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电类竞赛

作者:谢淇光   最后编辑于: 2021-3-10 22:00  浏览量:3,337
标签: 竞赛

1. 概述

电类竞赛泛指主要考察运用弱电领域知识的学科竞赛。在部分竞赛取得相应奖项,可在大四上学期申请推免生(即保研)面试时获得加分。

参加电类竞赛的学生主要来自以下学院(部):

  • 精仪学院
  • 自动化学院
  • 微电子学院
  • 智算学部

2. 赛事简介

以下推荐若干常见的赛事,顺序不区分先后:

2.1. 全国大学生电子设计竞赛

简称 电赛电设,分为国家级、市级两种比赛。其中取得国家级奖项可获得推免加分,含金量较高。

  • 考察知识:偏向硬件电路设计
  • 竞赛方式:3 人组队,在四天三夜时间内,从若干道题目中自主选择一道并完成
  • 比赛场地:本校在综合实验楼进行比赛,限定比赛区域,比赛期间可以正常回宿舍休息,也可通宵留在比赛区域
  • 题目类型:
    • 电源类:双向 DC-DC 变换器(2015 年 A)、LED闪光灯电源(高职 - 2015 年H)、微电网模拟系统(2017 年 A)
    • 信号源类:正弦信号发生器(2005 年 A)、集成运算放大器应用(2011年综合)
    • 高频无线电类:调幅信号处理实验电路(2017 年 F)可见光室内定位装置(2017 年 I)
    • 放大器类:增益可控射频放大器(2015年 D)、自适应滤波器(2017 年 E)
    • 仪器仪表类:简易自动电阻测试优化(高职-2011年 G)、简易照明线路探测(高职 - 2013年 K)、80MHz ~ 100MHz 频谱仪(2015 年)、远程幅频特性测试装置(2017 年 H)
    • 控制类:智能小车、四旋翼自主飞行器

2.2. 全国大学生物联网设计竞赛

简称华为杯,比赛时可以借用赞助商公司提供开发板和培训课程,可以直接接触到现在比较新的技术,可以增长见识,接触物联网。

  • 题型内容:软件硬件皆有,与物联网相关性较大,题型多样,如深度学习、硬件调试、物联网、小程序等皆可。
    20年赛题:围绕智慧城市、智慧园区、智慧交通、车联网、智联生活、工业、智慧物流、智慧农业等进行开发。
  • 竞赛方式:4人一队,自报名之日开始比赛,无场地限制,自由发挥。比赛会有长达一个月(每周末)的竞赛培训,各个赞助商公司对自身命题及器件进行培训。
  • 比赛赞助商:比赛赞助方都是国内外知名公司,如华为、TI、中国电信物联网、中国移动物联网、百度飞浆、Tridium、Zigbee、新大陆。(每年赞助商都会小幅度波动)
  • 比赛福利:对于进入全国赛的同学,按照获奖等级可以获得奖金、免试实习、免笔试进入面试等奖励。

2.3. 其他

其他相关竞赛包括:电脑鼠、飞思卡尔智能车、恩智浦杯等,其中电脑鼠对算法的要求度较高。

提示:根据自动化学院 2021 年推免实施细则,参加电设、恩智浦杯、电脑鼠等比赛并取得相应成绩,可在面试时获得一定加分。

3. 备战指南

备战学科竞赛通常分为四个阶段:学习技能、组建队伍、确定题目、完成比赛,其中技能学习需要占用较长时间。以下是技能学习方面的备战指南。

对于电类相关的竞赛(偏向电子设计)建议重点掌握以下知识或技能:

  • 软件知识
    • C/C++ 语言:语法、数据结构、工程化等
    • 常见算法:如:查找、排序等
  • 硬件知识
    • 单片机:51、STM32、飞思卡尔等型号
    • 电路板设计:使用 Altium Designer 等软件绘制 PCB
    • 电路板焊接:辨识电子元件、使用电烙铁、测试连通性等
  • 电类专业课程:模拟电子线路(低频)、模拟电子线路(高频)、数字电路设计、微机原理

3.1. 学习顺序

以自动化学院的专业开设的课程为例:

  • 大一:C++
  • 大二
    • 上学期:模电(低频)
    • 下学期:模电(高频)、数电、电工实习
  • 大三:电子线路课程设计、微控制器原理(单片机)、微机原理
学长建议

学习路线分为 2 种:

路线一:
C/C++ -> 51 单片机 -> Altium Designer -> STM32 单片机
中间可适度结合 模电(低频)模电(高频)数电 等课程

路线二:
C/C++ -> 模电(低频) -> 51单片机学习 -> Altium Designer -> STM32 单片机
中间可适度结合 模电(高频)数电 等课程

建议好好学 C++,学会了 C++,在你后面学习其他语言时,就会得心应手很多,很多内容都是相通的。大家当然也可以提前学习啦,只要你有足够的精力和时间就行,众所周知,B 站是一个学习的网站。

大二的模电、高频、数电三门课程比较难学,但比较有用,无论是对数据手册的查阅,还是后面的课程设计都是会涉及到的,所以这三门课程一定要好好学。

大三上会有电子线路课程设计,会教大家焊接、讲解元器件、万用表等。当然,平常的课程中,也会接触到很多元器件。

3.2. 软件知识

建议掌握:

