5.5 常见错误及其原因分析——【全国大学生电子设计竞赛训练教程---强力推荐】
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全国大学生电子设计大赛应该怎么准备?最主要的是学习什么课程::《电工电路基础》《低频电子线路》《数字电路》《高频电子线路》《电子测量》《智能仪器原理及应用》《传感器技术》《电机与电气控制》《信号与系统》《单片机接口原理及应用》等等。
所要学习的科目当然不能定局,知识面越广越好,它是对各个科目综合运用的产物,而且要具有非常强的动手和创新能力,对一个人的动手能力有很大的促进作用.学起来不要急于求成,掌握一些基本电路及调试,焊接技术,Protel软件的使用,能制作机器人最好对机械结构方面也要懂些。
很多东西只要学习了不一定什么时候就能用到,不要在学时表面感觉没用就不注重它,那样就犯了很大的错误了。
在电子DIY学习过程中你会体会到很多乐趣的。
要厚积勃发。
全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块?主要可以针对以下几类准备模块:电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、控制类。
建议现在打好基础,做好知识储备:1.数电,模电,单片机原理,C语言,这几个是必学的,重要,相当重要。
2.收集相关资料,比如芯片数据手册,应用笔记,源程序,制作实例,现在吧资料积累好了,到时候用起来很方便。
3.多跑电子市场,买些元件回来自己动手做一些东西,锻炼实践能力。
4.看往年电子设计大赛的题目,学习别人设计的长处,最好自己总结下,写成自己的东西。
5.找你们学校以前带电子设计竞赛的老师,告诉他你自己的想法,希望他能给你点建议或者帮助。
6.坚持,坚持,再坚持,克服困难,持之以恒!这些最基本的东西学好了,等你正式参加比赛的时候,什么ARM,DSP,FPGA 等用起来也就不是很困难了!切记,不要赶时髦,追新潮,最基本的东西全掌握了,新东西也不就那么神秘了!!课程方面:还要学单片机啊、嵌入式系统、数字电路、CPLD/FPGA设计、C语言、汇编、微机接口模电要好好学,信号没多大用CPLD/FPGA编程/模拟用QuartusII单片机模拟用Proteus模电模拟用Multisim单片机编程用Keil,用的C语言和汇编嵌入式还要用到Linux的内核还有个画PCB板的,Protel 99SE,现在最新的叫“Altium Designer”反正这些东西都会要用的,要学起来东西很多,建议你要用到什么看书吧~而且电子设计竞赛都是几个人一组,分工合作吧~在此留贴激励自己备战两年后的全国大学生电子设计大赛。
1.3.4放大器类题目分析放大器类的题目有实用低频功率放大器(第二届,1995年)、测量放大器(第四届,1999年)、高效率音频功率放大器(第五届,2001年)和宽带放大器(第六届,2003年)。
实用低频功率放大器(第二届,1995年)要求设计制作一个具有弱信号放大能力的低频功率放大器,额定输出功率P OR≥10W,带宽BW≥(50~10000)Hz。
涉及到的基础知识包含有:电源整流和稳压,方波信号发生器,低频功率放大器等。
测量放大器(第四届,1999年)要求设计制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源。
差模电压放大倍数A VD=1~500。
涉及到的基础知识包含有:电源整流和稳压,信号变换放大器,测量放大器等。
高效率音频功率放大器(第五届,2001年)要求设计制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置,3dB通频带为300Hz~3400Hz,最大不失真输出功率≥1W。
涉及到的基础知识包含有:电源整流和稳压,音频功率放大器等。
宽带放大器(第六届,2003年)要求设计并制作一个3dB通频带10kHz~6MHz,最大增益≥40dB的宽带放大器。
涉及到的基础知识包含有:电源整流和稳压,AGC,宽带放大器等。
各题目具体要求如下:1. 实用低频功率放大器[2](第二届,1995年)(1)设计任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如图1.3.14所示。
图1.3.14 低频功率放大器原理示意图(2)设计要求①基本要求第1部分:在放大通道的正弦信号输入电压幅度为(5~700)mV,等效负载电阻R L为8Ω下,放大通道应满足:a. 额定输出功率P OR≥10W;b. 带宽BW≥(50~10000)Hz;c. 在P OR下和BW内的非线性失真系数≤3%;e. 在P OR下的效率≥55%;f. 在前置放大级输入端交流短接到地时,R L=8Ω上的交流声功率≤10mW。
第2部分:自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源②发挥部分第1部分:放大器的时间响应a. 方波产生:由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波:频率为1000Hz、上升时间≤1μs、峰-峰值电压为200mV pp。
全国大学生电子竞赛题目答案一、历届竞赛赛题解析第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目一、简易数控直流电源二、多路数据采集系统第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作三、简易无线电遥控系统四、简易电阻、电容和电感测试仪第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源 B题简易数字频率计C题水温控制系统 D题调幅广播收音机*第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器 B题数字式工频有效值多用表C题频率特性测试仪 D题短波调频接收机E题数字化语音存储与回放系统第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器 B题简易数字存储示波器C题自动往返电动小汽车 D题高效率音频功率放大器E题数据采集与传输系统 