2008年6月12日第二届“3＋1”创新教育实验班考试举行水平考试，分理论课时与实践考试。
理论考试内容为：电路、模拟电子技术、ARM嵌入式系统技术与实时嵌入式操作系统。
实践考试内容为：设计制作一个地震探测报警记录仪。
“3＋1”创新教育高校联盟黄埔二期水平考试（江西理工实践卷）
专业班级： 姓名： 成绩：
题目：地震探测报警记录仪的设计与制作
背景：汶川大地震损失惨重，痛定思痛、地震观测网的建设成为国家大事，对地震仪器必然有重大需求，正是吾辈以技术报国救民的大好时机。地震波有三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米／秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。因此，请设计一个震动测试仪器，在P波到达时报警，获得宝贵的逃生时间，作为第二届江西理工“3＋1”创新教育实验班的毕业作品（实践）。
要求：
1、用一个扬声器代替专用传感器，使它的线圈上下震动（吹风或手按）会产生交流电压，大小正比于震动幅度。通过测量此信号U的直流平均值（T间隔时间），并实时显示模拟的地震波振幅。采用8位LED数码管显示，左4位为实时时钟（分、秒），右4位为U值XXXX(或液晶面板显示)。当U值大于某给定值G（人机对话设定）时，发出声光报警信号。注意U值较小且为低频，需放大滤波电路进行信号调理，避免干扰信号影响。
2、设计一个地震波数据环形队列（初始数据个数k＝100与采样时间T＝100mS由人机对话设定）记录上述U（k）值及时间。可按“查询键”启动（停止）人机对话，再按“下个键”顺序查询某个U值（显示同上，时间为记录时间）。可按“存储键”存储到EEPROM中（上电时自动读出到队列中）。再按“查询键”停止查询后，恢复显示U值及时间。
3、可按“发送键”启动（停止）通信功能，将环形队列的U值发送到PC机显示。
4、完成上述要求的基础上，可以自行设计有利于信号检测与处理的技术措施，如自动校零与校满度、自动增益、显示最大值及多传感器去除环境噪音干扰等，以提高系统的性能。
5、要求在UCOS-II嵌入式操作系统环境下设计软件与编程（多任务、ISR、信号量等）。
6、提交设计报告（设计方案、电路图、元件选择及计算、源程序、实验分析）的电子文档。
说明：为便于制作调试本设计采用扬声器测震动，实际上测量地震前夕的地磁场异常变化更为有效。因为电磁场传播速度比地震波快的多，可以赢得更多的逃生时间。地球是一个巨大的磁体，利用变化磁场在地球内部的电磁感应现象，是研究地球内部电性结构及其变化的一种方法。地震引起磁场变化的原因有两个，一是地震前岩石在地应力作用下出现“压磁效应”，从而引起地磁场局部变化；二是地应力使岩石被压缩或拉伸，引起电阻率变化，使电磁场有相应的局部变化，岩石温度的改变也能使岩石电磁性质改变。基于上述理由，应该可以利用电磁手段对地震进行预测、预报。当然，通过多传感器信息融合、智能处理技术，利用互联网、移动网、卫星网的速度与广域度，可以发挥现代高新技术的优势破解地震预警的难题。（因地震产生的无限商机，留待各位今后继续思考） 2008-6-11
理论考试内容为：电路、模拟电子技术、ARM嵌入式系统技术与实时嵌入式操作系统。
实践考试内容为：设计制作一个地震探测报警记录仪。
“3＋1”创新教育高校联盟黄埔二期水平考试（江西理工实践卷）
专业班级： 姓名： 成绩：
题目：地震探测报警记录仪的设计与制作
背景：汶川大地震损失惨重，痛定思痛、地震观测网的建设成为国家大事，对地震仪器必然有重大需求，正是吾辈以技术报国救民的大好时机。地震波有三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米／秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。因此，请设计一个震动测试仪器，在P波到达时报警，获得宝贵的逃生时间，作为第二届江西理工“3＋1”创新教育实验班的毕业作品（实践）。
要求：
1、用一个扬声器代替专用传感器，使它的线圈上下震动（吹风或手按）会产生交流电压，大小正比于震动幅度。通过测量此信号U的直流平均值（T间隔时间），并实时显示模拟的地震波振幅。采用8位LED数码管显示，左4位为实时时钟（分、秒），右4位为U值XXXX(或液晶面板显示)。当U值大于某给定值G（人机对话设定）时，发出声光报警信号。注意U值较小且为低频，需放大滤波电路进行信号调理，避免干扰信号影响。
2、设计一个地震波数据环形队列（初始数据个数k＝100与采样时间T＝100mS由人机对话设定）记录上述U（k）值及时间。可按“查询键”启动（停止）人机对话，再按“下个键”顺序查询某个U值（显示同上，时间为记录时间）。可按“存储键”存储到EEPROM中（上电时自动读出到队列中）。再按“查询键”停止查询后，恢复显示U值及时间。
3、可按“发送键”启动（停止）通信功能，将环形队列的U值发送到PC机显示。
4、完成上述要求的基础上，可以自行设计有利于信号检测与处理的技术措施，如自动校零与校满度、自动增益、显示最大值及多传感器去除环境噪音干扰等，以提高系统的性能。
5、要求在UCOS-II嵌入式操作系统环境下设计软件与编程（多任务、ISR、信号量等）。
6、提交设计报告（设计方案、电路图、元件选择及计算、源程序、实验分析）的电子文档。
说明：为便于制作调试本设计采用扬声器测震动，实际上测量地震前夕的地磁场异常变化更为有效。因为电磁场传播速度比地震波快的多，可以赢得更多的逃生时间。地球是一个巨大的磁体，利用变化磁场在地球内部的电磁感应现象，是研究地球内部电性结构及其变化的一种方法。地震引起磁场变化的原因有两个，一是地震前岩石在地应力作用下出现“压磁效应”，从而引起地磁场局部变化；二是地应力使岩石被压缩或拉伸，引起电阻率变化，使电磁场有相应的局部变化，岩石温度的改变也能使岩石电磁性质改变。基于上述理由，应该可以利用电磁手段对地震进行预测、预报。当然，通过多传感器信息融合、智能处理技术，利用互联网、移动网、卫星网的速度与广域度，可以发挥现代高新技术的优势破解地震预警的难题。（因地震产生的无限商机，留待各位今后继续思考） 2008-6-11
考试现场
