电子设计大赛猜题
电动车跷跷板(F题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一个电动车跷跷板,在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm~600mm范围内调整,调整步长不大于50mm;配重可拆卸。电动车从起始端A出发,可以自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。
二、要求
1.基本要求
在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:
(1)电动车从起始端A出发,在30秒钟内行驶到中心点C附近;
(2)60秒钟之内,电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态,保持平衡5秒钟,并给出明显的平衡指示;
(3)电动车从(2)中的平衡点出发,30秒钟内行驶到跷跷板末端B处(车头距跷跷板末端B不大于50mm);
(4)电动车在B点停止5秒后,1分钟内倒退回起始端A,完成整个行程;
(5)在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。
2.发挥部分
将配重固定在可调整范围内任一指定位置,电动车完成以下运动:
(1)将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点 300mm以外、90°扇形区域内某一指定位置(车头朝向跷跷板),电动车能够自动驶上跷跷板,如图3所示:
(2)电动车在跷跷板上取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5秒钟以上;
(3)将另一块质量为电动车质量10%~20%的块状配重放置在A至C间指定的位置,电动车能够重新取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5秒钟以上;
(4)电动车在3分钟之内完成(1)~(3)全过程。
(5)其他。
三、说明
(1)跷跷板长1600mm、宽300mm,为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。
(2)跷跷板中心固定在直径不大于50mm的半圆轴上,轴两端支撑在支架上,并保证与支架圆滑接触,能灵活转动。
(3)测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。
(4)允许在跷跷板和地面上采取引导措施,但不得影响跷跷板面和地面平整。
(5)电动车(含加在车体上的其它装置)外形尺寸规定为:长≤300mm,宽≤200mm。
(6)平衡的定义为A、B两端与地面的距离差d=∣dA-dB∣不大于40mm。
(7)整个行程约为1600mm减去车长。
(8)测试过程中不允许人为控制电动车运动。
(9)基本要求(2)不能完成时,可以跳过,但不能得分;发挥部分(1)不能完成时,可以直接从(2)项开始,但是(1)项不得分。
四、评分标准
设计
报告
项 目
主要内容
分数
系统方案
实现方法
方案论证
系统设计
结构框图
12
理论分析与计算
测量与控制方法
理论计算
13
电路与程序设计
检测与驱动电路设计
总体电路图
软件设计与工作流程图
12
结果分析
创新发挥
结果分析
8
设计报告结构
及规范性
摘要
设计报告结构
图表的规范性
5
总分
50
基本
要求
实际制作完成情况
50
发挥
部分
完成第(1)项
10
完成第(2)项
15
完成第(3)项
10
完成第(4)项
5
其他
10
总分
50
你可以去这里看看http://www.nuedc.com.cn/exam/2007/F.htm
这个明显得看你主攻哪一类的~
以控制类为例
硬件:
1、电源模块12v、9v、5v、3.3v较为常用,如果用电池那么还要考虑升压块,如果用一些必须负电压供电的芯片,就还要把比如lm337做进去;
2、最小系统和系统的扩展,以备i/o口不够的特殊情况,要题目允许干脆加cpld;
3、驱动模块,电机驱动l298必备,也可以考虑准备cmos,步进电机控制可以考虑加l297,继电器电路也可以做一下,用2803或者2003;
4、各类传感器模块,至少得准备寻迹光耦(个人使用觉得rpr220不错),霍尔传感器(a04e)和磁钢,光电槽和码盘,避障的光电开关,趋光的光敏电阻或者光敏二极管,另外最好准备些以前比赛中出现过的传感器,没用上就当玩呗,比如接近开关(探测金属),角度传感器(太贵了),超声波等等;
