2011全國大學生電子設計競賽經驗總結

電子設計大賽終于結束了，然而這經歷的一個多月卻構成了我大學生活難以割舍的部分，在這兩個月里，經歷了挫折與快樂，質疑與堅持，無奈與渴望，也讓我對團隊精神有了更多的認識，這個夏天感謝電子設計大賽!

此次電子設計大賽我們組投入的精力比較多，因此獲益良多。我先著手于大的方向，然后在結合我所負責的方面展開。

在電子設計大賽培訓前一階段會有很多的講座，接著有一個月左右的自行安排的時間。電子設計大賽的題目一般有五類方向，信號類，電源類，自動類，通信類，控制類。我們首先要根據三個組員的實力，愛好，專業(yè)在這五類中選擇方向。當時學院在此之前有兩天關于信號類題的培訓，再加上我們專業(yè)也有關于信號處理方面的，所以我們組的主方向是信號類，輔方向是通信類和電源類的。

選好大方向后，對于學院這么多的講座我們可以選擇性的聽取。剛開始我充滿了熱情，幾乎所有的講座都去聽，PIC,FPGA,PID算法都聽過但最后都沒怎么用上，學的也不是很好。因此每個組選好方向后組長最好根據組員的情況把各個組員負責的任務分配下來。分配任務時三個人的主要的任務要明確，但還要顧及到其他人的任務。特別是組長，他一定要能勝任各方面的工作，對突發(fā)事件能夠游刃有余。我們組當時組長是負責大方向的，此外單片機和DSP這塊也是他負責的，我負責電路設計和調試，另一組員負責畫板和制版。各組員的主方向都很明確，但我們平時也會相互協(xié)作。比如調電路，有時我調，有時組長調，有時調不出來時咋三一起上。同時，比賽期間突發(fā)狀況會很多，這次我們選的是信號類E題，拿到題目后，三個濾波器，曼切斯特編碼和偽隨機碼都得電路來實現(xiàn)，電路實現(xiàn)后才能后續(xù)的工作。我當時先選的是濾波器的設計，組長和另一組員就討論著做其他的電路。因此每個組員的主方向要明確但要靈活，組員之間要有交集。組里成員的任務明確后就可以分工合作，各自選自己負責的方向去聽取講座。這樣效率高又不會浪費時間。

講座是老師講，我們聽，效果不是很大。真正重要的是接下來的一個月的培訓，這時沒有老師整天監(jiān)督我們，擠牙膏式的教學不存在了，關鍵在于我們自己管理和安排上。我們可以根據自己組的大方向，做3~5道歷年的真題，基本上一個星期完成一道。在這一個月期間，各組成員要針對所做的題目把自己負責的方面日臻完美。由于培訓時很多組在一個大的實驗室里，組與組之間可以相互交流。特別是PIC各個控制的算法，電路設計的細節(jié)，以及畫板和制版的技巧等。另外，自己要多獨立思考，不懂的問題要在網上收資料，或者找老師解決。

在這一個月中要完成的任務有很多。我初步歸納了有五點，第一，完成4道歷年電子設計大賽的真題，并參考歷年獲獎作品，發(fā)現(xiàn)自己的不足和缺點。第二，做一些電賽期間可能做到的模塊，比如，直流電源，最小系統(tǒng)，一些比較貴重的芯片插座等。第三，在完成題目的過程中要熟悉各種儀器的使用，比如示波器，電源，信號發(fā)生器。這三個是基本的，若是做通信類的題目的還要熟悉掃頻儀的用法。電子設計大賽時，我們拿到題時要用示波器顯示眼圖，當時我就傻眼了，沒聽過，這就是基本功沒做好。第四，組員要協(xié)調配合一下，就像我前面說的，組員之間要有交集。不要等到比賽時出問題，到時就后悔莫及了。第五，要提升各自的能力，不要想著把全部知識都學好，到頭來什么學到的都只是皮毛。總之，光陰似箭，一定要珍惜這一個月。

