各二级学院：
根据教育部有关精神和学校高度重视实践教学的要求，以备战2026年全国大学生电子设计竞赛为契机,进一步促进大学生自主创新意识的培养，提高解决实际问题的能力，特举行第二十一届williamhill中国大学生电子设计竞赛（盛帆杯）。现将有关事项通知如下：
一、组织机构
由学校教务处主办，WilliamHill中文、武汉盛帆电子股份有限公司承办。
二、参赛对象
在校本科学生；每个作品参赛人数为1~2人一组。
三、参赛时间:
2026年3月20日至5月17日
四、竞赛题目及要求
选题方向为多样化，借鉴历年电赛题目的基础上降低难度，但追求创新性，发散学生思维，学生可根据自身情况选择参赛题目，选题如下：
（一）简易信号发生器
一、任务
设计并制作一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波信号，其系统框图如图 1 示。
图 1 信号发生器系统框图
二、要求
1 ．基本要求
（1）信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形；
（2）输出信号频率在 100Hz～100kHz 范围内可调，频率稳定度优于 10-3；
（3）在 1kΩ 负载条件下，输出正弦波信号的电压峰峰值 ropp 在 0～5V 范围内可调；
（4）输出信号波形无明显失真；
（5）自制稳压电源（选做）。
2 ．发挥部分
（1）将输出信号频率范围扩展为 10Hz～1MHz，输出信号频率可分段调
节：10Hz～1kHz 范围内步进间隔为 10Hz；1kHz～1MHz 范围内步进间隔为 1kHz。输出信号频率值可通过键盘进行设置；
（2）在 50Ω 负载条件下，输出正弦波信号的电压峰峰值 ropp 在 0～5V 范围内可调，调节步进间隔为 0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置；
（3）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；
三、说明
设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。
四、评分标准
| 项目 | 满分 |
设计报告 | 系统方案 | 4 |
理论分析与计算 | 2 |
电路与程序设计 | 6 |
测试方案与测试结果 | 4 |
设计报告结构及规范性 | 4 |
总分 | 20 |
基本要求 |
实际制作完成情况 |
50 |
发挥部分 | 完成第（1）项 | 23 |
完成第（2）项 | 13 |
完成第（3）项 | 9 |
其他 | 5 |
总分 | 50 |
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提示：基础部分可以利用内置DAC的单片机或者外接DAC的单片机实现，推荐使用STM32F4系列，发挥部分可以利用单片机和DDS芯片如AD9833等实现。
（二）光立方
一、任务
采用LED 发光二极管制作光立方，设计光立方的控制电路， 自由发挥光立方的显示创意。
二、要求
1 ．基本要求
⑴ 自行设计并制作光立方，LED 立体点阵规模满足基础显示功能需求；光立方本体及其显示驱动可自制或者采用专用芯片设计，控制电路可以使用嵌入式微控制器。
⑵ 光立方具备动态效果显示功能，具备 RGB 三基色显示功能，显示稳定，切换便捷。基础显示功能包括：
① 模拟六面立体魔方，魔方相邻面的颜色各异且能自由变换。
② 能够显示三维立体效果的数字。
③ 具备不同显示模式的自动和手动切换功能。
⑶ 光立方及其控制电路布局合理，布线和接口规范；电源供电不限制。
2 ．发挥部分
⑴ 模拟雨滴下落效果，雨滴从光立方的顶层依次滴落至底层。
⑵ 能够显示三维动态效果的数字、字母等图形，利用三维动态数字实现倒计时等功能。
⑶ 实现光立方显示内容和效果的无线遥控，建议采用 neoway 有方科技的无线通信模组。
⑷ 提升光立方的显示效果， 自主创意开发光立方显示功能。
提示：立创开源广场的光立方方案供参考
（三）ESP32智能机器人
一、任务