F题调频收音机第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目A题电压控制LC振荡器 B题宽带放大器C题低频数字式相位测量仪 D题简易逻辑分析仪E题简易智能电动车 F题液体点滴速度监控装置第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目A题正弦信号发生器 B题集成运放参数测试仪C题简易频谱分析仪 D题单工无线呼叫系统E题悬挂运动控制系统 F题数控直流电流源G题三相正弦波变频电源纵观历届赛题,设计方向大致可以分为四类:(一)功能电路兼控制类系统设计(11项)第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目一、简易数控直流电源第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目一、实用低频功率放大器二、实用信号源的设计和制作第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目D题高效率音频功率放大器第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目A题电压控制LC振荡器 B题宽带放大器第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目A题正弦信号发生器 F题数控直流电流源G题三相正弦波变频电源(二)测量仪器类系统设计(10项)第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目四、简易电阻、电容和电感测试仪第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目B题简易数字频率计第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目B题数字式工频有效值多用表 C题频率特性测试仪第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器 B题简易数字存储示波器第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目C题低频数字式相位测量仪 D题简易逻辑分析仪第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目B题集成运放参数测试仪 C题简易频谱分析仪(三)通信传输类系统设计(7项)第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目二、多路数据采集系统第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目三、简易无线电遥控系统第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目D题调幅广播收音机*第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目D题短波调频接收机第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目E题数据采集与传输系统 F题调频收音机第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目D题单工无线呼叫系统(四)自动控制兼电路类系统设计(6项)第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目C题水温控制系统第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目E题数字化语音存储与回放系统第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目C题自动往返电动小汽车第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目E题简易智能电动车 F题液体点滴速度监控装置第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目E题悬挂运动控制系二、电子系统设计一般方法这里我们以2005年全国大学生电子设计竞赛A题目来给大家展开讲解以下。
目录摘要 (3)1.设计任务及规定 (4)1.1设计任务 (4)1.2设计规定 (4)2.系统方案 (5)2.1控制模块旳论证与选择 (5)2.2电源模块旳论证与选择 (5)2.3小车车体旳论证与选择 (6)2.4电机模块旳论证与选择 (6)2.5电机驱动模块旳论证与选择 (6)2.6寻迹模块旳论证与选择 (7)2.7避障模块旳论证与选择 (7)2.8显示模块旳论证与选择 (7)2.9按键模块旳论证与选择 (8)2.10通信模块旳论证与选择 (8)2.11方案选定 (9)3.系统旳理论分析与计算 (10)3.1系统旳信号检测与控制 (10)3.1.1 系统旳信号检测 (10)3.1.2 系统旳信号控制 (10)3.2 两车之间旳通信措施 (11)3.3 节能 (11)4.电路与程序设计 (12)4.1电路旳设计 (12)4.1.1 系统总体框图 (12)4.1.2 控制器旳电路设计 (13)4.1.3 稳压电源旳电路设计 (13)4.1.4 电机驱动电路旳设计 (14)4.2程序旳设计 (15)4.2.1 程序功能描述与设计 (15)4.2.2 程序流程图 (16)5.测试措施与测试成果 (19)5.1测试方案 (19)5.2测试条件与仪器 (19)5.3测试成果及分析 (19)5.3.1 测试数据 (19)5.3.2测试分析与结论 (19)参照文献 (17)附录1 (18)附录2 (19)附录3 (20)智能小车旳设计摘要: 本作品以低功耗旳ATmega16单片机为控制关键;MP2307稳压电路供电;使用光电传感器寻线和避障;LN298N驱动电机;以光电传感器来实现甲乙两车之间旳通信;结合了PWM调速等技术, 设计了一组智能小车。
该小车旳车体由控制、电源、按键、小车硬件、电机、电机驱动、寻迹、避障、显示和光电传感通信等十个模块构成, 可用于无人驾驶、自动探测等人工智能领域。
