前言
大家好,我是張巧龍,轉(zhuǎn)眼又到22年電賽,這個(gè)公眾號(hào)上有很多同學(xué)可能都參加過(guò)電賽,有畢業(yè)的已經(jīng)工作的,也有沒(méi)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(dǎo)學(xué)生參加電賽,轉(zhuǎn)眼快十年了。20年省賽有6個(gè)省一等獎(jiǎng),21年國(guó)賽有5個(gè)國(guó)一,2個(gè)國(guó)二。帶學(xué)生參加電賽,5個(gè)國(guó)一,2個(gè)國(guó)二!15個(gè)省獎(jiǎng)!
今年我們實(shí)驗(yàn)室組織了25個(gè)隊(duì)伍參賽,不算多。
電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的比賽形式可謂是實(shí)打?qū)嵉谋绕?,從?lái)不會(huì)因?yàn)槟愕闹笇?dǎo)老師是某某大牛、你的學(xué)校有多么好,你就能取得好成績(jī)。
而是實(shí)打?qū)嵉募夹g(shù)指標(biāo)比拼。這也使得電賽的含金量非常高,所以無(wú)論是學(xué)校還是企業(yè),對(duì)其認(rèn)可度非常高。
好了,廢話(huà)不多話(huà),聊聊清單。
拿到清單第一時(shí)間應(yīng)該就是購(gòu)買(mǎi)器件。
如何選購(gòu)?
清單出來(lái)的第一時(shí)間,應(yīng)該就是采購(gòu),在比賽前就應(yīng)該確定所做賽題的類(lèi)型,
我采購(gòu)器件有個(gè)原則:
在經(jīng)費(fèi)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(gòu),并購(gòu)買(mǎi)同一器件的不同參數(shù)。
比如今年打算做控制題,那么就應(yīng)該篩選出關(guān)于和題目相關(guān)的器件。
清單上的器件購(gòu)買(mǎi)也是有技巧的。并不是某寶上一搜,點(diǎn)擊購(gòu)買(mǎi)就行。
以四輪小車(chē)為例:某寶上關(guān)于四輪小車(chē)的關(guān)鍵詞很多,如何買(mǎi)到和清單合適的?
首先是尺寸問(wèn)題,25cm*15cm,這個(gè)大家都知道,不談了。
其次就是動(dòng)力結(jié)構(gòu),也就是電機(jī)的個(gè)數(shù)。
四輪并不等于四驅(qū),這個(gè)概念大家一定要有。很顯然四輪小車(chē)可以分為:兩驅(qū)四輪、四驅(qū)四輪。
2.1 兩驅(qū)四輪
對(duì)于兩驅(qū)四輪,結(jié)構(gòu)又有兩種,第一種,兩個(gè)電機(jī)提供動(dòng)力,舵機(jī)提供轉(zhuǎn)向。
第二種,兩個(gè)電機(jī)提供動(dòng)力,兩個(gè)電機(jī)差速來(lái)轉(zhuǎn)向。這里又有兩種結(jié)構(gòu)。
知道有沒(méi)有同學(xué)能看出這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)?歡迎留言討論。
2.2 四驅(qū)四輪
四個(gè)電機(jī)提供動(dòng)力,結(jié)構(gòu)如下圖。
這種結(jié)構(gòu)也很不錯(cuò),但不推薦大家使用,為什么?
四個(gè)電機(jī)的閉環(huán)控制,較為復(fù)雜,除非做了很充分的準(zhǔn)備,對(duì)其軟硬件等技術(shù)方案非常熟悉,否則用這種底盤(pán)可能就是挖坑。
兩個(gè)電機(jī)都玩不明白,還玩四個(gè)電機(jī)?(注:本觀(guān)點(diǎn)僅代表個(gè)人,僅供參考,如果覺(jué)得不對(duì),不要杠,你們說(shuō)的都對(duì),都是我的錯(cuò),)
那么到底該怎么選?有兩個(gè)原則。
第一個(gè)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(méi)出?又陷入了死胡同,那有什么好說(shuō)的呢?都要買(mǎi)回來(lái)備著啊。第二個(gè)原則:哪種結(jié)構(gòu)你更熟悉,對(duì)其軟硬件包括運(yùn)動(dòng)控制的開(kāi)發(fā)更熟練。
說(shuō)到這里了,大家應(yīng)該能感覺(jué)到購(gòu)買(mǎi)器件也是一門(mén)學(xué)問(wèn)了,買(mǎi)的貴不一定就能用,主要是買(mǎi)到合適的。
如何算合適的呢?別這么問(wèn),這么問(wèn)沒(méi)人敢回答你。
都買(mǎi)回來(lái)備著!巧婦難為無(wú)米之炊。
到底要不要猜題?
個(gè)人觀(guān)點(diǎn):無(wú)意義的猜題還不如好好做訓(xùn)練。
題目能被猜到?把全國(guó)評(píng)委專(zhuān)家們置于何地?
