（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：

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：

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：

（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

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届武汉纺织大学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。