第一篇:全國電子設計大賽心得
全國電子設計大賽心得
短暫的大學生涯總有令人難以忘卻的青春與記憶。畫面定格在2015年的暑假,60天緊張有序的準備與堅持,4天3夜的不眠戰斗,這些畫面至今令自己都很難忘。我們克服了種種困難與挫折,有過無奈,面對過質疑,也有遺憾但卻從未有過后悔,因為我們是在為夢想而拼搏!同時我們也收獲了許多,比賽讓我們對團隊合作有了真正深刻了解與體會,也使得各自的技術水平大幅度提高。2015年的暑假,我們在努力!比賽前的準備
詩經中說“迨天之未陰雨,徹彼桑土,綢繆牖戶。”那么我們要做的就是“兵馬未動、糧草先行”。良好的準備,是比賽順利的最基礎的保障。
為了準備這次比賽,作為隊長的我,為了能把單片機C語言盡快熟練掌握,我放棄了考試復習時間,在期末考試前3天我依然還在實驗室寫單片機程序。而我的兩個隊友也放棄了暑假的休息時間,每天呆在實驗室或者寢室看書,研究電路,寫程序等來為比賽做準備。
為了使這次比賽順利進行,分院領導也充分重視準備階段的工作,為我們開放了空調實驗室,使得我們可以有個舒適的學習環境。并提供了充足的電子元件、儀器儀表以及高速的網絡接口。這就方便了我們查閱與下載資料,可以通過焊接設備制作電路并通過儀器儀表進行各項參數的測試。
在經過團隊之間的商量之后,我們最終將準備階段分為三個部分:資料收集階段,基礎訓練與電路模塊制作與模擬比賽階段等。
1.1 資料收集階段
5-6月因為平時絕大部分時間在上課,所以就利用課余時間收集資料。資料收集的內容包括:全國電子設計大賽的一些注意事項和內容、歷屆賽題和優秀論文收集、基礎電路收集。通過資料的收集,來了解如何充分把自己所學的知識應用到實踐中來。
小組共3名隊友,因為我本身對互聯網很了解又擅長收集整理資料,所以資料收集階段主要都是我來完成的。1.1.1全國電子設計大賽的一些注意事項和內容
主要是在網上查找下電賽的比賽內容和往屆參賽人員分享的經驗與總結,從而讓自己對電賽的性質與內容有個充分的了解和心理準備。1.1.2 歷屆賽題收集
收集歷屆賽題、論文的不但是為下一步分析做積累,也是從中為下一步選題重點致命方向。電子設計大賽的題目一般有五類方向,信號類,電源類,自動類,通信類,控制類。通過與隊員的溝通,再結合小組乘員實力,初步選擇了儀器儀表類和放大類作為以后重點的訓練目標。1.1.3基礎電路收集
熟練掌握基本電路包括常用的電路,如:直流穩定電源電路、電源濾波電路、信號濾波電路、二極管穩壓電路、串聯穩壓電路。
基礎運放電路,如:差分放大電路、同相與反相放大電路、積分與微分放大電路、信號變換電路、選頻放大電路、電壓跟隨器電路、阻抗匹配電路、電壓比較電路、差分輸入運算放大電路。
振蕩電路,如:RC振蕩器、LC振蕩器。
三極管放大電路,如:共集共射共基放大電路、小信號放大電路、功率放大電路等30個基礎電路外,還應該掌握常用芯片的作用與引腳定義。
1.2 基礎訓練與電路模塊制作
將三個人的資料整合在一起,并盡量做到人手一份,以遍查閱。此時,小組成員內部也應完成各自分工,例如硬件電路的設計與制作、軟件編程、緊急采購元器件與論文編寫等不同工作要齊頭并進,盡量避免“短板效應”狀況的發生。
當上述問題均已解決后,我們小組進入了第二階段。1.2.1 基礎訓練
7月12號,比賽前30天,此時已進入了炎炎夏日,天氣愈發顯得悶熱與躁動,在基礎訓練階段后,覺得壓力大了許多。在本次比賽中,我們隊員的分工如下:
我:硬件電路設計+協助熊軟件程序設計。
蔡:電路圖繪制+論文報告+協助我完成硬件電路的設計與調試。熊:軟件程序設計+FPGA最小系統板的設計與焊接。
因為我擅長寫單片機C語言程序,所以暑假有很大一部分時間在訓練單片機,同時研究模擬電路這塊,經過將近1個月的學習,自己的模擬電路和單片機C語言這塊的技術能力得到很大提升。1.2.2 電路模塊制作
比賽前12天,我們花了完成了直流穩壓電源的準備工作,單片機最小系統板的制作和一些基礎運放電路設計的仿真圖。
1.3 模擬比賽
最后12天沖刺階段,模擬比賽是鍛煉我們團隊協作能力與考察我們的電路設計能力的最好的方式,這樣我們可以直觀的了解自己的缺點,并在以后的訓練中加以改進,同時也讓我們電賽有一個直觀的認識與了解。
模擬比賽我們選擇的題目第八屆(2007年)全國大學生電子設計競賽題目(C題):數字示波器。可惜因為題目選擇難度較大,準備過程不充分等原因導致最后作品沒有完成,打擊隊員間的自信心。這次教訓告訴我們:只有經過實打實的團隊配合完成作品才能真正加深團隊間的合作。雖然模擬比賽最后沒有完成,但也讓我們得到了許多經驗與鍛煉。比賽過程與收獲
2.1 比賽過程
參加比賽的確需要很大的付出。四天三夜,在我們的眼中有的只是努力,拼搏,不服輸。在比賽中,我主要負責的是電路的硬件部分設計和協助另一名隊員完成軟件程序的設計。2015年9月12日上午8:00,賽題在網站上發出,經過短暫的討論,我們選擇了(F題)數字頻率計。
在比賽過程中讓我印象比較深刻隊員的是熊,他為了完成FPGA最小系統板的制作和軟件調試部分連續3個晚上都沒怎么睡覺,尤其是最后一個晚上連續通宵到凌晨6點半才微微休息了2個小時,在這點我很佩服她。
在比賽過程中,我應為仿真軟件經常卡斷和電腦卡機的原因,顯得有點急躁和不安,還是另外一名隊員蔡及時安慰和幫助了我,我才微微安下心來再度投入到作品的制作中去,最后我們相互配合,我在網上查閱資料確定好所選芯片然后設計出電路方案后由他負責在Proteus中仿真,然后我負責動手焊接調試。
盡管中途困難重重,但我們還是把作品實現了信號幅度范圍10mv-1V和頻率范圍50hz-50Mhz的測量且相對誤差基本小于0.0001,并且也能測量脈沖信號的占空比,數據顯示和刷新時間也符合要求。
雖然說最后測頻的時候出了點意外-FPGA控制板短路,導致比賽中途夭折,很遺憾,但是我們真的努力了、和拼了,所以我們不后悔。比賽已經完全過去了,但我們依然會繼續完善這個作品,爭取把題目所有的要求全部做出來。這一刻我們不為榮譽,只為青春和夢想而拼!
