全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽應(yīng)該準(zhǔn)備什么？看這里

 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽應(yīng)該怎么準(zhǔn)備?

最主要的是學(xué)習(xí)什么課程:：《電工電路基礎(chǔ)》《低頻電子線路》《數(shù)字電路》《高頻電子線路》《電子測量》《智能儀器原理及應(yīng)用》《傳感器技術(shù)》《電機(jī)與電氣控制》《信號與系統(tǒng)》《單片機(jī)接口原理及應(yīng)用》等等。所要學(xué)習(xí)的科目當(dāng)然不能定局，知識面越廣越好，它是對各個(gè)科目綜合運(yùn)用的產(chǎn)物，而且要具有非常強(qiáng)的動(dòng)手和創(chuàng)新能力，對一個(gè)人的動(dòng)手能力有很大的促進(jìn)作用.學(xué)起來不要急于求成，掌握一些基本電路及調(diào)試，焊接技術(shù)， Protel 軟件的使用，能制作機(jī)器人最好對機(jī)械結(jié)構(gòu)方面也要懂些。很多東西只要學(xué)習(xí)了不一定什么時(shí)候就能用到，不要在學(xué)時(shí)表面感覺沒用就不注重它，那樣就犯了很大的錯(cuò)誤了。在電子DIY學(xué)習(xí)過程中你會體會到很多樂趣的。要厚積勃發(fā)。

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽應(yīng)該準(zhǔn)備哪些模塊?

主要可以針對以下幾類準(zhǔn)備模塊：電源類、信號源類、無線電類、放大器類、儀器儀表類、控制類。

建議現(xiàn)在打好基礎(chǔ)，做好知識儲備： 1.數(shù)電，模電，單片機(jī)原理，C語言，這幾個(gè)是必學(xué)的，相當(dāng)重要。 2.收集相關(guān)資料，比如芯片數(shù)據(jù)手冊，應(yīng)用筆記，源程序，制作實(shí)例，現(xiàn)在把資料積累好了，到時(shí)候用起來很方便。 3.多跑電子市場，買些元件回來自己動(dòng)手做一些東西，鍛煉實(shí)踐能力。4.看往年電子設(shè)計(jì)大賽的題目，學(xué)習(xí)別人設(shè)計(jì)的長處，最好自己總結(jié)下，寫成自己的東西。 5.找你們學(xué)校以前帶電子設(shè)計(jì)競賽的老師，告訴他你自己的想法，希望他能給你點(diǎn)建議或者幫助。 6.堅(jiān)持，堅(jiān)持，再堅(jiān)持，克服困難，持之以恒!這些最基本的東西學(xué)好了，等你正式參加比賽的時(shí)候，什么 ARM,DSP，F(xiàn)PGA等用起來也就不是很困難了!切記，不要趕時(shí)髦，追新潮，最基本的東西全掌握了，新東西也不就那么神秘了!!

課程方面：還要學(xué)單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)字電路、CPLD/FPGA設(shè)計(jì)、C語言、匯編、微機(jī)接口模電要好好學(xué)，信號沒多大用 CPLD/FPGA編程/模擬用 QuartusII單片機(jī)模擬用 Proteus模電模擬用 Multisim單片機(jī)編程用 Keil，用的 C語言和匯編嵌入式還要用到 Linux的內(nèi)核還有個(gè)畫 PCB板的，Protel 99SE，現(xiàn)在最新的叫“Altium Designer”反正這些東西都會要用的，要學(xué)起來東西很多，建議你要用到什么看書吧~而且電子設(shè)計(jì)競賽都是幾個(gè)人一組，分工合作吧~在此留貼激勵(lì)自己備戰(zhàn)兩年后的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽。在這兩年完成自己技能的升級，能力的質(zhì)變：

1.熟練 PCB Layer Out規(guī)則(EDA工具 Protel99SE，OR CAD)

2.熟練基于 VHDL、AHDL的 CPLD、FPGA、GAL的內(nèi)核設(shè)計(jì)

3.熟練基于 Multisim的電路仿真分析

4.熟練基于 MCS-51或其它系列的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)(C/A混合編程)

5.熟練基于 ASIC的中小規(guī)模時(shí)序及組合數(shù)字電路設(shè)計(jì)

