2011 電子設計大賽控制類準備建議：如何準備 2011 電子設計大賽
1 樓
下面 10 項是控制類必須準備的，當這些都準備好了，比賽的時候就
能得心應手了。
1、 電源模塊：
①常用的電源穩(wěn)壓模塊 12V,9V,5V,3.3V 和雙電源±5V， ±12V；
②可調升壓電源模塊；
2、 最小系統(tǒng):
確定一類競賽用的單片機， C51,AVR,FPGA,STM32 等，做一個最小
系統(tǒng)，引出所以端口。
3、 驅動模塊：
這個應該是屬于必備的模塊（如果選擇控制類題目），常用的 L298，
L297， UNL2003， UNL2803 等。
4、 信號處理模塊：
信號處理模塊主要把一模擬信號轉為開關量。把一些信號轉為其他信
號（把正弦波轉為方波），電壓比較器（LM393， LM339） ,信號放大
（常用運放 TL082， TL084） .
5、 AD,DA 模塊，現(xiàn)在高級一點的單片機基本都帶有 AD，但是還是
要準備一些 DA 模塊。 AD， DA 模塊能在一些傳感器場合中用到。
6、 傳感器模塊:
這一塊應該說是準備階段重點要準備的。
① 循跡光耦（一般是黑線）也可以借鑒飛思卡爾只能車大賽，循導
線（帶有一定頻率的導線）。
② 趨光模塊（光敏電阻或者光敏二極管）；
③ 霍爾傳感器
④ 接近開關（探測金屬）
⑤ 超聲波傳感器（測距，避障）
⑥ 紅外（無線遙控，避障）
⑦ 角度傳感器
⑧ 加速度傳感器
⑨ 濕度傳感器
⑩ 煙霧傳感器，溫度傳感器
⑪ 顏色傳感器
7、聲控模塊，語音播放模塊，錄音模塊（這個有些難度，所以單獨
列出，需要重點準備，尤其是選控制類題目的，今年極有可能用到）
8、 單片機外接人機模塊: |
數(shù)碼管顯示，液晶顯示， LED 燈，蜂鳴器，矩陣鍵盤， 獨立鍵盤。
9、 無線模塊（無線串口模塊， NRF905， CC1100 等選擇一種）。
10、電機類（減速電機，步進電機，測速電機） |
主攻“控制類”賽題方向的同學注意了：1.歷屆的 “控制類賽題”
在 9 屆電子設計競賽中， “控制類賽題” 除了 1994 和 1995 年外，其它每屆都有，共有 9 題： ① 水溫控制系統(tǒng)（1997 年 C 題）； ② 自動往返電動小汽車（2001 年 C 題）； ③ 簡易智能電動車（2003 年 E 題）；④ 液體點滴速度監(jiān)控裝置（2003 年 F 題）； ⑤ 懸掛運動控制系統(tǒng)（2005 年 E 題）； ⑥ 電動車蹺蹺板（2
007 年 F 題本科組）； ⑦ 電動車蹺蹺板（2007 年 J 題高職高專組）； ⑧ 聲音引導系統(tǒng)（2009 年 B 題）；⑨ 模擬路燈控制系統(tǒng)（2009 年 I 題）。其中與電動小車有關的有 6 題。2. 從歷屆賽題可以看到：從歷屆的賽題來看，主攻“控制類”賽題方向的同學需要了解和掌握：（1）系統(tǒng)控制方案和算法設計（2） 微控制器電路模塊制作和編程：如： AT89S52、 MSP430F1611、 MSP430F2274、 Atmega128、 PIC1
6F628A、 ADuC841、 C8051F022、 W78E51B 、 STM32F103VET6 等等。（3）微控制器外圍電路模塊制作和編程：如鍵盤及 LED 數(shù)碼管顯示器模塊、 RS-485 總線通信模塊、 CAN
總線通信模塊、無線收發(fā)器電路模塊、 ADC 模塊、 DAC 模塊等等。（4）傳感器電路模塊制作和編程：如光電傳感器模塊、超聲波發(fā)射與接收模塊、溫濕度傳感器模塊、傾角傳感器模塊、角度傳感器模塊、音頻信號檢測模塊等等。（5）電機控制電路模塊制作和編程：如直流電機驅動模塊（L298 N）、 步進電機驅動模塊（L297+L298
