2014年大学生电子设计竞赛心得与啸叫抑制
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总的来说本次大赛算是勉强成功,因为我们本可以做的更好,却错失良机。
进入大学,或许和大多数同学认识的更清一些,没有过多的惊讶,学校和我想像的略有差异,只是饭菜的质量差的离谱(这点在培训的时候让我吃了不少苦头),也参加了系里的学生会和电子设计协会,在学生会干了一年,感觉一般,也就没有再去往下做,电子设计协会因竟选会长失利,也退出了;不过参加这两个组织让我更清楚的了解学校,交到了几个很好的朋友,也让我从什么也不懂到能独立做出一块电路板来,感觉还是很值得的.一年级基本是玩了,室友说我过的很潇洒,其实在我的计划中一年级就没有被纳入学习时间中来,我认为青春只用来学习的人是可悲的;不过基础课程都很认真的去听,不求有很深的理解,但一定要搞懂基础的东西,一些不常用的知道它们可以从哪里找到相关的资料就行; 我想其效果远好于那些学没有学好,玩又没有玩好的人,二年级经过半学期扭转,除了适当的方松也就不再出去乱玩了.真正入门是从弄单片机开始,讲授这门课的老师讲课的方式,我不好接受,听课的效果约等于没听,然后就在网上找了一些教程,看了以后感觉很好,就决定不再听老师的课,把绝大部分的精力放在这上面,先看教程完整的做一遍,然后经过一段时间,忘的差不多了,自己再重新去写,关键也就在这一步,我当时也搞的很头大.不过,不到万不得已我是不会去看别人写好的的,因为我坚信别人能完成,我也一定可以.为了抑制自己,一般我看完一段教程之后就离开电脑,去图书馆专门写程序,先把所要实现的功能列出来,然后想出一个可行的方案来, 再用程序语言去描述它,之后写出一个具体点的程序,但是这所需要的时间往往很长,很多时候一个下午也不见得有思路,比较累时,会睡睡觉,打打游戏做适当的放松,总之要把想要的程序写出来.写出来后,弄到电脑上去不断地测试,修改,知道成功为止.把成功的程序整理后与教程上的程序对比,总结一下它们之间的差别,其结果也很理想,有不少比教程上写的还要好; 每一次成功都会有很高的成就感,也正是这成就感人促使自己更快的学习.也许很多人会选择照着老师的去做,我也认同这样学的也许更快,但是其效果不好,没有深度;与其如此,我肯定选择前者.事实证明,我的努力很快得到了回报,写的程序从简单到复杂,从别人已经做过的到自己全新设计的,对写程序有了自己的看法.经过一些简单角逐之后,我顺利参加了培训.由于培训开始于放假半个月后,所以就自学了CAD制图工具DXP,效果很好,节约了很多画图的时间.培训开始后先由老师讲了几节大规模超大规模可编程逻辑门电路FPGA的课,天气热,课程多,学起来也挺吃力的,好在以前对此有点了解,也算能写出一此简单的程序.之后做了一个题目-数显可调开关电源;拿到题目后,因为是团队合作,我和另外两名成员进行了商讨,也作出了一个不错的方案,但是老师又给出了一个方案,其原因是我们以及其他组方案里面的很多元器件实验室里没有,最后统一做了老师推荐的方案。
电赛心得体会电赛是电子设计竞赛的简称,是一项电子工程领域的比赛。
参加电赛需要有一定的电子设计和制作能力,同时也需要具备团队合作和解决问题的能力。
在参加电赛的过程中,我获得了很多宝贵的经验和体会。
团队合作电赛是一个团队合作的比赛,需要队员之间相互配合,共同完成一个项目。
在电赛中,我学会了如何与队友进行有效的沟通和协作。
我们需要明确分工,确定每个人的任务和责任,并及时交流进展情况。
在遇到问题时,我们需要一起讨论并寻找解决方案。
通过这样的团队合作,我们最终完成了一个成功的项目。
项目管理在电赛中,项目管理也是非常重要的一环。
我们需要在规定的时间内完成项目,并保证项目的质量。
为了达到这个目标,我们需要制定详细的计划和时间表,并按照计划执行。
同时,我们还需要及时跟进项目进展情况,及时调整计划和任务分配。
通过这样的项目管理,我们可以更好地掌控项目进度,保证项目的顺利完成。
