您当前的位置:首页 > 基础知识 > 模拟 > 模拟技术常见问题

全国大学生电子设计大赛应该准备什么?看这里

来源:21ic 关键字:电子大赛   电子电路   

 全国大学生电子设计大赛应该怎么准备?

最主要的是学习什么课程::《电工电路基础》《低频电子线路》《数字电路》《高频电子线路》《电子测量》《智能仪器原理及应用》《传感器技术》《电机与电气控制》《信号与系统》《单片机接口原理及应用》等等。所要学习的科目当然不能定局,知识面越广越好,它是对各个科目综合运用的产物,而且要具有非常强的动手和创新能力,对一个人的动手能力有很大的促进作用.学起来不要急于求成,掌握一些基本电路及调试,焊接技术, Protel 软件的使用,能制作机器人最好对机械结构方面也要懂些。很多东西只要学习了不一定什么时候就能用到,不要在学时表面感觉没用就不注重它,那样就犯了很大的错误了。在电子DIY学习过程中你会体会到很多乐趣的。要厚积勃发。

全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块?

主要可以针对以下几类准备模块:电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、控制类。

建议现在打好基础,做好知识储备: 1.数电,模电,单片机原理,C语言,这几个是必学的,相当重要。 2.收集相关资料,比如芯片数据手册,应用笔记,源程序,制作实例,现在把资料积累好了,到时候用起来很方便。 3.多跑电子市场,买些元件回来自己动手做一些东西,锻炼实践能力。4.看往年电子设计大赛的题目,学习别人设计的长处,最好自己总结下,写成自己的东西。 5.找你们学校以前带电子设计竞赛的老师,告诉他你自己的想法,希望他能给你点建议或者帮助。 6.坚持,坚持,再坚持,克服困难,持之以恒!这些最基本的东西学好了,等你正式参加比赛的时候,什么 ARM,DSP,FPGA等用起来也就不是很困难了!切记,不要赶时髦,追新潮,最基本的东西全掌握了,新东西也不就那么神秘了!!

课程方面:还要学单片机、嵌入式系统、数字电路、CPLD/FPGA设计、C语言、汇编、微机接口模电要好好学,信号没多大用 CPLD/FPGA编程/模拟用 QuartusII单片机模拟用 Proteus模电模拟用 Multisim单片机编程用 Keil,用的 C语言和汇编嵌入式还要用到 Linux的内核还有个画 PCB板的,Protel 99SE,现在最新的叫“Altium Designer”反正这些东西都会要用的,要学起来东西很多,建议你要用到什么看书吧~而且电子设计竞赛都是几个人一组,分工合作吧~在此留贴激励自己备战两年后的全国大学生电子设计大赛。在这两年完成自己技能的升级,能力的质变:

1.熟练 PCB Layer Out规则(EDA工具 Protel99SE,OR CAD)

2.熟练基于 VHDL、AHDL的 CPLD、FPGA、GAL的内核设计

3.熟练基于 Multisim的电路仿真分析

4.熟练基于 MCS-51或其它系列的单片机程序设计(C/A混合编程)

