前言
大家好,我是張巧龍,轉(zhuǎn)眼又到22年電賽,這個公眾號上有很多同學可能都參加過電賽,有畢業(yè)的已經(jīng)工作的,也有沒畢業(yè)的今年要參加。
我第一次接觸電賽是在大一暑期,從參加電賽到指導學生參加電賽,轉(zhuǎn)眼快十年了。20年省賽有6個省一等獎,21年國賽有5個國一,2個國二。帶學生參加電賽,5個國一,2個國二!15個省獎!
今年我們實驗室組織了25個隊伍參賽,不算多。
電子設計競賽的比賽形式可謂是實打?qū)嵉谋绕矗瑥膩聿粫驗槟愕闹笇Ю蠋熓悄衬炒笈?、你的學校有多么好,你就能取得好成績。
而是實打?qū)嵉募夹g(shù)指標比拼。這也使得電賽的含金量非常高,所以無論是學校還是企業(yè),對其認可度非常高。
好了,廢話不多話,聊聊清單。
拿到清單第一時間應該就是購買器件。
如何選購?
清單出來的第一時間,應該就是采購,在比賽前就應該確定所做賽題的類型,
我采購器件有個原則:
在經(jīng)費允許的情況下,把明顯不屬于本題的器件排除掉,凡是不確定的器件,均采購,并購買同一器件的不同參數(shù)。
比如今年打算做控制題,那么就應該篩選出關(guān)于和題目相關(guān)的器件。
清單上的器件購買也是有技巧的。并不是某寶上一搜,點擊購買就行。
以四輪小車為例:某寶上關(guān)于四輪小車的關(guān)鍵詞很多,如何買到和清單合適的?
首先是尺寸問題,25cm*15cm,這個大家都知道,不談了。
其次就是動力結(jié)構(gòu),也就是電機的個數(shù)。
四輪并不等于四驅(qū),這個概念大家一定要有。很顯然四輪小車可以分為:兩驅(qū)四輪、四驅(qū)四輪。
2.1 兩驅(qū)四輪
對于兩驅(qū)四輪,結(jié)構(gòu)又有兩種,第一種,兩個電機提供動力,舵機提供轉(zhuǎn)向。
第二種,兩個電機提供動力,兩個電機差速來轉(zhuǎn)向。這里又有兩種結(jié)構(gòu)。
知道有沒有同學能看出這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點?歡迎留言討論。
2.2 四驅(qū)四輪
四個電機提供動力,結(jié)構(gòu)如下圖。
這種結(jié)構(gòu)也很不錯,但不推薦大家使用,為什么?
四個電機的閉環(huán)控制,較為復雜,除非做了很充分的準備,對其軟硬件等技術(shù)方案非常熟悉,否則用這種底盤可能就是挖坑。
兩個電機都玩不明白,還玩四個電機?(注:本觀點僅代表個人,僅供參考,如果覺得不對,不要杠,你們說的都對,都是我的錯,)
那么到底該怎么選?有兩個原則。
第一個原則:也是最重要的原則,根據(jù)題目的要求確定。題目現(xiàn)在沒出?又陷入了死胡同,那有什么好說的呢?都要買回來備著啊。第二個原則:哪種結(jié)構(gòu)你更熟悉,對其軟硬件包括運動控制的開發(fā)更熟練。
說到這里了,大家應該能感覺到購買器件也是一門學問了,買的貴不一定就能用,主要是買到合適的。
如何算合適的呢?別這么問,這么問沒人敢回答你。
都買回來備著!巧婦難為無米之炊。
到底要不要猜題?
個人觀點:無意義的猜題還不如好好做訓練。
題目能被猜到?把全國評委專家們置于何地?
好好做好訓練才是真。
我一直在公眾號上說:往屆真題真題真題,很重要重要重要重要?。?!