技术能力电赛是一个考验技术能力的比赛。
在电赛中,我们需要具备一定的电子设计和制作能力。
我们需要了解电子元器件的性能和使用方法,掌握电路设计和制作的基本技能。
在电赛中,我们需要根据比赛要求设计和制作电路板,并进行调试和测试。
通过这样的实践,我们可以不断提升自己的技术能力。
解决问题能力在电赛中,我们经常会遇到各种各样的问题,例如电路板设计不合理、元器件选型错误、电路调试不成功等等。
在这些问题面前,我们需要具备解决问题的能力。
我们需要分析问题的原因,找到解决问题的方法,并及时采取措施。
通过这样的实践,我们可以不断提升自己的解决问题能力。
总结参加电赛是一次非常有意义的经历。
在电赛中,我们不仅可以锻炼自己的技术能力,还可以提升自己的团队合作和解决问题能力。
通过这样的实践,我们可以更好地了解自己的优势和不足,并不断提升自己的能力。
我相信,在未来的工作和生活中,这些经验和体会一定会对我有所帮助。
电子设计竞赛心得电子设计竞赛心得(一)要参加电子设计竞赛,我们首先需要明确的一点就是电子设计竞赛的目的。
我认为,电子设计竞赛的目的,是培养我们大学生的创新能力、协作精神以及理论联系实际的学风。
参加电子设计竞赛,有助于我们工程实践素质的培养,可以提高大家针对实际问题进行电子设计制作的能力,促进全面素质的提高。
以上这些可以从竞赛的内容,既有理论设计,又有实际制作的形式体现出来。
因此和参加其他竞赛一样,参与电子竞赛是“重在参与”,我们要把它看作提高自身动手能力的一个重要途径,而决不能是单纯的为了竞赛,为了获奖而参加。
我认为,积极地参与电子设计竞赛,不仅可以充分的体会到自己动手实践的乐趣,获得哪怕是前进一小步时候的那种成功的喜悦,还有以下的几点收获:(1)有利于我们学习能力的提高。
这里所说的学习能力包括获取资料的能力、理解前人思路的能力、系统设计能力、动手能力、分析排除故障能力、表达能力等很多方面,电子设计竞赛的赛制决定了上述能力缺一不可。
(2)有利于我们团队精神的培养。
在课堂之外实际的工作中,我们一般都要与人合作共同完成某一项目,这就非常需要团队精神,而这一点在课堂常规教学中得到的锻炼是很有限的。
电子设计竞赛要求三人组队参赛,集体计算成绩,这就要求三个人必须互相信任、互相配合、分工合作。
在顺境时小组成员要相互提醒保持冷静,逆境时要相互鼓励共度难关,出现问题时不能相互埋怨。
这些与课堂教学强调独立性是有明显区别的。
(3)有利于我们心理素质的锻炼。
电子设计竞赛的赛制决定了竞赛结果的产生会有很大的不确定性,一个极其偶然的失误都会导致最终的不理想结果,因此需要参赛者具备良好的心理素质,全心全意投入紧张激烈的比赛,并且以一颗平常心面对最终的结果。
(4)有利于我们应变能力的提高。
电子设计竞赛的赛制要求我们在规定时间内完成规定的题目,时间急迫会出现各种意想不到的结果,所以我们必须在尽可能短的时间内解决问题,这就需要在平时的训练中提高应变能力。
2014年TI杯大学生电子设计竞赛设计报告D题:带啸叫检测与抑制的音频功率放大器【本科组】2014年8月D题:带啸叫检测与抑制的音频功率放大器摘要:根据题目的要求,本系统由拾音放大模块、功率放大模块、啸叫检测和抑制模块及电源模块组成,拾音电路采用同相放大器电路,使用基于TI的功率放大器芯片TPA3112D1来制作功率放大电路;并基于MSP430F149实现程控设置功率放大器的输出功率、实时显示啸叫频率和相应的功率放大器输出功率、抑制啸叫的功能,最终实现带啸叫检测与抑制的音频功率放大器电路的搭建,该电路不仅能实时显示啸叫频率和功率,还能有效抑制啸叫并保持很高的音频播放质量。
一、题目简介1.任务基于TI的功率放大器芯片TPA3112D1,设计并制作一个带啸叫检测与抑制功能的音频放大器,完成对台式麦克风音频信号的放大,通过功率放大电路送喇叭输出。
电路示意图如图1所示。
2.要求(1)设计并制作图1中所示的“拾音电路”和“功率放大电路”,构成一个基本的音频功率放大器。
