1、2010大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn),第一講：綜合類,陳俊 10.7.13,競賽簡介,全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同舉辦并與教學(xué)改革實(shí)踐緊密結(jié)合的大型學(xué)科競賽之一，其規(guī)模和影響力不斷擴(kuò)大，競賽對教改的促進(jìn)作用日漸顯著。,電子設(shè)計(jì)競賽對于將來勵(lì)志搞電子的大學(xué)生來說，確實(shí)是一個(gè)練兵的好機(jī)會，在這短短的4天中(其實(shí)不止這幾天，很多大學(xué)生都會在暑假集中訓(xùn)練)，大家將學(xué)到很多的東西，這些東西就使大家受益無窮。,2010大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)情況,今年暑假的培訓(xùn)安排時(shí)間：7月13日到9月1日，這段時(shí)間所有參加培訓(xùn)的同學(xué)都必須在學(xué)校，當(dāng)然有能力并希望取得好的名次的同學(xué)可能整個(gè)暑假都

2、要努力了。,參賽形式,l、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽原則上安排在單數(shù)年的9月上旬舉行，為期4天。競賽以賽區(qū)為單位統(tǒng)一組織報(bào)名、競賽、評審和評獎(jiǎng)工作。 2、鼓勵(lì)設(shè)有信息與電子學(xué)科及相關(guān)專業(yè)或已開展電子設(shè)計(jì)科技活動(dòng)的高等學(xué)校，積極組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽。 3、學(xué)生自愿組合，三人一隊(duì)，由所在學(xué)校統(tǒng)一向賽區(qū)組委會報(bào)名。參賽隊(duì)數(shù)由學(xué)校自行確定。 4、為鼓勵(lì)不同類型的高校和不同專業(yè)或?qū)I(yè)方向的學(xué)生都能參加競賽，全國競賽專家組根據(jù)命題原則，將統(tǒng)一編制若干個(gè)競賽題目，供參賽學(xué)生選用。 5、競賽所需場地、儀器設(shè)備、元器件或耗材原則上由參賽學(xué)校負(fù)責(zé)提供。,競賽規(guī)則,l、參賽學(xué)生應(yīng)是高等學(xué)校中具有正式學(xué)籍的

3、全日制在校本科或?qū)？茖W(xué)生。 2、參賽學(xué)生必須按統(tǒng)一時(shí)間參加競賽，按時(shí)開賽，準(zhǔn)時(shí)交卷。各賽區(qū)組委會須按時(shí)收回學(xué)生的答卷(報(bào)告和制作實(shí)物)并及時(shí)封存，然后按規(guī)定交賽區(qū)專家組評審。 3、競賽期間，參賽學(xué)生可以使用各種圖書資料和計(jì)算機(jī)，但不得與隊(duì)外人員討論，教師必須回避。 4、競賽期間，各賽區(qū)組委會要組織巡視檢查，以保證競賽活動(dòng)正常進(jìn)行。 5、在競賽中，如發(fā)現(xiàn)輔導(dǎo)教師參與、隊(duì)與隊(duì)之間討論，隊(duì)員與隊(duì)外人員討論、不按規(guī)定時(shí)間發(fā)題和收卷，以及賽前泄題等違紀(jì)現(xiàn)象，將取消獲獎(jiǎng)名次，并通報(bào)批評。,競賽評獎(jiǎng),各賽區(qū)負(fù)責(zé)本賽區(qū)的評獎(jiǎng)工作，賽區(qū)獎(jiǎng)的評獎(jiǎng)等級及各獎(jiǎng)項(xiàng)獲獎(jiǎng)比例由各賽區(qū)根據(jù)實(shí)際情況自行確定。,競賽內(nèi)容,l、以