當你無從下手時,真題的訓練顯得尤為重要。
為什么要分析真題?和我們高考或者考研等其他重要性的考試相同,真題永遠都值得研究。像電賽這種命題性的比賽也一樣,每年的題目類型都可以進行分類總結(jié),無外乎就是以下幾類,特此總結(jié)如下表,我們通過分析往屆賽題,發(fā)現(xiàn)相同的知識點都是一直在考察,比如PID算法、基本的濾波算法、電路拓撲(Buck、Boost、Buck-Boost)等等。
所以往屆賽題都尤為重要,對于想要參賽備賽的同學而言,應該要把重點放在往年的賽題上。
如果學校沒有專門負責培訓的老師或?qū)嶒炇?,通過自主完成往屆賽題,也能起到一個不錯的效果。
1997-2021年題目分類統(tǒng)計(一) |
|||||
年份 |
電源類 |
信號源類 |
高頻無線電類 |
放大器類 |
儀器儀表類 |
1994 |
簡易數(shù)控直流電源 |
||||
1995 |
實用信號源的設計和制作 |
簡易無線電遙控系統(tǒng) |
實用低頻功率放大器 |
||
1997 |
調(diào)幅廣播收音機 |
||||
1999 |
短波調(diào)頻接收機 |
測量放大器 |
頻率特性測試儀 |
||
數(shù)字式工頻有效值多用表 |
|||||
2001 |
波形發(fā)生器 |
調(diào)頻收音機 |
高效率音頻功率放大器 |
簡易數(shù)字存儲示波器 |
|
2003 |
電壓控制LC振蕩器 |
低頻數(shù)字式相位測量儀 |
|||
簡易邏輯分析儀 |
|||||
2005 |
數(shù)控恒流源 |
單工無線呼叫系統(tǒng) |
簡易頻譜分析儀 |
||
集成運放測試儀 |
|||||
2007 |
音頻信號分析儀 |
||||
2009 |
光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置 |
數(shù)字幅頻均衡功率放大器 |
無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置 |
||
電能收集充電器 |
寬帶直流放大器 |
||||
2011 |
開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng) |
LC 諧振放大器 |
簡易數(shù)字信號傳輸性能分析儀 |
||
2013 |
單相AC-DC變換電路 |
射頻寬帶放大器 |
簡易頻率特性測試儀 |
||
手寫繪圖板 |
|||||
2015 |
雙向DC-DC變換器 |
增益可控射頻放大器 |
數(shù)字頻率計 |
||
80MHz-100MHz頻譜分析儀 |
|||||
2017 |
微電網(wǎng)模擬系統(tǒng) |
遠程幅頻特性測試裝置 |
可見光室內(nèi)定位裝置 |
||
調(diào)幅信號處理實驗電路 |
單相用電器分析監(jiān)測裝置 |
||||
2019 |
模擬電磁曲射炮 |
線路負載及故障檢測裝置 |
|||
簡易電路特性測試儀 |
|||||
紙張計數(shù)顯示裝置 |
|||||
2021 |
三相AC-DC變換電路 |
數(shù)字-模擬信號混合傳輸收發(fā)機 |
信號失真度測量裝置 |
||
三端口DC-DC變換器 |
用電器分析識別裝置 |
1997-2021年題目分類統(tǒng)計(二) |
||||
年份 |
通信類 |
數(shù)據(jù)采集與處理類 |
控制類 |
飛控類 |
1994 |
多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) |
|||
1997 |
||||
1999 |
數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng) |
|||
2001 |
數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng) |
自動往返電動小汽車 |
||
2003 |
簡易智能電動車 |
|||
液體點滴速度監(jiān)控裝置 |
||||