要求:(25分)a)在输入音频信号有效值为20mV时,功率放大器的最大不失真功率(仅考虑限幅失真)为5W,误差小于10%;b)在输入音频信号有效值为20mV时,程控设置功率放大器的输出功率,功率范围为50mW~5W;c)功率放大器的频率响应范围为200Hz ~ 10kHz。
(2)系统采用12V直流单电源供电,所需其他电源应自行制作。
(10分)(3)在功率放大器输出功率为5W时,电路整体效率≥80%。
(10分)(4)将台式麦克风与喇叭相隔1m背靠背放置,见图2(a),使用电脑播放音乐作为音频信号源。
音频功率放大器能通过麦克风采集信号,经功率放大电路送喇叭输出,输出的音频信号清晰。
(5分)(5)设计并制作图1所示的啸叫检测电路和啸叫抑制电路,完善音频功率放大器。
要求:(15分)a)在不进行啸叫抑制时(图1的选择开关K1连接A端,K2连接C端),将麦克风与喇叭相隔1m面对面放置,见图2(b),从小到大调整功率放大器的输出功率,直到产生啸叫时停止;b)啸叫检测电路能实时监测所产生啸叫,并计算啸叫的频率。
电子设计大赛赛后感想电子设计大赛终于结束了,然而这经历的一个多月却构成了我大学生活难以割舍的部分,在这两个月里,经历了挫折与快乐,质疑与坚持,无奈与渴望,也让我对团队精神有了更多的认识,这个夏天感谢电子设计大赛!此次电子设计大赛我们组投入的精力比较多,因此获益良多。
我先着手于大的方向,然后在结合我所负责的方面展开。
在电子设计大赛培训前一阶段会有很多的讲座,接着有一个月左右的自行安排的时间。
电子设计大赛的题目一般有五类方向,信号类,电源类,自动类,通信类,控制类。
我们首先要根据三个组员的实力,爱好,专业在这五类中选择方向。
当时学院在此之前有两天关于信号类题的培训,再加上我们专业也有关于信号处理方面的,所以我们组的主方向是信号类,辅方向是通信类和电源类的。
选好大方向后,对于学院这么多的讲座我们可以选择性的听取。
刚开始我充满了热情,几乎所有的讲座都去听,PIC,FPGA,PID算法都听过但最后都没怎么用上,学的也不是很好。
因此每个组选好方向后组长最好根据组员的情况把各个组员负责的任务分配下来。
分配任务时三个人的主要的任务要明确,但还要顾及到其他人的任务。
特别是组长,他一定要能胜任各方面的工作,对突发事件能够游刃有余。
我们组当时组长是负责大方向的,此外单片机和DSP这块也是他负责的,我负责电路设计和调试,另一组员负责画板和制版。
各组员的主方向都很明确,但我们平时也会相互协作。
比如调电路,有时我调,有时组长调,有时调不出来时咋三一起上。
同时,比赛期间突发状况会很多,这次我们选的是信号类E题,拿到题目后,三个滤波器,曼切斯特编码和伪随机码都得电路来实现,电路实现后才能后续的工作。
我当时先选的是滤波器的设计,组长和另一组员就讨论着做其他的电路。
因此每个组员的主方向要明确但要灵活,组员之间要有交集。
组里成员的任务明确后就可以分工合作,各自选自己负责的方向去听取讲座。
这样效率高又不会浪费时间。
讲座是老师讲,我们听,效果不是很大。
大学生电子设计竞赛总结第1篇第2篇第3篇第4篇第5篇更多顶部目录第一篇:大学生电子设计竞赛总结第二篇:大学生电子设计竞赛总结第三篇:2014全国大学生电子设计竞赛总结第四篇:09年全国大学生电子设计竞赛总结第五篇:全国大学生电子设计竞赛总结更多相关范文正文第一篇:大学生电子设计竞赛总结在这个金秋之际,我们代表着我们自己的学校踏上了xxxx年xx大学生电子设计竞赛的征途。
在这个激烈的过程中,我们知道了许多,成长了许多,成熟了也许多。
到现在还不知道最后结果如何,应该会是一个收获的季节,我希望我们所在的队伍,能为学校和个人都赢得了荣誉。
不论最后结果怎么样,我还是要感谢电子系所有参加电子设计竞赛的指导老师们以及为我们竞赛选手默默奉献服务的老师和同学们,是他们的辛勤授教和博学态度深深推动了我们,感染了我们。
短短的四天三夜,我们奋斗过,拼搏过,也失落过,但是我们没有放弃过!想起那最后一个夜晚的情景,仿佛所有的一切还历历在目。