4、電子電路（含模擬和數(shù)字電路）應(yīng)用設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，可以涉及模-數(shù)混合電路、單片機(jī)、可編程器件、EDA軟件工具和PC機(jī)（主要用于開發(fā)）的應(yīng)用。題目包括“理論設(shè)計(jì)”和“實(shí)際制作與調(diào)試”兩部分。競賽題目應(yīng)具有實(shí)際意義和應(yīng)用背景，并考慮到目前教學(xué)的基本內(nèi)容和新技術(shù)的應(yīng)用趨勢，同時(shí)對教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革起一定的引導(dǎo)作用。 2、題目著重考核學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識進(jìn)行理論設(shè)計(jì)的能力，考核學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨(dú)立工作能力，考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能(制作、調(diào)試)。 3、題目在難易程度方面，既要考慮使一般參賽學(xué)生能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成基本要求，又能使優(yōu)秀學(xué)生有發(fā)揮與創(chuàng)新的余地。,題目分類,競賽題目主要可以劃分為4類： 1.信號

5、源類 2.儀器儀表類 3.高頻類 4.控制類,信號源類,波形發(fā)生器（第五屆2001年A題） 電壓控制LC振蕩器（第6屆2003年A題） 正弦信號發(fā)生器（第7屆2005年A題） 數(shù)控恒流源（第7屆2005年F題） 三相正弦波變頻電源（第7屆2005年G題） 開關(guān)穩(wěn)壓電源（第7屆2007年E題） 電能收集充電器（第9屆2009年E題） 光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置（第9屆2009年A題）,儀器儀表類,簡易數(shù)字存儲示波器（第五屆2001年B題） 高效率音頻功率放大器（第五屆2001年D題） 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)（第五屆2001年E題） 寬帶放大器（第6屆2003年B題） 低頻數(shù)字式相位測量儀（第6屆2003年

6、C題） 簡易邏輯分析儀（第6屆2003年D題） 集成運(yùn)放測試儀（第7屆2005年B題） 簡易頻譜分析儀（第7屆2005年C題） 音頻信號分析儀 （第8屆2007年A題） 數(shù)字示波器 （第8屆2007年C題） 程控濾波器 （第8屆2007年D題） 寬帶直流放大器（第9屆2009年C題） 數(shù)字幅頻均衡的功率放大器（第9屆2009年F題）,高頻類,調(diào)頻收音機(jī)（第五屆2001年F題） 單工無線呼叫系統(tǒng)（第7屆2005年D題） 無線識別裝置 （第8屆2007年B題） 無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置（第9屆2009年D題）,控制類,自動(dòng)往返電動(dòng)小汽車（第五屆2001年C題） 簡易智能電動(dòng)車（第6屆2003年E題）

7、液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置（第6屆2003年F題） 懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（第7屆2005年E題） 電動(dòng)車蹺蹺板 （第8屆2007年F題） 聲音導(dǎo)引系統(tǒng)（第9屆2009年B題）,2010大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽試題,建議為了奪獎(jiǎng)的朋友專注自己的強(qiáng)項(xiàng)，作控制的作控制，做電源的做電源。相信2010年的電子競賽題目絕對會有這些，也許今年的題目會更多，大概應(yīng)該在68個(gè)題目，這樣大家的可選擇性就更多了。,如何準(zhǔn)備2010大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,如果你沒有準(zhǔn)備就參加電子競賽，那么你簡直就是在浪費(fèi)學(xué)校的資源、糟蹋你自己。每年都能在網(wǎng)上聽到很多同學(xué)抱怨自己學(xué)校有些沒有怎么準(zhǔn)備就參加的同學(xué)，這些學(xué)生只是為了將來找工作時(shí)在自己的簡歷上

