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电子艺术挑战赛复赛赛项规则(初中组)

2021-2022全国青少年电子信息智能创新大赛复赛规则

——电子艺术挑战赛(初中组)

一、比赛题目及形式

题目:“方舱医院”

形式:每组2人,组队参加,展示讲解与答辩。

二、比赛内容

比赛时间为10分钟,每个小组以团队协作形式演示所制作的作品功能、创意构想及本人收获等,每组展示讲解时间为3分钟,在比赛时间内,不得修改作品结构及功能,直至展示讲解与答辩结束或时间终止结束,完成比赛任务,比赛成绩取平均分为最终成绩。

三、任务流程

“方舱医院”展示讲解与答辩环节介绍:

(一) 展示与讲解

参赛选手在3分钟时间内,根据自己创作的作品及海报讲解作品功能、运用电路的名称、创意构想、本人收获等内容,分析作品优点、缺点和制作过程中遇到的问题。

(二) 答辩

根据参赛选手作品演示效果提出相关问题,参赛选手需要合理回答裁判提出的问题,答疑形式可以通过海报讲解、作品展示、语言描述等方法完成。


四、器材参数介绍

注:以下图片仅为示意,请选手自备符合比赛要求的相关器材。

序号

名称

参考图片

     说明

1

电源


为其他的元件提供电能,电压范围3V-6V。

2

面包线


相当于导线,两头均有插针,拓宽元件与元件之间的距离,可以插接在面包板上。

3

杜邦线


相当于导线,一头有插针,另一头有插孔,可以直接连接电子元件,也可以作为电路延长线使用。

4

色环电阻器


在电路中的作用为分压和限流,可以和LED串联使用,使LED处于正常工作状态,色环电阻器阻值范围33-2M

5

按键开关


控制电路通路和断路,默认是弹起为断开状态,按下为导通状态。

6

拨动开关


直接插式3引脚开关,开关拨动到左侧,左侧引脚和中间引脚导通,开关拨动到右侧,右侧引脚和中间引脚导通。

7

干簧管


控制电路通路和断路,默认是为断开状态,当磁铁靠近后,干簧管内部处于导通状态,能够直接插接在面包板上使用

8

发光二极管


是的一种有极性的器件,可以将电能转化为光能, 单色,英文名字为LED,工作电压2-3V,能够直接插接在面包板上使用。

9

蜂鸣器


有源蜂鸣器,工作电压5V,连接合适的直流电源,可以持续鸣叫,能够直接插接在面包板上使用。

10

三极管


半导体材料制成,其型号有NPN型三极管和PNP型三极管,能够直接插接在面包板上使用。

11

电解电容器


能够储存电荷的容器,规格为22µF-470µF范围内,电容器有充、放电特性,直插式,可以直接插接在面包板上使用。

12

微调电阻器


是阻值可以调节的电阻器,最大阻值范围:10K-100K,能够通过小螺丝刀调节阻值大小,可以直接插在面包板上使用。

13

瓷片电容器


是一种直插式陶瓷材料作介质的电容器,通常用于用于振荡电路中,规格为2.2nF-470nF范围内,可以直接插接在面包板上使用。

14

CD4069集成芯片


是一个六非门反相器,属于双列直插结构集成芯片,共14个引脚,工作电压3-6V,可以直接插接在面包板上使用。

15

CD4011集成芯片


是一个由四个独立的2输入端与非门电路构成的集成芯片,共14个引脚,工作电压3-6V,可以直接插接在面包板上使用。

16

CD4033集成芯片


是一个单端输入十进制计数-7段译码器的集成芯片,通常用于计数显示电路中使用,共16个引脚,工作电压3-6V,可以直接插接在面包板上使用。

17

CD4017集成芯片


是一个分频集成电路芯片,有10个译码输出端Q0-Q9,集成芯片共16个引脚,工作电压3-6V,可以直接插接在面包板上使用。

18

压电陶瓷片


是一种能够使机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料,对这种陶瓷片施加压力或拉力时,引脚两端会产生极性相反的电荷。