当其他队伍的选手都去休息的时候,只有我们三个人还在坚持,一直在坚持,整整的近30个小时没有合眼,这是多么的不可思议啊,但是我们做到了!当我们的论文和作品顺利完工时,我们三个人不约而同地笑了,不是因为这个结果而让我们高兴,而是因为这个过程,三个人紧紧团结在一起的过程,三个人彼此携扶的过程,三个人同甘共苦的过程。
当我们从测试现场出来的时候,我们又笑了。
这次我们笑是因为我们的努力得到了评委老师的认可,我们没有负于使命,坚信没有输给其他的院校,证明了一个事实:我们的学校,我们学校的老师,我们学校的学生都是优秀的。
最后,请允许我代表我们队以及所有的参赛选手,再次感谢指导老师以及为电子设计竞赛默默奉献服务的各位老师,是你们的辛勤劳动和博学多识换回了一个又一个的奖项,一个又一个的荣誉,你们辛苦了!同时,愿我们学校的大学生电子设计竞赛越办越好,芝麻开花--节节高!第二篇:大学生电子设计竞赛总结大学生电子设计竞赛总结在这个金秋之际,我们代表着我们自己的学校踏上了xxxx年xx大学生电子设计竞赛的征途。
电子设计竞赛感悟虽然无数次的讨论中午们也有争吵,也有不悦,但是总体来说我们配合得还不错。
紧赶慢赶,无数调试,一次次失败,一次次更改,我们设计出来的是电子作品,得到的是实际操作的经验,收获的是互相之间的友谊。
看到摆杆到达一项项指标,我们激动的同时,也对自己的团队增加了一份信心。
年轻的小伙子血气方刚,军人呢更是冲劲十足,毕竟不是一个大脑,各有各的想法,看到别人进入误区,自己不懂干着急,同样也把人家的情绪带到了谷底,这样很不利于开展各自的工作,应改互相加油鼓劲,即便是不说话,给同伴一个安静的空间思考问习题也比点燃他心中的火药桶有用得多。
哎,事后怎么说都对,但是作为当事人想到达这个样子,我只能说“革命尚未成功,同志仍需努力”。
建议谈不上,说下自己的想法吧。
大学生电子设计大赛,就是大学生的比赛,习题目要求越来越难,限制越来越多,水平已经超过大学生的能力范畴了,这样的习题目,作品达标率不高的结果,在习题目敲定的那一天已经就埋下了伏笔,这对低年级同学的积极性是个不小的打击。
习题目到达锻炼检验同志们的水平就可以了,没必要追求难、偏、怪。
电子设计竞赛感悟(三)经过半年的准备,四天剧烈紧张的奋斗,湖北省“TI杯”大学生电子设计竞赛结束了。
当我从实验室里走出来看见那满天的繁星的时候,我心里有一种说不出来的骄傲。
我现在可以负责任的对自己说:“你的大学生活不是无所作为的,因为你参加了全国的大学生电子竞赛,并且为之奋斗了四天。
”这次竞赛不单单是对我们的知识水平的一次考验,更主要的它是对我们的信心、耐心、恒心等全面素质的一次考验。
在大赛的过程中,当我们的硬件电路经过屡次调试都无法实现的时候,我们焦虑过烦恼过,气馁过,曾经想过放弃。
但是最终我们坚持下来了,我们又从新树立信心,困了、累了就在简单的床(板凳)上休息一会,醒了我们继续奋斗。
我们坚信只要付出了就一定有所收获。
在无数次的调试和改进后,终于在数字万用表上显示正确的电压值或电流值的时候。
电设大赛感想(精选)第一篇:电设大赛感想(精选)电子设计大赛赛后感想今年暑假期间,我留校参加了“电子设计大赛”。
虽然时间是10天左右,但我感觉自己收获很多。
一、态度其实,无论做什么事情,成功的第一要素就是态度,态度决定了高度。
对于电子竞赛,我们应该有正确的认识,我们要以学知识为目的,拿奖为动力。
只有我们有丰富的知识和经验的积累,才能在赛场上赢得胜利。
培训期间是一个漫长的过程,期间心态很重要,会遇到很多问题,比如:做训练时不懂的知识,硬件、软件调不出来,队员之间的矛盾,外界压力等,都需要我们去克服。
其中,最重要的是处理好队员之间的矛盾和心态;不懂的知识可以去学习;硬件、软件调不出来,只要有耐心,认真分析就能找出原因;阻碍我们发展的往往是自己心情,心胸开阔,善于接受意见和容忍别人的错误,才能在培训和竞赛中有所收获。
二、积累想起了那句“冰冻三尺,非一日之寒”。
