¿Qué necesitas aprender si quieres participar en el Concurso Nacional de Diseño Electrónico?
(1) Análisis de preguntas de competencia
1 Es decir, aclarar las funciones, desempeño, indicadores y requisitos técnicos, precauciones, etc. del sistema a diseñar. Se recomienda que intente considerar juntas la parte básica y la parte funcional de la declaración de misión.
Función: generar frecuencia y amplitud para generar señales AM y FM, y generar señales PSK y ASK
Requisitos de precisión: la forma de onda no tiene distorsión obvia y la frecuencia es estable>10-4
Principales indicadores técnicos: Frecuencia 1K-10MHz Valor de paso: 100Hz Vp-p>=1V, etc.
Nota: Por ejemplo, al implementar una determinada función, no se utiliza el método o chip especificado.
El desarrollo de otras partes: es decir, se debe prestar atención a los puntos innovadores del tema.
2. Aclarar el significado físico de los parámetros a medir o implementar, y encontrar rápidamente información desconocida.
3. Aclare el valor de cálculo teórico o el rango de precisión de los parámetros a realizar, el método de medición real (incluido el número de dígitos significativos del valor de medición, el número de mediciones) y el tipo de medición. instrumento, de modo que los indicadores puedan compararse con los resultados de la medición, mostrando la calidad de la tarea realizada.
Por ejemplo, cómo utilizar datos de medición reales para mostrar que la estabilidad de la frecuencia de salida cumple con los requisitos del índice.
(2) Demostración y comparación de esquemas
Es decir, qué tipo de marco de sistema se debe utilizar para lograr nuestros requisitos de diseño y las ventajas y desventajas de la comparación de esquemas. (Imitar los trabajos seleccionados de concursos anteriores)
Nuestros principios para seleccionar soluciones de diseño son los siguientes:
1. El principio general es utilizar condiciones de laboratorio que permitan, familiarizarse con uno mismo, Fácil implementación y depuración de hardware. El diseño se puede realizar con menos métodos y medios, buenos resultados de prueba y alta estabilidad.
2. Determinar la tecnología de implementación del sistema del tema de diseño. ¿Debería implementarse con tecnología analógica o digital? Si ambas son posibles, se recomienda utilizar tecnología digital (si la capacidad de implementación personal lo permite).
3. Para preguntas que solo se pueden resolver con tecnología de simulación, nuestros principios para seleccionar chips de hardware son:
① Intente elegir dispositivos que sean fáciles de depurar
;② Intente elegir dispositivos que haya usado antes, porque algunas funciones de algunos dispositivos requieren que dedique algo de tiempo para familiarizarse con ellos y algo de tiempo para explorar cuando los usa.
3 Cuando la competencia lo permite, generalmente se prefiere elegir chips de circuitos integrados especiales, en segundo lugar intentar usar amplificadores operacionales y, finalmente, optar por usar componentes discretos como transistores. Esto reducirá la carga de trabajo de depuración. por un lado, y por otro lado también puede mejorar la precisión de los resultados de las pruebas.
El marco del sistema es generalmente el siguiente:
1. Con la serie 51, la serie PIC, la serie Sunrise, la serie AVR, el microcontrolador ARM como módulo de control central, complementado con sensores y LCD. , Motores paso a paso, pantallas de tubos digitales, memorias externas, teclados, etc. realizan el marco del sistema de control de polarización. Como el sistema de control de movimiento de suspensión
2. Con el chip de dispositivo programable establecido en FPGA por Lattice, Altera, xilinx y otros fabricantes como núcleo, complementado con las pantallas, teclados y conversión de digital a analógico necesarios. y síntesis directa de frecuencia digital. El marco del sistema de procesamiento de formas de onda de polarización del sistema variable (SOPC) compuesto por chips de propósito especial como DDS. Este marco tiene requisitos relativamente altos para el número de puertas de FPGA.
3. Arquitectura del sistema que utiliza control por microcontrolador y procesamiento de dispositivos programables FPGA como módulos centrales para realizar algunas funciones. Esta arquitectura tiene requisitos relativamente bajos en cuanto al número de puertas FPGA.
