由国家教委高教司倡导,由北京理工大学组织的全国大学生电子设计竞赛从1994年首届试运行,到2011年,已经成功举办了九届。从历届的电子设计竞赛试题分析,大概可以归纳为七类:
1、电源类;2、信号源类;3、高频无线类;4、放大器类;5、仪器仪表类;6、数据采集与处理类;7、控制类。
试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点。
涉及到的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、可编程逻辑器件、EDA设计等;
涉及到的实践性教学环节有:电子线路实验课、微机原理实验课、课程设计、生产实习等;
竞赛中可选用的器件有:晶体管、集成电路、大规模集成电路、单片机、可编程逻辑器件等;
设计手段必须采用现代电子设计方法和开发工具,如VHDL语言、C/C++语言、操作系统、单片机/嵌入式开发工具等;其中还应用到了大量仪器仪表等辅助工具如:频谱仪、模拟示波器、频率计、相位计、失真度仪、信号频率、相位、幅度的调节、数字滤波、数字锁相环技术、频谱分析、信号失真度分析等等。
电子设计竞赛的试题即反应了电子技术的实际应用水平,又引导了高校再教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。拉近了课堂和社会的距离。为学生的“零距离”就业提供了很大的帮助。
但从历届试题也可以看出,在大学生电子设计竞赛应用新技术、新器件的倡导下,题目的难度也越老越大。在课堂教学中没有接触到的器件、产品、算法、理念,越来越多的出现在竞赛当中。当年那种临时组建队伍参赛就能获奖的日子,离我们越来越远了,学校平时在创新方面的投入、平日良好的竞赛培训机制以及历届参赛的经验,都成为大赛取得好成绩的因素。
我们在和一些竞赛开展较好院校交流中,发现他们在准备电子竞赛时有一些共同的做法:1、开放的电子竞赛实验室;2、提前半年的集训(暑假是重点集训);3、开展校内电子竞赛(以赛代训、选拔队伍);4、硬件电路模块化(竞赛期间可以积木式组合)等。而开放实验室又是整个备战工作的重点,从集训到参加竞赛这期间,参赛选手都在其中。如何选择有针对性的实验平台是能否快速提高选手实践水平的关键。
下面10项是控制类必须准备的,当这些都准备好了,比赛的时候就能得心应手了。
1、 电源模块:
①常用的电源稳压模块12V,9V,5V,3.3V和双电源±5V,±12V;
②可调升压电源模块;
2、 最小系统:
确定一类竞赛用的单片机,C51,AVR,FPGA,STM32等,做一个最小系统,引出所以端口。
3、 驱动模块:
这个应该是属于必备的模块(如果选择控制类题目),常用的L298,L297,UNL2003,UNL2803等。
4、 信号处理模块:
信号处理模块主要把一模拟信号转为开关量。把一些信号转为其他信号(把正弦波转为方波),电压比较器(LM393,LM339),信号放大(常用运放TL082,TL084).
5、 AD,DA模块,现在高级一点的单片机基本都带有AD,但是还是要准备一些DA模块。AD,DA模块能在一些传感器场合中用到。
6、传感器模块:
这一块应该说是准备阶段重点要准备的。
①循迹光耦(一般是黑线)也可以借鉴飞思卡尔只能车大赛,循导线(带有一定频率的导线)。
②趋光模块(光敏电阻或者光敏二极管);
③霍尔传感器
④接近开关(探测金属)
⑤超声波传感器(测距,避障)
⑥红外(无线遥控,避障)
⑦角度传感器
⑧加速度传感器
⑨湿度传感器
⑩烟雾传感器,温度传感器
?颜色传感器
7、声控模块,语音播放模块,录音模块
8、单片机外接人机模块:
数码管显示,液晶显示,LED灯,蜂鸣器,矩阵键盘,独立键盘。
9、无线模块(无线串口模块,NRF905,CC1100等选择一种)。
10、电机类(减速电机,步进电机,测速电机)