哈尔滨工程大学
第三届
参考题目指南
（E类：电子设计类）
说明：A型简单题目：001---016题，共计16题
B型中等题目：017---031题，共计25题 C型偏难题目：032---040题，共计09题
“启航杯”大学生科技创新普及竞赛难度等级：A简单 题目编号：001
倒计时器
一、功能介绍
利用八位数码管显示出倒计时时间，并有蜂鸣器提示功能。通过键盘可以设定倒计时时间。 二、设计要求
1．通过单片机的定时器完成倒计时的功能。
2．通过八位数码管显示出倒计时时间，精确到0.1秒。
3．当剩余10秒时，每秒用蜂鸣器短响进行提示，最后一秒蜂鸣器长响以示倒计时结束。
4．利用键盘可以设定倒计时时间，最大可设定60分钟的倒计时。 三、参考方案设计 1．硬件结构图见图1。 MCU MAX7219 数码管显示装置 蜂鸣器提示
2．制作思路
（1）利用单片机定时器完成定时功能，选择定时模式1，定时时间设定为50ms,每
经过0.1秒，可在数码管相应的位置上减一。
（2）利用八位数码管驱动芯片)MAX7219控制八位数码管进行显示。分、秒、毫秒
位用“—”隔开。
（3）蜂鸣器发出响声的长短可通过单片机延时时间的长短来实现。 3．设计注意地方
（1）MAX7219控制数码管的电路以及驱动程序可参考MAX7219的数据手册。 （2）写程序时要注意分、秒以及毫秒位的进位规则，避免显示混乱。 （3）单片机控制蜂鸣器时要加一个三极管驱动电路。
图1 倒计时硬件结构
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难度等级：A简单 题目编号：002
烟雾自动排风控制器
一、功能介绍
现在很多公共场合都禁止吸烟，但还是有很多不自觉的人，本产品可以安装在公共场合，当有人吸烟时可以自动打开排风机，同时点亮“请勿吸烟”警示灯，提醒人们不要吸烟。 二、设计要求
1．利用QM-N5将烟雾浓度转化为电压信号，单片机通过AD0804将电压信号转化为烟雾浓度值。
2. 烟雾浓度超过报警所设定的浓度时，装置自动打开排风机，蜂鸣器发出提示响声，同时点亮LE灯，照亮“请勿吸烟”警示牌。
3．可通过键盘设定烟雾报警浓度，同时可通过液晶或数码管进行显示。 三、参考方案设计
1．电路原理图：烟雾自动排风控制器电路见图所示，控制器由电源电路、QM-N5气敏器件、TWH8778功率开关集成电路等组成。 系统硬件结构图见图1。
键盘设定烟雾报警浓度 显示烟雾报警 浓度 蜂鸣器提示 MCU 单片机 TWH8778功率开关 排风机、 警示牌 AD0804 QM-N5 传感器
2．制作思路
图1 烟雾自动排风控制器硬件结构
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（1） 在正常情况下，气敏器件A-K极间呈高电阻，随着室内烟雾浓度的不同，A-K
两端呈现的电阻值不同，通过实验做出烟雾浓度与电阻值的关系，并与QM-N5技术手册所给的曲线关系进行对比。
（2） 通过AD采集A-K两端电压值得到烟雾浓度的大小。
（3） 利用键盘给单片机设定浓度报警数值，当采集到的烟雾浓度大于报警浓度时，
单片机控制TWH8778开启K1继电器，使排风机、警示牌工作。 （4） TWH8778第5脚门限电压为1．6V，二极管VD5导通压降为0．65V。 （5） 单片机控制蜂鸣须器使用三极管驱动电路，显示电路可使用数码管动态扫描
或液晶显示等方式。
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难度等级：A简单 题目编号：003
电子秤
一、功能介绍
设计一个可以测量物体重量的装置，利用四位八段数码管显示示数。 二、设计要求：
1．通过单片机控制AD采样。 2．可用某些传感器。
3．通过四位八段数码管显示当前重量。 4．量程0-1Kg，精确到5g 三、参考方案设计
1．硬件结构方框图见图1。
单片机 A/D 传感器
数码管显示部分 外部机械部分
图1 电子秤硬件结构方框图
2．制作思路
（1）AD可采用ADC0804，如果要做成提拉式电子秤，传感器可选位移传感器。根据传感器的不同型号来确定换算公式。
（2）单片机控制数码管显示，数码管显示以g为单位。 （3）AD实时采样，数码管示数随物重变化而变化。 3．设计注意的地方
（1）一定要清楚地了解所用传感器的特性，可根据传感器与精度要求确定AD。 （2）ADC0804的芯片资料参考ADC0804的技术手册。
（3）写程序时，对于AD一定要严格按照它的时序来写，延时不能长也不能短。 （4）数码管显示时使用动态扫描不要闪的太厉害，以人眼看不出闪屏为好。
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