2.2 收獲
參加比賽的確需要很大的付出,同時也收獲了隊友間的信任,團隊協作能力、綜合素質能力的提高。
第一、初步具備了實踐開發能力。更深刻體會理論如何地聯系實際,怎么用理論指導實踐。在比賽中通過數據,弄懂原理,到電子市場買器件,之后進行仿真,綜合各電路的優點,組裝成自己的一個電路,最后調試,焊接制板。現在我學會了單片機,對一個任務,一般能通過努力把它解決。比如說比賽前30天制作一個能顯示萬年歷時間的時鐘,上網找數據,收集分析,然后設計電路和寫程序,最終通過單片機實現了功能。也就是說,真正做到“應用為本、學以致用”。這是自己的第一個收獲。
第二、極大提高芯片數據手冊的閱讀能力和實戰能力,剛開始過分依賴于仿真軟件,設計了幾個方案都是在Proteus中驗證結果,導致前期階段浪費了大量時間在仿真上,等最后電路焊好之后完全傻眼了,因為跟仿真結果完全不一樣。因此最后我們明白一個道理:理論永遠理論,只有真正通過實戰做出來,通過現象才能表明方案的正確性,不能過多依賴于虛擬的仿真。最后只能連夜改方案才把要求做出來了。由于比賽要用到大量以前沒用過的芯片,所以自己不得不獨立查找芯片資料并且閱讀研究,有時碰到英文資料也得讀下去,這使得自己芯片數據手冊的閱讀能力得到極大提高。
第三、我們還明白了團隊合作的重要性,任何事只有協調好團隊才能贏得雙贏,獲得最大的成就。團隊之間的交流也很重要,做信號放大與整形部分電路的和做控制顯示部分電路的隊員應該要加強交流,這樣才能弄清楚調試時問題出現的根源!第四、極大提高自學能力,比賽階段大部分用到的知識與技術都是課堂上從未有接觸到的,但是我們利用網上與書籍資源來學習,從而極大提高了自己的自學能力。
四天三夜不眠不休的比賽的過程雖然很辛苦,但也很難忘同時真的讓我們學習到很多東西,不僅僅是知識,經驗,還有團隊間的合作與大家為了同一個目標共同奮斗的默契。
第二篇:電子設計大賽心得
電子設計大賽心得
在短暫的大學時光中,總有難忘的青春與記憶。畫面定格在2013年的最后一個暑假,32天緊張有序的準備與磨礪,4天3夜的汗水與拼搏。經歷了挫折與快樂,質疑與堅持,無奈與渴望也讓我們對團隊合作精神有了深刻的理解,也使得各自的技術水平大幅度提高,2013的最后一個暑假,一個值得感謝的夏天。比賽前的準備
詩經中說“迨天之未陰雨,徹彼桑土,綢繆牖戶。”那么我們要做的就是“兵馬未動、糧草先行”。良好的準備,是比賽順利的最基礎的保障。
為了使這次比賽順利進行,分院領導充分重視準備階段的工作,為我們開放了通信實驗室,并提供了充足的電子元件、儀器儀表以及高速的網絡接口。這就方便了我們查閱與下載資料,可以通過焊接設備制作電路并通過儀器儀表進行各項參數的測試。
我們通過積極主動的與老師溝通,最終將準備階段分為三個部分:資料收集階段,基礎訓練與電路模塊制作與模擬比賽階段等。
1.1 資料收集階段
第1—5天,資料收集階段。
資料收集階段包括:基礎電路收集、歷屆賽題收集、基礎元器件收集(購買)。通過資料的收集與理論課堂上所學的知識相融合,加深對電路理論知識的理解,也通過對元器件的拼裝以實現硬件的正常工作,并最終達到“應用為本、學以致用”的目的。
小組共三名同學,應分別選擇自己特長的部分進行資料查閱等工作,勤交流,最后整合成一份完整的資料。1.1.1 基礎電路收集部分
除需要熟練掌握橋式整流電路、電源濾波電路、信號濾波電路、微分/積分電路、共射極放大電路、共集電極放大電路、二極管穩壓電路、串聯穩壓電路、差分放大電路、場效應管放大電路、選頻放大電路、運算放大電路、差分輸入運算放大電路、電壓比較電路、RC振蕩器、LC振蕩器以及功率放大電路等20個基礎電路外,還應該掌握常用芯片的作用與引腳定義。1.1.2 歷屆賽題收集
收集歷屆賽題、論文的不但是為下一步分析做積累,也是從中為下一步選題重點致命方向。電子設計大賽的題目一般有五類方向,信號類,電源類,自動類,通信類,控制類。通過與老師的溝通,再結合小組乘員實力,初步選擇了通信類和控制類作為以后重點的訓練目標。1.1.3 基礎元器件購買
元器件是電路的基礎,因此在備件時出應參考大賽說明書上的指定或推薦元器件外,更應結合每種電路的特點,除電阻、電容和電感外針對性選擇元器件,并對重要芯片選取出替代芯片,以備不時之需。
1.2 基礎訓練與電路模塊制作
將三個人的資料整合在一起,并要做到人手一份,以遍查閱。此時,小組成員內部也應完成各自分工,例如硬件電路的設計與制作、軟件編程、緊急采購元器件與論文編寫等不同工作要齊頭并進,盡量避免“短板效應”狀況的發生。
當上述問題均已解決后,我們小組進入了第二階段。1.2.1 基礎訓練
第6—10天,進入到基礎訓練階段后,覺得壓力大了許多。在本次比賽中,我主管的是電路圖的繪制與電路硬件的設計工作。所以,在基礎訓練過程中,我主要加深自己使用模擬軟件Altium Designer13.3.4版本軟件的電路設計能力,以及電路圖的繪制。通過使用仿真軟件進行仿真,測試要求達到設計指標或設計規定時,進行硬件電路的焊接和測試。經過5天的“魔鬼”式訓練,再加上有在課程實訓和課外科技團隊的基礎,雖不敢說自己電路的設計能力達到爐火純青,但也算是登堂入室。對比賽也更加渴望,同時自己和另外兩名隊友技術也都有了不同程度的提高,對參加比賽信心大增。1.2.2 電路模塊制作
第11—15天,在通過對歷年賽題的研究,以及老師的指導。我們小組開始進行電路模塊的制作,初步制作了A/D模塊,電壓比較器模塊,功率放大模塊,單片機最小系統,LCD1602顯示模塊等模塊,為比賽時發生意外的情況做了一道“保險”。
1.3 模擬比賽
第16—24天,模擬比賽是鍛煉我們團隊協作能力與考察我們的電路設計能力的最好的方式,這樣我們可以直觀的了解自己的缺點,并在以后的訓練中加以改進。
1.3.1 第一次模擬比賽
第一次模擬比賽我們選擇的題目是2012年TI杯的E題:聲音定位系統的設計與實現。通過兩天一夜的硬件電路設計,與硬件焊接工作,基本完成硬件電路。首先,根據題目要求提取要求設計濾波器的參數,利用filterlab軟件工具設計出濾波器的電容電阻值,然后再根據題目給出的條件計算出帶寬增益積等參數選擇合適的放大器,這一步非常重要,放大器一旦選錯就前功盡棄。在選放大器之前,我們可以先考慮學院現有的放大器,在網上把他們的芯片資料全找出來,認真的讀取,特別關注他們的參數極限值,帶寬增益積,還有芯片手冊上配置的參數圖(這一步要在培訓期間就做好)。如果學院沒有符合要求的放大器,就只能在網上搜,另外電賽期間也會有電子產品的公司來推廣他們的產品,到時也可以咨詢一下。
選好運算放大器后就開始Altium Designer13.3.4仿真,這一步主要是要熟悉Altium Designer13.3.4仿真軟件的用法,用軟件仿真的結果一般都很完美,但理論和實際還是有差距的。但我并不是說仿真沒用,其實我每次都是把仿真的好了的電路圖交給另一組員去畫板的,而且有些不用調試效果就很好了。另外,為了方便調試,建議同學們以后做低通濾波器是,部分電阻用電位器代替。
待板子做好后,就可以開始調試了,首先說明一下調試的幾個關鍵,第一,要熟練掌握各種儀器的用法,比如示波器的常見的幾個用法,顯示波形有三種方式,直流,交流,接地這三類的聯系與區別,怎么利用示波器調出信號的波紋電壓,怎么遠距離使用示波器探頭等等。第二,要注意各元器件的極限值。培訓期間,我幫另一組調試電路時沒怎么注意電容的最大耐壓值,結果不禁意間爆了二個電容。還有一次記錯了芯片的最大耐壓值,結果裂了一塊芯片,當時老師都被振住了,專門過來幫忙檢測錯誤。其實這些都是低級錯誤,只要細心一些就可避免。