6.熟練基于 ASIC的通用模擬及高頻通信電路設(shè)計(jì)

7.熟練基于 ASIC的 DA/AD及傳感器檢測電路設(shè)計(jì)

8.熟練基于 ASIC的鎖相環(huán)電路及近代頻率合成技術(shù)

9.熟練單片機(jī)的外圍擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)及 MCU標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議

10.掌握基于 VB/VC++的上位機(jī)程序設(shè)計(jì)串并口通信)的上位機(jī)程序設(shè)計(jì)

11.熟練各種通用電參量的定義及測量方法

12.熟練萬用表、示波器、掃頻儀、信號源、頻率計(jì)等儀表的使用

13.能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成業(yè)余條件下的PCB制作

14.能對小規(guī)模系統(tǒng)獨(dú)立完成整機(jī)調(diào)試

15.能讀懂器件 Data Sheet，書寫實(shí)驗(yàn)手記，書寫設(shè)計(jì)報(bào)告

16.具有一定的抽象建模能力及較扎實(shí)數(shù)學(xué)計(jì)算能力及英語表達(dá)力

17.謙虛謹(jǐn)慎，具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，服從團(tuán)隊(duì)決定謙虛謹(jǐn)慎

18.是否詳細(xì)的研究了歷年的電子競賽題目。

19.是否知道了你們團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)項(xiàng)，是做控制類的，還是搞數(shù)據(jù)處還是搞無線與通信的。

電子設(shè)計(jì)大賽是高校“四大賽”之一，每兩年一次(逢單數(shù)年電子設(shè)計(jì)大賽舉辦)，競賽大約于九月初舉辦，歷時(shí)四天三晚。大賽參賽者主要是高校本科學(xué)生(也有一部分高職學(xué)生)，三人組成一組(大賽以組為參賽的基本單位)。競賽期間參賽者與外界相對隔離，但可查閱資料、可使用 PC 上網(wǎng)(不得與非組成員交流)。大賽分理論和實(shí)踐兩部分，其中前者占50分，后者占100分。實(shí)際部分包括從問題出發(fā)設(shè)計(jì)電路到制成產(chǎn)品并撰寫相關(guān)論文報(bào)告整個(gè)過程，時(shí)限為四天三晚。競賽場地一般由高校提供。

知識要求：電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、C語言編程(面向硬件)。當(dāng)然，僅僅由這些知識支撐還是不夠的，競賽還需要參賽者有較扎實(shí)的專業(yè)背景知識。下面分類列出：

信息通訊：高頻電子技術(shù)、數(shù)字信號原理、通訊原理、信號與系統(tǒng)。

電子儀器：電子測量技術(shù)、電子儀器技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)。

機(jī)電控制：傳感器與檢測、自動(dòng)控制原理、計(jì)算機(jī)控制、控制電機(jī)。

電力電子：變流技術(shù)、電力電子技術(shù)。

以上并不是都需要掌握，而是根據(jù)自己的專業(yè)或興趣，選擇性地 “精通”一到兩項(xiàng)。對于自動(dòng)化專業(yè)的同學(xué)來說，主要適合于后兩項(xiàng)。