电子竞赛要求较强的动手能力,将理论转换为实际的操做,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。
知识和经验需要我们在做课题时不断的积累,做课题时一定要合理分工,严格按要求完成,否则到比赛时就后悔莫及。
一定要认真仔细的看器件的数据手册,每个器件都有它独一无二的数据。
在做课题的时候我们需要用到很多不一样的传感器、单片机I/O接口、单片机上面的模块等等,不管以前是否用过,在对它们编写程序的时候一定要仔细查看数据手册。
功能模块的积累。
做硬件的,要对模拟电路非常熟悉,比如运算放大器、比较器、乘法器、滤波电路、等常用电路,要做成模块,电源、输出和输入接口要有统一定义方式,设置成可调(如用电位器替代固定电阻),以便以后需要时直接拿来用。
做软件的,同样也要作好模块,如液晶显示、键盘、A/D、D/A、通用分频器、测频、测电压峰峰值、ROM、RAM、I2C接口、数字电位器的控制、单片机与FPGA通信接口(包括总线通信、直接通信、串口通信等)、数字锁相环、数字滤波器等。
80%靠平时积累,20%靠临场发挥。
大学生电子设计竞赛体会(五篇范例)第一篇:大学生电子设计竞赛体会大学生电子设计大赛体会2012年8月3日-5日对于我来说是个不寻常的日子,我和队***,***等9人代表学校参加了2012年陕西省第三届大学生德州仪器(TI)杯模拟及模数混合电路应用设计竞赛,该竞赛是综合检验各校电子和电工类及相关专业教学能力的舞台。
我们在学校老师们的带领下主动放弃暑假休息,努力学习相关的知识,强化动手能力,认真钻研,团结合作,攻克难关,为比赛作着系统而充分的准备。
三天三夜的比赛是难忘的,只有亲身经历过才知道个中的酸甜苦辣,这也是大学四年留给我们最难忘的回忆。
从选拔到参赛,让我感受到了很多,也许在旁人看来,最后的荣誉,奖杯才是参赛的目的,但我认为,过程更重要。
在这次的培训直至比赛期间,我得到了很多,无论是理论的专业知识,还是我的动手实践能力都有了很大的提高。
一开始,我们只是在课本上学习了理论知识,实验也只是做一些验证,所以实践手动能力比较弱。
竞赛过程中,不但要求有硬件方面的,软件方面的,以及写作方面的,更要求同学们互相配合团结,发挥各自的优势。
竞赛形式是三人一组参加比赛,每个人都在其中起着关键的作用。
整个赛程的时间也不算短,但对于我们时间一眨眼就过去了。
前一个晚上我们都是凌晨一、两点钟在实验室休息的,然后第二天清早又开始工作,到最后一个晚上大家谁也没有离开实验室,累了就在实验室的板凳上眯一会。
现在想想,最后一天事实上是在考察人的意志力,我感觉我当时都快垮了,完全不是在用脑子思考问题,只是机械的想问题。
最后我们交了作品,走出实验室,这才如释重负。
现在想想,在那几天里,我们三个一直互相鼓励,受挫时能得到彼此的安慰,困难时总会有队友伸手帮助和老师们的鼓励!最后成绩出来了,我们组获得了陕西省赛区二等奖。
当然,我们每个人心里有高兴也有遗憾。
高兴的是我们的辛苦没有白费,遗憾的是受各种影响,我们没能拿到更好的名次,为自己为学校实现突破。
全国大学生电子设计竞赛总结电子设计竞赛总结电子设计竞赛过去一个月了,应学校要求同时也是想对这次比赛做一个自我总结,故作此文。
先回顾一下这整个过程吧,确切的讲电子设计竞赛应该从五月份的校内选拔赛就开始算起了,记得当时准备参加比赛并交了作品的有很多队的,校内选拔之后就只剩下20多个队了。
期末考试结束数学建模培训结束之后就开始电子设计竞赛的培训了,每天泡在实验室里面,一点一点不断地学习着进步着。
通过一个假期的准备,基本具备了参加比赛的能力,至少觉得已经把可能会用到的工具软件模块都学会使用了。
然后开始了一个四天那么长的比赛过程,选题、整体框架的构思、具体到每个模块的实现、各个模块的调试、整体的调试、撰写报告、装箱。
再之后是现场测试、再之后是综合测评。
这些过程我们这个队走过的,只差着最后的天津比赛了,有点遗憾有点不甘,更多的则是痛定思痛的自我反思。
细细的来讲一下每一个过程吧。