如果是做我這方面的,有幾點建議和提醒。設計電路不要太局限,多看一些這個方面的資料。舉個例子,我們平時接觸的給運算放大器供電時要么是單電源,要么是正負電源絕對值一樣的雙電源供電,也可以有這種情況,雙電源供電時正電源是+12V,負電源卻只是-5V。此外,模電課本上有很多實用的電路平時可以嘗試著做做,比如加法器電路,反相器電路,信號發生器電路(正弦波,三角波,方波的)電路,書后面提到的設計電源的電路等。這些都是基礎,一定要做好。測試時還規定了使用的儀器,不能使用有存儲,記憶功能的儀器,電賽期間我們一直使用的是帶有記憶功能的示波器,然后到了測評現場,讓我們重新使用一臺無記憶功能的示波器,當時不怎么熟悉這個無記憶功能的示波器,調試時就有點問題。還有就是LM393N芯片做比較器時帶負載能力不是很強,這時就要加反相器以提高負載能力,這還是通過老師提醒之后才想到的。
在經過緊張的調試之后,終于可以在顯示屏幕上顯示出聲源的坐標了。1.3.2 第二次模擬比賽
第二次模擬比賽我們選擇了某屆電子設計大賽題目:自動水溫控制系統。第二次進行模擬比賽我們小組就顯得十分默契了,我主管硬件電路設計與電路圖繪制,一名隊員主攻C語言編程,另一名同學在購買缺少的元件,并最終完成論文的編寫。
雖然在設計中也遇到了些許小問題,例如加熱器要求電壓過高,我們使用加裝電磁繼電器解決了該問題,且對系統效果無明顯影響。使得第二次模擬比賽的效果較第一次好了許多。比賽過程與收獲
2.1 比賽過程
參加比賽的確需要很大的付出。四天三夜,在我們的眼中有的只是努力,拼搏,不服輸。在比賽中,我主要負責的是電路的硬件部分設計和電路圖的繪制。2013年9月7日上午8:00,賽題在網站上發出,經過短暫的討論,我們選擇了紅外光傳送裝置。
在經過兩個小時在Altium Designer13.3.4軟件上的設計元仿真,基本完成電路圖的繪制與硬件電路的設計。
2013年9月7日下午4:00,對于我,是一個難以忘記的時刻,因為這個時候,紅外光收發模塊可以正常工作了,使我不由得信心大增,組員們也興奮不已。或許,是進行的太順利,連上帝都嫉妒我的好運氣。對于測試單片機與電路整體調試時,隊友不小心接反了電源,導致LM386及外圍電容燒毀,使得前段時間的工作功虧一簣。
我的工作量驟然上升,在之后的三天三夜,我只得加倍努力,再次進行緊張的硬件焊接,中間經歷了三極管燒毀和缺少LM386的情況下,再次將電路焊接完成,只不過因為元器件質量不如前面的批次,導致波形有時會有失真。但重新制作時間已經來不及了,只好將功率放大倍數減小。從而使硬件電路工作正常。
期間,感謝領導和老師們的關愛,給我們比賽的隊員買水,在外邊殷勤的期盼,在這里感謝領導和老師的鼓舞。
2.2 收獲
參加比賽的確需要很大的付出,這次比賽的收獲不是獲得獎項,而是收獲老師的指導、隊友間的信任,自己團隊能力、綜合素質能力的提高。
第一、初步具備了實踐開發能力。更深刻體會理論如何地聯系實際,怎么用理論指導實踐。在比賽中通過數據,弄懂原理,到電子市場買器件,之后進行仿真,綜合各電路的優點,組裝成自己的一個電路,最后調試,焊接制板。現在我學會了單片機,對一個任務,一般能通過努力把它解決。比如說前幾周制作一個能跟蹤軌跡的智慧小車,上網找數據,匯集,通過單片機實現了這功能。也就是說,真正做到“應用為本、學以致用”。這是自己的第一個收獲。
第二、極大提高自學能力與解決問題的能力 電院院長楊仁剛說:“參加電子設計大賽,對同學們來說是一次徹底的素質培養,能極大的鍛煉同學們解決實際問題的能力。”自學的能力有了大幅度提高,從菜鳥變天鵝,或許從這里開始。
第三、提高了團隊意識 比賽三個人為一組,我們團結協作,分工明確,互相促進而發展,比賽時我基礎較好,設計基本電路,另一同學焊接調試技術過硬,還有一個知識面廣,知道如何選用好的器件,如何寫好報告書,總攬全局,沒有同學的配合,根本不可能圓滿地完成任務。其中取得的經驗,使我更加出色的擔任電子協會競賽部部長,在電子協會里創造了相互學習的環境,大四培訓大三的,大三培訓大二的,大二培訓大一的,如此形成人才梯隊,這樣每一次比賽都有一批訓練有素的隊伍。在這種環境里,自己碰到問題時,別人往往能給自己很大的啟發。比如比賽我在調試實現頻率步進的實驗時,調試了3個小時都弄不出來,同學提醒了一句,會不會接地有問題,我馬上得到啟發,結果很快解決了問題。第四、加強了創造的欲望、信心和勇氣 這次比賽我們學校的成績比北大的強兩倍,跟北航比也不相上下,從一開始的拿不到獎,到現在的一年參賽的十個組同時獲獎。這并不是一朝一夕所達到的,十多年來,我們學校一直堅持參加電子設計大賽,不畏挫折與困難,在校教務處、學院、老師和同學的共同努力下,經過多年的經驗積累才換來了今天的成功。北航、北大實力比農大強的多,但只要肯努力,并不比別人差。我們組是這次比賽最特殊的,三個隊員都由大二的組成。其它的隊都有兩個大三帶一個大一的,我們并沒有失落,任何時候都樂觀、積極、向上。老師也給了我們很大的鼓勵。最后取得好成績。
信息與控制學院院長劉平教授在講述電子設計大賽成功背后的故事時說:“信息與控制學院凡是參加過電子設計大賽、挑戰杯等此項賽事的同學,由于具備了出色的實踐能力、動手能力和創新意識,畢業后能很快的融入到公司企業的工作當中去,所以容易受到用人單位的青睞而被錄用。因為,夢想成就輝煌”希望院里把培養學生的動手能力、創新能力及實踐能力放在教書育人工作的首位。鼓勵同學積極參加類似電子設計大賽、數學建模、機械設計大賽這類真正檢驗同學分析解決問題能力的比賽,并為參加這類競賽的選手們提供全方位的支持,并每年從院長基金中拿出一部分用來獎勵有突出貢獻的師生,為同學們的科技創新提供資金支持,在信息與控制學院教學樓專門開房多間創新實驗室,并配備了大量實驗器材,供電子協會同學學習交流用。
電子設計大賽雖然歷時只有一個月左右的時間,但是對我的鍛煉卻很大。我覺得參加電子設計大賽雖然在整個過程中會感覺很累,但是很有意義,而且我們在大學里能有幾次機會參加這種比賽呢,抓住機會,把握生活。
第三篇:全國電子設計大賽新聞稿
電力學院首獲全國電子設計大賽寧夏賽區本科組一等獎
“瑞薩杯”2017全國大學生電子設計競賽于8月9日上午8點在寧夏大學舉行,本次大賽共有66支參賽隊伍,其中我校派出兩個隊,經過四天激烈角逐,我校學子頂住壓力擊敗其他本科高校最終獲得兩個團體一等獎的好成績,這也是我校建校以來首次獲得此殊榮。
優異的成績離不開老師和學生的辛勤付出,對于從未參加過全國性比賽的學生來說,也是一種極大的挑戰。本次大賽學院領導高度重視,為大賽提供了全方位的后勤保障。張東升、張志剛、王曉明、陸淑勤四位老師利用假期時間全程陪伴指導,隊員們近2個月的刻苦學習終結碩果。
本屆大學生電子設計競賽是面向我區本專科在校大學生的科技活動,目的在于促進電子信息類相關專業及課程的建設,引導教師在教學中更加注重培養學生創新能力、協作精神,加強學生動手能力的培養和工程實踐的訓練,提高學生針對實際問題進行電子線路設計、電子裝置制作的綜合能力,吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,為優秀人才脫穎而出創造條件。激發當代大學生自主創新的熱情,同時進一步落實我校實踐育人的教學方針,培養和提升大學生的創造精神、創新意識和創業能力,以實踐深化理論的培育目標。
這次大賽的成績說明我校學子們已經具備了良好的創新能力,也有效驗證了我校師生的專業技能水平,充分展現了我校應用型人才培養的成果。同時也希望我校學子們能夠再接再厲,再創輝煌!