基于ESP32-S3设计集成语⾳交互、图像识别和多媒体功能于⼀体的智能设备。它不仅可以通过语⾳助⼿实现⼤模型对话、天⽓查询、⾳乐播放等互动，还使⽤⼿机APP完成蓝牙配⽹、⾳⾊切换、⾳乐播放及其他智能服务。同时，ESP内置加速度传感器，⽀持小游戏娱乐交互功能。
二、要求
1.基本要求
（1）天气时钟功能，通过 IP 地址显⽰当地的实时⽇期、天⽓和温度；
（2）大模型AI对话功能，通过接入大语言模型，实现对话聊天功能；
（3）无线音箱功能，在⼿机端通过APP进⾏蓝牙配⽹和互动操作，连接到服务器后，能直接语⾳控制智能设备；
（4）通过内置加速度传感器，完成摇⾊⼦和2048游戏等娱乐交互功能。
2.发挥部分
（1）实现多传感器融合监测，可显示实时环境数据；
（2）实现本地离线运⾏AI 模型，比如语⾳识别、⼈脸识别和移动检测；
（3）实现功能化机器人，比如机器狗、智能小车等。
提示：立创开源平台和嵌赛乐鑫赛道参考
（四）智能睡眠呼吸监测仪
一、任务
面向家庭/医院睡眠监测场景，要求设计一款医疗睡眠呼吸监测仪，综合运用毫米波雷达、声学传感、运动感知等技术，实现对人体睡眠状态下呼吸频率、心跳、体动、鼾声等关键指标的监测与数据交互，辅助睡眠障碍诊断，为睡眠健康评估提供技术支撑。
二、要求
1.基本要求
（1）完成非接触式人体心跳、呼吸、体动信号采集，心跳测量范围50-120次/分钟，测量误差≤±3次/分钟；呼吸测量范围5-40次/分钟，测量误差≤±3次/分钟；体动次数采集，可区分 “静卧”、“轻微体动”、“大幅体动”三种状态。
（2）完成音频信号采集电路设计，鼾声信号的采集，实现鼾声有无的识别，误判率≤10%；
（3）实现监测数据的本地存储、显示及历史数据查询和统计功能，设计至少2个物理按键，实现“开始监测/停止监测”“数据清零”功能；
（4）实现“呼吸骤停”判断（呼吸信号消失≥10 秒触发报警）；
（5）融合传感器的多源数据，建立睡眠质量评估模型，输出“优质/良好/一般/较差”四级睡眠质量结果。
2.发挥部分
（1）优化数据处理算法，将心跳、呼吸、体动信号测量误差降至≤±1次；
（2）基于麦克风模块实现鼾声强度分级（弱 / 中 / 强）、鼾声时长统计；
（3）集成无线通信模块（如蓝牙、WiFi、LoRa、星闪），实现监测数据的远程监测；
（4）优化系统功耗，设计电池供电方案：采用锂电池供电，满电状态下持续监测时间≥8 小时。
提示：嵌赛瑞萨赛道参考
（五）自主命题
为鼓励参赛队伍发挥创造力，允许参赛队在指定选题方向之外自主进行创意设计。
基本要求
（1）创新性：作品需具备明确的创新点和应用价值；
（2）完整性：系统需具备完整的功能设计、硬件实现和软件开发；
（3）可行性：作品需在竞赛规定时间内可实现并完成测试；
（4）规范性：需充分发挥所选芯片的性能特点。
（六）“盛帆杯”企业赛题：智能电能质量监测仪
一、任务目标
设计一款电能质量监测仪，能够根据单相智能物联电能表提供的电网周波数据，实现对电网的电压偏差、频率偏差、谐波等参数进行连续跟踪监测。
具有显示功能，能够显示如下内容：
序号 | 显示参数 | 显示内容 |
1 | 电压部分 | 1、电压有效值； 2、电压偏差（相对于220V）。 |
2 | 频率部分 | 1、频率； 2、频率偏差（相对于50Hz）。 |
3 | 谐波 | 谐波次数的含量 |
具有按键功能：
可实现显示翻屏。
二、介绍
1、单相智能物联电能表由盛帆公司提供。
2、电能质量监测仪与单相智能物联电能表之间采用SPI单向通信（只收不发），电能表为主机，电能质量监测仪为从机，电能表实时给电能质量监测仪发送原始数据，原始数据的单周波采样点为256个，波形数据格式见附录一。
3、单相智能物联电能表与电能质量监测仪的接口示意图如下：
图1 电能表与监测仪接口示意图
检测仪各接口的引脚信息如下表所示：
引脚 编号 | 信号 类别 | 信号 名称 | 信号方向 （针对监测仪） | 说明 |
1、2 | 电源 | VCC | 输入 | 由电能表提供，工作电压5±0.25V |
3、4 | 地 | VSS | 输入 | 电源地 |
5 | 信号 | / | / | 不使用 |
6 | 信号 | / | / | 不使用 |
7 | 信号 | / | / | 不使用 |
8 | 信号 | / | / | 不使用 |