基本技能要求：競賽十分重視參賽者的動(dòng)手能力，故對技能的要求是非常實(shí)在的東西，并非空談。

主要技能有：1、資料收集整理的能力。由于競賽期間可以查閱資料，故賽前對資料的收集整理十分重要，甚至關(guān)鍵。2、自學(xué)能力。競賽題目大多都包含一些新知識新思想，平時(shí)一般都未接觸過，甚至指導(dǎo)老師也不一定聽說過。所以在短時(shí)間內(nèi)自學(xué)新知識并轉(zhuǎn)化到實(shí)踐中去的能力必不可少。3、英語資料閱讀能力。由于競賽的前沿性及技術(shù)的全球性，決定了我們不可避免地需要查閱英文資料，故此能力非常重要。4、文檔組織與撰寫能力。競賽包括撰寫論文報(bào)告這一環(huán)節(jié)，且時(shí)間很緊，故這一能力也應(yīng)具備。5、PCB制版能力。設(shè)計(jì)好的電路怎樣制版?怎樣制版才能方便組裝焊接，且減少相互干擾?采用怎樣的工藝才能提高電路的精度等等問題都是最終成敗的關(guān)鍵，而這就基于 PCB制版能力。6、焊接與裝配能力。當(dāng)所有模塊都做好后，如果裝配或焊接不好，無疑是功虧一簣，所以此能力必不可少。7、電子儀器的使用能力。競賽期間會接觸到大量的高精度高性能的電子儀器，只有能熟練掌握這些儀器的操作方法，才談得上系統(tǒng)調(diào)試、產(chǎn)品制作。8、系統(tǒng)調(diào)試與故障排除能力。剛裝好的產(chǎn)品幾乎都不會處于它的最佳狀態(tài)，一般來說都會存在大大小小的問題。只有經(jīng)過故障排除、系統(tǒng)調(diào)試，產(chǎn)品才能成功運(yùn)行。所以，如何能在較短的時(shí)間里找出問題并解決，也是能力的體現(xiàn)。9.電子設(shè)計(jì)能力：除了以上基于經(jīng)驗(yàn)的技能外，競賽還要求參賽者有將知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的基于知識的能力。主要包括：1、基本模擬單元電路的設(shè)計(jì)能力。2、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成能力。3、微處理器設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力(51單片機(jī)、TI的DSP、ARM)4、EDA開發(fā)與應(yīng)用能力(FPGA、CPLD、PAC、SOPC)5、編程能力(C語言、VHDL、匯編)

創(chuàng)新能力：除此以外，競賽對參賽者的創(chuàng)新能力也有較高要求，主要包括以下幾個(gè)方面：1、應(yīng)變能力。2、新知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力。3、新器件學(xué)習(xí)與使用能力。4、自主知識產(chǎn)權(quán)軟核開發(fā)能力(VHDL、C語言)5、系統(tǒng)集成創(chuàng)新能力。

一、基礎(chǔ)知識 1、電路原理 2、數(shù)字電路 3、模擬電路(重點(diǎn)) 4、元器件的簡介

二、軟件方面(總體編程能力) 1、單片機(jī)基礎(chǔ)與編程：(重點(diǎn))單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理單片機(jī)接口電路單片機(jī)程序設(shè)計(jì)單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) (51系列或 AVR 單片機(jī))

2、可編程邏輯器件與編程： CPLD/FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理 VHDL語言 CPLD/FPGA接口電路設(shè)計(jì) CPLD/FPGA開發(fā)系統(tǒng)(MAX-PLUSⅡ軟件)

3、Protel電路設(shè)計(jì)軟件：(重點(diǎn))原理圖設(shè)計(jì) PCB 設(shè)計(jì)電路仿真分析 (protel99SE或者 Protel DXP)

4、電路仿真軟件： EWB Multisim(我建議使用這個(gè)軟件，Multisim這個(gè)軟件元器件參數(shù)設(shè)置，更接近實(shí)際) SPSICE

5、傳感與檢測技術(shù)：電子測量方法與原理傳感器工作原理

6、MATLAB的使用

三、其他 1、印制電路板、焊接技術(shù) 2、儀器儀表使用：穩(wěn)壓電源示波器數(shù)字萬用表頻率計(jì)函數(shù)發(fā)生器頻譜分析儀 LC參數(shù)測量儀 3、單元電路設(shè)計(jì)制作電源電路放大電路運(yùn)算放大器電路傳感器電路功率驅(qū)動(dòng)電路 A/D與 D/A 轉(zhuǎn)換信號產(chǎn)生與處理電路聲音報(bào)警電路顯示電路 4、論文寫作 (注意格式) 5、隊(duì)員合作分工，即團(tuán)隊(duì)精神

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽(http://www.nuedc.com.cn)

數(shù)學(xué)建模大賽(http://www.mcm.edu.cn)

機(jī)械設(shè)計(jì)大賽(http://www.cn-mmtd.com)

機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽(http://www.ccea.zju.edu.cn/structure/ redir.php?catalog_id=5)

基礎(chǔ)知識儲備《模擬電子技術(shù)》《微機(jī)原理應(yīng)用》《EDA 應(yīng)用》《數(shù)字電子技術(shù)》《單片機(jī)原理及應(yīng)用》《嵌入式技術(shù)應(yīng)用》《電工電子實(shí)訓(xùn)》《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》等《編程語言：語言為主，編程語言：C語言為主，VC++、Labview等、

