2012 年湖北省电子竞赛培训

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 http://www.ednchina.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。

2012 年湖北省电子竞赛培训