好好做好訓(xùn)練才是真。
我一直在公眾號(hào)上說(shuō):往屆真題真題真題,很重要重要重要重要?。。?/p>
當(dāng)你無(wú)從下手時(shí),真題的訓(xùn)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(yuǎn)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(lèi)型都可以進(jìn)行分類(lèi)總結(jié),無(wú)外乎就是以下幾類(lèi),特此總結(jié)如下表,我們通過(guò)分析往屆賽題,發(fā)現(xiàn)相同的知識(shí)點(diǎn)都是一直在考察,比如PID算法、基本的濾波算法、電路拓?fù)?/a>(Buck、Boost、Buck-Boost)等等。
所以往屆賽題都尤為重要,對(duì)于想要參賽備賽的同學(xué)而言,應(yīng)該要把重點(diǎn)放在往年的賽題上。
如果學(xué)校沒(méi)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)培訓(xùn)的老師或?qū)嶒?yàn)室,通過(guò)自主完成往屆賽題,也能起到一個(gè)不錯(cuò)的效果。
1997-2021年題目分類(lèi)統(tǒng)計(jì)(一) |
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年份 |
電源類(lèi) |
信號(hào)源類(lèi) |
高頻無(wú)線(xiàn)電類(lèi) |
放大器類(lèi) |
儀器儀表類(lèi) |
1994 |
簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源 |
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1995 |
實(shí)用信號(hào)源的設(shè)計(jì)和制作 |
簡(jiǎn)易無(wú)線(xiàn)電遙控系統(tǒng) |
實(shí)用低頻功率放大器 |
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1997 |
調(diào)幅廣播收音機(jī) |
簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì) |
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1999 |
短波調(diào)頻接收機(jī) |
測(cè)量放大器 |
頻率特性測(cè)試儀 |
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數(shù)字式工頻有效值多用表 |
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2001 |
調(diào)頻收音機(jī) |
高效率音頻功率放大器 |
簡(jiǎn)易數(shù)字存儲(chǔ)示波器 |
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2003 |
電壓控制LC振蕩器 |
低頻數(shù)字式相位測(cè)量?jī)x |
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簡(jiǎn)易邏輯分析儀 |
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2005 |
數(shù)控恒流源 |
單工無(wú)線(xiàn)呼叫系統(tǒng) |
簡(jiǎn)易頻譜分析儀 |
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集成運(yùn)放測(cè)試儀 |
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2007 |
音頻信號(hào)分析儀 |
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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(wú)線(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)模擬裝置 |
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電能收集充電器 |
寬帶直流放大器 |
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2011 |
開(kāi)關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng) |
LC 諧振放大器 |
簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析儀 |
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2013 |
單相AC-DC變換電路 |
射頻寬帶放大器 |
簡(jiǎn)易頻率特性測(cè)試儀 |
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手寫(xiě)繪圖板 |
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2015 |
雙向DC-DC變換器 |
增益可控射頻放大器 |
數(shù)字頻率計(jì) |
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80MHz-100MHz頻譜分析儀 |
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2017 |
微電網(wǎng)模擬系統(tǒng) |
遠(yuǎn)程幅頻特性測(cè)試裝置 |
可見(jiàn)光室內(nèi)定位裝置 |
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調(diào)幅信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)電路 |
單相用電器分析監(jiān)測(cè)裝置 |
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2019 |
模擬電磁曲射炮 |
線(xiàn)路負(fù)載及故障檢測(cè)裝置 |
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簡(jiǎn)易電路特性測(cè)試儀 |
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紙張計(jì)數(shù)顯示裝置 |
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2021 |
三相AC-DC變換電路 |
數(shù)字-模擬信號(hào)混合傳輸收發(fā)機(jī) |
信號(hào)失真度測(cè)量裝置 |
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三端口DC-DC變換器 |
用電器分析識(shí)別裝置 |
1997-2021年題目分類(lèi)統(tǒng)計(jì)(二) |
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年份 |
通信類(lèi) |
數(shù)據(jù)采集與處理類(lèi) |
控制類(lèi) |
飛控類(lèi) |
1994 |
多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) |
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1997 |
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1999 |
數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放系統(tǒng) |
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2001 |