競賽所需技能 1.電路分析及設(shè)計(jì) 2.元器件選用及焊接技巧 3.單片機(jī)編程使用 4.資料搜集 5.論文寫作整理 6.團(tuán)結(jié)協(xié)作

1 最小開發(fā)系統(tǒng)(最小開發(fā)系統(tǒng)(MCU)熟練使用至少一種單片機(jī)，如 AVR，61系列，51系列，PIC系列，摩托羅拉系列，430系列，ARM，CPLD，EDA， DSP等。

2 直流電源一般正負(fù) 5-24V直流電源，在做題時(shí)自制直流電源給至少 6分，若用成品沒有分。 3鍵盤、顯示部分鍵盤、鍵盤部分(鍵盤部分(1x8;4x4等)如果需要的鍵較少，可直接使用 I/O 口，也可以使用 74LS148等編碼器(會節(jié)省一些 I/O口)，但要注意去抖動(dòng)處理(可使用軟件，也可以使用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，RC電路等硬件去抖動(dòng)方法)。如果使用的鍵較多，可使用鍵盤管理芯片， 8279、如 7289A等，體積、功耗、成本會大一些，但比較好用，也容易使用。顯示部分一般來說分兩大類：LED和 LCD。 LED比較經(jīng)典，也比較常用，在一般的資料中都能查到，采用鍵盤顯示管理芯片統(tǒng)一管理是一個(gè)較好的辦法。 LCD分液晶片和液晶顯示模塊(又分字段式和點(diǎn)陣式兩種)，除非使用 430系列單片機(jī)(它自帶 LCD 驅(qū)動(dòng)模塊，接口和使用均十分方便。)其它單片機(jī)，為節(jié)省寶貴的時(shí)間，最好使用液晶模塊，特別是自帶漢字庫的液晶模塊，平時(shí)應(yīng)學(xué)會使用。 4前向通道多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)理電路、放大、濾波、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)理電路、放大、濾波、隔離等學(xué)會使用常用普通精密放大器、儀表放大器、隔離放大器等;這一部分的連線，制板等都顯得比較重要。

集成運(yùn)算放大器分類：

1.通用型運(yùn)算放大器(?A741，LM358雙，LM324四)

2.高阻型運(yùn)算放大器(輸入阻抗>109?1012?)(LF356，LF355，LF347四，CA3130，CA3140) 3.低溫漂型運(yùn)算放大器(OP-07，AD508，ICL7650)

4.高速型運(yùn)算放大器(LM318， ?A715)

5.低功耗型運(yùn)算放大器(ICL7600)

6.高壓大功率型運(yùn)算放大器( ?A791，D41)

常用集成運(yùn)算放大器： 1.通用型(?A741，LM324四運(yùn)放) 2.高阻型(LF347四運(yùn)放，CA3140) 3.低溫漂型(OP-07，ICL7650) 4.高速型(LM318) 5.低功耗型(ICL7600)

常用儀表放大器： AD620,AD624 等

集成運(yùn)算放大器的使用要點(diǎn)：

1.集成運(yùn)算放大器的電源供電方式(1)對稱雙電源;(2)單電源

2.集成運(yùn)算放大器的調(diào)零問題(1)內(nèi)部調(diào)零(2)外部調(diào)零

3.集成運(yùn)算放大器的自激振蕩問題

4.集成運(yùn)算放大器的保護(hù)問題(1)電源保護(hù)(2)輸入保護(hù)(3)輸出保護(hù) A/D 根據(jù)指標(biāo)要求，選擇合適的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，如果需要 A/D，該部分是報(bào)告的重點(diǎn)內(nèi)容之一。常用的 8位 A/D：AD0809常用的 12 位 A/D：AD574，MAX191，MAX197等還有型 16 位(AD7715),24位(AD7714)等，內(nèi)含放大，調(diào)理，濾波等單元電路;即可單雙極性輸入，還可差動(dòng)輸入。傳感器熟悉常用傳感器的性能和使用。主要包括電壓、電流、溫度(熱電偶，Pt1000，AD590，DS18B20等)壓力，轉(zhuǎn)速、位置(霍爾碼盤等);如果有機(jī)器人方面的題目還要熟悉如紅外傳感器，接近開關(guān)，光敏電阻，金屬探測等傳感器。開關(guān)量信號的隔離(隔離的必要性)開關(guān)量信號的隔離(隔離的必要性) I/O口的擴(kuò)展(必要性)口的擴(kuò)展(必要性)

