Upload
adolph
View
75
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
2012 年湖北省电子竞赛培训. 湖北工业大学 2012 年 5 月. 基础知识. 主要内容. 1 推荐参考书与网站 2 芯片的选择 3 竞赛前的准备工作 4 竞赛题目解析. 1 、推荐参考书与网站. 1 全国大学生电子设计竞赛培训系列教程 基本技能训练与单元电路设计 模拟电子线路设计 高频电子线路设计 电子仪器仪表设计 数字电路与自动控制系统设计. 1 、推荐参考书与网站. 2 全国大学生电子设计竞赛作品选编. 1 、推荐参考书与网站. 3 电子技术. 1 、推荐参考书与网站. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
湖北工业大学 @Hubei University of Technology
2012年湖北省电子竞赛培训
湖北工业大学
2012 年 5 月
基础知识
主要内容
1 推荐参考书与网站2 芯片的选择3 竞赛前的准备工作4 竞赛题目解析
1 、推荐参考书与网站1 全国大学生电子设计竞赛培训系列教程 基本技能训练与单元电路设计 模拟电子线路设计 高频电子线路设计 电子仪器仪表设计 数字电路与自动控制系统设计
1 、推荐参考书与网站2 全国大学生电子设计竞赛作品选编
1 、推荐参考书与网站3 电子技术
1 、推荐参考书与网站4 新编 MCS-51 单片机运用技术
张毅刚等哈尔滨工业大学出版社
5 可编程逻辑器件系统 建议做仪器仪表类和数电类的组学习。
1 、推荐参考书与网站
1 、推荐参考书与网站6 其他 C 语言
高频 微弱信号检测 电力电子技术 数字信号处理
1 、推荐参考书与网站电子竞赛 http://www.nuedc.edu.cn http://ee403.hit.edu.cn芯片手册 http://www.21ic.com http://www.datasheet123.com http://www.ic37.com主要芯片厂家 http://www.analog.com http://www.maxim-ic.com.cn http://www.linear.com http://www.ti.com http://www.irf.com
1 、推荐参考书与网站技术资料 http://www.pudn.com http://www.csdn.com
2 、芯片选择
查找前人的设计 尽量选用常用、便于购买的芯片关键芯片(如单片机)要备用
2 、芯片选择常用处理器 单片机: PIC 系列、 AVR 系列、 STC 系列……
ARM : STM32F103 、 ARM7
CPLD : EPM1270 、 EPM7128
FPGA :EP2C5T144C8 、 EP2C8T144C8 、 EP2C8Q208C8
2 、芯片选择常用运算放大器 通用型: OP07 、 LF356 、 NE5532
小信号放大: OP37 、 AD797
比较器: LM311 、 LM361 、 LM339
单电源: LM358 、 AD8041
历届考题分类 模电类:电源、放大器、信号源等
07 年:开关稳压电源、程控滤波器 09 年:光伏并网发电模拟装置、宽带直流放大器、电能收集充电器
高频类:无线电发射机、接收机,无线收发系统 07 年:无线识别装置 09 年:无线环境监测模拟装置 仪器仪表类:参数测试仪、示波器等
07 年:音频信号分析仪、数字示波器 09 年:数字幅频均衡的功率放大器
数电与自控类:数字电路、控制类 07 年:电动车跷跷板 09 年:声音导引系统
3 、竞赛前的准备工作1 单片机最小系统 MCU 、液晶显示、键盘、 AD 、 DA 、 IO 扩展等 处理器: 8051 、 C8051F 、 PIC 、 AVR 、 Freescale、 ARM 、 DSP 、 FPGA
3 、竞赛前的准备工作2 实验最小电源板 +5V 、 ±15V 、 +3.3V
稳压芯片: 78xx , 1117 等 过流保护、散热、纹波 反激电源;
3 、竞赛前的准备工作3 电源类 整流滤波、 PFC 校正、反激变换器、开关电源、变频电源、滤波器等 电压、电流检测、驱动电路设计、隔离设计、功率器件的选用、磁性元件设计、散热设计、闭环控制等
建议采用 16 位的单片机 (AD 、 PWM 、捕获 ) ,
3 、竞赛前的准备工作4 仪器仪表类及数电类 程控增益、各种运放电路、模拟滤波器、锁相环电路 、 乘 法 器 电 路 、 滞 回 比 较 器 、 液 晶 波 形 描绘、 AD 、 DA 、信号发生器、 verilog ( VHDL )语言等。 FFT 、数字滤波、 PID ,各种仪器原理。 此类题建议使用 32 位处理器,芯片选择很关键。