关键字: ATmega16.MP2307、光电、LN298N1.设计任务及规定1.1设计任务甲车车头紧靠起点标志线,乙车车尾紧靠边界,甲、乙两辆小车同步起动, 先后通过起点标志线, 在行车道同向而行, 实现两车交替超车领跑功能。
大学生电子设计竞赛赛题分析1赛项简介大学生电子设计竞赛(以下简称大赛)是由教育主管部门主办的电子相关专业的传统赛项,每年8~9月份举办一次,由教育部主办的国赛和由各省教育厅主办的省赛轮流交替进行。
因比赛规格高,参赛院校覆盖面很广,几乎所有开设电子类专业的学校都参加,参赛队伍近年来都达1万支以上。
与职业技能大赛不同的是,赛前没有规定比赛内容和范围,直到比赛开始才公布赛题。
比赛共持续4天3夜,不间断进行。
参赛学生每3人为一组,需在规定的时间内制定方案、设计电路、制作电路板、撰写设计报告等。
竞赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行,比赛期间学生可以查阅有关纸介或网络技术资料,队内学生可以集体商讨设计思想,确定设计方案,分工负责、团结协作,以队为基本单位独立完成竞赛任务;竞赛期间不允许任何教师或其他人员进行任何形式的指导或引导①。
比赛结束后,各个赛点经初步测试优秀的队伍可选送到各赛区指定院校进行正式测试。
如果是国赛年份,还需进行半天左右封闭比赛,成绩好的再选送至全国竞赛组委会制定院校进行复测,并根据复测情况确定获奖名次。
从比赛的赛事规程来看,比赛虽然是公开的,但难度大,技术指标要求高,持续时间相对技能大赛要长。
从最初确定方案到产品制作完成,各项指标都能满足要求的确实不多。
从历年的比赛成绩来看,获奖的比例并不高。
以2015年为例,全国共有1097所高校、13063支代表队,共计39189名同学报名参赛。
其中获得全国一等奖有287支队伍②,占总数的2.2%,可见难度较大。
福建省自参加该项赛事以来,本科组近年来获得全国一等奖的次数逐渐增多,但高职院校参赛获奖很少。
说明高职学生参加该项赛事存在较大困难,主要原因是学生在设计、编程、调试等方面能力训练不足,离赛项要求存在一定差距,需要在平时训练中加以提高。
然而学生的训练只有暑期1个多月的时间,涉及的课程多,知识面广,知识点非常多,要想取得好成绩,必须要有针对性的训练方法,有的放矢才能达到目的。
5.5 常见错误及其原因分析
初学VHDL,往往会碰到不少问题和错误。
例如:综合时出现警告和错误、编译无法通过等问题,使得设计无法实现;或者程序,综合等均通过,但不能得到正确的仿真结果,即所设计的硬件与原意要求不符等等。
通过资料的收集和归纳,总结出以下一些注意事项,常见问题及错误,并提出改正方案,以供参考。
5.5.1 避免语法错误
VHDL规定了一些固定的描述格式,用于描述各种不同的功能,在Xilinx或Max+plus Ⅱ环境下,关键字会以蓝色显示,端口宽度会以紫色显示,以示区别,黑色字则是可由用户自定义的名称、数值等。
下面几个简单的例子作说明:
1.端口的定义
端口的定义为:port ( 端口名,端口名:端口类型(空格)端口宽度);
entity sztop is
Port ( clk : in std_logic ;
ring , sz : out std_logic ; ――定义多个相同类型的端口,用逗号格开
hour : in std_logic_vector(3 downto 0) ; ――4位数据
sec : out std_logic_vector(6 downto 0) ――7位数据
);
end sztop;
2. 信号和变量的定义
信号定义:SIGNAL 信号名:数据类型;
signal a : std_logic;
signal b : std_logic_vector(2 downto 0);
变量定义:VARIABLE 变量名: 数据类型;
variable c0 , c1 : integer ;
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variable d : integer range 0 to 256;
variable cnt : std_logic_vector(3 downto 0);
3. CASE语句
case seg is
when "0000" => q <="0000001";
when "0001" => q <="1001111";
when "1001" => q <="0000100";
when others => q <="1111111";
end case;
初学者要紧记这些语法结构,特别注意标点符号的用法,从而避免编程时可能出现的大量小错误。
5.5.2 信号与变量
信号与变量都可以用于描述器件内部结构,两者的区别如表5.5.1所示。
表5.5.1 信号与变量的区别
或在进程内部定义信号,综合时就会出现Unexpected symbol read的错误。
对信号赋值的符号是“<=”,对变量的赋值符号是“:=”,如例5.5.1所示。
编程时应正确使用。
【例5.5.1】
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旗开得胜entity multiclock is
Port ( clk:in std_logic;
ps: out std_logic);
end multiclock;
architecture Behavioral of multiclock is
signal ps0: std_logic; --定义信号
begin
process(clk)
variable clk1:integer range 0 to 32 ; --定义变量
begin
if clk'event and clk='1' then
clk1:=clk1+1; --变量赋值
if clk1=16 then
ps0<='1';--信号赋值
elsif clk1=32 then
ps0<='0';
clk1:=0;
end if;
end if;
ps<=ps0;
end process ;
下面举例说明信号与变量用法的区别:
【例5.5.2】
entity dff is
Port ( clk,d: in std_logic;
61。