【蓝桥杯练习题三】智能平衡小车 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

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标准版 【蓝桥杯练习题三】智能平衡小车

简介:第十三届蓝桥杯-EDA赛立创EDA提供模拟训练题,建议四个小时以内完成。

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2021-11-16 17:39:35
更新时间: 2024-02-27 13:34:33
描述

蓝桥杯EDA赛设计与开发科目设计部分训练题三

(立创EDA提供,仅供训练练习)

第一部分 客观试题(30 分)

1. 下面不属于元件安装方式的是( )。

        A.插入式安装工艺        B.表面安装

        C.梁氏引线法               D.芯片直接安装

 

2. 以下元器件中,属于无源器件的有( )。

        A.电阻                        B.电容

        C.电感                        D.LED灯

 

3. 一般设计PCB电路板的基本流程如下:

        原理图设计—[ ]—PCB布局—[ ]—[ ]—[ ]—PCB制板。 ( )

        ① PCB布线

        ② 设计规则检查与结构检查

        ③ PCB物理结构设计

        ④ 布线优化和丝印调整

        A.①②③④                B.③①②④

        C.①③④②                D.③①④②

 

4. DIODE 常用于哪种元器件的封装 ( )。

        A.二极管                B.电容

        C.电感                    D.三极管

 

5. DRC检查可以检查出电气性能上可能存在的瑕疵( )。

        A.可以

        B.不能

 

6. 在立创EDA工程成员权限中的管理员可以进行以下哪个操作( )。

        A.修改成员权限                 B.删除工程

        C.编辑工程                        D.克隆工程

 

7.某三极管处于放大工作状态,则其发射结和集电结的偏置分别为( )。

        A.正偏,正偏        B.正偏,反偏        C.反偏,正偏        D.反偏,反偏

 

8. 在 TTL 电路中,若输入端悬空了,其状态( )。

        A.等效于输入高电平        B.等效于输入低电平

        C.等效于接地                   D.状态不确定

 

9. 二进制数(11010101)转换成十进制数为:        ,转换成十六进制为:         。

 

10. 差分放大电路输入端加上大小相等、极性相反的两个信号,称为:     信号,

        而加上大小相等、极性相同的两个信号,称为:      信号。

第二部分 设计试题(70 分)

试题一 库文件设计(5 分)

        新建一个元器件封装,将其命名为:LQ-QFN-24,封装设计要求见下图。(5 分)

a8HRgcNFqusvTR4Y4QtPofG5dnk85lXhT0wgdFGk.png

图 1 封装设计(LQ-QFN-24)

设计要求:

  • 设置焊盘 1 为坐标原点。
  • 焊盘尺寸:宽设置为 0.665mm,高设置为 0.280mm。
  • 焊盘形状:矩形(顶层)

 

试题二 原理图设计(20 分)

新建工程;

打开“资源数据包”中提供的原理图文件sch.json; 按照下列要求完成原理图设计。

1、 按照给出的样图,在陀螺仪电路设计区域(Gyro Circuit)内,完成元器件符号放置、线路绘制和网络添加。(12 分)

QlfN73pMXaDsAR6AVNM2VYjU0Lka9G8NjCZ2c0kO.png

图 2 陀螺仪电路

设计要求

  • 元器件摆放与样图基本一致。
  • 元器件的编号、值、网络标号名称、元器件网络连接关系等需要与原理图完全一致,否则成绩按零分计。
  1. 在蜂鸣器设计区域(BUZZER)内,根据已有器件设计一个蜂鸣器驱动电路,不能增减元器件(8 分)

XqV5CiwkKilVk0bC0SwBN0c7Yn7deQtaSvsjIip7.png

图 3 继电器电路

原理图设计说明:

  • 不可修改“资源数据包”原理图中已经给定的元器件编号和网络连接关系。
  • 不可使用“资源数据包”以外的其它符号库。

 

试题三 印制线路板设计(45 分)

1、准备工作

  • 打开“资源数据包”中提供的PCB.json 文件,并将其添加到工程文件中。
  • 按照下表中给出的符号-封装对应关系,在原理图中添加器件封装信息,并导入到PCB 中。

元件标号

封装

ASS_1/ASS_2

直流电机N20_水平装配

B1/B2

BAT-5AA_JX

BUZZER1

BUZ-TH_BD12.0-P7.60-D0.6-FD

C1-C5/C7-C20

C0603

C6

CAP-SMD_L3.2-W1.6

CN1/CN2

CONN-TH_5P-P1.50_ZH-5A

D1

SOD-123FL_L2.6-W1.6-LS3.4-RD

H1

HC-HR04

J1

HDR-M-2.54_1X4

J2

HDR-M-2.54_1X5

LDO1

SOT-89-3_L4.5-W2.5-P1.50-LS4.2-BR

LDO2

SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BR

LED1

LED0603_RED

LED2/LED3

LED0603_GREEN

LED4/LED5

LED-TH-5MM_P2.54-L

Q1

SOT-23_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR

Q2

SOT-23-3_L2.9-W1.6-P1.90-LS2.8-TR-CW

R1-R22

R0603

RP1/RP2

10K贴片可调电阻

SW1

SW-TH_SK-12D02VG3

TP1-TP4

M3铜柱

U1

SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BR

U2

LQ-QFN-24

U3

LQFP-48_L7.0-W7.0-P0.50-LS9.0-BL

U4/U5

SOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL

U6

SOIC-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL

U7/U8

OPTO-TH_ITR9909

X1

OSC-SMD_L5.0-W3.2

备注:不可以使用“资源数据包”以外的封装库。

 