3 、竞赛前的准备工作5 控制类 寻线、蔽障、舵机控制、 PID 、称重、检测金属物、检测角度、光线等。 此类题建议使用带 PWM 输出的处理器,注意电源的设计、电机的选取。 准备车体,还要能够设计、制作一些基本的机械结构
3 、竞赛前的准备工作6 报告准备
格式正规、标准,排版熟练电路图清楚、规范( visio )内容要全面,详略得当,围绕得分点下笔,常识性或无关紧要的内容尽量简述、省略多用理论推导来论述(公式计算、波形)
4 、竞赛题目解析
明确做什么,运用什么知识 找到题目的难点所在 找到题目容易得分的地方 注意细节,仔细揣摩每个指标的含义,不懂的地方不要想当然,多请教老师
5 、控制类赛题
在 9 届电子设计竞赛中,“控制类赛题” 除了 1994 和1995 年外,其它每届都有,共有 9 题:
① 水温控制系统( 1997 年 C 题);② 自动往返电动小汽车( 2001 年 C 题);③ 简易智能电动车( 2003 年 E 题);④ 液体点滴速度监控装置( 2003 年 F 题);⑤ 悬挂运动控制系统( 2005 年 E 题);⑥ 电动车跷跷板( 2007 年 F 题本科组);⑦ 电动车跷跷板( 2007 年 J题高职高专组);⑧ 声音引导系统( 2009 年 B 题);⑨ 模拟路灯控制系统( 2009 年 I题)。
其中与电动小车有关的有 6 题。
5 、控制类赛题
从历届的赛题来看,主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握:
( 1 )系统控制方案和算法设计 ( 2 ) 微控制器电路模块制作和编程:如:
AT89S52 、 MSP430F1611 、 MSP430F2274、 Atmega128 、 PIC16F628A 、 ADuC841 、 C8051F022 、 W78E51B 、 STM32F103VET6 等等。
( 3 )微控制器外围电路模块制作和编程:如键盘及 LED 数码管显示器模块、 RS-485总线通信模块、 CAN总线通信模块、无线收发器电路模块、 ADC模块、 DAC 模块等等。
5 、控制类赛题
从历届的赛题来看,主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握:
( 4 )传感器电路模块制作和编程:如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。
( 5 )电机控制电路模块制作和编程:如直流电机驱动模块( L298 N )、 步进电机驱动模块( L297+L298N , TA8435H )、舵机控制模块、光电隔离模块等等。
( 6 )放大器电路模块制作:小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器
( 7 )电源电路模块制作 ( 8 )电动小车制作
6 、建议
“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点,特别是有关自动控制理论与算法方面,对有些专业的同学来讲,在专业课程中是没有的,需要自己去搞清楚。这一点很重要。
理论用来指导行动。没有理论基础,盲人摸象,行动一定会有困难。 “系统控制方案和算法设计”是控制类赛题的重点,对于不同的赛题,控制目的和要求都是不相同的,其“系统控制方案和算法设计”也都是不相同的。而“系统控制方案和算法设计”往往决定该赛题能否成功的关键之一。
6 、建议
在训练过程中可以选择一些往届的赛题,适当做一随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展,电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高,在竞赛规则中对微控制器选型、电路模块的采用的限制、“最小系统”的定义、“性价比”与“系统功耗”指标要求等也出现了一些变化。根据目前的竞赛规则,训练过程中制作的一些功能模
块是可以在竞赛中使用的。建议训练过程中,对历届赛题中经常出现的基本电路
和功能模块(如直流电机驱动模块、 步进电机驱动模块、传感器模块等)进行设计与制作,制作和掌握这些模块的使用,为竞赛做好充分的准备。
6 、建议
根据在培训过程中对学生的了解,主攻“控制类”赛题方向的同学通常对数字信号处理掌握较好,而对模拟电路、小信号处理(如 2009 的音频信号)缺乏训练。模拟电路知识是电子设计竞赛中的一个重点。控制类赛题也不会是纯数字量处理(如全部都是开关动作),从 2007 、2009 的赛题就可以看到这个趋势。主攻“控制类”赛题方向的同学需要注意和加强模拟电路方面的训练。
主攻“控制类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力,考虑一下还有可能出现什么控制类的赛题,还有可能出现什么样的控制算法,还有哪些传感器可能被使用(如图像识别传感器模块、色彩传感器模块、电子罗盘模块等),在培训过程中事先训练一下。