N， TA8435H）、舵機控制模塊、光電隔離模塊等等。（6）放大器電路模塊制作：小信號放大器電路模塊、濾波器電路模塊、音頻放大器（7）電源電路模塊制作（8）電動小車制作3. 建議：“控制類”賽題中所涉及到的一些知識點，特別是有關自動控制理論與算法方面，對有些專業(yè)的同學來講，在專業(yè)課程中是沒有的，需要自己去搞清楚。這一點很重要。理論用來指導行動。沒有理論基礎，盲人摸象，行動一定會有困難�！跋到y(tǒng)控制方案和算法設計”是控制類賽題的重點，對于不同的賽題，控制目的和要求都是不相同的，其“系統(tǒng)控制方案和算法設計”也都是不相同的。而“系統(tǒng)控制方案和算法設計”往往決定該賽題能否成功的關鍵之一。在訓練過程中可以選擇一些往屆的賽題，適當做一些修改，進行培訓。隨著全國大學生電子設計競賽的深入和發(fā)展，電子設計競賽從題目要求的深度、難度都有很大的提高，在競賽規(guī)則中對微控制器選型、電路模塊的采用的限制、 “最小系統(tǒng)”的定義、 “性價比”與“系統(tǒng)功耗”指標要求等也出現(xiàn)了一些變化。根據(jù)目前的競賽規(guī)則，訓練過程中制作的一些功能模塊是可以在競賽中使用的。建議訓練過程中，對歷屆賽題中經常出現(xiàn)的基本電路和功能模塊（如直流電機驅動模塊、 步進電機驅動模塊、傳感器模塊等）進行設計與制作，制作和掌握這些模塊的使用，為競賽做好充分的準備。
根據(jù)我們在培訓過程中對學生的了解，主攻“控制類”賽題方向的同學通常對數(shù)字信號處理掌握較好，而對模擬電路、小信號處理（如 2009 的音頻信號）缺乏訓練。模擬電路知識是電子設計競賽中的一個重點�？刂祁愘愵}也不會是純數(shù)字量處理（如全部都是開關動作），從 2007、 2009 的賽題就可以看到這個趨勢。主攻“控制類”賽題方向的同學需要注意和加強模擬電路方面的訓練。主攻“控制類”賽題方向的同學還可以發(fā)揮自己的想象力，考慮一下還有可能出現(xiàn)什么控制類的賽題，還有可能出現(xiàn)什么樣的控制算法，還有哪些傳感器可能被使用（如圖像識別傳感器模塊、色彩傳感器模塊、電子羅盤模塊等），在培訓過程中事先訓練一下。在“全國大學生電子設計競賽“十二五規(guī)劃”教材 全國大學生電子設計競賽 系統(tǒng)設計（第 2 版） ”一書，在詳細分析了歷屆控制類賽題與特點基礎上，用多個設計實例，系統(tǒng)介紹了系統(tǒng)控制類作品的設計要求、系統(tǒng)方案和算法、電路設計、主要芯片、程序設計等內容。“全國大學生電子設計競賽“十二五規(guī)劃”教材 全國大學生電子設計競賽 系統(tǒng)設計（第 2 版）”由黃智偉編著，北京航空航天大學出版社 2011.1 出版在“全國大學生電子設計競賽“十二五規(guī)劃”教材“全國大學生電子設計競賽 ARM 嵌入式系統(tǒng)應用設計與實踐” 一書，以 ARM 嵌入式系統(tǒng)在全國大學生電子設計競賽應用所需要的知識點為基礎，以 LPC214x ARM
微控制器最小系統(tǒng)為核心， 以 LED、 LCD 和觸摸屏顯示電路， ADC 和 DAC 電路，直流電機、步進電機和舵機的驅動電路，光電、超聲波、圖像識別、色彩識別、電子羅盤、傾角傳感器、角度傳感器， E2PROM，SD 卡，無線收發(fā)器模塊， CAN 總線模塊的設計制作與編程實例為模板，目的使學生能夠簡單、快捷的掌握ARM 系統(tǒng)，并且能夠在電子設計競賽中應用。本書所有實例程序都通過驗證，相關程序清單可以在北航出版社“下載中心 ”下載�！叭珖髮W生電子設計競賽“十二五規(guī)劃”教材 全國大學生電子設計競賽 ARM 嵌入式系統(tǒng)應用設計與實踐”
由黃智偉編著，北京航空航天大學出版社 2011.1 出版全國大學生電子設計競賽“十二五規(guī)劃”教材“全國大學生電子設計競賽 常用電路模塊制作” 一書，指導學生完成電子設計競賽中所常用的微控制器電路模塊、微控制器外圍電路模塊、放大器電路模塊、傳感器電路模塊、電機控制電路模塊、信號發(fā)生器電路模塊和電源電路模塊的制作，所有電路模塊都提供電路圖、 PC
B 圖和元器件布局圖。所制作的模塊可以直接在競賽中使用。“全國大學生電子設計競賽“十二五規(guī)劃”教材 全國大學生電子設計競賽常用電路模塊制作”由黃智偉編著，北京航空航天大學出版社 2011.1 出版
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