2019全国大学生电子设计大赛(回忆录)
全國大學生電子設計大賽可以說是電子信息類專業在大學時最重要、同時也是最有含金量的幾個賽事之一,也是我一進大學就聽學長們無數此提起的一場四天三夜的盛會。我也是從大一開始便期待著,準備著。大二暑假有幸參加了此次賽事,并最終取得了國二的成績。今天在家突然想起這段時光,就想寫篇我的電賽回憶錄,一來作為紀念,二來為有需要的朋友們提供點經驗,同時各位朋友如果有需要我的電賽資料的可以私信我,我無償的提供給大家。
一、初識電賽
第一次接觸電賽應該是2018年的冬天——學校組織的電子設計大賽,那是我第一次參加正式的比賽,也是第一次以小組形式參加比賽。第一次參加電賽是報名的控制組,當時的題目是循跡小車,給我們了一個星期的時間,利用課余時間完成。我和我的隊友在二號實驗樓441實驗室熬了一個星期,通了兩次宵,把作品搞出來了。最終的結果也是差強人意,控制組二等獎。這也讓我第一次真正意義上的認識了電賽,同時也開啟了我的電賽生涯。這次比賽以后,就到了寒假。假期期間,我利用空余時間學習了STM32單片機,也為來年的全國電賽打下了基礎。
二、賽前組隊
之后等到了來年的春天,兩年一次的全國電賽終于來到了。四月份,我確定了跟隨但老師參加電賽,隨后但老師就給我們開了第一次賽前動員會,也是一次準備會議。但老師說參加電賽第一步就是要確定好隊友,利用賽前的時間好好磨合,并確定好分工。因為參加電賽的同學都知道,但老師這里每屆的電賽成績都非常好,也是學校里面少數幾個年年都能拿到國獎的老師之一,所以報名跟隨但老師電賽的同學非常之多,同樣每個人也都想找到更強的隊友組隊。因為去年和我一起參加學校電賽的兩個同學都選擇跟隨了其他老師,沒有選擇跟隨但老師,所以我只能重新組隊。經過幾天的尋找,我們小組的成員終于確定:主打硬件的大博,以及主打軟件的大佬興哥和我
這里要給大家安利一個小經驗,找隊友不光要找實力強悍的,同樣也要找對脾氣的,遇到困難和挫折不言放棄,堅強的隊友。三人在一起組隊配合難免有摩擦和矛盾,有矛盾不可怕,可怕的是不知道如何化解矛盾。
我們當時三個人的脾氣都挺好,人也都挺不錯的(仨人里面好像就我的脾氣在小組里算是有些急得,哈哈,手動狗頭),沒有發生什么大的矛盾,即使是有意見不和的時候,我們也會認真的分析對方的想法,從中找到最佳方案。
建議三人組隊的時候,如果有兩人意見不和或者有矛盾,第三個人一定要出來當和事佬,兩邊都勸勸,畢竟以和為貴嘛。同樣小組遇到瓶頸和困難時候,不要相互抱怨,一起尋找解決方法才是最重要的。
三、賽前培訓
分組名單確定好以后,便開始了每周一次的賽前培訓,主要是但老師對往屆的賽題做一個刨析,并講解一下重難點。同時也要求我們開始做幾道往年的真題,從控制的題目開始做,一步步過渡到信號題目。我第一次選擇了2017年的真題——板球控制系統。但老師給了我一些資料,剩下的就是我自己開始研究。做題的過程很痛苦,尤其是對我這種沒有絲毫經驗的小白來說。剛開始絲毫沒有頭緒,只能上網看其他人的經驗貼,一點一點的寫程序,一點點調節PID算法。過程很艱辛,也走了很多的彎路,中間做的時候有時候氣的真想把那個板子摔了的心情,但是我覺得我的能力正是在那些一次次的彎路中提高的。第一個真題差不多花費了我一個月的時間,最后也是大體上完成了題目要求
(附上當時的照片)
完成了第一的題目后,但老師要求我開始看信號方面的真題,同時學習一些信號方面的知識,比如調制波,載波的概念,信號濾波的要求等等。此時正趕上考試周,我就去圖書館借了幾本這方面的書籍,一邊學習者信號方面的知識,一邊復習期末考試。
期末考試完,就真的開始了賽前沖刺,一天有大約十二個小時都在實驗室里面,首先是學習的放大模塊的使用和焊接,DDS和鎖相環的使用,編寫掃頻程序等。那段時間但老師和其他幾位老師也都每天在實驗室指導我們,同時我們也要每天都要做出一些成績來完成每日進度,老師給我們了一個17年的一道信號題的作品來練手,查漏補缺。準備的過程中,我也一直關注網上的一些消息和其他學校里的準備情況,盡量保持信息的即時性。就這樣一天一天的,電賽真正的四天到來了。