5、信号处理模块,比如光耦我们希望它出来的是开关量,但要不是就得加比较器,所以配合光耦,比较器模块是必备的(推荐lm339、lm393),又比如信号回来需要放大,那就需要用到运放,适当准备几块运放的芯片比如(tl082、tl084);
6、ad/da模块,其实在控制类方面da在历届比赛中用的并不多,但ad却是经常出现,比如角度传感器进来的电压信号通过ad转化成数字;
7、显示模块,lcd,数码管,led,蜂鸣器一个不能少,为什么用了led还用数码管呢,为什么峰鸣器也是显示模块呢,这里的显示很大程度上的意思是给人的反馈,比如在平衡点稳定了,让峰鸣器叫叫;
8、键盘模块,有输出当然要有输入咯。
9、其他:控制类很容易出现小车,所以准备一个车摸最好,电机是必备的,要有条件把减速电机、步进电机、测速电机都准备好;说到电机,那么联轴器就要准备了,这说明做电子的时候也要适当准备些机械的东西;又比如说考虑周到点,无线通信模块也加进去,那么机、电、光、声、磁就都有了。
软件:
1、lcd显示程序、键盘输入程序;
2、ad\da
spi传输程序;
3、ad采集后数据处理算法;
4、电机控制程序,要把减速电机做到像步进电机一样一步步走,光调速是不够的,提到调速就要说下面一点pwm了,要把步进电机通过频率和细分调速调到满意。
5、pwm通道和比特率输出;
6、延时和记时(这里的延时指用软件延时,这里的记时指用记时器);
7、秒表、测速、测距、寻迹算法、避障算法等等;
8、其他的一些不一定需要的算法:比如复线。
当然,好的身体和心态也是必不可少的哦
首先, 2011年题目应该与往年差异不大。无非是仪器类、电源类、放大器类、控制类等几大块。所以现在老师用以前的训练模式给学生打基础应该没什么问题。但有一下几点要注意:
因为推荐全国都有笔试考核,笔试多数以电子基础、模电知识为主,所以2011年年全国题目应该会继续在模电题目上下功夫,而数字电路,因为现在出题难度、芯片功能等原因,可能会不再考。
频谱仪、信号发生器、相位仪等相关题目都基本出过,所以如果仪器类继续出题目的话,可能还是在原先的基础上加强功能或者增加难度,但是这类型题目出的次数都比较多,不怀疑换类型的可能。仪器方面也要根据实验常用的仪器来判断哪些仪器在往年还没有涉及,而有可能当做新的方向来考核的,比如失真度仪什么的。
电源类好似是每年必出之题,所以建议不管出不出这类题,学生在平时锻炼的时候还是锻炼下为好,做几个电源,电流的、电压的,不出专门题目,说不准在其他题目上还能有所应用。再说,你就做个DDS信号源锻炼下,也浪费不了多长时间嘛。
放大器类题目前面几届也出过,上届专科组出过,本科组没有,预计今年会继续加入放大器类的题目。
2011年全国竞赛器件将会允许嵌入式、DSP、FPGA的相关芯片使用,所以学生可以根据自己的能力选择用嵌入式还是单片机参加相关的题目。因为嵌入式难度较大,多数学校都没有很好的开展嵌入式,所以直接出嵌入式题目的可能性不大。
控制类题目,前面几届多数采用小车车体,但是随着传感器及小车功能的扩展应用,题目也出的差不多了,再出好的题目有点难度,估计可能不会在以小车为载体,但是学生在学习控制电机等方面,小车还是一个不错的锻炼平台,即使不考,但是练习还是有必要的。
语音类题目,从前几届来看,几乎每届都有设计,虽然多数是作为扩展功能实现的,但是不可否认这是一个电子竞赛不可或缺的一个方面,所以2011年有可能会扶正,专门出一语音存储、多媒体或语音处理方面的题目。
建议现阶段同学们可以练习一下RC振荡器、相位测试仪,多功能存储示波器等基础性题目,争取到时可以做到“以不变应万变”。
以上是对2011年年竞赛的简单预测,仅做参考,相应学习、练习还是根据自己学校、小组的实力、学校的安排来进行,只要知识掌握全面、动手能力强,不管遇到哪方面题目,都能顺利解决。
最后,祝大家都能在在竞赛中取得优异成绩!
补充意见:
1、低功耗、小信号测量与处理的题目可能也会有。
2、结合今年低能减耗的大形势,低功耗的题目确实是很可能出。
全国大学生电子设计竞赛辽宁赛区会议”指导思想:
这次会议上除开展一些常规内容外,还宣布了一些“小道消息”,也是会议老师最想听的内容:
1、这次不提出最小系统的概念,(如以前AD\DA都需要自己设计电路,这次没有特殊要求),嵌入式、DSP、FPGA均可引入
2、PC机、笔记本不能出现在赛场
3、基础测试计入总分(参评国家奖时,每组派一个学生参加笔试,笔试成绩计入总分)
4、这次提出性价比,性价比占5~10分
5、功耗分析,占的分数很重(老师多次强调,老师说也是决定国家一等奖作品的重点),老师建议大家在做设计时将能测功耗的点留出来,事先要有准备;
6、可以采用小系统板,电路中必须有学生自己设计的电路部分,不能使用评估板,大系统板;
7、减少设计报告的评分比重。
版主言:竞赛指导思想越来越明确了!大家加油啊!
