我难忘的全国大学生电子竞赛经历 赛前准备 参加全国大学生电子竞赛时,我是在读的大二学生;其实在之前的一年多,也就是大一上学期期中左右开始逐步接触电子这个神秘的世界。当时是我们院电子协会招新,怀揣着对电子知识的渴望还有可以实践本专业相关知识的动手制作机会的诱惑,我跟舍友一起报名了。由于当时我们都是乖宝宝,听从了学校的安排,几乎都没有买有电脑,所以我们一开始是先学习了电路焊接的实操技能;可能是我动手能力比较厉害,电路焊接的美观(记得是按照图纸在给好的材料,用555芯片还有CD4017焊接一个流水灯的电路),电路排版的也美观,所以获得了我们机电学院跟隔壁测控学院联谊焊电路比赛的第一名。因此我获得了一个12864大显示屏,后来我才知道这只51单片机上比1602大一倍左右的屏,为此默默开心了好长时间。(其实这个比赛让我收获最大的是——认识了另一专业的志同道合的好友,互相学习帮助了好多好多)所以在学习或者其他时候,能参加比赛还是最好参加:因为这个真的很棒棒,既锻炼了自己,也开拓了眼界,认识了更多优秀的人。 大一下买了电脑,从51单片机开始入门,实验室的师兄们带领我们一路跑历程,解惑,做小任务,开始步入编程的电子世界。暑假也继续参加集训(其实就是利用所学,做了指定的题目,使我们更好的掌握了51单片机), 大二上学期,参加了电路的培训,做了555控制的流水灯,了解了放大器的原理,学会使用三极管,做红外测距,市电转±12V、±9V、±5V的电源小制作等等。从此学会了简单电路的搭建与焊接制作,元器件的辨认及使用,仪器的操作,编程控制单片机实现自己需要的功能。这样我们就有了做比赛的基础了。 大二下,是我们分组选方向的时候,因为参加进了院的实验室,有学长带和指导老师的指导,所以我们能了解到更多相关内容,和为了电赛该贮备那些知识,和相关的经验积累。我们实验室一直以来都是做控制组的;比如说,类似当年的控制小车,(车前接电感线圈,使小车能按照轨迹跑全程,能找硬币)。这需要搭建模型,使用单片机编程控制这个模型的平衡或者运动或者判别等等。 然而,到了16年5月左右我们主要负责编程的队友决定去参加飞思卡尔智能车比赛(时间略微有冲突,就是我们集训的时候他会不在)这严重的影响了我们做控制的进程,况且做控制组,最关键的就是编程控制,所以我在和我的另一个队友讨论了之后,我们决定换电源方向。(因为比赛有控制、电源、测量,还有四轴(因为那时候G20所以当年没有四轴题,我记得))控制做的希望渺茫,测量题又对芯片和电路的驾驭要求过高,况且我学的专业也还没开始学芯片之类的知识呢,所以我们变成了我们实验室唯一的一组电源组。 赛前其实老师也指导了好多,buck电路、boost电路、buck-boost电路、等等也有做,DC-DC,DC-AC,AC-DC.AC-AC等等都要接触一遍,然后再做些小的稳压电源小模块,电流的测量模块等等。把能做的都去做一遍,然后看看往年的电赛题,看看都有那些指标,对比下自己的水平,看看不会的话干紧查漏补缺。值得记忆的是,赛前做了一个2015年的双向DC –DC的电源A题(见附件2),我们用IR2110做控制的题,翻翻电脑相册,还有几张照片,哈哈,贴出来贴出来,里面有黄金电阻(当时感觉高大尚的电阻,哈哈,金黄金黄的),自己绕的电感(Q值好低好低,勉强用着)买回来的5个18650电池,串起来作为充放电的电池组。
好多杜邦线,还有测量接头,队友们正在看数据分析。
再来一张,就这三张整体的图片了。
还有一张,做电子以来唯一一次炸的电容,实验室的人都跑过来围观了,哈哈,记忆深刻,一个小意外,实验室的气氛突然活跃了很多。
(隐约记得分析原因是,在充电的时候功率不够,导致电源能量反灌,电容承受不住,爆炸了,)当时电源知识积累的也不够深厚,没考虑到这一层。话说做电源的没炸过电感,炸过芯片,怎么能更好的学习前进的,嘻嘻。当然做电源一定要小心加小心。生命重要,一定要做好安全防护措施。 然后接下来就步入暑假,准备比赛了。