8、填上這個(gè)經(jīng)歷，其實(shí)這些人這種做法是不可取的。那么我們該如何準(zhǔn)備呢?我認(rèn)為需要分為這么幾個(gè)部分：,1.團(tuán)隊(duì)的選擇,古人云：“三個(gè)臭皮匠抵過一個(gè)諸葛亮” 也有人云，一個(gè)中國人一條龍，三個(gè)中國人三條蟲,一個(gè)能在大學(xué)生電子競賽中得獎(jiǎng)的團(tuán)隊(duì)必須具備這樣幾個(gè)特征: 絕對喜歡電子開發(fā)。在軟件、硬件、論文寫作中各有所長。你想想3個(gè)只會C語言的家伙合一起能干什么。 要有充足的時(shí)間，暑假的時(shí)間本來就很短，如果大家不好好利用的話，培訓(xùn)就沒有效果。 有一個(gè)核心人物，他的話在非常時(shí)期大家必須絕對服從，大部分時(shí)間大家可以商量干，但是起爭執(zhí)了，他說了算。相信這個(gè)核心人物很容易體現(xiàn)出來。 身體要好，病殃殃的樣子不適合干這個(gè)，

9、4天3夜是個(gè)什么概念大家心里要很清楚。 要有堅(jiān)定的信念，要有獲獎(jiǎng)的信心。 也許參加完電子競賽，你們?nèi)藢⒊蔀橐惠呑拥呐笥选?2.CPU(單片機(jī))選型,有人說： 男人選擇東西只選貴的，不選對的； 女人選東西只選好看的，不選實(shí)用的。 假如你想在2010年的大學(xué)生電子競賽中得獎(jiǎng)，你一定要選擇對的，也就是你最熟悉的，而不要選擇貴的，要選擇實(shí)用的，而不是功能天花亂墜的。,CPU是電子設(shè)計(jì)競賽的核心器件。現(xiàn)在的微處理器很多，如8051單片機(jī)，AVR單片機(jī)，PIC單片機(jī)，MSP430單片機(jī)。但是主流還是8051單片機(jī)，倒不是說8051單片機(jī)有多好，而是說它有很多的參考資料、價(jià)格便宜、容易買、強(qiáng)大的開發(fā)系統(tǒng)K

10、eil支持。,現(xiàn)在也出了很多的8051增強(qiáng)型單片機(jī)，如新華龍的8051C系列的單片機(jī)，這類單片機(jī)含有很多的擴(kuò)充資源，如大量的FLASH(這些FLASH對LCD字庫很有幫助)、中速AD,DA、多定時(shí)器、PWM等等，這些資源會給開發(fā)帶來很多的方便。,假如你選擇8051單片機(jī)作為CPU，建議選擇C8051FXXX,它還有一個(gè)特點(diǎn)，速度快，比傳統(tǒng)8051單片機(jī)快很多倍！假如你擅長AVR單片機(jī)，PIC單片機(jī)，MSP430單片機(jī)等單片機(jī)，也沒關(guān)系，它們也有各自的優(yōu)點(diǎn)，他們只所以存在，肯定有一定的合理性，前提是你一定要對他們的資源了如指掌(如RAM,FLASH大少，DA,A/D精度、速度，定時(shí)器個(gè)數(shù)),對他

11、們的軟件開發(fā)環(huán)境絕對熟悉。,時(shí)代是變化，技術(shù)是進(jìn)步的！ 現(xiàn)在很多人都對ARM,DSP比較感興趣。利用ARM與DSP參加電子競賽也會逐漸提到日程上來，估計(jì)今年應(yīng)該會有一道關(guān)于高速數(shù)據(jù)處理的的題目，比如高速數(shù)據(jù)采集，高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊龋@樣這兩個(gè)東西會有用到的。即使不需要用到它們，你合理的用到他們，會給你帶來方便。 CPLD/FPGA這兩個(gè)關(guān)于高速數(shù)字邏輯處理的工具，今年肯定會派上用場，但是它必須和單片機(jī)配合起來使用。,3.基本技能準(zhǔn)備,磨刀不誤砍材功 根基不牢就不要往上爬，爬得越高，摔得越重。,這個(gè)方面，你需要連接常用的電路，如高增益放大電路，跟隨電路，濾波電路的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)protel制圖軟件，會