第四篇:2009年全國電子設計大賽題目全集
光伏并網發電模擬裝置(A題)【本科組】
一、任務
設計并制作一個光伏并網發電模擬裝置,其結構框圖如圖1所示。用直流穩壓電源US和電阻RS模擬光伏電池,US=60V,RS=30Ω~36Ω;uREF 為模擬電網電壓的正弦參考信號,其峰峰值為2V,頻率fREF為45Hz~55Hz;T為工頻隔離變壓器,變比為n2:n1=2:
1、n3:n1=1:10,將uF作為輸出電流的反饋信號;負載電阻RL=30Ω~36Ω。
二、要求 1.基本要求
(1)具有最大功率點跟蹤(MPPT)功能:RS和RL在給定范圍內變化時,使,相對偏差的絕對值不大于1%。
(2)具有頻率跟蹤功能:當fREF在給定范圍內變化時,使uF的頻率fF=fREF,相對偏差絕對值不大于1%。
(3)當RS=RL=30Ω時,DC-AC變換器的效率≥60%。(4)當RS=RL=30Ω時,輸出電壓uo的失真度THD≤5%。(5)具有輸入欠壓保護功能,動作電壓Ud(th)=(25±0.5)V。(6)具有輸出過流保護功能,動作電流Io(th)=(1.5±0.2)A。2.發揮部分
(1)提高DC-AC變換器的效率,使≥80%(RS=RL=30Ω時)。(2)降低輸出電壓失真度,使THD≤1%(RS=RL=30Ω時)。
(3)實現相位跟蹤功能:當fREF在給定范圍內變化以及加非阻性負載時,均能保證uF與uREF同相,相位偏差的絕對值≤5°。
(4)過流、欠壓故障排除后,裝置能自動恢復為正常狀態。(5)其他。
三、說明
1.本題中所有交流量除特別說明外均為有效值。2.US采用實驗室可調直流穩壓電源,不需自制。
3.控制電路允許另加輔助電源,但應盡量減少路數和損耗。4.DC-AC變換器效率,其中。5.基本要求(1)、(2)和發揮部分(3)要求從給定或條件發生變化到電路達到穩態的時間不大于1s。
6.裝置應能連續安全工作足夠長時間,測試期間不能出現過熱等故障。7.制作時應合理設置測試點(參考圖1),以方便測試。
8.設計報告正文中應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結果用附件給出。
聲音導引系統(B題)【本科組】
一、任務
設計并制作一聲音導引系統,示意圖如圖1所示。
圖中,AB與AC垂直,Ox是AB的中垂線,O'y是AC的中垂線,W是Ox和O'y的交點。聲音導引系統有一個可移動聲源S,三個聲音接收器A、B和C,聲音接收器之間可以有線連接。聲音接收器能利用可移動聲源和接收器之間的不同距離,產生一個可移動聲源離Ox線(或O'y線)的誤差信號,并用無線方式將此誤差信號傳輸至可移動聲源,引導其運動。可移動聲源運動的起始點必須在Ox線右側,位置可以任意指定。
二、要求 1.基本要求
(1)制作可移動的聲源。可移動聲源產生的信號為周期性音頻脈沖信號,如圖2所示,聲音信號頻率不限,脈沖周期不限。
(2)可移動聲源發出聲音后開始運動,到達Ox線并停止,這段運動時間為響應時間,測量響應時間,用下列公式計算出響應的平均速度,要求平均速度大于 5cm/s。
(3)可移動聲源停止后的位置與Ox線之間的距離為定位誤差,定位誤差小于3cm。(4)可移動聲源在運動過程中任意時刻超過Ox線左側的距離小于5cm。(5)可移動聲源到達Ox線后,必須有明顯的光和聲指示。(6)功耗低,性價比高。2.發揮部分
(1)將可移動聲源轉向180度(可手動調整發聲器件方向),能夠重復基本要求。(2)平均速度大于10cm/s。(3)定位誤差小于1cm。
(4)可移動聲源在運動過程中任意時刻超過Ox線左側距離小于2cm。
(5)在完成基本要求部分移動到Ox線上后,可移動聲源在原地停止5s~10s,然后利用接收器A和C,使可移動聲源運動到W點,到達W點以后,必須有明顯的光和聲指示并停止,此時聲源距離W的直線距離小于1cm。整個運動過程的平均速度大于10cm/s。(6)其他。
三、說明
本題必須采用組委會提供的電機控制ASSP芯片(型號MMC-1)實現可移動聲源的運動。在可移動聲源兩側必須有明顯的定位標志線,標志線寬度0.3cm且垂直于地面。誤差信號傳輸采用的無線方式、頻率不限。可移動聲源的平臺形式不限。
可移動聲源開始運行的方向應和Ox線保持垂直。不得依靠其他非聲音導航方式。
移動過程中不得人為對系統施加影響。接收器和聲源之間不得使用有線連接。
寬帶直流放大器(C題)【本科組】
一、任務
設計并制作一個寬帶直流放大器及所用的直流穩壓電源。
二、要求 1.基本要求
(1)電壓增益AV≥40dB,輸入電壓有效值Vi≤20mV。AV可在0~40dB范圍內手動連續調節。
(2)最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥2V,輸出信號波形無明顯失真。(3)3dB通頻帶0~5MHz;在0~4MHz通頻帶內增益起伏≤1dB。(4)放大器的輸入電阻≥50,負載電阻(50±2)。(5)設計并制作滿足放大器要求所用的直流穩壓電源。2.發揮部分
(1)最大電壓增益AV≥60dB,輸入電壓有效值Vi≤10 mV。
(2)在AV=60dB時,輸出端噪聲電壓的峰-峰值VONPP≤0.3V。(3)3dB通頻帶0~10MHz;在0~9MHz通頻帶內增益起伏≤1dB。
(4)最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥10V,輸出信號波形無明顯失真。
(5)進一步降低輸入電壓提高放大器的電壓增益。
(6)電壓增益AV可預置并顯示,預置范圍為0~60dB,步距為5dB(也可以連續調節);放大器的帶寬可預置并顯示(至少5MHz、10MHz 兩點)。(7)降低放大器的制作成本,提高電源效率。(8)其他(例如改善放大器性能的其它措施等)。
三、說明
1.寬帶直流放大器幅頻特性示意圖如圖1所示。
負載電阻應預留測試用檢測口和明顯標志,如不符合(50±2)的電阻值要求,則酌情扣除最大輸出電壓有效值項的所得分數。
3.放大器要留有必要的測試點。建議的測試框圖如圖2所示,可采用信號發生器與示波器/交、直流電壓表組合的靜態法或掃頻儀進行幅頻特性測量。
無線環境監測模擬裝置(D題)【本科組】
一、任務
設計并制作一個無線環境監測模擬裝置,實現對周邊溫度和光照信息的探測。該裝置由1個監測終端和不多于255個探測節點組成(實際制作2個)。監測終端和探測節點均含一套無線收發電路,要求具有無線傳輸數據功能,收發共用一個天線。
