电子设计竞赛培训纲要

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时间:2018-08-04

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1、第一篇电子设计综合背景知识一、电子电路系统的组成1.完成一些简单的功能:纯硬件电路(1)模拟电路简单、参数(频率,功率)要求不高的,如:走廊路灯控制、调光台灯、信号放大器、波形发生器、红外检测报警电路…………高频部分典型:无线发射、接收(如:对讲机)(2)数字电路数字时钟、(频率要求不高的)计数器、脉冲发生器……2.需要智能判断的电路:硬件+智能判断软件全自动洗衣机、程控放大器、程控滤波器、智能小车……对于电子设计竞赛的命题,不是一个完整的产品,考核的是基本功和某个电子技术方向专研程度。在系统功能的实现上,很难用纯硬件电路来实现,都是需要硬件+软件结合。目前的基础平台

2、方向:①硬件电路+单片机智能系统(51、AVR、PIC、)②硬件电路+智能控制核心(ARM低端:相当于高级单片机高端:能够运行系统软件,嵌入式系统)③少许外围电路+FPGA(现场可编程门阵列):超大规模的数字集成芯片,根据专有的程序语法和编译软件对其内部进行烧写,构建成目标电路。④⑤⑥⑦⑧二、历年电子设计竞赛题目分类或方向:1.信号处理、波形发生类:(程控放大、程控滤波或者二者的结合、函数信号发生器),主要体现在参数的高要求。2.控制类:主要围绕电机和传感器(小车走跷跷板、小车循迹、小车踢足球、小车根据声源定位)3.电源类:开关电源功率、效率、(输出电压的稳定性);逆

3、变、三相电源等4.仪器检测类:简易示波器、数字集成电路参数测量、非接触转速测量(近年低功耗)105.无线:无线通信系统、无线电能传输(去年)、主要在功率、效率、距离上要求。概括:现在的命题越来越贴近时代主题:节能、环保,参数的要求也越来越苛刻因此,要较好的完成赛题并不容易,需要靠团队协作、充分的准备工作(相关知识的储备)还需要一些运气。三、电子设计竞赛相关常识1.组队(人员的工作要有侧重点)(1)程序员(2)硬件制作、设计的执行者(3)统筹人员2.竞赛时间的安排(4天3夜,基本上不允许方案和选题的返工)(1)选题的敲定和粗略方案半天之内就要决定清楚(平时准备的越充分,

4、这个时间就会越短)(2)组成系统的各个模块的制作和调试(2天半)(3)系统合成统调,最后完成功能确定收尾(最后1天)(4)设计报告的撰写,从方案的拟定开始到各模块的制作贯穿始终(框架、一些陈述性的东西、原理性文字先准备清楚)、最后收尾阶段只是数据的修改和整体把关,千万不要等到最后才开始着手。统筹人员先搭框架,清楚的内容就写,不清楚的有其他成员空闲时来补。3.评分(1)不同于大家常规认识!一句话:没达到指定的门槛标准,不给分。(2)不同赛题,不同的评分标准(3)按比例设定获奖人员(牵涉到选题)4.国赛与省赛全国赛(奇数年份),评奖等级:特等奖、全国一等奖、全国二等奖、省

5、一等奖、省二等奖、省三等奖、成功参赛奖省赛(偶数年份),评奖等级:省一等奖、省二等奖、省三等奖、成功参赛奖大学4年,一般只有两次机会,偶数级的同学冲击国赛在时间上具备更好条件。5.设计报告的结构及撰写(一)方案及论证(二)系统的组成框图(三)各部分电路原理10(四)程序设计(五)测试及数据分析(六)结论最后递交的设计报告对页码有要求,除摘要外,正文6页,因此都是最最核心的内容。四、学习的方法和知识储备的方向总则:持之以恒、不断积累、不断进步。注意点:知识的保存和积累——每当你制作完成一个单元电路或编写一段功能程序并调试成功之后,应将材料整理并保存清楚(电路板调试过程中

6、的问题和解决、电路的相关数据、程序编写过程中的错误原因及解决)。1.基本功硬件:(1)识别清楚元器件、识读清楚电路图(2)电路焊接、(万能板)、PCB板制做(3)电路设计:电路照搬、修改参数、自己设计软件:(1)程序规范(2)看懂程序(3)修改程序(4)模仿写法(5)模块训练(6)自己设计单片机最小系统(键盘、显示、A/D、D/A)2.针对不同的题目的知识储备(平时训练模块的积累)1.信号处理类、波形发生器:(1)运算放大——参数好的集成运放(频率、电压幅值、驱动电流)OPA690,THS4001(2)程控放大集成芯片(AD603)(3)滤波器、程控滤波(MAX262

7、)(4)信号发生:AD9952、AD9954(FPGA)10(5)峰值检波电路(宽频率范围)、自动增益控制放大电路难点:噪声、频带、驱动能力、自激2.控制类:主要围绕电机和传感器(1)直流、步进电机驱动(L298N、桥路驱动、TA8435)难点:驱动电流、速度控制、方向控制(2)传感器(红外传感器、光敏)3.电源类:开关电源功率、效率、(输出电压的稳定性);逆变、三相电源等4.仪器检测类:简易示波器、数字集成电路参数测量、非接触转速测量(近年低功耗)5.无线:无线通信系统、无线电能传输(去年)、主要在功率、效率、距离上要求。相关的集成电路只能通过调研

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