12、畫電路原理圖，會PCB制板。在準(zhǔn)備期間一定要會用萬用板焊接電路，或者用三氯化鐵或雙氧水腐蝕電路，這個(gè)效果非常好。在正式比賽前，一定要團(tuán)隊(duì)在4天內(nèi)練習(xí)做完至少一個(gè)完整的電子系統(tǒng)，不要以為你能做好各個(gè)模塊，但是聯(lián)機(jī)調(diào)試你就不一定成功，總是會缺點(diǎn)什么，事實(shí)證明，大部分的競賽隊(duì)失敗就失敗在最后的聯(lián)機(jī)上。,4.基本模塊的準(zhǔn)備,參加電子設(shè)計(jì)競賽，離不開一些基本模塊。像單片機(jī)最小系統(tǒng)版、LED,LCD子電路，子程序。A/D，D/A電路，搞控制的總得選好步進(jìn)電機(jī)的型號，驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)程序吧，那搞無線的應(yīng)該準(zhǔn)備一些常用的通信模塊，紅外收發(fā)模塊等等。,程序設(shè)計(jì)一定最好要用C語言，準(zhǔn)備一定要充分、比賽一定要堅(jiān)持到最

13、后(好得創(chuàng)意會在最后一天產(chǎn)生)、一定要相信自己的團(tuán)隊(duì)，相信自己、一定要在比賽前幾天保證好睡眠，體力。,5.需要大量的精力和財(cái)力,幾年的經(jīng)驗(yàn)下來，我們發(fā)現(xiàn)做電子設(shè)計(jì)競賽實(shí)際上對于每個(gè)同學(xué)來說都是一筆比較大的花費(fèi)，至于是不是物有所值，就要看大家自己的看法了。,先祝福大家通過培訓(xùn)能在在2010大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽增長知識，取得好成績。,2010大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn),第二講：電子設(shè)計(jì)競賽賽題分析,縱觀歷屆賽題，大致可分為以下四類： (1)基本電路 此類賽題有：“簡易數(shù)控直流電源”“測量放大器”、“高效率音頻功率放大器”、“電能收集充電器”、“光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置”。 (2)測量儀器 此類賽題有：“實(shí)用

14、信號源的設(shè)計(jì)與制作”、“簡易電阻、電容、電感測試儀”、“簡易數(shù)字頻率計(jì)”、“數(shù)字式工頻有效值多用表”、“頻率特性測試儀”、“波形發(fā)生器”、“簡易數(shù)字存儲示波器”、“寬帶直流放大器”、“數(shù)字幅頻均衡的功率放大器”。,(3)通信設(shè)備 此類賽題有：“簡易無線電遙控系統(tǒng)”“調(diào)幅廣播接收機(jī)”、“短波調(diào)頻接收機(jī)”、“調(diào)頻收音機(jī)”、“數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)”、“無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置” (4)其他 如“水溫控制系統(tǒng)”、“自動(dòng)往返電動(dòng)小汽車”、“數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)”、“多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”?！半妱?dòng)車蹺蹺板”、“聲音導(dǎo)引系統(tǒng)”,不難看出，后三類的賽題都屆于電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課題。即使是基本電路類賽題，例如測量放大器，

15、其控制功能亦相當(dāng)復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)候也應(yīng)按系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法完成。所以有必要先對電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法做一個(gè)簡要的介紹。,電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有自頂向下、自底向上以及自頂向下與自底向上相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法。 自頂向下方法的特點(diǎn)是將系統(tǒng)按“系統(tǒng)子系統(tǒng)功能模塊(或稱部件)單元電路元、器件版圖”這樣的過程來設(shè)計(jì)。如下圖中左邊箭頭所示。自底向上的方法則相反，按“元器件(版圖)單元電路功能模塊子系統(tǒng)系統(tǒng)”這樣的過程來設(shè)計(jì)。,自頂向下法從系統(tǒng)級設(shè)計(jì)開始，首先根據(jù)設(shè)計(jì)課題中對系統(tǒng)的指標(biāo)要求，將系統(tǒng)的行為(功能)全面、準(zhǔn)確地描述出來，然后根據(jù)該系統(tǒng)應(yīng)具備的各項(xiàng)功能將系統(tǒng)劃分和定義為若干個(gè)適當(dāng)規(guī)模的、能夠?qū)?/p>

