这以后的准备过程中会组建起来自己的团队。一个能在全国大学生电子竞赛中得奖的团队必须具备这么几个特征: 绝对喜欢电子开发。在软件、硬件、论文写作中各有所长。你想想3个只会C语言的家伙合一起能干什么。这样的团队还不如大家一起看看《越狱》、《24小时》实在。选好团队后就要确定团队核心人物。大家一定都能想得到，一旦进入备战阶段，组员间的探讨是必然的，各抒己见固然好，但往往也比较容易起争执。这时如果有个核心人物，他的话在非常时期大家必须绝对服从，他说了算。
4、正确认识自己的团队优势资源，明确分工。
要想获得成功，就必须认清自己团队的优势，充分调用组员中的优势资源，比如：某个组员在编程方面有优势，那么就应该合理分配编程工作给他，这样大家分工也就相对明确了，也都能充分发挥自己的所长，将团对协作的力量发挥到最大。
5、基本技能的准备
磨刀不误砍材功，根基不牢就不要往上爬，爬得越高，摔得越重。 这个方面，你需要连接常用的电路，如高增益放大电路，跟随电路，滤波电路的设计，学习protel制图软件，会划电路原理图，会PCB制板。在准备期间一定要学会用万用板焊接电路，或者用三氯化铁腐蚀电路，这个效果非常好。在正式比赛前，一定要于团队在4天内练习做一个完整的电子系统，时间安排在8月初最好（推荐凌阳大学计划赛前热身套件），不要以为你能做好各个模块，但是联机调试你就不一定成功，总是会缺点什么，事实证明，大部分的竞赛队失败就失败在最后的联机。
6、选对核心器件是关键
(单片机)选型 CPU是电子设计竞赛的核心器件。现在的微处理器很多，如 比较古老的8051单片机，AVR单片机，PIC单片机，MSP430单片机。现在也出了很多新型单片机，这类单片机含有很多的扩充资源，如大量的FLASH(这些FLASH对LCD字库很有帮助)、中速AD,DA、多定时器、PWM，语音功能等等，这些资源会给开发带来很多的方便。从个人经验看，竞赛一定要用自己擅长的单片机，但根据题目的不同，不同的单片机实现起来难度也不一样。如果准备时间短，没有很丰富的单片机开发经验又对自己水平不是太自信的朋友，可以学习一下凌阳的61板，快速入门和丰富权威的自学资料能达到事半功倍的效果，随着时代的变化，电子产品的更新也是日新月异的，现在很多人都喜欢上了嵌入式和DSP。根据09年竞赛的精神利用嵌入式与DSP参加电子竞赛也会逐渐提到日程上来，如果做的是关于高速数据处理的的题目，比如高速数据采集，高速数据传输等等，这样这两个东西会有用武之地。
7、基本模块的准备
参加电子设计竞赛，离不开一些基本模块。像LED,LCD子电路，子程序。（这点凌阳的61板做的很好，有很多现成的标准函数可以调用）AD,DA电路，搞控制的总得选好步进电机的型号，驱动电路，驱动程序吧，那搞无线的应该准备什么呢？自己去想吧！有一个一等奖选手告诉过我，他说“在竞赛前我就知道我会得奖，因为我把该准备的东西都准备了，而且在比赛前几天都梦到了比赛题目",他说得有点夸张，但是也很可信，足以证明这个准备对整个比赛有举足轻重的作用。
8、专注自己的强项
下面对全国大学生电子设计竞赛谈几点全国大学生电子设计竞赛的试题：其实每年的竞赛试题都有很多相似的地方，控制类的如 简单的工业控制、小车；传统题目如数据调理、数据采集，无线传输系统；电源设计；简单仪器、仪表设计（每年必要一题)如2005年的简易频谱分析仪，2003年的简易逻辑分析器。建议为了夺奖的朋友专注自己的强项。