9 | 信号 | SCK | 输入 | SPI通信时钟信号线 |
10 | 信号 | MOSI | 输入 | SPI通信数据线，数据输入 |
11 | 预留 | / | / | 不使用 |
12 | 信号 | CS | 输入 | SPI通信片选信号 |
4、SPI通信协议描述如下：
时钟极性（CPOL=0），串行同步时钟的空闲状态为低电平；
时钟相位（CPHA=1），在串行同步时钟的下降沿数据采集，上升沿数据建立，如下图所示：
图2 SPI通信协议示意图
三、要求说明
1、基本要求
（1） 完成电压偏差监测，最大误差：±0.05%；
（2） 完成频率偏差监测，最大误差：±0.01Hz；
（3） 电压电流波形绘制：通过采集电压和电流数据，实时监测并绘制电压电流波形图；
（4） 功率参数监测：监测有功功率、无功功率、视在功率等功率参数；
（5） 耗能测量：记录和分析电力消耗情况
2、附加要求
（1）完成以下谐波监测要求：
序号 | 具体要求 |
1 | 谐波监测要求 | 谐波电压含有率（2～20次） |
2 | 谐波误差要求 | 谐波电压≥3%×220V，最大误差：±0.5%谐波电压 |
谐波电压<3%×220V，最大误差：±0.015%×220V |
（2）完成无线传输功能，检测数据可在上位机显示；
（3）远程控制功能：可根据用电量远程控制继电器通断。
附录一：波形数据格式
序号 | 代码 | 说明 |
1 | 68 H | 起始符 |
2 | 31 H | 命令符 ： 31 H 代表单相电压 、 电流采样 |
3 | L 0 L 1 | 长度域（2字节，除起始符和结束符之外的帧字节数） |
4 | 帧序号 | 帧序号（1字节） |
5 | 电压采样值 1 电流采样值 1 | 数据域（采样点1）： 电压采样值1（3 字节，HEX 补码） 电流采样值1（3 字节，HEX 补码） |
6 | ... | 数据域 |
7 | 电压采样值256 电流采样值256 | 数据域（采样点256）： 电压采样值256（3 字节，HEX 补码） 电流采样值256（3 字节，HEX 补码） |
8 | 累加和 | 累加和（从命令符开始到数据域，单字节累加，包括数据域的累加和，4字节） |
9 | 16H | 结朿符 |
注 1：传输顺序采用小端模式。 注 2：数据帧序号，用于判断数据是否有丢包。 注3：采样点真实电压值(V)=电压采样值*11097/108，采样点真实电压值(A)=电流采样值*2677/108。 |
五、评选方式
参赛校赛的同学可任选以上一道赛题参赛，作品统一测评时间初步定为2026年5月17日，届时将进行作品演示测试，由校内外专家组对每一件作品的基本功能、外观设计、创新设计等方面进行评分。比赛最终成绩将由作品测试得分（100分）和设计报告得分（20分）综合确定。完成作品的方案设计，作品实物，设计报告。
六、报名办法
1.报名截至时间为2026年4月20日。
2.报名方式：请各学院组织学生加入第21届williamhill中国大学生电子设计竞赛QQ群填写在线报名表格。
3.鼓励使用立创EDA平台进行硬件电路设计。
七、评分依据
1.设计创意；
2. 功能实现程度；
3.作品外观设计；
4.设计报告规范性和完整程度。
八、竞赛奖励
本次校赛设一等奖、二等奖和三等奖，颁发获奖证书。
九、其他事项
1.配合本次竞赛，学校将举行电子设计作品展示、评审专家关于题目技术指标答疑会、系列技术讲座等活动，具体安排另行通知；
2.本次竞赛作为我校组队选拔选手参加2026年度全国大学生电子设计大赛的重要依据。请各有关学院给予重视，认真组织学生参加，并为本学院参赛队安排好实验条件，争取获得优异成绩。
3.仪器器件安排：
比赛用的仪器（如电源、示波器等）可由电子与电气学院创新实验室提供；参赛用的所有元器件同学们可自行购买，原则上费用限制在100元以内。
4.比赛要求：
需交实物作品及设计报告，设计报告应有方案论证、原理、电路图、程序流程图等（最好交打印稿），要求熟悉电路，能说明系统工作原理及软件流程。
5.比赛地点：
比赛大部分时间应在课外时间完成，创新实验室提供调试支持。
6.所有作品不回收，但获奖作品要暂时收集展出，等展出活动结束后再发还。
7.为了让同学们更好的交流，特建立了QQ群1093129298。