16、現(xiàn)某一功能且相對獨(dú)立的子系統(tǒng)，全面、準(zhǔn)確地描述它們的功能(即輸入、輸出關(guān)系)及相互之間的聯(lián)系，這項(xiàng)任務(wù)完成之后、就設(shè)計(jì)或選用一些部件去組成實(shí)現(xiàn)這些既定功能的子系統(tǒng)。最后進(jìn)行元件級的設(shè)計(jì)，即選用適當(dāng)?shù)脑?shí)現(xiàn)前面所設(shè)計(jì)的各個(gè)部件。,自頂向下法是一種概念驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，該方法要求在整個(gè)設(shè)計(jì)中盡量運(yùn)用概念(即抽象)去描述和分析設(shè)計(jì)對象，而不要過早地考慮實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的具體電路、元器件和工藝。以便抓住主要矛盾，避免糾纏在具體細(xì)節(jié)上，這樣才能控制住設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。,自底向上的方法與其相反，它是根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的各個(gè)功能的要求，先從可用的元件中選出合用的，設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)部件，當(dāng)一個(gè)部件不能直接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的某個(gè)功能

17、時(shí)，就須由多個(gè)部件組成子系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)該功能，直至系統(tǒng)所要求的全部功能都能實(shí)現(xiàn)為止。,顯然，由于在設(shè)計(jì)過程中，部件設(shè)計(jì)在先，設(shè)計(jì)人員的思想將受限于這些所設(shè)計(jì)出的或選用的現(xiàn)成部件，便不容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂以及可靠性高、可維護(hù)性好的設(shè)計(jì)。 因此在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中普遍采用自頂向下法。但自底向上法也并非完全無用武之地，它在系統(tǒng)的組裝和測試過程中卻是行之有效的。此外、在以IP核為基礎(chǔ)的VLSI片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中也得到重視和采用。,自頂向下法的要領(lǐng)在于整個(gè)設(shè)計(jì)件概念上的演化從頂層到底層應(yīng)當(dāng)逐步由概括到展開，由粗略到精細(xì)。只有當(dāng)整個(gè)設(shè)計(jì)在概念上得到驗(yàn)證與優(yōu)化后，才能考慮“采用什么電路、元器件和工藝去實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)”這

18、類具體問題。,此外，設(shè)計(jì)人員在運(yùn)用該方法時(shí)還必須遵循下列原則，方能得到一個(gè)系統(tǒng)化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護(hù)性好的設(shè)計(jì)： (1)正確性和完備性原則 該方法要求在每一級(層)的設(shè)計(jì)完成后。都必須對設(shè)計(jì)的正確性和完備性進(jìn)行反復(fù)的過細(xì)檢查、即儉查指標(biāo)所要求的各項(xiàng)功能是否都實(shí)現(xiàn)了，且留有必要的余地，最后還要對設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。,(2)模塊化、結(jié)構(gòu)化原則 每個(gè)子系統(tǒng)、部件或子部件應(yīng)設(shè)計(jì)成在功能上相對獨(dú)立的模塊，即每個(gè)模塊均有明確的可獨(dú)立完成的功能，而且對整個(gè)模塊內(nèi)部進(jìn)行修改時(shí)不應(yīng)影響其他的模塊。子系統(tǒng)之間、部件之間或者子部件之間的聯(lián)系形式應(yīng)當(dāng)與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中模塊間的聯(lián)系形式相仿。,(3)問題不