二、要求 1.基本要求(1)制作2個探測節點。探測節點有編號預置功能,編碼預置范圍為00000001B~11111111B。探測節點能夠探測其環境溫度和光照信息。溫度測量范圍為0℃~100℃,絕對誤差小于2℃;光照信息僅要求測量光的有無。探測節點采用兩節1.5V干電池串聯,單電源供電。
(2)制作1個監測終端,用外接單電源供電。探測節點分布示意圖如圖1所示。監測終端可以分別與各探測節點直接通信,并能顯示當前能夠通信的探測節點編號及其探測到的環境溫度和光照信息。
(3)無線環境監測模擬裝置的探測時延不大于5s,監測終端天線與探測節點天線的距離D不小于10cm。在0~10cm距離內,各探測節點與監測終端應能正常通信。2.發揮部分
(1)每個探測節點增加信息的轉發功能,節點轉發功能示意圖如圖2所示。即探測節點B的探測信息,能自動通過探測節點A轉發,以增加監測終端與節點B之間的探測距離D+D1。該轉發功能應自動識別完成,無需手動設置,且探測節點A、B可以互換位置。
(2)在監測終端電源供給功率≤1W,無線環境監測模擬裝置探測時延不大于5s的條件下,使探測距離D+D1達到50cm。
(3)盡量降低各探測節點的功耗,以延長干電池的供電時間。各探測節點應預留干電池供電電流的測試端子。(4)其他。
三、說明
1.監測終端和探測節點所用天線為圓形空芯線圈,用直徑不大于1mm的漆包線或有絕緣外皮的導線密繞5圈制成。線圈直徑為(3.4±0.3)cm(可用一號電池作骨架)。天線線圈間的介質為空氣。無線傳輸載波頻率低于30MHz,調制方式自定。監測終端和探測節點不得使用除規定天線外的其他耦合方式。無線收發電路需自制,不得采用無線收、發成品模塊。光照有無的變化,采用遮擋光電傳感器的方法實現。
2.發揮部分須在基本要求的探測時延和探測距離達到要求的前提下實現。
3.測試各探測節點的功耗采用圖2所示的節點分布圖,保持距離D+D1=50cm,通過測量探測節點A干電池供電電流來估計功耗。電流測試電路見圖3。圖中電容C為濾波電容,電流表采用3位半數字萬用表直流電流檔,讀正常工作時的最大顯示值。如果D+D1達不到50cm,此項目不進行測試。
4.設計報告正文中應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。
電能收集充電器(E題)【本科組】
一、任務
設計并制作一個電能收集充電器,充電器及測試原理示意圖如圖1。該充電器的核心為直流電源變換器,它從一直流電源中吸收電能,以盡可能大的電流充入一個可充電池。直流電源的輸出功率有限,其電動勢Es在一定范圍內緩慢變化,當Es為不同值時,直流電源變換器的電路結構,參數可以不同。監測和控制電路由直流電源變換器供電。由于Es的變化極慢,監測和控制電路應該采用間歇工作方式,以降低其能耗。可充電池的電動勢Ec=3.6V,內阻Rc=0.1Ω。
二、要求
1、基本要求
(1)在Rs=100Ω,Es=10V~20V時,充電電流Ic大于(Es-Ec)/(Rs+Rc)。(2)在Rs=100Ω時,能向電池充電的Es盡可能低。
(3)Es從0逐漸升高時,能自動啟動充電功能的Es盡可能低。
(4)Es降低到不能向電池充電,最低至0時,盡量降低電池放電電流。(5)監測和控制電路工作間歇設定范圍為 0.1 s~5s。
2、發揮部分
(1)在Rs=1Ω,Es=1.2V~3.6V時,以盡可能大的電流向電池充電。(2)能向電池充電的Es盡可能低。當Es≥1.1V時,取Rs =1Ω; 當Es<1.1V時,取Rs =0.1Ω。
(3)電池完全放電,Es從0逐漸升高時,能自動啟動充電功能(充電輸出端開路電壓 >3.6V,短路電流>0)的Es盡可能低。當Es≥1.1V時,取Rs =1Ω;當Es<1.1V時,取Rs=0.1Ω。
(4)降低成本。(5)其他。
數字幅頻均衡功率放大器(F題)【本科組】
一、任務
設計并制作一個數字幅頻均衡功率放大器。該放大器包括前置放大、帶阻網絡、數字幅頻均衡和低頻功率放大電路,其組成框圖如圖1所示。
二、要求 1.基本要求
(1)前置放大電路要求:
a.小信號電壓放大倍數不小于400倍(輸入正弦信號電壓有效值小于10mV)。b.-1dB通頻帶為20Hz~20kHz。c.輸出電阻為600。
(2)制作帶阻網絡對前置放大電路輸出信號v1進行濾波,以10kHz時輸出信號v2電壓幅度為基準,要求最大衰減≥10dB。帶阻網絡具體電路見題目說明1。
(3)應用數字信號處理技術,制作數字幅頻均衡電路,對帶阻網絡輸出的20Hz~20kHz信號進行幅頻均衡。要求: a.輸入電阻為600。
b.經過數字幅頻均衡處理后,以10kHz時輸出信號v3電壓幅度為基準,通頻帶20Hz~20kHz內的電壓幅度波動在1.5dB以內。2.發揮部分
制作功率放大電路,對數字均衡后的輸出信號v3進行功率放大,要求末級功放管采用分立的大功率MOS晶體管。
(1)當輸入正弦信號vi電壓有效值為5mV、功率放大器接8電阻負載(一端接地)時,要求輸出功率≥10W,輸出電壓波形無明顯失真。
(2)功率放大電路的-3dB通頻帶為20Hz~20kHz。(3)功率放大電路的效率≥60%。(4)其他。
三、說明
1.題目基本要求中的帶阻網絡如圖2所示。圖中元件值是標稱值,不是實際值,對精度不作要求,電容必須采用鋁電解電容。
2.本題中前置放大電路電壓放大倍數是在輸入信號vi電壓有效值為5mV的條件下測試。3.題目發揮部分中的功率放大電路不得使用MOS集成功率模塊。4.本題中功率放大電路的效率定義為:功率放大電路輸出功率與其直流電源供給功率之比,電路中應預留測試端子,以便測試直流電源供給功率。
5.設計報告正文中應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。
第五篇:全國電子設計大賽會議總結
全國大學生電子設計競賽指導教師培訓總結匯報
為了總結交流電子設計競賽的工作經驗,提高各高等院校對電子設計競賽的指導能力的基礎,推動全國高校電子信息類專業的課程體系、課程內容和實踐教學改革工作,中國電子教育學會于2016年4月15日-19日在長沙,舉辦了“2016年大學生電子設計競賽指導教師培訓暨電子信息類專業教學改革研討會”。為了加快提升教師指導學生參加大學生電子設計大賽的能力,我校機械與電子工程學院選派了XXX、XXX兩名教師參加了此次培訓會。會上,兩位老師認真聽取了全國大學生電子設計競賽組委成員、北京理工大學命題專家羅偉雄教授、哈爾濱工業大學蔡惟錚教授、湖北省電子大賽組委會委員兼專家組組長趙茂泰教授等專家的精彩報告,并與各位專家和其他院校教師就電子競賽指導工作和電子信息類專業教學改革等內容進行了深入交流和探討。通過參加此次培訓會我們受益匪淺,現將會議主要內容及感想總結匯報如下:
