2013 年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
（1）9 月 4 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）9 月 7 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。
红外光通信装置（F 题）
【本科组】
一、任务
设计并制作一个红外光通信装置。
二、要求
1．基本要求
（1）红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件，用 来定向传输语音信号，传输距离为 2m，如图 1 所示。
红外光 语音信号
红外发射装置 红外接收装置 2m 图 1 红外光通信装置方框图
耳机
（2）传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm 的音频插孔线路输入，也可由
低频信号源输入；频率范围为 300~3400Hz。
（3）接收的声音应无明显失真。当发射端输入语音信号改为 800Hz 单音信
号时，在 8Ω电阻负载上，接收装置的输出电压有效值不小于 0.4V。 不改变电路状态，减小发射端输入信号的幅度至 0V，采用低频毫伏表 （低频毫伏表为有效值显示，频率响应范围低端不大于 10Hz、高端不 小于 1MHz）测量此时接收装置输出端噪声电压，读数不大于 0.1V。 如果接收装置设有静噪功能，必须关闭该功能进行上述测试。 （4）当接收装置不能接收发射端发射的信号时，要用发光管指示。
F – 1 / 3
2．发挥部分
（1）增加一路数字信道，实时传输发射端环境温度，并能在接收端显示。
数字信号传输时延不超过 10s。温度测量误差不超过 2℃。语音信号和 数字信号能同时传输。
（2）设计并制作一个红外光通信中继转发节点，以改变通信方向 90°，延
长通信距离 2 m，如图 2 所示。语音通信质量要求同基本要求（3）。
红外光 语音信号 中继转发节点 红外发射装置 红 外 2m 2m 温度传感器 光 温度显示
红外接收装置 耳机 图 2 红外光通信中继转发装置方框图
中继转发节点采用 5V 直流单电源供电，电路见图 3。串接的毫安 表用来测量其供电直流电流。
图 3 中继转发节点供电电路
（3）在满足发挥部分（2）要求的条件下，尽量减小中继转发节点供电电流。 （4）其他。
三、说明
1．本装置的通信信道必须采用红外光信道，不得使用其他通信装置。发射 端及转发节点必须采用分立的红外发光管作为发射器件，安装时需外露 发光管，以便检查。不得采用内部含有现成通信协议的红外光发射芯片 或模块。
2．中继转发节点除外接的单 5V 供电电源外，不得使用其他供电装置（如电 池、超级电容等）。 3．测试时，自备 MP3 或录音机及音频连接线。
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四、评分标准
项 目 系统方案 理论分析与计算 设计 主要内容 红外光通信装置总体方案设计 通信原理分析，提高转发器效率的方 法 总体电路图 程序设计 测试数据完整性 测试结果分析 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 满分 4 6 4 电路与程序设计 报告 测试方案与测试结 果 设计报告结构及规 范性 总分 完成（1） 基本 完成（2） 完成（3） 要求 完成（4） 总分 完成（1） 发挥 完成（2） 完成（3） 部分 其他 总分 4 2 20 25 5 15 5 50 10 10 25 5 50 F – 3 / 3