硬件盲盒任务示例以及实现物料

前言

根据第二十一届全国大学生智能车竞赛盲盒任务说明以及智能车竞赛硬件盲盒参赛手册,为了便于参赛队伍准备现场盲盒任务, 下面给出盲盒任务物料清单以及八个基于NE555的基本实验内容, 参赛队伍可以准备相应的理论和实验能力, 便于顺利完成现场给定的盲盒任务。

【硬件盲盒物料】

标题1:物料清单

表1 总物料清单
元器件名称数量
NE555P 芯片10个
公对公、公对母杜邦线约65根、约10根
面包板1个
LED直插10个
独石电容包各容值10个
电解电容包各容值10个
SS8050NPN直插三极管10个
按键10个
电阻包各阻值20个
镊子1个
DB107整流器5个
5V稳压 L78055个
肖特基二极管20个
储能电容10个
电感8个
蜂鸣器5个

标题2:独石电容包清单(50V)

表2 独石电容规格
20PF22PF30PF100PF220PF330PF470PF1NF2.2NF
10NF22NF33NF47NF0.1UF0.22UF0.33UF0.47UF1UF

标题3:电解电容包清单

表3 电解电容规格
50V 0.22UF50V 0.47UF50V 1UF50V 2.2UF50V 4.7UF25V 10UF
16V 22UF16V 33UF16V 47UF16V 100UF16V 220UF16V 470UF

标题4:1/4W电阻包清单

表4 1/4W电阻阻值规格
102247100150200220270330470
5106801K2K2.2K3.3K4.7K5.1K6.8K10K
20K47K51K68K100K220K300K470K680K1M

【赛题一:NE555双闪灯】

一、题目

NE555双闪灯电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二) NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,实现两路 LED 交替循环点亮闪烁的状态 (部分器件参考:10nf电容、100k电阻、2k电阻、4.7uf电容、200R电阻)。

三、评判标准

实现两个LED灯交替闪烁状态。频率在 0.5Hz至5Hz之间都可以。

四、演示示例

【赛题二:NE555延迟电路】

一、题目

NE555延时启动电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二) NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,设备上电后等待预设时长,NE555 工作并点亮 LED (部分器件参考:10uf电容、470k电阻) 。

三、评判标准

接通电源后,电路延时启动,LED 延迟点亮,实现缓启动效果。 延迟时间在 0.5秒到5秒之间都可以。

四、演示示例

【赛题三:NE555触摸开关】

一、题目

NE555触摸延时开关电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二)NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,实现手指触摸后,LED点亮延时一段时间,LED自动熄灭(部分器件参考:1uf电容、1M电阻、100uf电容)。

三、评判标准

触摸 NE555 触发引脚,LED 点亮,延时一段时间后自动熄灭。 延迟时间在0.5秒到5秒之间都可以。

四、演示示例

【赛题四:NE555自锁开关】

一、题目

NE555按键自锁电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二) NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,实现按键状态自锁, 单次按键切换 LED 工作状态,实现亮灭循环 (部分器件参考470k电阻、1m电阻、100nf电容)。

三、评判标准

按下按键 LED 点亮,再次按下按键 LED 熄灭,循环切换状态。

四、演示示例

【赛题五:NE555舵机控制】

一、题目

NE555舵机控制电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二)NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,实现电源开启后能够控制舵机旋转一定角度,舵机旋转即可(部分器件参考:10k电阻、47k电阻、100nf电容)。

三、评判标准

接通电源后,舵机自动旋转至任意角度。 首先,在断电的情况下, 用手将舵机旋转至最左边。 然后接通电源, 舵机会自动向右旋转一定角度。

四、演示示例

【赛题六:NE555闪烁灯】

一、题目

NE555闪烁灯电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二)NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,实现输出方波信号驱动 LED 周期性闪烁 (部分器件参考:10k电阻、47k电阻、100uf电容)。

三、评判标准

实现 LED 周期性亮灭闪烁。 频率在 0.5Hz至5Hz之间都可以。

四、演示示例

【赛题七:NE555呼吸灯】

一、题目

NE555呼吸灯电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二)NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,实现 LED 呼吸灯效果,亮度由暗至亮、再由亮至暗循环变化 (部分器件参考:1uf电容、10k电阻、27k电阻、100uf电容、47k电阻)。

三、评判标准

实现 LED 呼吸灯渐变效果。 变化频率在0.5Hz至5Hz之内都可以。

四、演示示例

【赛题八:NE555双触摸开关】

一、题目

NE555双脚触摸开关电路。

二、任务

(一)电源模块搭建

硬件盲盒电源需要从参赛车模电机驱动接口引出,参赛队伍现场通过设置电机 PWM 驱动参数,能够不同占空比的驱动功率信号为现场硬件盲盒电路提供合适电源。如果现场不便直接使用车模作品电路板提供 PWM 功率信号,也可以使用与车模相同的电路板独立完成输出PWM 功率信号。

输出信号能够通过 100mil 插针引入现场面包板中,使用现场提供的电子器件完成电路电源的搭建。实验电路最终所需要的工作电源范围在 4.5 V 到12V之间。

注意:所有自备供电设备需提前检查,杜绝漏电、短路、接口损坏等安全隐患,赛场不提供自备设备检修服务。

(二)NE555 功能电路搭建

依托现有元器件,采用 5V 供电,以 NE555 芯片为核心,在面包板上搭建硬件盲盒实验电路,完成对应实验功能。

使用NE555搭建相关电路,实现通过两个钮子开关,分别实现 LED 点亮与熄灭。

三、评判标准

通过两个钮子开关分别控制 LED 灯的点亮与熄灭。

四、演示示例