5.熟练基于 ASIC的中小规模时序及组合数字电路设计

6.熟练基于 ASIC的通用模拟及高频通信电路设计

7.熟练基于 ASIC的 DA/AD及传感器检测电路设计

8.熟练基于 ASIC的锁相环电路及近代频率合成技术

9.熟练单片机的外围扩展电路设计及 MCU标准通信协议

10.掌握基于 VB/VC++的上位机程序设计串并口通信)的上位机程序设计

11.熟练各种通用电参量的定义及测量方法

12.熟练万用表、示波器、扫频仪、信号源、频率计等仪表的使用

13.能在规定时间内独立完成业余条件下的PCB制作

14.能对小规模系统独立完成整机调试

15.能读懂器件 Data Sheet,书写实验手记,书写设计报告

16.具有一定的抽象建模能力及较扎实数学计算能力及英语表达力

17.谦虚谨慎,具有团队协作精神,服从团队决定谦虚谨慎

18.是否详细的研究了历年的电子竞赛题目。

19.是否知道了你们团队的强项,是做控制类的,还是搞数据处还是搞无线与通信的。

电子设计大赛是高校“四大赛”之一,每两年一次(逢单数年电子设计大赛举办),竞赛大约于九月初举办,历时四天三晚。大赛参赛者主要是高校本科学生(也有一部分高职学生),三人组成一组(大赛以组为参赛的基本单位)。竞赛期间参赛者与外界相对隔离,但可查阅资料、可使用 PC 上网(不得与非组成员交流)。大赛分理论和实践两部分,其中前者占50分,后者占100分。实际部分包括从问题出发设计电路到制成产品并撰写相关论文报告整个过程,时限为四天三晚。竞赛场地一般由高校提供。

知识要求:电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、C语言编程(面向硬件)。当然,仅仅由这些知识支撑还是不够的,竞赛还需要参赛者有较扎实的专业背景知识。下面分类列出:

信息通讯:高频电子技术、数字信号原理、通讯原理、信号与系统。

电子仪器:电子测量技术、电子仪器技术、虚拟仪器技术。

机电控制:传感器与检测、自动控制原理、计算机控制、控制电机。

电力电子:变流技术、电力电子技术。

以上并不是都需要掌握,而是根据自己的专业或兴趣,选择性地 “精通”一到两项。对于自动化专业的同学来说,主要适合于后两项。

基本技能要求:竞赛十分重视参赛者的动手能力,故对技能的要求是非常实在的东西,并非空谈。

主要技能有:1、资料收集整理的能力。由于竞赛期间可以查阅资料,故赛前对资料的收集整理十分重要,甚至关键。2、自学能力。竞赛题目大多都包含一些新知识新思想,平时一般都未接触过,甚至指导老师也不一定听说过。所以在短时间内自学新知识并转化到实践中去的能力必不可少。3、英语资料阅读能力。由于竞赛的前沿性及技术的全球性,决定了我们不可避免地需要查阅英文资料,故此能力非常重要。4、文档组织与撰写能力。竞赛包括撰写论文报告这一环节,且时间很紧,故这一能力也应具备。5、PCB制版能力。设计好的电路怎样制版?怎样制版才能方便组装焊接,且减少相互干扰?采用怎样的工艺才能提高电路的精度等等问题都是最终成败的关键,而这就基于 PCB制版能力。6、焊接与装配能力。当所有模块都做好后,如果装配或焊接不好,无疑是功亏一篑,所以此能力必不可少。7、电子仪器的使用能力。竞赛期间会接触到大量的高精度高性能的电子仪器,只有能熟练掌握这些仪器的操作方法,才谈得上系统调试、产品制作。8、系统调试与故障排除能力。刚装好的产品几乎都不会处于它的最佳状态,一般来说都会存在大大小小的问题。只有经过故障排除、系统调试,产品才能成功运行。所以,如何能在较短的时间里找出问题并解决,也是能力的体现。9.电子设计能力:除了以上基于经验的技能外,竞赛还要求参赛者有将知识转化为实践的基于知识的能力。主要包括:1、基本模拟单元电路的设计能力。2、电子系统设计与集成能力。3、微处理器设计与应用能力(51单片机、TI的DSP、ARM)4、EDA开发与应用能力(FPGA、CPLD、PAC、SOPC)5、编程能力(C语言、VHDL、汇编)

创新能力:除此以外,竞赛对参赛者的创新能力也有较高要求,主要包括以下几个方面:1、应变能力。2、新知识学习与应用能力。3、新器件学习与使用能力。4、自主知识产权软核开发能力(VHDL、C语言)5、系统集成创新能力。

一、基础知识 1、电路原理 2、数字电路 3、模拟电路(重点) 4、元器件的简介

二、软件方面(总体编程能力) 1、单片机基础与编程:(重点)单片机内部结构与工作原理单片机接口电路单片机程序设计单片机开发系统 (51系列或 AVR 单片机)