校内的选拔赛,没有很高的要求,只要是一心想好好参加比赛的队伍稍微用心一点都可以通过,毕竟学生想参加比赛学院那边是不会阻挠的。
因此这个选拔席了,后半段也因为回家而缺席了部分,其实现在想来都会不禁联想这次没能进国赛是否和自己缺席太多有关,只是现在一切都晚了。
经过一个假期的培训,我们的分工基本明确了。
张娜同学主要负责电路原理的设计,已经后面的调试;魏静文则主要是负责制板过程,包括PCB 的绘制、打孔、焊接等等;而我则主要负责软件方面。
这样大致的分工下来之后每个人的任务也相对轻了一些。
当然,分工不是绝对的,并不是和自己不相关的东西就不去学不去掌握,分工只是让每个人都有一个侧重而已,这样的话就不用去把每中东西都学习的很透彻,团队的作用也就在于此,每个人在自己所负责的领域把水平发挥到极致,这个任务也就能够完成的很好了。
另外,整个小组侧重的题目类型也慢慢的确定下来了,主攻信号类,其他的仪表类控制类也稍微的学习着一点,关于题目的侧重是三个人共同讨论的结果,考虑到我们是学通信的对这方面进行研究的话可能容易些对以后的学习也相对有利些,因此就选了这个方向。
2014年大学生电子设计竞赛心得与啸叫抑制(D题)方案解析前言Hi,大家好,我是师头,电子信息工程专业,目前从事机器人硬件研发工作。
我以前作为参赛选手参加过几次电赛,工作中也算积累了一些经验,这次作为外援参赛,能够在十多个小时里就搞定这道题,也是比我预期的要快不少,在这里就跟大家分享一下这次比赛的一些心得,工科男的思维比较发散,不要太在意某些细节问题。
首先来探讨一下这次的几道题目吧,其他省份的题目我不太清楚,浙江省这边分别是:四旋翼飞行器(A题)、金属物体探测定位器(B题)、锁定放大器(C题)、音频功率放大器及啸叫抑制设计(D题)、电能无线传输装置(E题)。
A题一道道来看吧,先说说A题,平时有玩过四旋翼的,估计很多会选这题,TI比去年瑞萨好一些,至少不指定主控型号了,大家用arduino、STM32、430的应该都有,自稳定一般都可以实现,用加速度计+陀螺仪测量姿态,用PID进行调节。
难点在于定高和定点,定高一般有两种思路,用超声波和气压计,这两种其实都可以实现,但是气压计精度比较差,一般10-5cm,还会受旋翼气流干扰,但是好处是能稳定的读取到距离数据(有误差),用超声波就比较蛋疼了,虽然这货精度很高到1mm,但是有时候会收不到回波,导致没数据输出,尤其是距离稍微远点的时候。
定点就比较复杂了,同样是两种方案,一种是用加速度计,加速度计进行积分,可以获得速度,再对速度进行积分,就可以获得运动距离,原理上是这样没错啦,但是大家飞机上用的MEMS传感器精度实在是太差了,一个0.1m/s的加速度测量误差,结果就导致飞机一秒偏5cm,二秒就会偏20cm,五秒会跑偏125cm;第二种方案是用光流传感器,这个方案我实践过,效果还是不错的,结合超声波测距,基本上1.5m定高定点是完全ok的,传感器是网上买的ADNS3080,实际上就是个光学鼠标引擎+镜头。
上面说的这么多,估计大家实际也就是做到定高,定点大多还是靠微调机身的倾角,让飞机不至于大幅度的跑偏,坚持5秒也就够了。
毕竟比赛的时间有限,四旋翼的题目明年估计还会有,瑞萨承包了国赛到2019年,大家现在就可以开始准备用瑞萨的芯片搞飞机了。
B题B题是金属探测,要求是探测器自动进入,然后搜索,定位到硬币,这题其实就是TI 在推广自己电感传感器吧。
首先是在进入区任意方向任意位置进入,这就够蛋疼了,本来还想用惯导(AHRS)+里程计做航位推算来实现,结果后面来了句不能用其他传感器,我就蛋疼了,也不知道你们最后是怎么做的,反正我是看到这里就直接PASS了。
跳过自动进入这个要求,搜索定位其实是比较简单的,假设从左上角直着进去,在区域里面搜索电感值突变的区域,然后进行精确定位。
搜索定位的逻辑有好几种,这里就说一下最简单有效的平行搜索+扇形搜索(马航也是这么找的),首先在没有目标的时候,先在区域内做平行搜索,前进50cm、右转90度、前进5cm、右转90度、前进50cm、左转90度。
