国赛试题，2023年全国大学生电子设计竞赛试题

STCAI-3***

                                        2023 年全国大学生电子设计竞赛试题-高职高专K

                                                                                                                       参赛注意事项

（1）8 月 2 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。

（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）8 月 5 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

辨音识键奏乐系统（K 题）

【高职高专组】

一、 任务

       设计并制作一个辨音识键的电子琴演奏系统，如图 1 所示，包含：5 个水杯当作琴键，1 个演奏用的敲击棒，1 个识别控制器，具有拾音、分析识别、显示、音乐发声等功能。演奏过程中系统根据水杯被敲击时发出的声音识别出琴键（以与位置标号一致的杯号来标识），由识别控制器发出对应音高（声音频率）的声音。5 个琴键（杯号）与不同音高间的对应关系由选手自定。

                    图 1 系统构成示意图

一、 要求

1. 基本要求

（1）一键启动识别控制器自动演奏简单乐曲（如：起床号、两只老虎等），时长不超过 15s。

（2）分别敲击放置在 1、3、5 号位置上的 3 个空水杯进行识别学习训练，然后逐个敲击杯子将杯号显示在识别控制器上，用时≤90s。

（3）在 3 个空水杯（2、4、5 号）中各倒入 50、100、150ml 的水，分别进行敲击识别学习训练，然后逐个敲击杯子将杯号显示在识别控制器上，用时≤90s。队员敲击水杯，识别控制器同时发出对应音高的声音。

2. 发挥部分

（1）在 5 个空水杯中由队员注入不同容量的水，各杯中水容量之差不小于20ml，分别进行敲击识别学习训练，然后逐个敲击杯子将杯号显示在识别控制器上，用时≤120s。队员敲击水杯演奏简单乐曲（如：起床号），由识别控制器发出乐曲声。

（2）在完成发挥部分任务（1）的基础上，再增加 3 个加有不同水量（30、100、150ml）的杯子，按要求打乱 8 个杯子排序后并排放置，从其中敲击识别出打乱排序前的 1~5 号杯子，并在敲击的同时显示其杯号，敲到新增杯子后显示数字 0，总用时≤90s。

（3）其他。

二、 说明

（1）水杯采用外观相同的 8 个容量为 180~220ml 的无柄玻璃杯，由参赛队自备。杯子上不能有任何标记和附加物。测试时杯子随机放置。

（2）敲击棒自选，要求实心无附加装置，棒上标明长度为 3cm 的敲击区范围。测试时统一要求敲击杯子靠近操作队员一侧的上沿。

（3）识别时由队员在 3s 内敲击同一杯子不超过 3 次进行识别。

（4）测试发挥部分之前按要求用白板笔在杯底外部随机标记编号，按编号放置好杯子后启动测试。基本要求部分杯号为位置号，发挥部分杯号为杯底编号。

（5）识别控制器演奏音乐的声强和音色无特殊要求，供电方式无要求。

（6）有时间要求的任务，超时以 0 分计。

（7）注水时可用注射器或量杯计量操作。

评分标准

神***