2017电赛-简易水情检测系统（P题）分析与讨论

ID:226339 · 发表于 2017-8-10 02:30

2017年全国大学生电子设计竞赛试题

简易水情检测系统（P 题）

【高职高专组】

一、任务
设计并制作一套如图 1 所示的简易水情检测系统。图 1 中，a 为容积不小于 1 升、高度不小于 200mm 的透明塑料容器，b 为 PH 值传感器，c 为水位传感器。整个系统仅由电压不大于 6V 的电池组供电，不允许再另接电源。检测结果用显示屏显示。

二、要求
1. 基本要求

图 1 简易水情检测系统示意图

（1）分四行显示“水情检测系统”和水情测量结果。
（2）向塑料容器中注入若干毫升的水和白醋，在 1 分钟内完成水位测量并显示，测量偏差不大于 5mm。
（3）保持基本要求（2）塑料容器中的液体不变，在 2 分钟内完成 PH 值测
量并显示，测量偏差不大于 0.5。
（4）完成供电电池的输出电压测量并显示，测量偏差不大于 0.01V。
2. 发挥部分
（1）将塑料容器清空，多次向塑料容器注入若干纯净水，测量每次的水位
值。要求在 1 分钟内稳定显示，每次测量偏差不大于 2mm。
（2）保持发挥部分（1）的水位不变，多次向塑料容器注入若干白醋，测量每次的 PH 值。要求在 2 分钟内稳定显示，测量偏差不大于 0.1。
（3）系统工作电流尽可能小，最小电流不大于 50μA。
（4）其他

三、说明
1. 不允许使用市售检测仪器。
2. 为方便测量，要预留供电电池组输出电压和电流的测量端子。
3. 显示格式：第一行显示“水情检测系统”；第二行显示水位测量高度值及单位“mm”；第三行显示 PH 测量值，保留 1 位小数；
第四行显示电池输出电压值及单位“V”，保留 2 位小数。
4. 水位高度以钢直尺的测量结果作为标准值。
5. PH 值以现场提供的 PH 计（分辨率 0.01）测量结果作为标准值。
6. 系统工作电流用万用表测量，数值显示不稳定时取 10 秒内的最小值。

四、评分标准

	项目	主要内容	满分
设计报告	系统方案	方案比较，方案描述	3
	设计与论证	水情信号处理方法；电压检测方法。	6
	电路与程序设计	系统组成，原理框图与各部分电路图，系统软件与流程图。	6
	测试结果	测试数据完整性测试结果分析	3
	设计报告结构及规范性	摘要，设计报告正文的结构图表规范性	2
	合计		20