4. La arquitectura del sistema se basa en la implementación de hardware y se complementa con el control del microcontrolador para realizar algunas funciones. Como el parametrizador de amplificador operacional integrado.
5. Una estructura del sistema que favorece la transmisión de comunicaciones y consta de un microcontrolador, un chip de modulación, un circuito de muestreo, un circuito DDS de síntesis de frecuencia, un sistema FPGA y un módulo transceptor. Como el sistema de llamadas inalámbricas simplex. (3) Diseño unitario
Es decir, el plan de diseño específico para cada módulo funcional del sistema de diseño. Generalmente se divide en tres tipos: diseño de subsistema digital basado en hardware, diseño de subsistema analógico y diseño de subsistema de microcontrolador.
1. Diseño de subsistemas digitales basados en hardware
El diseño se realiza sobre la plataforma de software de desarrollo Maxplus. Una vez completado (compilado y aprobado) el diseño, se simula utilizando Maxplus en la plataforma de desarrollo y luego se graba (descarga) en el chip.
Actualmente, el diseño del software de desarrollo PLD de subsistemas digitales se basa en el método de entrada esquemático y el método de entrada en lenguaje. Mención especial aquí es el uso de lenguajes de descripción de hardware de alto nivel como VHDL o Verilog. Por lo tanto, se recomienda que los estudiantes que participan en concursos de diseño electrónico estudien detenidamente y dominen VHDL o Verilog para poder utilizarlos bien en el proceso de diseño. En términos generales, utilizamos VHDL o Verilog para diseñar controladores y algunos módulos especiales. Los módulos generales todavía usan el método de entrada esquemática, intentan aprovechar los logros de sus predecesores y finalmente usan el método de entrada esquemática para completar el diseño de nivel superior. Esta disposición es más intuitiva, más fácil de depurar e inspeccionar y es un método mejor.
La clave está en si los usuarios pueden llegar a ser más competentes en el uso de estos dispositivos y su software de desarrollo. Debido a que el uso de este software de desarrollo generalmente requiere un período de familiarización, si no está familiarizado con su uso, este método puede convertirse en un obstáculo para completar el trabajo de diseño.
2. Diseño de subsistemas analógicos
Generalmente realizamos diseño de circuitos funcionales, simulación de circuitos y dibujo de PCB. El software que utilizamos es Protel99se. Los estudiantes que tengan energía de sobra pueden aprender Multism 2001 para simulación de circuitos. (respondiendo a una pregunta sobre protel99se).
3. Diseño del subsistema del microcontrolador
Utilizamos principalmente el microcontrolador Sungyang para el diseño de software. Puede consultar el libro de referencia del microcontrolador Sungyang para realizar el diseño de cristal líquido, tubo digital de matriz de puntos. Control digital de válvulas, motores paso a paso, teclados, memorias externas, etc. Para obtener más información, consulte la base de datos de libros electrónicos de la biblioteca.
(4) Ensamblaje y depuración
1. Intente diseñar el sistema para que tenga una apariencia hermosa y una ubicación razonable.
2. Ensamble el circuito con cuidado para evitar el contacto directo con los pines del chip. La placa PCB debe estar firmemente fijada para evitar vibraciones que puedan causar un funcionamiento anormal del sistema.
3. Depure cuidadosamente y verifique el circuito cuidadosamente después de encenderlo para evitar que la fuente de alimentación inversa queme el circuito.
4. Después de depurar el sistema, si queda energía restante, el sistema debe encenderse durante al menos media hora.
5. Asegúrese de que la computadora esté en condiciones normales de funcionamiento (libre de virus) y haga una copia de seguridad del programa de software de diseño para evitar la eliminación accidental o la infección por virus.
6. Evitar que eventos inesperados causen daños al hardware de diseño. Por ejemplo, beber agua en una placa de circuito diseñada.
(5) Redacción de artículos de diseño
Para obtener más información, consulte la "Selección de trabajos ganadores del Concurso Nacional de Diseño Electrónico para Estudiantes Universitarios" (2005) TN02 8649b.