由于资深竞赛专家对竞赛趋势做了预测:
1。电子竞赛题目来看,应该还是会照顾到电子相关专业,类型不会有太大变化,但随消费电子的普及,题目里或获奖作品里会有消费电子功能的身影,
2。创新是电子行业发展的动力,今年题目会更加鼓励创新,题目发挥部分自由度更大,最后获奖作品里会百花齐放,更“多媒体”
3。随着多媒体的普及,今年带有显示部分的题目,用彩屏获奖机会、比例会加大,说不定图像传感器今年会有使用
4。随着嵌入式的普及,用32位参赛的门槛的降低,今年获奖作品不乏32位系统
5。随着soc技术的发展,集成度越来越高,数字电路搭建会少,模拟的不会减少,集成度高的小系统板不会受限制,可能会得到更多应用
6。从以往目前竞赛成绩好的学校来看,基本是动手早、学校重视、老师负责,现在都在开始动作,陆续搞选拔等基础培训工作。
7。小车题目很经典,对检测控制专业是很好的题目。
专家还提出建议:
1。建议老师提早动手,选拔优秀人才,sowt分析自己的优劣势,明确今年竞赛的参赛题目方向、拿奖目标。
2。近期通过单片机板培养学生竞赛的基本功,通过兴趣产品、电子竞赛礼包,提重点在c语言编成、单片机开发调试能力。
3。中期玩转角度传感器、指南针、超声波、红外等周边产品,有能力要冲击全国冠军的队伍,学一下32位,争取在扩展题目内容里多拿分。
2011年电子竞赛突击宝典
有许多认识我的同学经常会问我一些关于怎样参加电子竞赛怎样准备,他们打算参加全国电子竞赛,但又感到很迷茫,不知道该从何做起 ,该怎么准备,今天我以个人的看法和我的经验所知,也收集补充了这些网上的建议,希望能给大家做个参考(2年一次每次都有新的变化,本文章仅限于2011年电子竞赛参考)
1、对竞赛满怀热情
很清楚,热情是保持一个人对一件事物的热忠程度,它可以引导你,为你注入强大的动力。相信很多人参加国赛纯粹是为了将来找工作时可以在自己的简历上填上这个经历,这就不是一种热情了。因为对他们来说参加竞赛才是首要的,至于能否拿奖次之,也就不注重竞赛的过程。这我不是很提倡,我提倡的是用热情参赛,但我并不提倡三分钟的热情。其次,我看到好多人都站在考研和参赛的抉择口,在此我额外补充一点。我觉得这种情况最好要不要迟疑太久,要明确自己的方向,当机立断,免得两头分心,吃力又不合算(毕竟一个人精力有限)。正所谓无,好的开始就是成功的一半。
2、关注和收集国赛资料,了解规则
如果你有意参加的话,平时就要多关注全国电子竞赛信息,收集一些往年竞赛资料,了解评分规则,这些都是很有必要的。
3、团队的选择。
我在团队这方面也没什么高见,相信大家这以后的准备过程中会组建起来自己的团队。一个能在全国大学生电子竞赛中得奖的团队必须具备这么几个特征: 绝对喜欢电子开发。在软件、硬件、论文写作中各有所长。你想想3个只会C语言的家伙合一起能干什么。这样的团队还不如大家一起看看《越狱》、《24小时》实在。选好团队后就要确定团队核心人物。大家一定都能想得到,一旦进入备战阶段,组员间的探讨是必然的,各抒己见固然好,但往往也比较容易起争执。这时如果有个核心人物,他的话在非常时期大家必须绝对服从,他说了算。
4、正确认识自己的团队优势资源,明确分工。
要想获得成功,就必须认清自己团队的优势,充分调用组员中的优势资源,比如:某个组员在编程方面有优势,那么就应该合理分配编程工作给他,这样大家分工也就相对明确了,也都能充分发挥自己的所长,将团对协作的力量发挥到最大。
5、基本技能的准备
磨刀不误砍材功,根基不牢就不要往上爬,爬得越高,摔得越重。 这个方面,你需要连接常用的电路,如高增益放大电路,跟随电路,滤波电路的设计,学习protel制图软件,会划电路原理图,会PCB制板。在准备期间一定要学会用万用板焊接电路,或者用三氯化铁腐蚀电路,这个效果非常好。在正式比赛前,一定要于团队在4天内练习做一个完整的电子系统,时间安排在8月初最好(推荐凌阳大学计划赛前热身套件),不要以为你能做好各个模块,但是联机调试你就不一定成功,总是会缺点什么,事实证明,大部分的竞赛队失败就失败在最后的联机。