19

数码管


是一种半导体数字显示器件,为7段数码管,工作电压2-3V,属于直插式共阴极数码管,可以直接插接在面包板上使用。

20

热敏电阻器


是一种负电阻温度系数的敏感元件,阻值会随着温度的升高而减少,可以直接插接在面包板上使用。

21

光敏电阻器(创意材料)


是一种能够根据光线强弱改变自身阻值的电阻器,光照越强,电阻值越小,光照越弱,电阻值越大。

22

面包板


是一款万能电路实验板,电子元器件可以根据需要随意插入或拔出反复使用,面包板由3部分组成,上电源区、中元器件区和下电源区。

23

结构设计材料


结构设计和外观搭建的材料范围:胶棒、吸管1、泡沫胶、双面胶、透明胶带、A4卡纸(彩色)、A4卡纸(白色)、瓦楞纸、0.5*20*30cm雪弗板、纸杯、雪糕棒、麻绳、彩色丝带、辅助工具:剪刀、美工刀、小螺丝刀、热熔胶枪、万用表。

五、任务书

见附件一。

六、注意事项

(一) 迟到 15 分钟及以上者,取消比赛资格。

(二) 竞赛过程中除出现特殊原因外,所有参赛人员不得随意终止比赛或离开赛场否则将取消比赛资格

(三) 自备文具、海报、参赛作品。

(四) 比赛过程中如因选手操作失误而导致材料损坏或丢失,组委会不负责维修或更换。

(五) 严格按照报名名单签到,领取参赛座位号,赛场设施禁止修改,违者取消比赛资格。

(六) 选手根据场地图示在创作区找到本队所在位置的桌椅,完成竞技展示任务。

(七) 参赛作品使用的材料,需要在给定的材料参数范围内使用,不能额外增加材料种类,超出部分,不得分。

(八) 参赛作品由团队制作完成,竞赛现场不提供制作时间,只包含展示讲解与答辩环节。

(九) 凡规则中未提及处理方法由大赛组委会决定。


附件一

挑战赛初中组-项目任务书

任务说明题名称“方舱医院,围绕医院主题设计制作艺术作品,并设计一款方舱医院主题海报。作品形式不限,以是已经存在的医院设备或建筑类的作品,也可以是对未来医院构想和建设类的作品,作品需要包含电子控制、结构搭建外形设计等,另外,主题作品设计需要在指定材料参数范围内选择,不可以额外增加材料种类;其中,电路选择除指定电路外,可以额外增加电路,丰富作品功能,电路和模型须谐调融合,共同构成符合题目要求的艺术作品。

指定电路选择;水质探测器节日循环彩灯、热敏报警器

其它电路选择选择指定电路以外的电路或根据作品需要设计新的电路(以原理图的形式绘制在海报上)

 



水质探测器电路

电路成功后,打开电源开关,两探头同时放在纯净水时,绿灯点亮;放在盐水中时,红灯点亮;放在自来水中时绿灯和红灯同时点亮。


实物搭接图


节日循环彩灯电路


电路成功后,打开电源开关,压电陶瓷片有节奏的发出嗒、嗒、嗒的声音,LED闪烁,LED1、LED2、LED3循环闪烁,出现跑动效果。


实物搭接图


磁控选号器电路

电路成功后,打开电源开关,磁铁靠近干簧管,数码管上显示的数字跑动,磁铁移开后,数码管随机显示一个数字。


实物搭接图


热敏报警器电路


电路成功后,打开电源开关,用手捏住热敏电阻,当温度高于设定温度时,LED点亮,蜂鸣器发声,松开热敏电阻,当温度低于设定温度时,LED熄灭,蜂鸣器停止发声,通过可调电阻,可以改变触发温度。


手控彩灯电路

打开电源开关,将拨动开关拨到左边LED2、LED4、LED6点亮;将拨动开关拨到右边LED1、LED3、LED5点亮。

防盗报警器电路


电路成功后,打开电源开关,当磁铁靠近干簧管,蜂鸣器HA发声且LED点亮,当按下按键开关SB后,蜂鸣器HA停止发声且LED熄灭。



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