數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng) |
自動(dòng)往返電動(dòng)小汽車(chē) |
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2003 |
簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車(chē) |
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液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置 |
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2005 |
懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) |
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2007 |
無(wú)線(xiàn)識(shí)別裝置 |
電動(dòng)車(chē)蹺蹺板 |
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2009 |
聲音導(dǎo)引系統(tǒng) |
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2011 |
基于自由擺的平板控制系統(tǒng) |
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2013 |
紅外光通信裝置 |
簡(jiǎn)易旋轉(zhuǎn)倒立擺及控制裝置 |
四旋翼自主飛行器 |
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2015 |
短距視頻信號(hào)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò) |
風(fēng)力擺控制系統(tǒng) |
多旋翼自主飛行器 |
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2017 |
滾球控制系統(tǒng) |
四旋翼自主飛行器探測(cè)跟蹤系統(tǒng) |
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2019 |
基于互聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)傳輸系統(tǒng) |
電動(dòng)小車(chē)動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng) |
巡線(xiàn)機(jī)器人 |
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雙路語(yǔ)音同傳的無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng) |
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2021 |
基于互聯(lián)網(wǎng)的攝像測(cè)量系統(tǒng) |
智能送藥小車(chē) |
植保飛行器 |
所以往屆賽題都尤為重要,對(duì)于想要參賽備賽的同學(xué)而言,應(yīng)該要把重點(diǎn)放在往年的賽題上。
如果學(xué)校沒(méi)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)培訓(xùn)的老師或?qū)嶒?yàn)室,通過(guò)自主完成往屆賽題,也能起到一個(gè)不錯(cuò)的效果。
以電源類(lèi)為例:從最簡(jiǎn)單的直流穩(wěn)壓電源,到現(xiàn)在的三端口DC-DC、AC-DC,反復(fù)的在考察我們DC-DC、DC-AC、AC-DC一些拓?fù)潆娐贰?/p>
以控制題為例:13年的倒立擺控制、15年的風(fēng)力擺、17年的滾球控制系統(tǒng)、19年無(wú)線(xiàn)充電小車(chē)、21年的智能送藥小車(chē)。
通過(guò)分析題目可以知道,無(wú)外乎都是傳感器+PID+電機(jī)運(yùn)動(dòng)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(lái)捕捉信息。
電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制:電機(jī)速度閉環(huán)、電機(jī)位置閉環(huán)。13年倒立擺【單電機(jī)控制】、15年風(fēng)力擺【4電機(jī)控制】、17年滾球【雙電機(jī)控制】、19年無(wú)線(xiàn)充電小車(chē)【雙電機(jī)控制】、21年送藥小車(chē)【雙電機(jī)控制】。
控制題連續(xù)這么多年考察:電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制+視覺(jué)識(shí)別!
所以大家看,真題是非常有研究意義的,年年考的這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn),反復(fù)考察的東西難道不應(yīng)該好好準(zhǔn)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(shí)點(diǎn),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(gòu)買(mǎi)后,還有哪些作用呢?
購(gòu)買(mǎi)后,熟悉所有相關(guān)器件,并準(zhǔn)備驅(qū)動(dòng)程序,與往年真題對(duì)比分析,完成一些基礎(chǔ)方案的準(zhǔn)備。
以控制題為例:
/* 此圖僅供參考
4.1 四輪電動(dòng)小車(chē)技術(shù)方案
硬件方案:小車(chē)結(jié)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、自用主控、TI主控、傳感器(攝像頭、無(wú)線(xiàn)收發(fā)接受模塊、光電傳感器、角度傳感器)等
軟件方案:小車(chē)攝像頭尋跡、目標(biāo)識(shí)別與追蹤、PID電機(jī)閉環(huán)(速度、位置)、PWM調(diào)速等
4.2 二位云臺(tái)技術(shù)方案
硬件方案:云臺(tái)結(jié)構(gòu)、動(dòng)力(舵機(jī)、編碼電機(jī)、步進(jìn)電機(jī))
軟件方案:不同的動(dòng)力不同結(jié)構(gòu)隨之帶來(lái)不同的控制程序。
4.3 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊
硬件方案:zigbee、藍(lán)牙、2.4G等
軟件方案:不同的模塊帶來(lái)不同的驅(qū)動(dòng)程序。
4.4 手機(jī)通信模塊
硬件方案:3/4/5G
軟件方案:不同的模塊帶來(lái)不同的驅(qū)動(dòng)程序。
4.5 小型電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器
硬件方案:直流有刷減速電機(jī)、舵機(jī)、直流無(wú)刷減速電機(jī)
軟件方案:不同的模塊帶來(lái)不同的驅(qū)動(dòng)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(lái)不同的驅(qū)動(dòng)程序(波形顯示、漢子顯示、菜單控制)
類(lèi)似的還有很多,大家都可以自行總結(jié)并及時(shí)提前準(zhǔn)備!
對(duì)了,最后一個(gè)呼啦圈很有意思,控制題和飛機(jī)題都可能用得上。
無(wú)人機(jī)降落圈內(nèi)、無(wú)人機(jī)穿呼啦圈。。。
總結(jié)
大概就聊這么多吧,電賽這個(gè)東西不是幾天的事,而是幾個(gè)月甚至更長(zhǎng)。
結(jié)果固然很重要,但過(guò)程更重要,好好享受!
有想法了會(huì)繼續(xù)寫(xiě)一些關(guān)于電賽的文章,歡迎大家關(guān)注。