電子競(jìng)賽培訓(xùn)內(nèi)容

賽題分析及綜合技藝培訓(xùn)梁西銀2021.1.18寒假培訓(xùn)主要內(nèi)容1.賽況引見(jiàn)2.賽題分析3.獲獎(jiǎng)賽題深度分析4.預(yù)備及訓(xùn)練要點(diǎn)5.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法6.PIC單片機(jī)引見(jiàn)1.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽

賽況引見(jiàn)競(jìng)賽引見(jiàn)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是教育部倡導(dǎo)的四大學(xué)科競(jìng)賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)指點(diǎn)思想與目的推進(jìn)高校信息與電子類(lèi)學(xué)科面向二十一世紀(jì)課程體系和課程內(nèi)容的改革推進(jìn)高校實(shí)施素質(zhì)教育，培育大學(xué)生的創(chuàng)新才干、協(xié)作精神和實(shí)際聯(lián)絡(luò)實(shí)踐的學(xué)風(fēng)加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)際素質(zhì)的培育、提高學(xué)生針對(duì)實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)展電子設(shè)計(jì)制造的才干競(jìng)賽的目的以競(jìng)賽為載體，把創(chuàng)新才干、協(xié)作精神、實(shí)際聯(lián)絡(luò)實(shí)踐的學(xué)風(fēng)、動(dòng)手才干、工程實(shí)際才干、針對(duì)實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)展電子設(shè)計(jì)制造的才干培育作為詳細(xì)目的經(jīng)過(guò)競(jìng)賽把對(duì)人才素質(zhì)的檢驗(yàn)反響到教改中去，以期推進(jìn)全國(guó)普通高等學(xué)校信息與電子類(lèi)學(xué)科課程體系和內(nèi)容的改革，促進(jìn)教育教學(xué)改革。以賽促教、促學(xué)競(jìng)賽規(guī)模競(jìng)賽的現(xiàn)狀與影響大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的現(xiàn)狀規(guī)模擴(kuò)展參賽學(xué)校類(lèi)型參賽隊(duì)數(shù)社會(huì)關(guān)注功利影響教師的參與程度他人代做評(píng)審的不公正景象競(jìng)賽評(píng)審評(píng)獎(jiǎng)為“校為根底、一次競(jìng)賽、二級(jí)評(píng)獎(jiǎng)〞。全國(guó)專(zhuān)家組在命題的同時(shí)，制定了測(cè)試規(guī)范和評(píng)分規(guī)范。各賽區(qū)擔(dān)任本賽區(qū)競(jìng)賽的評(píng)審任務(wù)，按照全國(guó)一致評(píng)分及測(cè)試規(guī)范執(zhí)行，可以在全國(guó)一致規(guī)范根底上制定賽區(qū)的測(cè)試及評(píng)分細(xì)那么，推選參與全國(guó)評(píng)審的優(yōu)勝隊(duì)。優(yōu)勝隊(duì)一切成員參與封鎖式綜合技藝測(cè)試。全國(guó)專(zhuān)家組根據(jù)賽區(qū)測(cè)試表、設(shè)計(jì)報(bào)告、綜合技藝測(cè)試結(jié)果，評(píng)選全國(guó)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)；一等獎(jiǎng)候選隊(duì)將赴京測(cè)試。在全國(guó)一等獎(jiǎng)中以無(wú)具名投票方式選出全國(guó)第一名：“索尼杯〞獲得者。分組參賽本科與高職高專(zhuān)分組參賽組委會(huì)一致、專(zhuān)家組一致在全國(guó)專(zhuān)家組中增補(bǔ)高職高專(zhuān)學(xué)校專(zhuān)家分組出題本科學(xué)生只能選擇本科組賽題高職高專(zhuān)可以選擇高職組賽題或本科組賽題分組評(píng)審分組評(píng)審獎(jiǎng)項(xiàng)單列上報(bào)全國(guó)評(píng)審比例單列競(jìng)賽日程7月份，審議征集競(jìng)賽題8月17日至8月26日，專(zhuān)家命題8月26日至8月28日，發(fā)放競(jìng)賽題8月30日網(wǎng)上公布和啟封競(jìng)賽元器件及設(shè)備清單9月3日8:0000-20:0000，正式競(jìng)賽9月7日至15日，賽區(qū)評(píng)審9月17日前賽區(qū)上報(bào)參賽資料9月20日至28日全國(guó)專(zhuān)家組評(píng)審9月30日公示競(jìng)賽評(píng)審結(jié)果競(jìng)賽的命題在全國(guó)范圍內(nèi)征題全國(guó)專(zhuān)家組確定賽題范圍專(zhuān)家組責(zé)成專(zhuān)人完成命題全國(guó)專(zhuān)家組審題全國(guó)組委會(huì)同意命題競(jìng)賽命題兼顧電子信息、電氣工程相關(guān)各專(zhuān)業(yè)的不同領(lǐng)域，使電子信息類(lèi)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都有參賽的時(shí)機(jī)。