19、下放原則 在某一級的設(shè)計(jì)中如果遇到問題時(shí)，必須將其解決了才能進(jìn)行下一級(層)的設(shè)計(jì)，切不可把上一級(層)的問題留到下一級(層)去解決。,綜上所述，進(jìn)行一項(xiàng)大型、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程，實(shí)際上是一個(gè)在自頂向下的過程中還包括了由底層回到上層進(jìn)行修改的多次反復(fù)的過程，如下圖所示。,電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟,一般情況下，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)約需經(jīng)過以下五步：審題，方案論證，單元設(shè)計(jì)，組裝調(diào)測和總結(jié)報(bào)告。,審題,無論采用自頂向下還是自頂向下與自底向上相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)的第一步總是審題，即對設(shè)計(jì)課題作認(rèn)真的分析，而在未將競賽題充分“吃透”以前，千萬不要匆匆動(dòng)手設(shè)計(jì)。特別要注意不要選取與自己的背景知識相差太遠(yuǎn)的賽題，

20、因?yàn)楦傎愔挥?天時(shí)間，每一分鐘都十分寶貴，是輕易返工不得的。,必須將題意理解清楚，明確題目要求我們“做什么?”以及“做到何種程度?”，即明確所要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的功能、性能、技術(shù)指標(biāo)及要求。對賽題中每一個(gè)細(xì)節(jié)都不能放過，來不得半點(diǎn)含糊，否則將有偏題或漏題的危險(xiǎn)。,例如1999年A題“測量放大器”中要求其增益的步進(jìn)為1，有人為了使電路簡單，將其設(shè)計(jì)為增益在19范圍內(nèi)步進(jìn)為1、在l09l)范圍內(nèi)步進(jìn)為l0，在l00900范圍內(nèi)步進(jìn)為100，這種設(shè)計(jì)的考慮有其合理的地方，但與題目的要求不符；,再如2001年B題“簡易數(shù)字序儲示波器”發(fā)揮部分的要求中，要求顯示存儲的波形時(shí)能在屏幕上移動(dòng)，原意是指將存儲器的存

21、儲深度加大一倍，但只顯示其小的一半，通過改變顯示的首地址實(shí)現(xiàn)波形移動(dòng)的功能，有的同學(xué)采用改變采樣速率，在不增加存儲深度的前提下，改變所顯示的波形的寬度的方法實(shí)現(xiàn)此功能，雖然這種方法有一定創(chuàng)意，但對題意的理解卻是錯(cuò)誤。,方案論證,弄清“做什么?”以及“做到何種程度?”后，就要考慮怎樣做了？這需要對完成該任務(wù)的方法充分地調(diào)研，查閱有關(guān)資料：一般而言，光光參考教科書是不夠的，因?yàn)榻炭茣纤榻B的通常只是一些基本原理，與實(shí)際使用的電路和系統(tǒng)還有一些差別，而且常常不能反映最新的科技成果。所以建議到文獻(xiàn)資料中去查找，最好能通過網(wǎng)絡(luò)來檢索，可以參照一些與設(shè)計(jì)題目相同或相近的產(chǎn)品或以往賽題所使用的方法，但要注

22、意這些方法的使用條件與賽題是否相符，賽題所要求的性能指標(biāo)是否能達(dá)到，對于可以采用的各種方法，須認(rèn)真比較它們的憂缺點(diǎn)，特別要注意討論設(shè)計(jì)的可行性。,這里所說的可行性包括這樣幾方面： (1)所使用的器件能否保證供應(yīng)，價(jià)格如何？ (2)設(shè)計(jì)的難度如何？自己的知識與能力能否能勝任？ (3)工作量如何？4天時(shí)間能否完成？ (4)有無進(jìn)一步發(fā)揮的余地？ 對上述問題經(jīng)過充分、細(xì)致的年慮和分析比較后，擬訂較切實(shí)可行的方案。,初步方案應(yīng)包含內(nèi)容,(1)系統(tǒng)的外部特性系統(tǒng)有哪些主要功能以及輸入和輸出?它們各是什么物理量？有何特征?相互之間是什么關(guān)系：其來源或負(fù)載是什么?對系統(tǒng)的信號源和負(fù)載有何要求?以 “簡易數(shù)字

