全國電子設(shè)計大賽培訓(xùn)教程.ppt

2009年全國電子競賽培訓(xùn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)汪開燦2009年7月20日 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 主要內(nèi)容 PCB設(shè)計 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 1新建工程 sch文件 pcb文件 保存2新建schlib文件 制作元件3新建pcblib文件 制作封裝4繪制sch文件5給各元件標(biāo)號6update到PCB7擺放元器件8更改焊盤大小9連線10加淚滴 加地網(wǎng)等11導(dǎo)出 pcb文件 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 注意事項 1原理圖直觀 可讀性強2PCB設(shè)計走線盡量短 不要使用自動布線3注意自造封裝大小 不要產(chǎn)生錯誤4注意焊盤大小5注意每個芯片電源做好濾波措施6注意模擬地和數(shù)字地分開7注意地線盡量短而粗 減小EMI 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 謝謝 汪開燦實驗室 逸夫樓207室電話 mail wcc215 2009年全國電子競賽培訓(xùn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)汪開燦2009年7月20日 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 主要內(nèi)容 1單片機C語言編程2Mutisim軟件仿真3PSpice軟件仿真 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一單片機C語言編程 151單片機C語言舉例 includevoiddelay void voidmain void unsignedchardatai while 1 delay P1 i i voiddelay void inti for i 0 i 30000 i 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一單片機C語言編程 2數(shù)據(jù)類型 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 3存儲類型 一單片機C語言編程 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一單片機C語言編程 4中斷舉例 includesbitLIGHT P2 0 voidint0 void interrupt0using1 LIGHT LIGHT voidmain void EA 1 EX0 1 IT0 1 負跳沿觸發(fā)LIGHT 1 while 1 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一單片機C語言編程 5keil和proteus聯(lián)合仿真6Wave仿真器的用法751單片機程序下載方式8參考資料 電子書 51單片機C語言編程 附 編寫程序中一定注意保存 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 二Mutisim軟件仿真 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三PSpice軟件仿真 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 謝謝 汪開燦實驗室 逸夫樓207室電話 mail wcc215 2009年全國電子競賽培訓(xùn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)汪開燦2009年7月20日 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 主要內(nèi)容 1全國電子競賽簡介2歷屆考題分類3競賽前一周的準(zhǔn)備4競賽注意事項5題目解析 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一全國電子競賽簡介 組織機構(gòu) 教育部高等教育司和信息部人事司舉辦時間 9月份 賽期為4天3夜 今年時間為9月2日8 00 9月5日20 00 競賽流程競賽分為國家獎和省獎哈工大戰(zhàn)績 03 1 05 3 07 5一般為6個題 題目以電子技術(shù)應(yīng)用設(shè)計為主要內(nèi)容 涉及到單片機 可編程邏輯器件 EDA軟件工具等 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 二歷屆考題分類 模電類 電源 放大器 信號源等05年 數(shù)控恒流源 三相正弦變頻電源07年 開關(guān)穩(wěn)壓電源 程控濾波器高頻類 無線電發(fā)射機 接收機 無線收發(fā)系統(tǒng)05年 單工無線呼叫系統(tǒng)07年 無線識別裝置儀器儀表類 參數(shù)測試儀 示波器 頻率計等05年 集成運放測試儀 簡易頻譜分析儀07年 音頻信號分析儀 數(shù)字示波器數(shù)電與自控類 數(shù)字電路 控制類05年 懸掛運動控制系統(tǒng)07年 電動車蹺蹺板 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前一周的準(zhǔn)備 