2、 元器件布局

  • B1 1 脚坐标(24mm,-51mm)。
  • B2 2脚坐标(24mm,-33.528mm)。
  • 除电机驱动电路、循迹对管需放置在底层外,其余器件均放置在顶层。
  • 通用要求

        合理安排布局,元器件之间应相互平行或者垂直排列,以求整齐、美观, 不允许元件重叠;元件排列要紧凑,元件在整个版面上应分布均匀、疏 密一致。

 

3、 布线设计

  • 在给定的PCB 边框层范围内,完成布线设计。
  • PCB 设计要求

        最小线宽:≥12mil 线间距:≥6mil

        过孔尺寸:12mil/24mil 布线层数:2

        字符层:顶层丝印层,要求字符摆放整齐。覆铜层:顶层、底层,GND 网络。

        布通率:100%

文件提交要求

1、 按照试题一库文件设计要求,完成 LQ-QFN-24封装的设计,导出立创 EDA 封装库文件,并将其命名为 LQ-QFN-24.json。

2、 按照试题二原理图设计要求,完成原理图的绘制,导出立创EDA 原理图文件, 并将其命名为SCH.json。

3、 按照试题三PCB 设计要求,完成PCB 的设计,导出立创EDA PCB 文件,并将其命名为PCB.json; 导出网表文件(Free PCB 格式),USER.net。

4、 选手最终上传的文件压缩包中,应包含 LQ-QFN-24.json、SCH.json、PCB.json、USER.net 四个文件。

5、 未按照要求命名和提交文件的选手将被酌情扣分或记零分,提交不属于试题要求文件的选手将被酌情扣分或记零分。

 

视频教学资料:https://www.bilibili.com/video/BV1LP4y1E7Hd?p=12

试题资料包:请从附件中自行下载。

 

 

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
ID Name Designator Footprint Quantity
1 直流电机N20 ASS_1,ASS_2 直流电机N20_水平装配 2
2 Bat-14500 B1,B2 BAT-5AA_JX 2
3 TMB12A12 BUZZER1 BUZ-TH_BD12.0-P7.60-D0.6-FD 1
4 100nF C1,C8,C9,C11,C12,C13,C14,C15,C17,C19,C20 C0603 11
5 2.2nF C2 C0603 1
6 1uF C3,C4,C5,C7 C0603 4
7 10uF C6 CAP-SMD_L3.2-W1.6 1
8 10nF C10 C0603 1
9 22pF C16,C18 C0603 2
10 ZH-5A CN1,CN2 CONN-TH_5P-P1.50_ZH-5A 2
11 1N4148W D1 SOD-123FL_L2.6-W1.6-LS3.4-RD 1
12 超声波测距模块_HC-HR04 H1 HC-HR04 1
13 HDR-M-2.54_1x4 J1 HDR-M-2.54_1X4 1
14 HDR-M-2.54_1x5 J2 HDR-M-2.54_1X5 1
15 7805 LDO1 SOT-89-3_L4.5-W2.5-P1.50-LS4.2-BR 1
16 ME6215C33M5G LDO2 SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BR 1
17 LED-0603_R LED1 LED0603_RED 1
18 LED-0805_G LED2,LED3 LED0603_GREEN 2
19 TJ-L5FCMYGTDLSFLC6TW-A5 LED4,LED5 LED-TH-5MM_P2.54-L 2
20 KIA2300 Q1 SOT-23_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 1
21 2N3906 Q2 SOT-23-3_L2.9-W1.6-P1.90-LS2.8-TR-CW 1
22 1k R1 R0603 1
23 4.7K R2,R3,R5,R6 R0603 4
24 10K R4,R7,R8,R9,R10,R11,R14,R15,R17,R19 R0603 10
25 100 R12,R13,R16,R18,R21,R22 R0603 6
26 510 R20 R0603 1
27 10K RP1,RP2 10K贴片可调电阻 2
28 SK-12D02-VG5 SW1 SW-TH_SK-12D02VG3 1
29 M3x6+4 TP1,TP2,TP3,TP4 M3铜柱 4
30 GS6001-TR U1 SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BR 1
31 MPU-6050_C24112 U2 QFN-24_L4.0-W4.0-P0.50-BL-MPU-6050 1
32 rz7899 U4,U5 SOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 2
33 ITR9909 U7,U8 OPTO-TH_ITR9909 2
34 8MHz X1 OSC-SMD_L5.0-W3.2 1
35 STM32F103C8T6 U3 LQFP-48_L7.0-W7.0-P0.50-LS9.0-BL 1
36 LM393ADT U6 SOIC-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1

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