23、頻率計(jì)”的設(shè)計(jì)為例，根據(jù)題目給定的技術(shù)要求，將被測信號幅度確定為0.02v，頻率為0.1Hz10MHz的正弦信號，分析可知，這是一個(gè)適中的、比較容易實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)。,請注意，該題的多項(xiàng)要求中。被測信號的幅度為0.55v，這里選擇0.02v是考慮了對靈敏度的發(fā)揮。如果競賽時(shí)先不考慮發(fā)揮的要求僅就基本要求來設(shè)計(jì)，待基本要求實(shí)現(xiàn)后再考慮發(fā)揮的要求，則4天的時(shí)間通常是不夠的，尤其像該指標(biāo)是影響輸入通道放大器增益和噪聲系數(shù)的參數(shù)，如果改變，一切又將重新設(shè)計(jì)。所以在競賽時(shí)宜將基本要求和發(fā)揮要求一并考慮。但若參賽者能力不夠，僅將自己的目標(biāo)鎖定在基本要求上，則應(yīng)將被測信號的幅度確定為0.55V，這樣，設(shè)計(jì)的難度將

24、減少很多。,以上這一步可以稱之為系統(tǒng)級設(shè)計(jì)中的行為描述與設(shè)計(jì)，它是系統(tǒng)級設(shè)計(jì)的第一步。,(2)系統(tǒng)的內(nèi)部特性實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的基本原理、基本框圖、系統(tǒng)的基本控制流程。注意此時(shí)的方框圖通常只要畫出一些子系統(tǒng)，以及各子系統(tǒng)之間的接口要求。例如“簡易數(shù)字頻率計(jì)”的設(shè)計(jì)中就將系統(tǒng)劃分為輸入通道、多周期同步等精度測量頻率計(jì)的核心結(jié)構(gòu)、鍵盤開關(guān)旋扭以及LED數(shù)碼顯示器一般說來，這些子系統(tǒng)有數(shù)字子系統(tǒng)、模擬子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)(單片機(jī)、DSP)子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)、時(shí)鐘子系統(tǒng)等類型。這是系統(tǒng)級設(shè)計(jì)中的第二步：結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計(jì)。,這一步中最關(guān)鍵之處是確定系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。,單元設(shè)計(jì),在經(jīng)過方案論證的基礎(chǔ)上，就可以進(jìn)行單元模塊

25、的設(shè)計(jì)了，這個(gè)時(shí)候，一個(gè)人的基本功是不是扎實(shí)就能夠很好的體現(xiàn)出來，單元電路設(shè)計(jì)的好壞，焊接的好壞，編程的周密性等等的問題都會在這個(gè)部分表現(xiàn)無疑。,自然，不主張大家在競賽那幾天去重新制作單元電路，這些單元電路必須在暑假期間大家就好準(zhǔn)備好，并把這些電路搞懂、搞熟，這樣競賽的時(shí)候，只需要根據(jù)題目作適當(dāng)?shù)母膭?dòng)就可以直接利用了。,組裝調(diào)測,設(shè)計(jì)完畢，進(jìn)入裝配、調(diào)試階段，這是大學(xué)作電子設(shè)計(jì)競賽中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)成功與否，是用作品體現(xiàn)的，競賽成績的評定，有23取決于作品的實(shí)測結(jié)果是否滿足賽題的要求，13取決于報(bào)告的水平：所以參賽學(xué)生必須具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，才能取得優(yōu)秀的成績。,一般的組裝可在通用印制