北京理工大學命題專家羅偉雄教授報告的主要內容為以下兩點。
一、如何培養學生參加競賽。1996年至今電子設計競賽內容主要由模擬電路,數字電路,計算機組成。模擬電路出題類型:線性部分-放大器(手寫板);非線性-振蕩(LC諧振放大器),調制解調(接收機),功率放大(射放,發射機)。其中放大器的設計制作是最基本的功能,其主要指標為動態范圍:主要指放大器能正常工作時輸入的最大信號比最小信號(關注的是信噪比,小信號是相對于噪聲大小而已);由于儀器設備的限制,因為最小信號是決定噪聲大小;而現在各校無噪聲測試設備。因此這幾年的題目只能在增益和帶寬上做文章。放大器是模擬電路基本電路但不能單獨出題,結合應用來出題,頻率不能超過120MHz。放大器出題方向:如A/D的前端;示波器的前置放大器,其他種類放大器,(備注:儀器運放組,題目訓練方向為示波器和頻譜儀)模擬鎖相環路:可用為信號提純,制作一頻率合成器,作為信號源,制作一高靈敏度的接收機,又稱鎖相接收(備注:熟練使用模擬PLL和數字PLL,重點模擬PLL的訓練)模擬乘法器:作為頻率變換電路,調幅與解調(檢波),混頻電路,鑒相電路(備注:發射機和接收機,無線通訊和頻譜儀為主要訓練方向)。數字電路最基本的電路:FPGA應用是每個參賽的同學必須要熟練的掌握和運用,這樣可以對付一切數字系統。(備注:訓練參加電設的學生,主要參賽為大
三、大四學員,必須熟悉使用STM32,FPGA和模擬電路設計)。直接數字式頻率合成器(DDS):(備注:題目案例信號源和頻譜儀)。計算機方面的訓練為單片機的使用和信號處理及通訊。
二、對今后出題的看法。
1、兩個方向要堅持:頻率不再提高,偏向應用;不再單獨設置運放題目。
2、要堅持以弱電為主,兼顧控制類和強電類;
3、加強對現有教學情況的引導;
4、加強對基本內容向應用方向引導,例如放大器的問題;
5、綜合測試方向要堅持,加大擠水分的力度;還是以簡單數模混合系統為主;
6、放大器不能再單獨出題;
7、控制類要加多傳感器的運用,適當做些定量的工作。
武漢大學命題專家趙茂泰教授報告的主要內容是以儀器類賽題為例進行競賽分析。
1.電賽命題及其特點
性質:全國大學生電子設計競賽是由教育部主辦的學科競賽之一。
目標:以競賽為載體,促進教育改革,尤其是實踐教學和教學內容的改革;倡導理論聯系實際的學風;培養學生的創新能力。
措施:全國統一命題(指揮棒)是主要措施之一。
引導作用:每年正式命題之前,全國專家組都要在王越院士的指導下,本著“與時俱進”的精神,對命題方向及內容進行多次認真的討論。
命題范圍、類型:
以模擬和數字電路應用技術為基本內容(涉及模-數混合電路、單片機、嵌入式系統、可編程器件等)。命題應該是一個具備一定功能的電子系統,可以不是一個完整的產品。難度與本科畢業設計的難度相當。共5~6題,每題側重于某一專業,以適應不同專業的學生選用。
命題特點:
強調軟硬結合,但以硬為主。必須涵蓋電子技術中的相關知識點(例各類放大器、振蕩器、變頻、調制解調等);必須具有可測試;兼顧趣味性。
評分體系包括功能和技術指標,主要是技術指標。為了拉開競賽成績的差距,某些技術指標的實現具有一定的難度。
命題內容“與時俱進”。為了糾正學生中普遍存在的“重數字,輕模擬”的傾向,從2007年起,命題內容中加強了模擬技術的成分。為了響應國家“節能減排”的政策,從2009年起,命題中普遍增加了“功耗、性價比”兩項技術指標。為了支持高校在教學中引入新的技術,從2009年起,最小系統允許使用DSP、嵌入式系統等MCU平臺;從2013年起,命題中又有兩個新亮點:
① 模擬電路頻率高端大幅度提升;
工程應用已經達到0.2THz,而高頻電路課程的最高頻率約30MHz,需要拉動。命題的帶寬已從06年的6MHz,攀升至15年的200MHz,實際評審結果良好。② 推出四旋翼飛行器方面的命題。
微型無人機已成為世界航天領域重要研究方向, 世界各高校對四旋翼飛行器的研究與應用非常活躍。雖然許多學校積累還不夠,這是一個方向!2.電賽培訓工作 賽前培訓的基本思路:
(1)制定一個以知識點為核心的(以不變應萬變)完整的培訓計劃。(2)訓練時間要予以保證(1.5年以上),注意系統性,注意循序漸進。(3)把基礎電子電路的訓練作為重點。
(4)熟練掌握單片機最小系統,否則系統不能工作(會用為止)。(5)重點掌握好各類基本電路及可編程器件的應用技術(主要培訓內容)。(6)在以上訓練的基礎上,選擇2~3個以上的專業方向
不要過度強調專業方向要把電子技術應用作為必選方向之一。儀器類題目培訓的幾個要點:(1)電子儀器種類繁多,但從學習的角度,只要掌握好以下4類基本儀器的原理,其他類型電子儀器的設計便不會存在大的障礙。
電壓測量類儀器
時間頻率測量儀器
信號發生器
數字示波器
(2)若能較好地掌握這4類典型電子儀器的設計,在電賽或在今后工作中遇到電子儀器設計課題時,只要分析課題的特殊要求,再學習一些相關知識,就能很快地進入設計狀態。
(3)電子儀器的價值由各項技術指標的優良程度決定;競賽的評分體系也是以技術指標的完成程度來評價。準確理解電子儀器各項指標是做好設計的關鍵。
(4)電子儀器含多項技術指標,其中最核心的是測量誤差,其他技術指標基本上都與測量誤差有關。對于許多測量來講,測量工作的價值幾乎全部取決于它的準確程度。
(5)在進行電子儀器設計時,必須對各項技術指標(尤其是測量誤差)進行認真地分析,然后對指標進行分配,并在此基礎上認真選擇各個部件的核心芯片。(6)儀器類賽題是電子設計競賽中出現最多的一類賽題,并且其他類賽題中也經常包含有電子測量的內容。
(7)電子儀器主要用于測試其它電子系統的性能指標,因此,電子儀器對技術指標的要求相對更加嚴格。
(8)基本電路的設計是儀器設計的基礎。儀器類賽題的設計最終往往會化解成為一些基本電子電路的組合,因此電子儀器類賽題的訓練一定要建立在基本電路設計訓練的基礎上。
3.相關賽題分析
——— 以2014年“鎖定放大器的設計”為例