2、可编程逻辑器件与编程: CPLD/FPGA内部结构与工作原理 VHDL语言 CPLD/FPGA接口电路设计 CPLD/FPGA开发系统(MAX-PLUSⅡ软件)

3、Protel电路设计软件:(重点)原理图设计 PCB 设计电路仿真分析 (protel99SE或者 Protel DXP)

4、电路仿真软件: EWB Multisim(我建议使用这个软件,Multisim这个软件元器件参数设置,更接近实际) SPSICE

5、传感与检测技术:电子测量方法与原理传感器工作原理

6、MATLAB的使用

三、其他 1、印制电路板、焊接技术 2、仪器仪表使用:稳压电源示波器数字万用表频率计函数发生器频谱分析仪 LC参数测量仪 3、单元电路设计制作电源电路放大电路运算放大器电路传感器电路功率驱动电路 A/D与 D/A 转换信号产生与处理电路声音报警电路显示电路 4、论文写作 (注意格式) 5、队员合作分工,即团队精神

全国大学生电子设计竞赛(http://www.nuedc.com.cn)

数学建模大赛(http://www.mcm.edu.cn)

机械设计大赛(http://www.cn-mmtd.com)

机构设计大赛(http://www.ccea.zju.edu.cn/structure/ redir.php?catalog_id=5)

基础知识储备《模拟电子技术》《微机原理应用》《EDA 应用》《数字电子技术》《单片机原理及应用》《嵌入式技术应用》《电工电子实训》《电子技术课程设计》等《编程语言:语言为主,编程语言:C语言为主,VC++、Labview等、

竞赛所需技能 1.电路分析及设计 2.元器件选用及焊接技巧 3.单片机编程使用 4.资料搜集 5.论文写作整理 6.团结协作

1 最小开发系统(最小开发系统(MCU)熟练使用至少一种单片机,如 AVR,61系列,51系列,PIC系列,摩托罗拉系列,430系列,ARM,CPLD,EDA, DSP等。

2 直流电源一般正负 5-24V直流电源,在做题时自制直流电源给至少 6分,若用成品没有分。 3键盘、显示部分键盘、键盘部分(键盘部分(1x8;4x4等)如果需要的键较少,可直接使用 I/O 口,也可以使用 74LS148等编码器(会节省一些 I/O口),但要注意去抖动处理(可使用软件,也可以使用单稳态触发器,RC电路等硬件去抖动方法)。如果使用的键较多,可使用键盘管理芯片, 8279、如 7289A等,体积、功耗、成本会大一些,但比较好用,也容易使用。显示部分一般来说分两大类:LED和 LCD。 LED比较经典,也比较常用,在一般的资料中都能查到,采用键盘显示管理芯片统一管理是一个较好的办法。 LCD分液晶片和液晶显示模块(又分字段式和点阵式两种),除非使用 430系列单片机(它自带 LCD 驱动模块,接口和使用均十分方便。)其它单片机,为节省宝贵的时间,最好使用液晶模块,特别是自带汉字库的液晶模块,平时应学会使用。 4前向通道多路转换开关、调理电路、放大、滤波、多路转换开关、调理电路、放大、滤波、隔离等学会使用常用普通精密放大器、仪表放大器、隔离放大器等;这一部分的连线,制板等都显得比较重要。

集成运算放大器分类:

1.通用型运算放大器(?A741,LM358双,LM324四)

2.高阻型运算放大器(输入阻抗>109?1012?)(LF356,LF355,LF347四,CA3130,CA3140) 3.低温漂型运算放大器(OP-07,AD508,ICL7650)

4.高速型运算放大器(LM318, ?A715)

5.低功耗型运算放大器(ICL7600)

6.高压大功率型运算放大器( ?A791,D41)

常用集成运算放大器: 1.通用型(?A741,LM324四运放) 2.高阻型(LF347四运放,CA3140) 3.低温漂型(OP-07,ICL7650) 4.高速型(LM318) 5.低功耗型(ICL7600)

常用仪表放大器: AD620,AD624 等

集成运算放大器的使用要点:

1.集成运算放大器的电源供电方式(1)对称双电源;(2)单电源

2.集成运算放大器的调零问题(1)内部调零(2)外部调零

3.集成运算放大器的自激振荡问题

4.集成运算放大器的保护问题(1)电源保护(2)输入保护(3)输出保护 A/D 根据指标要求,选择合适的模数转换器,如果需要 A/D,该部分是报告的重点内容之一。常用的 8位 A/D:AD0809常用的 12 位 A/D:AD574,MAX191,MAX197等还有型 16 位(AD7715),24位(AD7714)等,内含放大,调理,滤波等单元电路;即可单双极性输入,还可差动输入。传感器熟悉常用传感器的性能和使用。主要包括电压、电流、温度(热电偶,Pt1000,AD590,DS18B20等)压力,转速、位置(霍尔码盘等);如果有机器人方面的题目还要熟悉如红外传感器,接近开关,光敏电阻,金属探测等传感器。开关量信号的隔离(隔离的必要性)开关量信号的隔离(隔离的必要性) I/O口的扩展(必要性)口的扩展(必要性)

5 后向通道主要包括驱动显示,打印,继电器,诸如 PWM控制。具体要根据实际的题目而定。

6 注意事项考虑到不同的专业,每年的题目涉及的范围都比较广,择一个最有把握的题目去做;如果一个教学单位有很多组,不要集中,最好多做几个题目,在一个题目上,好评奖。另外一定要把报告写好。

7.电子电路的组装、调试

一、电子电路的组装 1.元器件的焊接技术 (1)焊接工具 (3)焊剂术 2.在面包板上的插接技术 (1)集成电路的装插 (3)导线的选用和连接

二、电子电路的调试方法: 1.一边安装一边调试; 2.全部安装完毕后,实行一次调试。一般调试步骤: 1.通电前检查; 2.通电检查; 3.单元电路测试; 4.整机联调。

电路故障的排除方法: 1.信号寻迹法;2.对分法;3.分割测试法; 4.电容旁路法;5.对比法;6.替代法; 7.静态测试法;8.动态测试法

1、基本仪器清单、 20MHz普通示波器(双通道,外触发输入,有 X轴输入,可选带 Z轴输入) 60MHz双通道数字示波器低频信号发生器(1Hz~1MHz)高频信号发生器(1MHz~40MHz)具有调频调幅及外调制功能低频毫伏表,高频毫伏表,普通频率计失真度测试仪,直流稳压电源秒表 10米卷尺单片机开发系统及 EDA 开发系统交流电压表和电流表(5A)单相自耦调压器(>500W) 41 2位数字万用表

2、主要元器件清单单片机最小系统板(仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器、 A/D、D/A) A/D、D/A转换器(数据采集)(数据采集)运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件及其下载板话筒、耳机(语言的处理,61板有优势)(语言的处理,板有优势)显示器件小型电动机小型继电器康铜、锰铜电阻丝光电传感器隔离变压器(>250W,220V/60V) DDS集成芯片(数字频率合成)

单片机理论的学习和单片机焊接实践理论学习:首先学习 16/32 位单片机的硬件结构和指令系统,学习 C 语言和汇编语言以及两者的混合编程。经过理论学习,利用实验箱进行编程练习,直至熟悉掌握。然后进入动手实践环节。具有 C语言基础或汇编语言基础(有相关的单片机知识),和微型计算机控制技术基础。有较强的创新意识和创新能力。学习单片机基本原理,熟悉单片机的硬件结构16位单片机基本原理,熟悉单片机的硬件结构、指令系统及试验箱的操作,熟练编程,用于实际创新制作,为电子大赛及各类竞赛打基础。使学生在熟悉普通 51、61单片机的基础上,结合周立功单片机的基础上, EasyARM2138开发板,了解现今高端单片机开发板——ARM的体系结构、硬件扩展和系统的嵌入式开发,体系结构、硬件扩展和系统的嵌入式开发,为各项电子大赛做准备。