首先 睡好覺 吃好飯 注意身體競賽前一周會公布競賽基本儀器和主要元器件清單重要 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前一周的準(zhǔn)備 2007年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽基本儀器和主要元器件清單1 基本儀器清單20MHz普通示波器 雙通道 外觸發(fā)輸入 有X軸輸入 可選帶Z軸輸入 60MHz雙通道數(shù)字示波器低頻信號發(fā)生器 1Hz 1MHz 高頻信號發(fā)生器 1MHz 40MHz 函數(shù)發(fā)生器低頻毫伏表高頻毫伏表普通頻率計失真度測試儀直流穩(wěn)壓電源秒表2米卷尺游標(biāo)高度尺單片機開發(fā)系統(tǒng)及EDA開發(fā)系統(tǒng)單相自耦調(diào)壓器 200W 五位半數(shù)字萬用表 電壓表 四位半數(shù)字萬用表 可能會涉及到用此示波器描繪波形 信號發(fā)生器作為信號輸入 寬帶 可能會用在放大器上 測試電源用 輔助測試頻率用的儀器 測試題目中有涉及測頻部分 不太可能有頻率計的題目 題目中涉及到失真度測量 題目可能涉及到FFT 測試運行時間用 控制類題目 測試距離不遠 測試涉及到高度的精密測量 電源類題目用 功率較大 應(yīng)該是開關(guān)電源 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前一周的準(zhǔn)備 2007年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽基本儀器和主要元器件清單2 主要元器件清單單片機最小系統(tǒng)板 僅含單片機芯片 鍵盤與顯示裝置 存儲器 A D D A A D D A轉(zhuǎn)換器1MHz采樣頻率的8位A D轉(zhuǎn)換器運算放大器 電壓比較器可編程邏輯器件及其下載板顯示器件小型電動車 最大尺寸300mm 200mm 高度不限 小型繼電器康銅 錳銅電阻絲漆包線 直徑不大于1mm 光電傳感器角度傳感器隔離變壓器 150W 220V 18V DDS集成芯片 電源用 作為采樣電阻 小車 尋線用 小車 檢測角度 信號發(fā)生 可能作為掃頻芯片使用 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 四競賽注意事項 1明確競賽的目的學(xué)習(xí)知識第一 成績第二 盡自己最大的努力 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 四競賽注意事項 2選題不可草率針對本組實力 不要追求太高難度的題注意明確所選題目的每一個指標(biāo) 不要對題目理解上產(chǎn)生偏差明確題目各個指標(biāo)的分數(shù) 明確什么是題目的關(guān)鍵點最好選擇自己有經(jīng)驗的題 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 四競賽注意事項 3方案設(shè)計明確總體結(jié)構(gòu) 對比各種方案 選擇適合自己做的 量力而行畫出系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖 將各部分功能分解 合理分工多參考別人的設(shè)計方案要詳細 最好細到每個核心芯片的選型 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 四競賽注意事項 4設(shè)計與調(diào)試合理分工 各盡其能有耐心 不要想當(dāng)然細心 不急躁不到最后一刻 不要放棄 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 五題目解析 明確做什么 運用什么知識找到題目的難點所在找到題目容易得分的地方注意細節(jié) 仔細揣摩每個指標(biāo)的含義 不懂的地方不要想當(dāng)然 多請教老師 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 五題目解析 一 任務(wù)設(shè)計 制作一個可分析音頻信號頻率成分 并可測量正弦信號失真度的儀器 二 要求1 基本要求 1 輸入阻抗 50 2 輸入信號電壓范圍 峰 峰值 100mV 5V 3 輸入信號包含的頻率成分范圍 200Hz 10kHz 4 頻率分辨力 100Hz 可正確測量被測信號中 頻差不小于100Hz的頻率分量的功率值 5 檢測輸入信號的總功率和各頻率分量的頻率和功率 檢測出的各頻率分量的功率之和不小于總功率值的95 各頻率分量功率測量的相對誤差的絕對值小于10 總功率測量的相對誤差的絕對值小于5 6 分析時間 5秒 應(yīng)以5秒周期刷新分析數(shù)據(jù) 信號各頻率分量應(yīng)按功率大小依次存儲并可回放顯示 同時實時顯示信號總功率和至少前兩個頻率分量的頻率值和功率值 并設(shè)暫停鍵保持顯示的數(shù)據(jù) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 五題目解析 2 發(fā)揮部分 1 擴大輸入信號動態(tài)范圍 提高靈敏度 2 輸入信號包含的頻率成分范圍 20Hz 10kHz 3 增加頻率分辨力20Hz檔 4 判斷輸入信號的周期性 并測量其周期 5 測量被測正弦信號的失真度 6 其他 三 說明1 電源可用成品 必須自備 亦可自制 2 設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖 核心電路原理圖 主要流程圖 主要的測試結(jié)果 完整的電路原理圖 重要的源程序 