在這次的電子設計大賽中，我負責電路設計和調試。培訓期間設計過電源，直流穩(wěn)壓源和無限收發(fā)模塊，比賽時設計了三個濾波器。感觸最深的還是濾波器的設計，那么我就結合濾波器是設計分享下經驗。

首先，根據題目要求提取要求設計濾波器的參數(shù)，利用filterlab軟件工具設計出濾波器的電容電阻值，然后再根據題目給出的條件計算出帶寬增益積等參數(shù)選擇合適的放大器，這一步非常重要，放大器一旦選錯就前功盡棄。在選放大器之前，我們可以先考慮學院現(xiàn)有的放大器，在網上把他們的芯片資料全找出來，認真的讀取，特別關注他們的參數(shù)極限值，帶寬增益積，還有芯片手冊上配置的參數(shù)圖(這一步要在培訓期間就做好)。如果學院沒有符合要求的放大器，就只能在網上搜，另外電賽期間也會有電子產品的公司來推廣他們的產品，到時也可以咨詢一下。

選好運算放大器后就開始Multisim仿真，這一步主要是要熟悉Multisim仿真軟件的用法，用軟件仿真的結果一般都很完美，但理論和實際還是有差距的。但我并不是說仿真沒用，其實我每次都是把仿真的好了的電路圖交給另一組員去畫板的，而且有些不用調試效果就很好了。另外，為了方便調試，建議同學們以后做低通濾波器是，部分電阻用電位器代替。

待板子做好后，就可以開始調試了，首先說明一下調試的幾個關鍵，第一，要熟練掌握各種儀器的用法，比如示波器的常見的幾個用法，顯示波形有三種方式，直流，交流，接地這三類的聯(lián)系與區(qū)別，怎么利用示波器調出信號的波紋電壓，怎么遠距離使用示波器探頭等等。第二，要注意各元器件的極限值。培訓期間，我?guī)土硪唤M調試電路時沒怎么注意電容的最大耐壓值，結果不禁意間爆了二個電容。還有一次記錯了芯片的最大耐壓值，結果裂了一塊芯片，當時老師都被振住了，專門過來幫忙檢測錯誤。其實這些都是低級錯誤，只要細心一些就可避免。

對于低通濾波器，調試時主要是看他的頻率特性，可以用示波器點頻法測試。也因為點頻法太麻煩，當時我們就只是測試了截至頻率和10倍頻程處，如果這二處符合題目要求，我們就認為是合理的。但是到了測評現(xiàn)場，負責我們這組的老師不但要檢測這些點還要看一下濾波器的整體的性能，也即全部點都得掃描一遍。濾波器的特性除了要滿足截至頻率和10倍頻程外，還有二點是值得注意的，第一，防止低頻地方有過沖的現(xiàn)象;第二，濾波器的下降速度，不能太平緩。

如果是做我這方面的，有幾點建議和提醒。設計電路不要太局限，多看一些這個方面的資料。舉個例子，我們平時接觸的給運算放大器供電時要么是單電源，要么是正負電源絕對值一樣的雙電源供電，也可以有這種情況，雙電源供電時正電源是+12V，負電源卻只是-5V。此外，模電課本上有很多實用的電路平時可以嘗試著做做，比如加法器電路，反相器電路，信號發(fā)生器電路(正弦波，三角波，方波的)電路，書后面提到的設計電源的電路等。這些都是基礎，一定要做好。測試時還規(guī)定了使用的儀器，不能使用有存儲，記憶功能的儀器，電賽期間我們一直使用的是帶有記憶功能的示波器，然后到了測評現(xiàn)場，讓我們重新使用一臺無記憶功能的示波器，當時不怎么熟悉這個無記憶功能的示波器，調試時就有點問題。

電子設計大賽雖然歷時只有一個月左右的時間，但是對我的鍛煉卻很大。我覺得參加電子設計大賽雖然在整個過程中會感覺很累，但是很有意義，而且我們在大學里能有幾次機會參加這種比賽呢，抓住機會，把握生活。

云南大學信息學院通信工程

2011-10-6