  • C/C++ 语言:熟悉基本语法、工程结构
  • Keil uVision4:代码编译、调试工具
学长建议

对于编程语言,单片机的编程主要是用 C 语言进行编程,是面向过程编程,当然,学了 C++,那必然会 C 的,不用再单独去学习 C 。

实际上,单片机的编程语言不止 C 语言,现在有很多公司直接用 python 语言进行实现(但底层语言其实还是 C),不过我们最基础的学习,还是得用 C 语言。

3.3. 硬件

最重要的是单片机的学习以及电路知识,建议掌握:

  • 单片机:了解单片机的功能及其使用方法,需要学会 外部扩展芯片或器件 的使用,通过功能之间的排列组合实现自己想要的功能;
  • 元器件辨识:学会阅读芯片的《DataSheet》(即说明书,通常为英文版,小部分有中文版),了解芯片驱动的时序图;
  • 电路板焊接:学会 电路板的焊接与测试万用表的使用,示波器的使用
  • Altium DesignerPCB 电路板设计和绘制工具(其他软件亦可,如 Protel)
  • ProteusMultism:电路仿真工具(建议使用 Proteus)
学长建议

对于 PCB 绘图工具,主流的是 Altium Designer 软件,也可以使用其他软件,例如外国开源的 KiCad(不用破解,免费正版),不过还是建议大家直接学习 AD,到时请教老师时,老师也能给你解答,毕竟不同的软件使用方法有所不同。

可在 B 站搜索:Altium Designer,挑选一个观看量比较多的学习就好。对于 PCB 的绘制,主要是 AD 软件的使用,需要自己多做练习。而电路设计是最难的一部分,会涉及到很多模电、高频、数逻三门课程的知识,但网上也会有很多资源,可以提供给我们进行借鉴学习。

给大家推荐一个网站:嘉立创 https://www.jlc.com,大家可在这个器件商城里选择自己需要的器件封装,然后免费下载。

3.4. 单片机

建议在完成 C/C++ 语言 的学习后即开始学习单片机(如果学会模电后再学单片机,理解会更透彻,但时间就是生命,也可以在调试中学习电路相关知识)。

对于电类相关的竞赛,大多数比赛都会与单片机相关,所以单片机的学习就显得格外的重要。对于单片机的学习,建议从 51 单片机开始学起,去淘宝随意买一块单片机(普中挺好的,有自己的视频),买一本郭天祥编著的 51 单片机系列书籍,配套着单片机附赠的视频进行基础学习。

单片机的学习,应该由内到外,先理解单片机自身的功能以及原理,再扩展到外设(外部扩展芯片或器件)的学习,同时学习的过程要懂得在网上借鉴他人的思路(比如博客)。

在学习单片机的过程中,先把自己购买的单片机的视频或者电子版教材学一遍,建立起自己对单片机的知识体系(只需要学好自己购买的单片机就好,其他的 51 单片机其实都是一样的,只是电路设计上有不一样的地方而已,学会后到时看懂原理图就好)。先对单片机以及单片机的功能有个大概的概念及应用方法,后面再去网上找相关的博客,尝试完成别人已经做好的项目,理解和借鉴别人的代码。

学完自己购买的单片机的功能后,可以考虑通过仿真软件进行其他外部器件的扩展,或者直接购买一些外部器件,通过自己的单片机对外部芯片进行控制等。

在单片机的学习过程中,因为是一个有现象反馈的过程,所以不会很枯燥乏味,但最重要的是坚持下去,把学习资源认真学过一遍,就会有很好的收获。

学完 51 单片机后,再接触 STM32 就会简单很多了,但最重要的还是坚持,坚持将学习资源学习一遍。

4. 老生建议

4.1. 学长甲

一、保持强盛的学习活力,坚持下去,不要好高骛远。学习有时是一件很枯燥的事,但我们要保持我们对学习的热情,同时坚持学习下去,永远要相信坚持就是胜利,不要想着一步登天,路子要一步一步踏踏实实的走出来才会心安。

二、多找百度,多找博客。遇到不会的问题,多去找百度,多去看别人的博客,你遇到的问题,基本上别人都会遇到过,网上也会有相应的解决方法,实在找不到了可以找身边同学共同探讨,不要抱着 “就这样吧,算了” 的心态。

三、做笔记。像单片机的学习,一般不像专业课的学习,更多的是视频教学,没有相应的书籍;或者电子版资料太大,不好翻找等。这时,特别建议大家做笔记进行学习。可以做电子笔记,推荐大家使用 typora 做电子笔记,将单片机对应功能的代码以及其他内容放到笔记中,加入自己的理解,方便以后进行查阅,同时也加深了理解。
typora 是一个写 MarkDown 的软件,配置 picgo 上传图片到云上,解决图片本地化的问题。(大家有时间可以去尝试搭建一个博客,上传自己的笔记到博客上,给自己看嘛)

四、对于单片机的学习,多敲代码,多总结编程思路(就是功能实现的流程)。有时候,你想的和你直接做的,是有很大不同的,“实践是检验真理的唯一标准”,我们要在实践中不断总结错误规避错误。

五、掌握电路设计软件,如proteus等(在学校学习中,老师应该也会教的)。

最后,有那么一小段话想与大家分享:

人类总是这样,有这样那样的通病
有凌云之志,但从不想为此付出什么
殊不知,这一切的一切,
上帝早已码好了价格
等待着我们,
用手中仅剩无几的筹码去兑换,
抱怨身处黑暗,不如提灯前行,
最后成为那一道光,划破永恒的黑暗
如果只能有一秒,
我们都应该去选择那滚烫的人生

希望大家都能找到自己的目标,并不断为此坚持努力。

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