賽題內(nèi)容傾向擴(kuò)展知識(shí)范圍著重根底知識(shí)偏重模擬電路強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新發(fā)揚(yáng)競(jìng)賽標(biāo)題具有實(shí)踐意義和運(yùn)用背景，思索教學(xué)根本內(nèi)容和新技術(shù)運(yùn)用趨勢(shì)，兼顧興趣性綜合題涵蓋模-數(shù)混合電路，涉及單片機(jī)和可編程邏輯器件的運(yùn)用，盡能夠適宜不同類(lèi)型學(xué)校和專(zhuān)業(yè)的學(xué)生偏重于某一專(zhuān)業(yè)〔如電子信息、計(jì)算機(jī)、通訊、自控、電子技術(shù)運(yùn)用等〕偏重于模擬電路、數(shù)字電路、電力電子技術(shù)等課程內(nèi)容偏重于新型集成電路運(yùn)用偏重于常用電子產(chǎn)品和電子儀器設(shè)計(jì)競(jìng)賽題型基此題：放大器、電源、信號(hào)源儀器儀表：電參數(shù)丈量、頻率頻譜、失真度通訊題：發(fā)射接納、編解碼、信息通訊測(cè)控題：運(yùn)動(dòng)控制、位置控制、丈量控制賽題考評(píng)目的標(biāo)題著重考核以下各方面的才干：創(chuàng)新認(rèn)識(shí)、創(chuàng)新精神知識(shí)面和知識(shí)綜合運(yùn)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)架才干對(duì)電路、集成電路、器件的熟習(xí)程度電路設(shè)計(jì)、制造、搭試、調(diào)試、測(cè)試熟練運(yùn)用各種儀器儀表、軟件工具、開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境測(cè)試方法、數(shù)據(jù)處置、結(jié)果分析標(biāo)題思索普通參賽學(xué)生能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成根本要求，優(yōu)秀學(xué)生有發(fā)揚(yáng)與創(chuàng)新的空間2.競(jìng)賽標(biāo)題分析2003年A.電壓控制LC振蕩器B.寬帶放大器C.低頻數(shù)字式相位丈量?jī)xD.簡(jiǎn)易邏輯分析儀E.簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車(chē)F.液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控安裝歷屆競(jìng)賽標(biāo)題引見(jiàn)2005年A題-正弦信號(hào)發(fā)生器B題-集成運(yùn)放測(cè)試儀C題-簡(jiǎn)易頻譜分析儀D題-單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)E題-懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)F題-數(shù)控恒流源G題-三相正弦波變頻電源2007年A音頻信號(hào)分析儀B無(wú)線識(shí)別 C數(shù)字示波器 D程控濾波器E開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源F電動(dòng)車(chē)蹺蹺板G積分式直流數(shù)字電壓表H信號(hào)發(fā)生器I可控放大器J電動(dòng)車(chē)蹺蹺板2021年A題--光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬安裝B題--聲音導(dǎo)引系統(tǒng)C題--寬帶直流放大器D題--無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)模擬安裝E題--電能搜集充電器F題--數(shù)字幅頻平衡功率放大器G題--低頻功率放大器H題--LED點(diǎn)陣書(shū)寫(xiě)顯示屏I題--模擬路燈控制系統(tǒng)2021年A.開(kāi)關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)B.基于自在擺平板控制系統(tǒng)C.智能小車(chē)D.LC諧振放大器E.簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀3.獲獎(jiǎng)賽題深度分析2003年-點(diǎn)滴控制系統(tǒng)2005年-集成電路測(cè)試儀2021年-自在擺平板運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)4.