选题经验 每年比赛的时候,其实都会有提前好几天左右给出材料清单的,然后这个时候就要队友们坐在一起开动脑瓜子,讨论讨论,看看这个材料会做什么题目指标,需要准备什么,查查芯片资料等等。然后接下来最重要的就是要买买买啦!按照关键材料的启示,买跟队友讨论得出的可能要有用到的材料,(有备无患,才能更好的做比赛)。当然材料清单中(以我当时为例)我们需要买LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管,当时可是突然巨贵呀,淘宝店家每年估计都会大赚一笔。几十块一块芯片。但是为了比赛,还是咬咬牙0.0得买。 买回来之后,还有时间,因为是贴片的芯片,所以要做转接板,贴片转直插,我记得我们组用覆铜板做了5块的样子,我是主要负责焊的,又考验了一波我的焊工,哈哈! 下面这张是做转接板的,用覆铜板做热转印,然后用腐蚀粉腐蚀, 成品的图是这个, (说一下其他组的准备) 控制组的话,就要按照清单看看会有哪些题目方向,看看是需要准备多大功率或转速的电机,或者舵机;搭架子的铝材、木头之类的;或者小车车架,轮子,摄像头,单片机芯片或者开发版等等。 测量组的话,也是要按照清单看看,主要是用那个传感器,要测量的方向会有哪些,全桥,半桥,还有放大器芯片之类的要准备起来,同时也要考虑需不需要外部木架或者硬件货架之类的搭建材料。
参赛故事 炎热的夏天在知了的叫声中慢慢流逝,转眼就到了公布题目开始做题的时候了,经过分析,我们选择了电源A题(见附件1)(其他控制题,和测量题也在附件里,我们同实验室的其他组有做,只有我们组是电源),果不其然,真的就是用的材料里给的LM5117做主控,来完成题目,(内心小高兴了一会,前期的准备没有白费)。 紧张激烈的查资料,做电路板验证,查资料,接电测量,再对比分析,改参数,焊电路测板,紧张又充实的日子,除了第一天晚上回寝室休息了下后面都没有休息,熬夜对身体不好,我们是通宵在通宵0.0。 下面又留存下来的几张照片回忆一下吧! 有点凌乱的桌面+稍微固定了的电路,白色的是三组水泥电阻,对应三个阻值,实现三个要求; 下面这张是靠近拍的,局部放大。 采样电阻,在老师那里找来了 康铜丝电阻; 累坏了的队友,趴在桌面上眯一下,然后继续干。 下面这个是我们实验室的,做控制组题目的同学,比赛最后一晚,太累了,来我们这个建议架床上,小憩一会儿。(面部打码保护肖像权)
困难解决办法
本来最后一天的晚上,我们检查看各个功能都调出来了,电压,电流要求都能实现了,以为晚上能睡一觉好好休息一下了;没想到在我们写报告的时候,发现还有一个纹波的要求没有仔细测试看看。而且纹波大于240mV的作品不参与测试。
所以我们测试了一下,发现纹波不符合要求,所以当天晚上一直在降纹波。 我们把能找到的大电容都拿来并在输出级的电容上了,发现没能降低多少,然后还有电感,尽量排整齐线序,争取最大的Q值。 不知不觉,已经五点多了,天开始亮了,这个时候我记忆深刻。作品纹波没降下来的焦急(纹波太高,会让我们前面的努力通通白费)和时间慢慢临近的紧迫感(当天早上八点就要交作品了)。 最后测量了我在比赛这几天焊的5个板子,决定使用第一天做出来的板子,这个纹波比较小点,200mV以下,勉强能符合要求。(最后还在输出线上绕一磁环),然后就这样交了作品了。 最后的最后比赛测评是在浙江农林大学测评的,最后获得了个省三等奖。吐槽一下的是,我们是第一天上午测评的,然后测评是发现测出来的电流达不到我们交作品之前的值,差不多小了一般多。我们各种检查(有半个小时左右的时间现场调试),最后怀疑是仪器带的测试线的问题,红色测量线3Ω,黑色测量线2.5Ω的样子,我记得。(要知道,我们输出5V 3A的那个要求,用的水泥电阻才是1.7Ω的样子)瞬间想爆粗口。(幸好做电工的我养成了各种怀疑和检查的习惯,不然我们组的努力岂不是要泡汤)。最后在跟老师的沟通下,换了测试导线给我们,完成了测试。 End 比完赛当然是轻松一下啦!狠狠睡上一觉,整理好东西 我们组三个大老爷们就出去搓了一顿,补充比赛几天流失的营养。哈哈!还是挺高兴的。
参赛心得及建议 心得和建议,大多都写在上面了,总结一下就是要多学,多看,多想,敢于怀疑自己,怀疑权威。在不断的探索中,自己的知识才能进步。同时一定要动手做,多动手实践,你才能知道自己是不是真的掌握了相关的知识。多参加比赛也是同样的道理,他能很好的检查你的学习成果。
电赛题目点评 题目点评我就不来点评了,我的电源知识还是很欠缺,还需要多学习学习才能用于实际。 现在回想起来,当时的题目还是挺棒的,有简单的,也有难度提高点的,不同层次的人都能得到发挥。棒!!!愿全国大学生电子竞赛能越办越好,促进各高校培养更多动手能力强的学子。 作者:帅气的小柿子 时间:2019.5.31
|