2005 |
懸掛運動控制系統(tǒng) |
|||
2007 |
無線識別裝置 |
電動車蹺蹺板 |
||
2009 |
聲音導引系統(tǒng) |
|||
2011 |
基于自由擺的平板控制系統(tǒng) |
|||
2013 |
紅外光通信裝置 |
簡易旋轉(zhuǎn)倒立擺及控制裝置 |
四旋翼自主飛行器 |
|
2015 |
短距視頻信號無線通信網(wǎng)絡 |
風力擺控制系統(tǒng) |
多旋翼自主飛行器 |
|
2017 |
滾球控制系統(tǒng) |
四旋翼自主飛行器探測跟蹤系統(tǒng) |
||
2019 |
基于互聯(lián)網(wǎng)的信號傳輸系統(tǒng) |
電動小車動態(tài)無線充電系統(tǒng) |
巡線機器人 |
|
雙路語音同傳的無線收發(fā)系統(tǒng) |
||||
2021 |
基于互聯(lián)網(wǎng)的攝像測量系統(tǒng) |
智能送藥小車 |
植保飛行器 |
所以往屆賽題都尤為重要,對于想要參賽備賽的同學而言,應該要把重點放在往年的賽題上。
如果學校沒有專門負責培訓的老師或?qū)嶒炇?,通過自主完成往屆賽題,也能起到一個不錯的效果。
以電源類為例:從最簡單的直流穩(wěn)壓電源,到現(xiàn)在的三端口DC-DC、AC-DC,反復的在考察我們DC-DC、DC-AC、AC-DC一些拓撲電路。
以控制題為例:13年的倒立擺控制、15年的風力擺、17年的滾球控制系統(tǒng)、19年無線充電小車、21年的智能送藥小車。
通過分析題目可以知道,無外乎都是傳感器+PID+電機運動控制。
傳感器:13年和15年使用的姿態(tài)傳感器,用的最多的可能就是MPU6050。17年、19年、21年使用攝像頭來捕捉信息。
電機運動控制:電機速度閉環(huán)、電機位置閉環(huán)。13年倒立擺【單電機控制】、15年風力擺【4電機控制】、17年滾球【雙電機控制】、19年無線充電小車【雙電機控制】、21年送藥小車【雙電機控制】。
控制題連續(xù)這么多年考察:電機運動控制+視覺識別!
所以大家看,真題是非常有研究意義的,年年考的這兩個知識點,反復考察的東西難道不應該好好準備嗎?
不要顧此失彼,好好沉下心,繼續(xù)分析真題,得到一些??贾R點,并完成熟悉它!
這種備賽思路,每年都適用?。?!
清單如何用?
清單除了提前購買后,還有哪些作用呢?
購買后,熟悉所有相關(guān)器件,并準備驅(qū)動程序,與往年真題對比分析,完成一些基礎方案的準備。
以控制題為例:
/* 此圖僅供參考
4.1 四輪電動小車技術(shù)方案
硬件方案:小車結(jié)構(gòu)、電機驅(qū)動、自用主控、TI主控、傳感器(攝像頭、無線收發(fā)接受模塊、光電傳感器、角度傳感器)等
軟件方案:小車攝像頭尋跡、目標識別與追蹤、PID電機閉環(huán)(速度、位置)、PWM調(diào)速等
4.2 二位云臺技術(shù)方案
硬件方案:云臺結(jié)構(gòu)、動力(舵機、編碼電機、步進電機)
軟件方案:不同的動力不同結(jié)構(gòu)隨之帶來不同的控制程序。
4.3 無線收發(fā)模塊
硬件方案:zigbee、藍牙、2.4G等
軟件方案:不同的模塊帶來不同的驅(qū)動程序。
4.4 手機通信模塊
硬件方案:3/4/5G
軟件方案:不同的模塊帶來不同的驅(qū)動程序。
4.5 小型電機及其驅(qū)動器
硬件方案:直流有刷減速電機、舵機、直流無刷減速電機
軟件方案:不同的模塊帶來不同的驅(qū)動程序。
4.6 液晶顯示器
硬件方案:不同尺寸OLEDTFT
軟件方案:不同的尺寸帶來不同的驅(qū)動程序(波形顯示、漢子顯示、菜單控制)
類似的還有很多,大家都可以自行總結(jié)并及時提前準備!
對了,最后一個呼啦圈很有意思,控制題和飛機題都可能用得上。
無人機降落圈內(nèi)、無人機穿呼啦圈。。。
總結(jié)
大概就聊這么多吧,電賽這個東西不是幾天的事,而是幾個月甚至更長。
結(jié)果固然很重要,但過程更重要,好好享受!
有想法了會繼續(xù)寫一些關(guān)于電賽的文章,歡迎大家關(guān)注。