四、比賽的四天
8.7日上午七點半,2019年電賽試題正式發布在了電賽官網上,我們相互討論這些試題。十點鐘的時候,確定了做D題——簡易電路特性測試儀。此時我們小組成員開始分工:大博去焊接需要的放大器、測試電路、繼電器以及AD模塊,我和興哥在討論程序框圖和編程思路,最終確定了一個合適的編程思路,利用DDS模塊通過CPU控制寄存器的方式,直接輸出本振信號所需的頻率。通過AD637模塊和電壓跟隨器模塊返回的信號確定被測電路的輸入輸出電阻、電壓增益、頻幅特性曲線和故障原因,并以LCD屏幕顯示出來。我負責編寫發揮部分故障診斷程序,興哥負責編寫基礎部分對于電路特性分析的程序。第一天白天就在編程和焊接測試電路中過去了,晚上我們開始組裝電路并上機調試,本以為我們的任務己經完成一大半了,殊不知其實還有更大的挑戰在后面。晚上簡單的用膠槍固定了一下模塊,連接了一下線路后,時間已經到了一點多了,第一天盡量不要熬夜,于是我們收拾了一下,就去休息了。
第二天一上電調試,我們仨直接傻眼了,完全和預期不同,于是趕緊一點一點的修改思路,因為我們是屬于整個實驗室進度最快的兩組之一,所以我們可以及時發現我們整體的問題并修改整個實驗室的思路,折騰了一個白天,也發現了好多問題,修改了運算放大器的芯片(最后發現是因為芯片選型不對,不能選擇高頻電路的運放芯片來做這個電路的運放),調整了采集電路。到晚上十點鐘,我們才完成了基礎部分的第一問,而且是誤差很大的完成了。在白天中午時候班主任王老師來到實驗室看了看我們的進度,當時還是很興奮的和王老師交流,覺得自己的進度算快的,還有希望沖擊國獎。晚上接近十二點時候我們終于完成了基礎部分的前三個任務,但也是誤差很大的完成了。將近三點時候我們選擇休息一會,等天亮了在繼續。
第三天,應該說是最關鍵的一天了,今天的成敗幾乎上決定了整個電賽的成敗,白天,我們不斷調試電路,不斷的修改程序。中間我將算法不知道改多少遍,一直無法準確的測算整個電路的故障,總是很玄學的出現一些根本想不到的問題,而這些問題還是時不時的出現,讓人根本摸不著頭腦,不知道怎么解決。硬件電路也是一直出現問題,剛開始我們用的是現成的12v轉5v電源模塊,但測試時候發現這個通過這個模塊輸出的電壓中諧波含量太大,對于這種利用頻率來測量的電路來說影響太大,隨后我們找到了一個新的電源轉換模塊電路圖,又手焊了一塊電源模塊,雖然也有些許諧波,但相比之下好得多。第三天的時候幾近放棄,也是一次次的自己和自己打氣。掃頻電路也是一直出故障,不能完美的顯示出通頻帶,只能顯示出一條上下波動的頻率直線。等到凌晨四點的時候,我們回到臨時宿舍里面休息了一會兒。
第四天,最后的沖鋒。六點時候我用萬用表又一次校準了整個電路的理論值,并且上電測試,同時對程序進行了修改,最終可以測量出部分電容和電感的故障。對于輸入和輸出電阻的值,我們也是經過多次修改才幾乎上滿足題目要求。中間有好幾組的主控制版的電容都爆炸了,有一組電路短路,板子直接燒了。為了保險期間,中午時候我們又重新檢查了一遍電路,更換了部分接線和模塊。下午時候我和興哥就開始了最后的沖鋒,攻克最后幾個最困難的部分,幸運的是,經過修改,掃頻顯示的結果比以前更好了。晚上時候我我們又修改了發揮部分測試電路故障的程序,更改了測算輸入輸出電阻的公式和程序,同時也幫我們更改了掃頻電路。折騰到了十二點,我開始去寫我們的作品報告,興哥在做最后的修改,我們約定到四點鐘,不論結果如何都要開始裝箱,因為裝箱要花費很長時間,又因為六點就要裝車運走了,所以要早點開始。四點鐘,故障診斷部分依然不行,還是只能測算出幾個故障,但沒時間了,只能這樣了。裝箱的時候大博和我異常小心,將箱子周圍都塞滿了泡沫,一點點的放進去。