这样可以找到一个大致的硬币位置,然后用扇形搜索,确定一个大致方向,然后前进1cm、原地转±30度,查找这个过程中数据的最大值存在数组中的位置相对中位差多少,就是偏哪个方向,然后就往这个方向转这么多角度,然后再前进1cm,再搜索±30度,直到这次的最大值比前一次的要小,就向后退5mm,再慢慢搜索,找到大于、等于、前上一次最大值的位置并停下。
C题C题是锁定放大器,典型的模电题,看了半天我也看不到到底要求有哪些。
一步步按要求来作,感觉不难,运放、移相器、带通滤波、相敏检波还有blablabla。
我模电学的一般,也没啥经验,就不在这里误人子弟了。
D题D题也就是大家拿到资料里面的题目,也是本文的重点。
首先看题目首先分为三部分:功率放大、啸叫检测、啸叫抑制。
功率放大指定了功放新型号为TPA3112,这个功放确实是挺好的,你们可以看看淘宝上卖的25W功放,排开那些装盒子里看不到电路板的不说,那些裸板大部分都会带一个很大的散热片对吧。
这是因为这些功放的关键器件是大功率三极管,大家知道,三极管放大的时候,输出的信号幅度肯定是小于供电电压的,那这些小于电源的这部分电压哪里去了?都是被三极管作为热量发散掉了,所以就需要这么大的一块散热片来进行散热!再看看TPA3112上,只有一个SOP的芯片,根本看不到散热片,使用的时候也基本不会发热,这是因为功放芯片采用了CMOS工艺,工作的时候是通过PWM控制输出电压大小,也就是说,如果输出6V电压,芯片就会使用50%的PWM波进行调试,开的时候是完全打开,MOS阻抗极小,关的时候完全关闭,基本没有电流。
这样芯片就不会发热,电流相比三极管也减小了一半,效率提高了1倍。
通过英文PDF的Figure 14,可以算出功放板在5W时候的效率大约是87%,这完全满足题目>80%的要求。
关于效率还是要多说几句,虽然功放板的效率是87%,整个系统还要算上运放、处理器的功耗,这部分的供电是通过12V转换的,这里的电源效率其实也很重要,如果你用LM7805这样的线性稳压,那么就像前面说的三极管一样,多出来的7V电压都用来发热了,效率可想而知,要想达到80%的效率几乎不可能,这里推荐大家使用LM2596这样的开关稳压芯片,通过PWM控制输出电压,效率几乎可以>90%,这样一来才能实现整个系统效率的最大化。
功率放大光有功放还不够,还要前级的拾音器电路,方案里面已经给了个很详细的原理图了,典型的反向放大电路,驻极体通过一个上拉电阻充电,有声音就会对输出电压产生微弱的变化,通过C1隔直电容,去掉上拉电阻的直流偏置,然后输入到功放,通过R5/R2确定放大倍数,这里设置了500倍。
R3、R4可以调节运放的输出基准电平,一般是分压到电源电压的一半,但是实际情况往往是运放有一定的限幅失真,所以最大的幅度未必是3V,可能只有2.5V,所以这里建议在R3、R4(换成1K)中间也加一个500K电位器,不去掉两端电阻是防止转电位器的时候转到两边极限,使运放引脚直接接电源或者直接接地(这样应该会坏掉吧,我也没试过,一般都会在可变电阻上串一个1K,防止短路)。
这样可以调节运放输出的基准电平电压,通过示波器可以把基准电平调节到输出信号上下限的中间,实现运放放大倍数的最佳利用。
说完了基本电路就是核心的啸叫检测和啸叫抑制了,首先是啸叫检测,啸叫检测我看大家用的方法各种各样,有人用输入捕获什么的,进行频率测量,虽然这不失为一个办法,但是难度和效果是不成正比的。
最好的方法是用傅里叶变换,学过数字信号处理的同学应该会很清楚原理,没学过的我简单解释一下,傅里叶变换是将时域信号转换成频域信号的一个过程,通俗的说就是信号按照一定时间间隔采样进来,通过傅里叶变换,能得到这段信号里面各个频率的分量。
通过下面两张GIF来形象解释一下这个问题吧,第一张图中每个圆都以各自的幅度和频率进行运动,右边就是各种信号叠加后的波形,单频是正弦波,但是多种频率合成后,就变成了像方一样的信号(这里几个信号的频率是成整数倍,如果各种频率混杂就会变成混乱的波形)。