6、选对核心器件是关键
(单片机)选型 CPU是电子设计竞赛的核心器件。现在的微处理器很多,如 比较古老的8051单片机,AVR单片机,PIC单片机,MSP430单片机。现在也出了很多新型单片机,这类单片机含有很多的扩充资源,如大量的FLASH(这些FLASH对LCD字库很有帮助)、中速AD,D\A、多定时器、PWM,语音功能等等,这些资源会给开发带来很多的方便。从个人经验看,竞赛一定要用自己擅长的单片机,但根据题目的不同,不同的单片机实现起来难度也不一样。如果准备时间短,没有很丰富的单片机开发经验又对自己水平不是太自信的朋友,可以学习一下凌阳的61板,快速入门和丰富权威的自学资料能达到事半功倍的效果,随着时代的变化,电子产品的更新也是日新月异的,现在很多人都喜欢上了嵌入式和DSP。根据09年竞赛的精神利用嵌入式与DSP参加电子竞赛也会逐渐提到日程上来,如果做的是关于高速数据处理的的题目,比如高速数据采集,高速数据传输等等,这样这两个东西会有用武之地。
7、基本模块的准备
参加电子设计竞赛,离不开一些基本模块。像LED,LCD子电路,子程序。(这点凌阳的61板做的很好,有很多现成的标准函数可以调用)AD,DA电路,搞控制的总得选好步进电机的型号,驱动电路,驱动程序吧,那搞无线的应该准备什么呢?自己去想吧!有一个一等奖选手告诉过我,他说“在竞赛前我就知道我会得奖,因为我把该准备的东西都准备了,而且在比赛前几天都梦到了比赛题目",他说得有点夸张,但是也很可信,足以证明这个准备对整个比赛有举足轻重的作用。
8、专注自己的强项
下面对全国大学生电子设计竞赛谈几点全国大学生电子设计竞赛的试题:其实每年的竞赛试题都有很多相似的地方,控制类的如 简单的工业控制、小车;传统题目如数据调理、数据采集,无线传输系统;电源设计;简单仪器、仪表设计(每年必要一题)如2005年的简易频谱分析仪,2003年的简易逻辑分析器。建议为了夺奖的朋友专注自己的强项。
9、备战前要调理好身体
这也是很容易忽略的一点。4天3夜是个什么概念,我想大家都要清楚点,所谓身体是革命的本钱。既然下定决心参赛,就要调理好身体,以最佳的状态来迎接挑战。否则,千载难逢的机会就可能擦肩而过,留下的就将会是遗憾。
10、要有善始善终,持之以恒的决心
竞赛不仅仅是技能的竞争,更是良好心态的比拼。比赛期间,肯定都会遇到这样那样的问题,如果没有善始善终,持之以恒的决心,三天打鱼,两天晒网,是走不到最后的。要切切实实按照制定好的进程走,该做哪项任务,就要尽量克服一切困难做完,该今天做的,就不能留到明天。
具备以上条件后,你还应该做的就是自信了。
11、会做也要会表达
一个获得一等奖的团队,不用问这里面肯定有一个好的队长,一个好的指导老师,还有一个很关键的角色,文笔不错善于表达的人物。一个团队的设计理念和思想需要通过他公布于众,让评委团了解和认同你们的观点,论文的书写也是考察写作基本功的关键要素,切记现在不是酒香不怕巷子深的年代了,因为可以选择的对象太多,要学会主动出击。所以说一个好的团队是成功的一半!
另外,一般还有单片机在里面进行数字控制,相关内容会涉及到单片机最小系统,AD/DA转换,数码管/液晶显示,键盘输入等内容。
电源类最难的地方在于功率电路设计,以及指标的获得,比如输出电压,电流以及必要的精度指标,还有电源的一些特性参数,比如带负载能力,纹波系数等等。总的来说,电源类的题目不太好做。模电内容比较多。
你的那四类中,最简单的是控制类,每年做的人也最多,数据采集类其次,电源和仪表类差不多,可能还是仪表类多一些(仪表类主要涉及模电基础内容,相对难度比电源还是小一些),做得人最少的是通讯类,主要是高频太难了,而且变数很多,拍一下可能状态就要变了。
电气工程专业偏于强电,对口就业单位例如:电业局。。又如,工厂配电员。
电子信息是偏于弱电的。
当然这不是绝对的,它们互有交叉,我说的是“更偏向”。