裝箱完成后老師們來跟我們交流,我和但老師交流了準備電賽這近乎一年的感受和心得,但老師鼓勵我繼續學習下去:電賽重要的不是結果,而是在這過程中學到的東西;得獎固然是一種肯定,但真正讓你們受益的應該是在這其中收獲的知識,學到的本領以及悟出的人生哲學。但老師說的這句話,我記憶猶新,并且會一直銘記下去。
附幾張當時我的隊友拍我的照片和裝箱時候拍的我們作品的照片
五、測試現場
測試當天我們是十點鐘開始測試的,從拿到自己的作品到開始測試,你只有最多半個小時時間去調試你的作品。現場調試時候也是緊張的不行,我一邊在調試一遍在觀察哪個評委老師打分嚴、哪個打分松些。
測試過程也是異常艱辛,剛還好好的設備轉眼就出岔子,評委老師也是一直在催,急得一頭汗。最后測試完后我們把作品裝箱,再交給組委會保管。
六、綜合測評
測評完第二天,我們就被通知要參加綜合測評,準備時間只有短短的三天,我們需要去學習數字電路,模擬電路等電子設備綜合使用,并且要動手焊接幾塊板子。綜合測評的培訓是王老師全程帶領的,她先是給我們講解了一些常用的知識點和模數電知識,然后讓我們動手焊接了2011到2017年的綜合測評題目,焊接完畢后再找出我們的錯誤地方進行糾正。那三天可以說是時間異常緊張,學習另一塊完全沒接觸過的領域,同時也怕自己在綜測中掉鏈子,讓之前的努力全部廢棄,壓力也是很大。通過三天的學習,在加上一些現成的模塊電路圖,感覺基本上應該可以拿下。測評當天,看到題目中有一塊數字芯片,我們完全傻了,完全沒用過也沒學過的一塊芯片,沒辦法,只能硬著頭皮上。焊接電路的過程可以說的很失敗,一直出錯,而且一直有紋波消除不掉,方波的效果不好,正弦波和余弦波的相位也對不上。最終綜合測評的成績不算好,甚至可以說是拖了我們的后腿。測評完在樓下等待其他同學時候,我看到了全國大學生電子設計大賽河南賽區這個大背景時候,百感交集,于是叫上了我的隊友和老師,一起拍了一張合照,也為一年的電賽生涯畫上了一個圓滿的句號。
七、感想
再次回顧電賽的過程,我其實有了一些更深刻的感想。一年的準備,一年的拼搏,這一年里我認識了一群志同道合的朋友,和他們每天八點到達441實驗室,晚上學到十點半從441實驗室返回寢室,每日如此,這一年里441實驗室更像是我的第二個家,而他們更像是我的家人,我很開心認識了他們,也很開心進入了電賽這個過程,很慶幸認識了和我一起并肩戰斗的隊友,我們之間雖有爭吵,但更多的還是歡樂的回憶。通過電賽,我也學到了很多,明白了為目標追逐時的奮進。對于電賽,我覺得它不僅僅是一種理論知識的比賽,更是一種精神的磨練,這種磨練不單單是對自己毅力,對自己科技創新能力的磨練,同時也是我們對于團隊成員配合能力的磨練。對于電子設計大賽,我一直記得但老師說的那一句話,不要抱著功利的眼光去看待,你應該憑著對電子設計的愛好去參與,去努力,去學習,獲獎固然是對你的一種肯定,但真正令你受益匪淺的是其過程和收獲的知識。關于最后的獲獎,我沒有什么特別的感受,只是感覺很高興,這是對我能力的一種肯定,更重要的是對自己的鼓勵。以后的挑戰還很多,更需要努力。
一年的電賽,是我平凡大學生涯的一個亮點,我也會繼續努力,不論是接下來的考研還是以后的生活,都會像電賽時候一樣全力以赴,繼續出現更多的亮點。
最后加上我的最終收獲,也算是對自己一年的努力劃上一個圓滿的句號。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的2019全国大学生电子设计大赛(回忆录)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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