預(yù)備及訓(xùn)練方法賽前強(qiáng)化訓(xùn)練競(jìng)賽知識(shí)點(diǎn)系列講座往屆競(jìng)賽獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)方案分析電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)訓(xùn)練電子系統(tǒng)常用模塊設(shè)計(jì)、制造與調(diào)試電子模塊的編程與驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)不同層次的模擬競(jìng)賽電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽報(bào)告的撰寫(xiě)測(cè)試方法與爭(zhēng)辯技巧長(zhǎng)期積累循序漸進(jìn)全面與專(zhuān)長(zhǎng)〔一專(zhuān)多能〕結(jié)合工程或課題設(shè)計(jì)的完好過(guò)程儀器儀表(1)常用儀器儀表的任務(wù)原理與構(gòu)成：示波器、頻率計(jì)、邏輯分析儀、失真度儀(2)常用儀器儀表的普通運(yùn)用與特殊運(yùn)用：萬(wàn)用表、程控?cái)?shù)字電源、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器〔模擬、數(shù)字、存儲(chǔ)、多通道、觸發(fā)電平、外觸發(fā)等等〕、頻率計(jì)、邏輯分析儀、失真度儀、LCR測(cè)試儀、交流毫伏表等。運(yùn)用軟件及開(kāi)發(fā)工具〔1〕EDA軟件原理圖設(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)軟件〔Protel,AltiumDesigner,orCAD等〕電路仿真軟件〔Multisim,Pspice〕FPGA設(shè)計(jì)軟件〔MaxplusII,QuatursII,ISE等〕單片機(jī)編譯、編程調(diào)試環(huán)境單片機(jī)C編譯器〔2〕繪圖類(lèi)軟件建模及效果設(shè)計(jì)軟件〔AutoCAD，3DMAX等〕圖片處置軟件〔PhotoShop〕流程圖設(shè)計(jì)軟件〔Visio,EDraw(億圖),Axure，MicrosoftWord〕〔3〕文字處置軟件MicrosoftWord,WPS〔4〕數(shù)據(jù)處置軟件MatLab，EXCEL，SAS、SPSS、Origin〔5〕軟件開(kāi)發(fā)工具VisualC++,VisualBasic，QT等〔6〕通訊接口調(diào)試軟件串口調(diào)試助手等根本電路原理運(yùn)算放大器，脈沖放大器，功率放大器寬帶放大器，可控增益放大器，AGC微弱信號(hào)放大器，直流放大器，濾波器程控電壓源、電流源，基準(zhǔn)電壓源高頻信號(hào)源，DDS合成信號(hào)源，恣意波發(fā)生器，脈沖信號(hào)源電信號(hào)測(cè)試與處置技術(shù)調(diào)整解調(diào)技術(shù)，無(wú)線發(fā)射接納技術(shù)模擬與數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)微弱信號(hào)測(cè)試，頻率特性測(cè)試，相位測(cè)試，高頻信號(hào)測(cè)試，信號(hào)參數(shù)測(cè)試，信號(hào)失真度分析物理量測(cè)試及信號(hào)采集傳感器運(yùn)用，信號(hào)調(diào)理，數(shù)據(jù)采集溫度測(cè)試，電磁場(chǎng)測(cè)試，紅外測(cè)試金屬探測(cè)，妨礙測(cè)試，自動(dòng)尋蹤壓力、速度、加速度、位移量測(cè)試晶體管、電力電子器件、集成電路參數(shù)測(cè)試數(shù)字系統(tǒng)與通訊接口單片機(jī)、DSP、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)CPLD、FPGA運(yùn)用高速、高精度A/D、D/A、串行通訊技術(shù)：I2C，SPI，USB，UART，RS－232/485，CAN無(wú)線通訊技術(shù)：紅外，藍(lán)牙，ZigBee,GSM低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)信息處置語(yǔ)音、圖象信號(hào)處置，編解碼數(shù)字濾波，頻譜分析，失真度分析控制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制，PID調(diào)理，模糊控制PWM技術(shù)、可控整流、變頻技術(shù)、變流技術(shù)DC－DC、DC－AC微電機(jī)、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制5.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法Top-Down，概念驅(qū)動(dòng)Bottom-Up，部件驅(qū)動(dòng)TD&BUCombined，混合方法電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法“上〞或“頂〞：系統(tǒng)的功能“下〞或“底〞：最根本的元器件，或幅員。