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2017年全國大學生電子設計競賽試題 單相用電器分析監測裝置（K 題） 【本科組】
一、任務
設計并制作一個可根據電源線的電參數信息分析用電器類別和工作狀態 的裝置。該裝置具有學習和分析監測兩種工作模式。在學習模式下，測試并 存儲各單件電器在各種狀態下用于識別電器及其工作狀態的特征參量；在分析監測模式下，實時指示用電器的類別和工作狀態。
二、要求
1、基本要求
圖 1 分析監測裝置示意圖
（1）電器電流范圍 0.005A – 10.0A，可包括但不限于以下電器：LED 燈、節 能燈、USB 充電器（帶負載）、無線路由器、機頂盒、電風扇、熱水壺。
（2）可識別的電器工作狀態總數不低于 7，電流不大于 50mA 的工作狀態數 不低于 5，同時顯示所有可識別電器的工作狀態。自定可識別的電器種 類,包括一件最小電流電器和一件電流大于 8A 的電器，并完成其學習過 程。
（3）實時指示用電器的工作狀態并顯示電源線上的電特征參數，響應時間不 大于 2s。特征參量包括電流和其他參量，自定義其他特征參量的種類、 性質，數量自定。電器的種類及其工作狀態、參量種類可用序號表示。
（4）隨機增減用電器或改變使用狀態，能實時指示用電器的類別和狀態。
（5）用電阻自制一件可識別的最小電流電器。
2、發揮部分
（1）具有學習功能。清除作品存儲的所有特征參數，重新測試并存儲指定電 器的特征參數。一種電器一種工作狀態的學習時間不大于 1 分鐘。
（2）隨機增減用電器或改變使用狀態，能實時指示用電器的類別和狀態。
（3）提高識別電流相同，其他特性不同的電器的能力和大、小電流電器共用 時識別小電流電器的能力。
（4）裝置在監測模式下的工作電流不大于 15mA，可以選用無線傳輸到便攜 終端上顯示的方式，顯示終端可為任何符合競賽要求的通用或專用的便 攜設備，便攜顯示終端功耗不計入裝置的功耗。
（5）其他
三、說明
圖中 A 點和 B 點預留裝置電流和用電器電流測量插入接口。測試基本要求的 電器自帶，并安全連接電源插頭。具有多種工作狀態的要帶多件，以便所有工作 狀態同時出現。最小電流電器序號為 1；序號 1-5 電器電流不大于 50mA；最大電 流電器序號為 7，可由賽區提供（例如 1800W 熱水壺）。交作品之前完成學習過 程，賽區測試時直接演示基本要求的功能。
四、評分意見
設計報告
| 項 目 | 主要內容
| 滿分
| 系統方案
| 比較與選擇，方案描述
| 2 | 理論分析與計算
| 檢測電路設計
特征參量設計和實驗，篩選
| 7
| 電路與程序設計
| 電路設計與程序設計
| 7 | 測試結果
| 測試數據完整性，測試結果分析
| 2 | 設計報告結構及規范性
| 摘要，設計報告正文的結構
圖表的規范性
| 2 | 合計
| 20 |
說明：設計報告正文中應包括系統總體框圖、電路原理圖、主要流程框圖、主要
的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結果用附錄給出。
2017年全國大學生電子設計競賽所有題目詳見：
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