在2012年、2014年16省TI杯電子競賽中,命題組出了“微弱信號放大器”和“鎖定放大器的設計”兩個相關的賽題。該題知識點豐富,可以作為一個很好的賽前培訓題。
內容:
(1)題意及考點
(2)鎖定放大器設計要點
(3)實際測評結果分析(1)題意及考點
任務:設計制作一個用來檢測微弱信號的鎖定放大器
微弱信號:是指信噪比較差的信號(微弱相對噪聲而言)。
鎖定放大器:能提取深埋在噪聲中微弱信號的一種特殊的放大器。(條件:要求被測信號與參考信號同頻)
核心問題:相關檢測(相敏檢波器及低通濾波器)被測信號必須與參考信號同頻;
噪聲與被測信號同頻又同相的概率很小,因而能濾除噪聲;
不僅對相位θ敏感,對VS和Vr也敏感。既可用于鑒相,也可用于鑒幅(1)題意及考點
考點2:考察學生能否在現有模電知識的基礎上,快速掌握微弱信號檢測原理的能力。(同時強調理論的重要性)。應該認真研讀《微弱信號檢測》(高晉占)一書相關章節,只有在理論的指導下進行設計,才能出現高水平的作品。許多制作優良的作品,因為對相關檢測技術與理論理解不夠準確,使作品未能達到預定要求。
考點3:考察學生運用所學知識靈活處理具體專業問題的能力 例如,在信號幅度動態范圍的處理,衰減器衰減系數的 確定,以及交流放大器等的設計中,一些作品僅因為一些細節問題處理不當,影響整個作品未能達標。
(2)鎖定放大器設計要點:
相敏檢波器的設計
低通濾波器的設計
衰減器衰減系數的確定
交流放大器的設計
5.調試與測評
“調試”環節的重要性:
一個設計正確、制作良好的作品,必須經過認真的調試才能達到預定的技術指標。否則可能前功盡棄。
“測評”環節的重要性:
據了解,約半數學生在賽場的測評與原測試結果基本一致;
有相當比例的作品在賽場測評中沒有達到原有水平;也有極少數學生認為作品賽場測評效果比原測試效果好。
有部分作品沒有在規定的時間內完成預定的測試項目; 還有部分作品(包括部分高水平的作品)在現場燒毀; 亟待在賽前訓練中加強“測試技術水平”的訓練力度!
華中科技大學全國大學尹仕教授以全國大學生電子設計競賽培訓與管理模式的實踐為主題進行了報告,其主要內容總結如下:
1、賽前集訓與管理:模塊實體、測試軟件、文檔(電路圖、端口定義、工作條件、注意事項)三項必須齊備,各組員負責整理的模塊必需獲同組成員的驗證與認可。理論學習及技術儲備必須形成文檔,重要算法必須用軟件實現,并獲同組成員認可。各組整理擁有的各類元器件,并以清單的形式上傳至競賽服務器。根據“基本儀器和主要元器件清單”所列內容,結合自己培訓方向,做好設備與器件準備工作。
2、真題訓練管理分為設計制作、培訓指導、作品測評、小組總結。設計制作:周一8時至周五20時結束。培訓指導:方案講解,實訓答疑等。
作品測評:周六上午,評審小組評審設計報告及擬定測試方案,周六下午分組進行實物測試與現場提問,周六晚分方向進行培訓總結。
小組總結:周日各組召開小組總結會,并對作品驗收中出現的問題進行整改和完善
3、真題訓練管理
設計制作:周一8時至周五20時結束。培訓指導:方案講解,實訓答疑等。
作品測評:周六上午,評審小組評審設計報告及擬定測試方案,周六下午分組進行實物測試與現場提問,周六晚分方向進行培訓總結。
小組總結:周日各組召開小組總結會,并對作品驗收中出現的問題進行整改和完善
4、模擬訓練管理:
設計制作:周一8時公布模擬題,周五20時結束。培訓指導:學生自擬方案,實訓答疑等。
作品測評:周六上午,評審小組評審設計報告及擬定測試方案,周六下午分組進行實物測試與現場提問,周六晚分方向進行培訓總結。
小組總結:周日各組自行召開小組總結會,對作品驗收中出現的問題進行整改和完善。
5、封閉式培訓管理
設計制作:為期兩天(仿照模擬專題邀請賽),第一天8時公布題目,次日15時結束。
組織形式:全封閉、無指導、斷網。
作品測評:第二天15時結束后立即測試,晚上進行總結。
小組總結:第三天各組自行召開小組總結,并對作品驗收中出現的問題進行整改和完善。
6、綜合訓練管理
設計制作:為期一天(仿照綜合測試),8時公布題目,15時結束 組織形式:全封閉、無指導、斷網。
作品測評:15時結束后立即測試,晚上進行總結。小組總結:各小組自行總結。
7、元器件及設備管理
培訓所需儀器設備均由中心提供,每組一套基本測試設備(數字示波器、函數發生器、穩壓電源、萬用表各一臺),特殊設備共享,如RLC測試儀、失真度測試儀、無線電綜合測試儀。
培訓及競賽所需器件皆由中心提供,通用器件各組按需自取,貴重器件按需登記領取;缺少的器材隨時登記,由中心統一購買或經指導教師同意自行采購或網購。
8、后勤保障工作 競賽培訓后勤保障人員由兩部分人員組成:創新中心工作人員3名,面向中心大學一年級培訓學生招募20~30名的助管。其主要職責是:培訓元器件保障、設備保障、PCB制作、測評服務、培訓宣傳、競賽期間飲食保障等工作。中心工作人員實行7天工作制,助管實行3班制(值班時間:8:00—22:00)。備注:這點可以參考華中的方法,招募10個低年級學員作為助管,負責元器件保障,培訓管理,設備管理等。
9、輔導團隊
競賽培訓輔導團隊由3部分人員組成:
創新中心專職指導教師3名,中心面向全校聘請實踐教學經驗豐富、熱心競賽輔導的教師10名,面向中心畢業生招募15~20名助教。其主要職責是:培訓項目理論講授、專題講座,評審培訓作品報告、制訂作品測試方案、作品現場測試、主持作品總結會等工作。
備注:學習人員聘用,在制度上鼓勵,老師給與參賽指導經費和業績體現。學生給與助教聘用經驗和勞務補貼等。
10、校企合作
競賽培訓期間校企合作形式有:以冠名形式舉辦的夏令營(企業提供資助經費),以聯合實驗室形式提供器材,如ADI、TI、英飛凌聯合實驗室。
備注:參考并且與公司合作采購元器件等冠名宣傳。比如中科浩電,比如廊坊一些培訓機構等等。
11、賽期管理(1)選題管理
各組賽題選擇應在開賽當日上午確定,最遲不得超過6小時(14:00),且賽題選定后不得隨意更改賽題。
賽題方案確定后,應做好隊員的分工和作品進度安排。(2)設計管理
硬件電路的設計與制作、軟件模塊的設計與調試,二者之間應建立協商機制,如MCU、FPGA等器件的端口定義。
器件的選用應選擇本組用過或其他組用過的器件,慎選冷門、偏門器件及電路,同時應注意器件功耗和性價比。
充分利用集訓階段積累的模塊化硬件電路和軟件,減少制作時間。其他各組所選擇的賽題類型應盡量與本組集訓的培訓方向一致。