和完整的測試結(jié)果用附件給出 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 五題目解析 四 評分標(biāo)準(zhǔn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 謝謝 汪開燦實驗室 逸夫樓207室電話 mail wcc215 2009年全國電子競賽培訓(xùn) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)汪開燦2009年7月20日 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 主要內(nèi)容 1推薦參考書2推薦網(wǎng)站3競賽前的準(zhǔn)備工作4芯片的選擇5芯片手冊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一推薦參考書 1全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽培訓(xùn)系列教程基本技能訓(xùn)練與單元電路設(shè)計模擬電子線路設(shè)計高頻電子線路設(shè)計電子儀器儀表設(shè)計數(shù)字電路與自動控制系統(tǒng)設(shè)計 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一推薦參考書 2全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽作品選編 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一推薦參考書 3新編MCS 51單片機運用技術(shù) 張毅剛等哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一推薦參考書 4電子技術(shù)基礎(chǔ) 王淑娟 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 一推薦參考書 5其他電子技術(shù)單片機微弱信號檢測C語言電力電子技術(shù)開關(guān)電源與軟開關(guān)技術(shù)數(shù)字信號處理 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 二推薦網(wǎng)站 電子競賽芯片手冊主要芯片廠家http www maxim 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 二推薦網(wǎng)站 技術(shù)資料 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前的準(zhǔn)備工作 1單片機最小系統(tǒng)MCU 液晶顯示 鍵盤 AD DA IO擴展等處理器 8051 C8051F PIC AVR Freescale ARM DSP FPGA 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 2可編程邏輯器件系統(tǒng)CPLD FPGA最小系統(tǒng)板建議使用Altera的MaxII系列CPLD CycloneII系列FPGA 建議使用VerilogHDL語言編寫 建議做儀器儀表類和數(shù)電類的組學(xué)習(xí) 三競賽前的準(zhǔn)備工作 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前的準(zhǔn)備工作 3實驗最小電源板 5V 15V 3 3V穩(wěn)壓芯片 78xx 1117等電流 散熱 紋波 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前的準(zhǔn)備工作 4電源類整流濾波 PFC校正 電壓反饋 電流反饋 霍爾傳感器 LC濾波 電壓基準(zhǔn) PID 線性電壓源 恒流源 開關(guān)電源 變頻電源等 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前的準(zhǔn)備工作 5儀器儀表類及數(shù)電類程控增益 各種運放電路 模擬濾波器 鎖相環(huán)電路 乘法器電路 滯回比較器 液晶波形描繪 AD DA 信號發(fā)生器 HDL語言等 FFT 數(shù)字濾波 PID 各種儀器原理 此類題建議使用32位處理器 芯片選擇很關(guān)鍵 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 三競賽前的準(zhǔn)備工作 6控制類尋線 蔽障 電機PWM控制 PID 稱重 檢測金屬物 檢測角度 光線等 此類題建議使用帶PWM輸出的處理器 注意電源的設(shè)計 電機的選取 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 四芯片的選擇 1查找前人的設(shè)計主要參考推薦參考書1 2 4等 多在網(wǎng)上搜索 注意盡量選用較新款 便于購買的芯片 芯片購買途徑 省內(nèi)外 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 四芯片的選擇 2常用處理器單片機 C8051F020 AT89S52ARM STM32F103 ARM7CPLD EPM1270 EPM7128FPGA EP2C5T144C8 EP2C8T144C8 EP2C8Q208C8 哈爾濱工業(yè)大學(xué) HarbinInstituteofTechnology 四芯片的選擇 3常用運算