26、板上完成，安裝前須設(shè)計(jì)好各元器件之間的布局。如缺乏使用計(jì)算機(jī)模擬的條件，有時(shí)還需事先在面包板搭試。對高頻電路，最好制作印制電路板，繪制印制電路板時(shí)一定要充分考慮電磁兼容的問題、防止因干擾影響電路的正常工作。,組裝調(diào)試工作與設(shè)計(jì)時(shí)相反，是采用自底向的方法，其過程也是先電路及部件，再子系統(tǒng)，最后才是整個(gè)系統(tǒng)。所以通常應(yīng)先調(diào)試行個(gè)單元，單元調(diào)試正確后，再調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)，并認(rèn)真做好記錄。 當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)的工作調(diào)整至正常時(shí)，需要選用恰當(dāng)?shù)臏y量儀器，對照任務(wù)書中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)逐項(xiàng)的進(jìn)行測試。,總結(jié)報(bào)告,總結(jié)報(bào)告也就是本次設(shè)計(jì)的一篇小論文，它的成績占最后總成績的1/3，因此也不能小視。而且想取得好的成績的隊(duì)伍，在文

27、章上面還要下很大的功夫。 一般來說，總結(jié)報(bào)告分成以下幾個(gè)部分 (1)系統(tǒng)的總統(tǒng)方案介紹 就是對整個(gè)系統(tǒng)的采用的方案進(jìn)行比較詳細(xì)的介紹，然別人一看就知道你所采用的方案。,(2)必要的理論計(jì)算 無論是方案論證還是元件參數(shù)的選取都要有足夠的根據(jù)，應(yīng)通過必要的計(jì)算確定而不是模糊地選取。 (3)電路圖和有關(guān)的設(shè)計(jì)文件 各級設(shè)計(jì)結(jié)果皆應(yīng)有相應(yīng)的圖紙和文件， 圖紙方面有方框圖、流程圖、單元電路團(tuán)等，最后還應(yīng)有一張完整的總電路原理圖、對PLD設(shè)計(jì)應(yīng)有頂層原理圖、模塊原理圖與代碼(用語言描述時(shí))。對單片機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)有流程圖和相關(guān)程序。,(4)測試方法和數(shù)據(jù) 要通過電路圖和文字說明測試所使用的方法，記錄測試的數(shù)據(jù)及相

28、應(yīng)的測試條件，記錄所使用的測試儀器的型號及編號。 (5)結(jié)果分析 對測試結(jié)果作必要的分析，找出未達(dá)到預(yù)定指標(biāo)的原因，提出對設(shè)計(jì)改進(jìn)的設(shè)想。,此外，在報(bào)告的開頭還需要有一段摘要、用簡短簡練的文字，將報(bào)告的主要設(shè)計(jì)思想和特色提供給閱讀者。 綜合以上各點(diǎn)，一個(gè)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程可以通過下圖來表示(其中soc方法在電子設(shè)計(jì)競賽中不使用)。,控制類的題目,控制類的題目一般包括：機(jī)械部分，驅(qū)動(dòng)部分，傳感器部分和CPU處理器部分 機(jī)械部分：機(jī)械部分一般來說，題目都有給出參考或者大體的思路，當(dāng)然我們也可以在滿足題意的情況下自己設(shè)計(jì)出更具有創(chuàng)意的結(jié)構(gòu)。,驅(qū)動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)部分要考慮的驅(qū)動(dòng)的能力和動(dòng)作的幅度，可控性，還有輸入信號的電平匹配和抗干擾問題。 首先，驅(qū)動(dòng)能力是最主要的，如果驅(qū)動(dòng)部分達(dá)不到要求的話，其它部分做的再好都沒用。 其次就是驅(qū)動(dòng)的幅度和可控性了，一般來所驅(qū)動(dòng)幅度越大，動(dòng)作速度也就越快，當(dāng)然可控性也就越差了，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該綜合考慮?？煽匦赃€包括控制性質(zhì)，方向等。還有就算控