筹备电赛控制类题目的几点准备

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查看: 16374回复: 44 发表于 2019-6-25 14:41:29   只看该作者
随着科技进步,控制类的相关设计在我们的生活中很多的体现。自动充电清扫机器人映射我们的智能车科目,无人机航拍对应我们的四旋翼无人机等科目。在未来,控制类的设计也会成为主流应用于身边的方方面面。那么要做控制类题目应当做哪些准备呢?我做了一下几点总结,希望能够起到抛砖引玉的作用让大家能够多发帖子,交流电赛控制类或电子DIY的经验,让我们的未来生活科技感十足!

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。
(此处为编辑添加: 建议增加MSP432, TIVA, C2000, MSP430等TI处理器,万一限定处理器了呢)
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
⑪ 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)





各位已经决定选择“控制类”题目的同学们要注意,近几年智能车和无人机的考题出现的几率越来越多,无人机也有过和控制类赛题同时出现的情况出现,因此这一系列的学习是我们的备赛重点。论坛的  2018 TI 杯优秀作品展示 的分区中有关于去年灭火无人机以及无线充电小车的作品展示。大家可以多看看多学学。

另外我们还要掌握很多技能:
(1)系统控制方案和算法设计
(2) 微控制器电路模块制作和编程:如: AT89S52、 MSP430F1611、 MSP430F2274、 Atmega128、 PIC16F628A、 ADuC841、 C8051F022、 W78E51B 、 STM32F103VET6 等。
(3)微控制器外围电路模块制作和编程:如键盘及 LED 数码管显示器模块、 RS-485 总线通信模块、 CAN总线通信模块、无线收发器电路模块、 ADC 模块、 DAC 模块等等。
(4)传感器电路模块制作和编程:如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。
(5)电机控制电路模块制作和编程:如直流电机驱动模块(L298 N)、 步进电机驱动模块(L297+L298N, TA8435H)、舵机控制模块、光电隔离模块等等。
(6)放大器电路模块制作:小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器
(7)电源电路模块制作
(8)电动小车制作





给同学们的一些建议:“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点,特别是有关自动控制理论与算法方面,对有些专业的同学来讲,在专业课程中是没有的,需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础,盲人摸象,行动一定会有困难。“系统控制方案和算法设计”是控制类赛题的重点,对于不同的赛题,控制目的和要求都是不相同的,其“系统控制方案和算法设计”也都是不相同的。而“系统控制方案和算法设计”往往决定该赛题能否成功的关键之一。在训练过程中可以选择一些往届的赛题,适当做一些修改,进行培训。随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展,电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高,在竞赛规则中对微控制器选型、电路模块的采用的限制、 “最小系统”的定义、 “性价比”与“系统功耗”指标要求等也出现了一些变化。根据目前的竞赛规则,训练过程中制作的一些功能模块是可以在竞赛中使用的。建议训练过程中,对历届赛题中经常出现的基本电路和功能模块(如直流电机驱动模块、 步进电机驱动模块、传感器模块等)进行设计与制作,制作和掌握这些模块的使用,为竞赛做好充分的准备。

选择“控制类”赛题方向的同学通常对数字信号处理掌握较好,而对模拟电路、小信号处理缺乏训练。模拟电路知识是电子设计竞赛中的一个重点。控制类赛题也不会是纯数字量处理(如全部都是开关动作),同学们需要注意和加强模拟电路方面的训练。同时还可以发挥自己的想象力,考虑一下还有可能出现什么控制类的赛题,会出现什么样的控制算法,哪些传感器可能被使用(如图像识别传感器模块、色彩传感器模块、电子罗盘模块等),在培训过程中事先训练一下。

在“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛 重用电路模块 ”一书,在详细分析了历届控制类赛题与特点基础上,用多个设计实例,系统介绍了系统控制类作品的设计要求、系统方案和算法、电路设计、主要芯片、程序设计等内容。由黄智伟编著,能够指导学生完成电子设计竞赛中所常用的微控制器电路模块、微控制器外围电路模块、放大器电路模块、传感器电路模块、电机控制电路模块、信号发生器电路模块和电源电路模块的制作,所有电路模块都提供电路图、 PCB 图和元器件布局图。所制作的模块可以直接在竞赛中使用。


同学们!我已经将这本书上传到附件,需要的同学可以下载查阅。由于上传限制,书籍用的是分卷压缩的方式,要把所有附件全部下载到一个文件夹里才能查看哦!
全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作_完整版300页.part1.rar (5 MB, 下载次数: 1737)

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附件出了一点问题

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朱继兵 发表于 2019-7-3 09:37
附件出了一点问题

我的附件是分卷压缩的 要全部下载到一个文件夹才能看,文件太大了 限制上传 只能这样了

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楼主,为啥五个压缩包的内容是一样的呀?

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陌上人如玉 发表于 2019-7-19 22:37
楼主,为啥五个压缩包的内容是一样的呀?

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哈哈哈,确实呢,我还少点积分呢

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