第二张图类似一个方波的波形(时域信号),经过分解,可以分解成数个频率信号的叠加,以频率作为X轴,进行延伸,信号幅度对应Y轴距离,就形成了一张新的图(频域信号),这就是傅里叶变换之后的结果。
(GIF在WORD里动不起来,文件夹里有原图可以看)通过傅里叶变换可以获得信号的辐频图,如果这时候产生了啸叫,图现在辐频图上的结果就是某个频率会有一个很高的尖峰,差不多就是下面这样。
下面这张是一段人声的辐频图,各个频率的幅度分布就比较平均,大约200-1000Hz。
通过检测所有频率中幅度的最大值,可以认定为是啸叫的频率,如果要做的好一些,可以再判断一下该频率的幅值与20-2000Hz之间的平均幅值的关系,如果大于平均幅度数倍甚至数十倍,肯定就是啸叫了,如果相差较小就不是啸叫了。
再说说啸叫抑制,啸叫抑制可以通过一个陷波器,将啸叫频点的信号进行衰减,而其他频率信号可以通过。
在本方案中我使用了FIR滤波器对信号进行滤波,但是这里碰到了一个问题,针对不同的信号频率进行衰减,需要使用不同的参数对滤波器进行初始化,而这个参数需要通过Matlab进行生成,在生成这些参数的过程中遇到了各种蛋疼的BUG,卡了我两三个小时,然后我就改用固定频率的低通滤波器进滤波,在代码里我设置了一个81阶低通滤波器,截止频率是2000hz,这也比我们分析出来的人声的基本分布范围要大,因为有些乐器的频率会高一些,如果到1K乐器就可能听不到了。
有人说我用固定的低通滤波器完全可以用硬件实现,这里就问问这些同学,81阶低通滤波器,你是准备要焊162个电容电阻么?思路理清楚了,说说核心板代码的大致结构。
首先是AD采样,这里设置了40kHz的定时器中断进行采样,40kHz是因为人耳能听到的声音是20kHz,根据香农采样定理,采样率至少是信号频率的两倍。
AD采样需要一定的时间,我们不可能让处理器在这里死等,浪费了时间,所以使用DMA进行数据存储,AD采样完了以后,自动会触发DMA控制器,将AD采样结果的数据存到我们指定的数组里去,当完成1024次采样以后,就会触发一次DMA中断,DMA中断里面我们就把数组拷贝到另一个数组里,最为FFT计算的数据输入,并重新初始化DMA,让他进行下一轮1024个点采样。
DMA中断中会对采样的标志位进行置位,这样主程序就知道已经完成一次采样了,于是就对这些数据进行FFT(快速傅里叶变换)运算,获得频域信号输出到运算结果的数组中,对这个数据进行最大值查找,并将最大值对应的频率和幅度通过串口输出,这样就完成了啸叫检测的功能。
完成FFT之后,就要对信号进行FIR滤波,把AD采样的原始数据输出FIR滤波器,从输出数组中获取滤波后的数据,同样通过40kHZ的定时器,把滤波后的数据通过DA输出到功放板,就完成了啸叫抑制的功能。
然后就是题目的一些其他指标,其中要求输出功率为5W,这里通过Plimit引脚的电压进行控制功放的输出,通过在功放板接地端串联一个采样电阻进行电流采样,通过AD采集采样电阻的电压值,结合PDF的Figure14可以计算出整个功放板的输出功率。
本题作品视频地址/v_show/id_XNzU0ODg2MDgw.htmlE题这题我没有去看过,没啥发言权,有做出来的同学似乎不少,欢迎补充吧。
结语电赛也结束了,相继有小伙伴来报喜,目前知道至少江苏有个一等奖,这是对我方案最大的肯定。
有人说我卖方案趁机敛财,他说的这么有道理,我竟无言以对。
这次卖了十几个方案,我确实小赚一笔,你羡慕嫉妒恨,你也做个方案来卖啊!还有人说这算作弊,额。
我也不知道算不算作弊,但是当小伙伴们用淘宝买来的飞控飞四轴的时候,谁觉得这是在作弊么?我要是直接把方案发到网上让大家免费下载,这位同学你看到以后会心中默念:“不能作弊,不能作弊……”然后圆润离开么?好吧,忍着腰疼写下这些唠叨废话,我要去休息了,程序猿攻城狮们要保护好自己的腰椎和颈椎啊!发帖之事我还是会拜托新浪微博的@电子怎么了,大家也可以关注我的新浪微博@师头要做科研狂人,期待明年电赛与大家一起再战四天三夜。