采用Top-Down的方法設(shè)計(jì)人員首先根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)要求的了解及系統(tǒng)能夠的任務(wù)方式、構(gòu)造等知識(shí)，構(gòu)成系統(tǒng)總體方框圖；根據(jù)設(shè)計(jì)要求及目的，規(guī)定每個(gè)子系統(tǒng)的性能目的，并對(duì)總體方框圖中的每一個(gè)方框(子系統(tǒng))進(jìn)展分析及設(shè)計(jì)；對(duì)于復(fù)雜的子系統(tǒng)還可以繼續(xù)分解、細(xì)化，直到每個(gè)方框都可以用一種或一種以上的方法加以實(shí)現(xiàn)；方框圖中的每一個(gè)小方框都落實(shí)到通用中大規(guī)模集成電路層次，同時(shí)規(guī)定一些關(guān)鍵器件的目的以保證該子系統(tǒng)的性能目的的實(shí)現(xiàn)。自上而下的設(shè)計(jì)方法是一個(gè)不斷求精、逐漸細(xì)化、分解的過(guò)程，但并不是一方向的。在下一級(jí)的構(gòu)成及設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠會(huì)發(fā)現(xiàn)上一級(jí)的問(wèn)題或缺乏，必需反過(guò)來(lái)對(duì)上一級(jí)的構(gòu)成及設(shè)計(jì)加以修正。實(shí)際設(shè)計(jì)——采用自上而下的設(shè)計(jì)方法；實(shí)踐制造——采購(gòu)器件、設(shè)計(jì)印刷電路板，裝配、調(diào)試；各種文檔資料整理——設(shè)計(jì)報(bào)告、測(cè)試報(bào)告、運(yùn)用闡明書(shū)等。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程闡明：以上的設(shè)計(jì)過(guò)程主要是非智能型電子系統(tǒng)傳統(tǒng)的、手工的設(shè)計(jì)過(guò)程；對(duì)于智能型電子系統(tǒng)應(yīng)包括有軟、硬件兩部分，設(shè)計(jì)開(kāi)場(chǎng)時(shí)就應(yīng)該有一個(gè)軟、硬件分工的安排，然后再分別進(jìn)展硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)；現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法是運(yùn)用EDA軟件工具進(jìn)展電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。緣由：電子技術(shù)的飛速開(kāi)展，電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度也在相應(yīng)提高；方法：采用自上而下設(shè)計(jì)方法的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)〔EDA軟件〕；代表：新思公司(Synopsys)于近年來(lái)推出的高級(jí)DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具Cossap及行為級(jí)綜合優(yōu)化工具Behavioralcompiler；優(yōu)點(diǎn)：為設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)完好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境，使人們擺脫了手工設(shè)計(jì)所帶來(lái)的各種弊端；使得設(shè)計(jì)者可以集中精神于系統(tǒng)的高層設(shè)計(jì)，諸如算法、功能等概念設(shè)計(jì)方面，而把大量的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程留給EDA軟件去完成；改動(dòng)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)多地依賴設(shè)計(jì)者的知識(shí)和閱歷，在EDA軟件中集成了大量的成熟閱歷、算法及工具，保證了設(shè)計(jì)的可靠性及程度，加速了設(shè)計(jì)速度，滿足了日益復(fù)雜的設(shè)計(jì)需求。局限：目前還只限于數(shù)據(jù)處置、通訊及多媒體領(lǐng)域?，F(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法以單片機(jī)為中心的電子系統(tǒng)前向通道信號(hào)：模擬信號(hào)(V,I),隔離/放大-濾波-AD數(shù)字信號(hào)(開(kāi)關(guān)，數(shù)字)，放大整形-隔離隔離：光電隔離(數(shù)字，模擬)，變壓器(模擬)，電容〔直流〕放大：運(yùn)算放大器〔低噪聲NE5532〕，OP07濾波：RC有源濾波A/D：逐次逼近：快，抗干擾差〔ADC0809:8bit,100us〕雙積分：慢，抗干擾好新型：∑-⊿，AD7715傳感器、變送器I:0mA~10mA,4mA~20mAV:0~5V,1~5V后向通道輸出：隔離功率驅(qū)動(dòng)〔開(kāi)關(guān)量，數(shù)字量〕D/A濾波隔離功放〔模擬量〕功率驅(qū)動(dòng)：功率管、達(dá)林頓管、繼電器、場(chǎng)效應(yīng)管D/A：DA