5 后向通道主要包括驅(qū)動(dòng)顯示，打印，繼電器，諸如 PWM控制。具體要根據(jù)實(shí)際的題目而定。

6 注意事項(xiàng)考慮到不同的專業(yè)，每年的題目涉及的范圍都比較廣，擇一個(gè)最有把握的題目去做;如果一個(gè)教學(xué)單位有很多組，不要集中，最好多做幾個(gè)題目，在一個(gè)題目上，好評獎(jiǎng)。另外一定要把報(bào)告寫好。

7.電子電路的組裝、調(diào)試

一、電子電路的組裝 1.元器件的焊接技術(shù) (1)焊接工具 (3)焊劑術(shù) 2.在面包板上的插接技術(shù) (1)集成電路的裝插 (3)導(dǎo)線的選用和連接

二、電子電路的調(diào)試方法： 1.一邊安裝一邊調(diào)試; 2.全部安裝完畢后，實(shí)行一次調(diào)試。一般調(diào)試步驟： 1.通電前檢查; 2.通電檢查; 3.單元電路測試; 4.整機(jī)聯(lián)調(diào)。

電路故障的排除方法： 1.信號尋跡法;2.對分法;3.分割測試法; 4.電容旁路法;5.對比法;6.替代法; 7.靜態(tài)測試法;8.動(dòng)態(tài)測試法

1、基本儀器清單、 20MHz普通示波器(雙通道，外觸發(fā)輸入，有 X軸輸入，可選帶 Z軸輸入) 60MHz雙通道數(shù)字示波器低頻信號發(fā)生器(1Hz~1MHz)高頻信號發(fā)生器(1MHz~40MHz)具有調(diào)頻調(diào)幅及外調(diào)制功能低頻毫伏表，高頻毫伏表，普通頻率計(jì)失真度測試儀，直流穩(wěn)壓電源秒表 10米卷尺單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)及 EDA 開發(fā)系統(tǒng)交流電壓表和電流表(5A)單相自耦調(diào)壓器(>500W) 41 2位數(shù)字萬用表

2、主要元器件清單單片機(jī)最小系統(tǒng)板(僅含單片機(jī)芯片、鍵盤與顯示裝置、存儲器、 A/D、D/A) A/D、D/A轉(zhuǎn)換器(數(shù)據(jù)采集)(數(shù)據(jù)采集)運(yùn)算放大器、電壓比較器可編程邏輯器件及其下載板話筒、耳機(jī)(語言的處理，61板有優(yōu)勢)(語言的處理，板有優(yōu)勢)顯示器件小型電動(dòng)機(jī)小型繼電器康銅、錳銅電阻絲光電傳感器隔離變壓器(>250W，220V/60V) DDS集成芯片(數(shù)字頻率合成)

單片機(jī)理論的學(xué)習(xí)和單片機(jī)焊接實(shí)踐理論學(xué)習(xí)：首先學(xué)習(xí) 16/32 位單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，學(xué)習(xí) C 語言和匯編語言以及兩者的混合編程。經(jīng)過理論學(xué)習(xí)，利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行編程練習(xí)，直至熟悉掌握。然后進(jìn)入動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)。具有 C語言基礎(chǔ)或匯編語言基礎(chǔ)(有相關(guān)的單片機(jī)知識)，和微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)。有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)單片機(jī)基本原理，熟悉單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)16位單片機(jī)基本原理，熟悉單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及試驗(yàn)箱的操作，熟練編程，用于實(shí)際創(chuàng)新制作，為電子大賽及各類競賽打基礎(chǔ)。使學(xué)生在熟悉普通 51、61單片機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合周立功單片機(jī)的基礎(chǔ)上， EasyARM2138開發(fā)板，了解現(xiàn)今高端單片機(jī)開發(fā)板——ARM的體系結(jié)構(gòu)、硬件擴(kuò)展和系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)，體系結(jié)構(gòu)、硬件擴(kuò)展和系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)，為各項(xiàng)電子大賽做準(zhǔn)備。