作品的設計與制作應有大局觀,各參賽隊應根據自身實力采用統一設計分布實施策略,應遵循競賽規律。硬件制作過程中參賽隊員不能急躁,應注意用電安全,通電前應檢查電源、電路板等,防止發生短路,燒毀元器件等事故。
參賽隊員應充分發揮團隊協作精神,如暫時空閑的隊員可為其他隊員提供元器件,編寫簡單的測試程序等工作。
(3)測試管理
模塊電路可以單獨調試,涉及軟件可由軟件人員提供測試代碼,或者硬件制作隊員編寫基本代碼,提供給軟件編寫人員。
作品應預留足夠的測試時間,以便及時發現硬件或者軟件上的問題。結果測試由隊員協調完成,力求熟練,穩定。在時間允許情況下,最好對結果進行多次的測試。
賽期最后一天下午,無論系統完成的程度如何,最好在17時前將作品的各個模塊固定在一塊板上。
控制組第二天下午、最遲第三天上午之前必須開始聯調、其他組第三天必須開始聯調。
(4)報告管理
原理圖設計必須使用電路圖設計軟件,方便列寫元器件清單,并利于后期的文檔編寫。同樣軟件框圖采用相關畫圖軟件制作。
文檔編寫完成后所有隊員必須仔細閱讀,及時發現文檔上的問題,杜絕出現理論錯誤。文檔的寫作在討論方案時就可以開始。
競賽文檔最好提前兩天寫,并留有一天時間對文檔進行修改。
文檔中“系統調試與指標測試”部分要在系統開始調試前寫好測試方法,測試數據表格,切勿在系統調試成功后再寫這部分。
文檔至少要提前2個小時打印。文檔打印后要檢查是否缺頁。
文檔測試部分一定要針對測試結果給予誤差分析。(5)其他建議
隊長應擔負起對比賽進程控制的責任,如若某模塊的調試連續兩、三個小時沒有進展應當機立斷更換實現方法。
比賽前兩天要保證休息時間,養足精力,以便在后期調試系統時能夠集中注意力,防止有短路、接錯線等意外發生。隊員的休息時間間隔開來,時刻保持有一到兩個隊員在工作,這樣能夠充分利用時間,利于發現問題。切忌過度熬夜。
比賽期間注意正常飲食,保持一個平常的心態。
做好突發事件的預案,如停電、隊員生病等突發事件的應對措施。賽前采購足量的速食食品。競賽現場的實驗桌面的水杯、飲料瓶務必隨手擰緊,避免勞困中發生意外。(6)賽區測試建議
測試允許參賽隊攜帶非可編程的備用器件。參賽隊如確需更換器件,更換前必須向測試老師說明。
每支參賽隊伍應自帶測試題目,當測試專家的測試方案與參賽隊的預設方案有分歧時,參賽隊可結合賽題提出質疑。
每支參賽隊伍應自帶作品報告,便于向測試專家解釋其作品實現原理及其正確性。
參賽隊測試前隊內應制定測試方案。測試方案應包括測試內容的預測,測試方法的學習,測試中突發事件的預案,測試中參測人員的分工,非可編程器件、測試儀器及電工工具的準備等內容。
測試中參測人員如果不熟悉測試儀器的使用,參測人員應主動向測試專家請教,押后測試的隊伍應抓緊時間在測試前了解測試設備的使用方法及測試內容。
參賽隊員應清晰了解測試專家所提測試問題之后再測試,切忌盲目測試。參賽隊員對測試專家提出的問題應耐心回答,切勿與測試專家發生爭執。測試中遇到問題測試隊員不要緊張,應冷靜分析測試中出現的各種現象。(7)賽后管理
各參賽隊應將培訓及競賽期間借用的設備及器件整理歸還,電路模塊及技術資料歸檔。
各參賽隊員應撰寫培訓及競賽總結。
進入復測的參賽隊應做好各項復測準備工作。
湖南工業職業技術學院劉德玉教授以競賽培養與管理為主題進行了匯報。
1、競賽管理
我院各級領導非常重視全國大學生電子設計競賽。(1)成立競賽領導小組
學院成立了全國大學生電子設計競賽領導小組,由負責教學副院長擔任組長,教務處副處長負責競賽組織工作。
(2)成立競賽指導小組
電氣工程系成立了由主任擔任組長的大學生電子設計競賽指導小組,負責賽前指導工作。
(3)激勵政策
學院設立了專項資金5萬元,購置電子元器件,指導老師的日常指導,確保大賽順利進行。
2、指導教師團隊 為了確保選手培訓質量,成立了大學生電子大賽工作小組,即賽前指導教師團隊,指定來有企業工作經歷、從事多年產品研發的教授為組長,安排非常有敬業精神、有能力、吃得苦的6位老師為輔組成專任教師團隊,負責競賽工作,包括:選手的選拔、培訓內容安排、賽前的培訓與指導等工作。競賽指導教師團隊,各有分工,又有合作,共同完成賽前的培訓任務。
3、人才選拔
搭建人才培養平臺。學院成立了科協,設立了“電子興趣小組”、“單片機興趣小組”等,學生經常開展科技活動及競賽活動,學院組織電子信息工程技術、電氣自動化技術、機電一體化技術等電子電氣類專業學生開展了“電子設計制作競賽”、“趣味電子設計大賽”、“電氣之星”、“機器人競賽”等科技活動及競賽活動,提高了學生參與性和積極性,培養了學生的團隊合作精神及吃苦耐勞的精神,尤其培養了學生的動手能力及知識的綜合運用能力,為全國大學生電子大賽儲備人才。學院提供專用培訓場地2個,培訓室常年可以保持人數在60人左右,提供萬用表、示波器、信號源、穩壓電源、恒溫烙鐵等常用器材,開放電子技術實訓室、單片機實訓室、PCB制作實訓等,方便培訓。每個專用培訓場地,有指導老師值班,解決學生出現的問題。
學院在賽前(比賽先年12月)組織電氣自動化技術、機電一體化技術、電子信息工程技術、汽車電子技術等電子電氣類相關專業舉行了大學生電子設計競賽選拔賽,激發學生的學習興趣和鉆研科學技術的熱情,促進了電子電氣類專業學生科技文化建設,以選拔賽為契機,進一步強化學生動手能力,提高綜合素質,培養更多的技術技能型人才,為全國大學生電子大賽做好準備。選拔30名學生進行集訓。
4、培訓管理
制定詳細的培訓方案。培訓開始前,指導教師結合前幾年競賽的經驗,經帶隊老師的多輪討論,制定詳細的培訓方案,采取分階段、按項目由易到難的遞進式培訓方式。
指導教師分方向指導:安排不同指導教師分別負責儀器儀表類題目、控制類題目、電源類題目。
學生也分類培訓:學生分為硬件設計方向,軟件設計方向、組織協調和文檔工作方向三類。
聯調能力:
學會模擬電路的單獨調試,必須軟件配合調試的準備好調試程序; 注重學生的作品聯調能力,判斷硬件還是軟件出現問題的能力; 高職學生理論基礎差,要注重文檔的收集、整理、歸納能力,不能出現原理上錯誤;
進行3次模擬實戰,注重學生的時間安排、團隊合作、項目方案的制定。最后,通過此次會議我們對其他高校的賽事組織,管理,分工,制度建設等方面都有所了解,深刻感覺人員管理,培訓課程等都急需人員參與,在正式的工作內容以及賽事績效管理制度上和資金上都需要相關部門的支持。同時需要集中精力專注于自己領域,技術培訓和指導工作,賽事管理、賽事組織、賽事培訓管理需要學校其他部門提供幫助。