一、控制方向猜题
自全国大学生电子设计竞赛元件准备清单公布之日起,赛事正式进入 “敦刻尔克时间” 。
我们结合近三届国赛控制类赛题与元件清单展开分析,力求为参赛学子提供切实参考。
需铭记:猜题仅为备战手段,根本在于锤炼逻辑思维与调试能力,以不变应万变。
控制类赛道的精髓,正是在精度与适应性间寻求平衡?。
核心观点如下:
1. 猜测今年会有3个控制类题目:小车1个,云台1个,无人机1个
2. 不必猜测小车具体做什么题目,一般也猜不到!以不变应万变为上上策!
但是,只要有小车,以下东西准备好,调试好,就比别人领先60%!
1)3台尺寸合适、好用的小车车体:安装孔一定要多,亚克力要厚实,尺寸要接近清单要求,但是一定要小一点(3~5mm)
2)车轮及电机驱动:3轮或4轮都可以,一般的差速转向应该足够。但要用编码器电机,并调试好PID闭环程序。
3)控制板及MCU:控制板要扩展灵活,电流供应充足。MCU不必纠结是否指定型号,万变不离其宗。
4)电池:好用,好充电,2~3S(6~12V)合适。电压太高车速不好控制。
5)寻线模块:一个好用的寻线模块很重要。21年的送药小车,要求识别红线,传统红外寻线模块无能为力。
今年如果出一个绿线、蓝线什么的,怎么办?推荐我们社区专为电赛设计的开源硬件:基于CW32L010的万能寻线模块。
3. 不必猜测云台具体做什么题目,一般也猜不到!以不变应万变为上上策!
但是,只要有云台,以下东西准备好,调试好,就比别人领先60%!
1)3台尺寸合适、好用的电动二维云台本体:安装孔一定要多。分别配好摄像头和激光笔的安装夹持配件。
2)云台是用传统舵机?数字舵机?还是步进电机?甚至闭环步进电机?我认为都不必纠结。手上有什么就用什么。但是力要大点,要5Kg或以上的。
3)要有一位同学,专门去反复调试云台是关键。不管用什么电机,指令一定会有延迟,实际转到的角度和位置一定会和预想中有偏差。一定要通过的反复大量的调试(50~100小时),对自己在用的云台特性了如指掌,那就可以实现指那打那,百发百中!
4)蓝紫色点状激光笔、 紫外线感光纸各3个。红色激光笔也准备3个。
4. 不管做什么题目,摄像头模块都是必备的!也许是小车用,也许云台用,也许无人机用,也许3个题目都要用
1)准备3套、带屏。分别配好摄像头和激光笔的安装夹持配件。
2)也是不必纠结用K210、K230、OpenMV或是OpenCV,那个熟悉用那个,一般都够用的。关键在于不断训练。
5.?角度传感器:或者说姿态传感器,要准备好。经济好,就用贵的模块,差点就下功夫把MPU6050搞好。6050有质量之分,买的时候尽量选原装进口的。
6. 3个队员的分工和配合,要作最后磨合。一个要专门来调摄像头、识别,一个专门调云台和电机。一个综合搞定硬件和文档。
7. 要用到的文档的模块,也可以提前准备好了,格式每年都差不多。
8. 比赛中的四天三夜,尽量用在调试上。现在最后几天,要把能准备的都准备好。
(无人机方向的我不熟悉,就不多说了~)
永远记住,工具第二,调试能力第一!
我21年带的送药小车,用8位的51做的,反而获得了国一,32位的反而省一。为啥?因为他们不在准备及比赛中纠结工具,而是专注于调试,专注于解决问题!
比赛的大忌是不断否定工具,不断换方案!
遇神杀神,遇佛杀佛
不要躲避,不要躺平
平凡的你,也就可以创造出奇迹!~
二、近三年控制题器件清单解读
2021年
1、本科组
题目:F.智能送药小车,不限制MCU型号
在元件清单公布阶段,看起来和小车相关的关键物料:
阅读提醒:(最后比赛时,F题一定要用的,标粗标红。疑似没有用的,可能是B计划的用料,用删除线划掉。)
单片机开发系统
嵌入式开发系统
秒表
量角器??(小车可以不用吧?B计划的?)
5米卷尺
关节角度测量尺 (小车可以不用吧?B计划的?)
三脚架
电动小车(外形尺寸:长度≤25cm,宽度≤20cm) (注意:没有高度限制哟!)
摄像头(可带处理器模块)
嵌入式开发系统板
TI MCU 系统板(可含板载调试下载模块) (???)
微处理器最小系统板(可含板载调试下载模块)
DDS 芯片或模块
无线发射接收模块
(事后看:原来这里隐藏着F题需要多车协同的秘密)
手机通信模块
激光笔(无人机用了吗??)(小车可以不用吧?B计划的?)
7段数码管
光电传感器(这是指寻线模块上用的吗?)
角度传感器(小车可以不用吧?B计划的?)
压电陶瓷蜂鸣片
空心透明球(塑料球、亚克力球,直径 20~30cm)(小车可以不用吧?B计划的?)
正方形亚克力平板(边长为450mm±10mm;厚度均匀且为8mm±1mm) (小车可以不用吧?B计划的?)
2021年
2、高职高专组
题目:I.具有发电功能的储能小车
创意有点像2019年本科组的 A题 电动小车动态无线充电系统)
在元件清单公布阶段,看起来和小车相关的关键物料:
阅读提醒:(最后比赛时,I题一定要用的,标粗标红。疑似没有用的,可能是B计划的用料,用删除线划掉。)
1.仪器设备清单
单片机开发系统
FPGA 开发系统
DSP 开发系统
秒表
量角器(小车没有用到吧?)
非接触式转速表(小车没有用到吧?)
游标卡尺(小车没有用到吧?)
5米卷尺
2.主要元器件及器材清单
电动云台(小车没有用到吧?)
电动小车(外形尺寸:长度≤25cm,宽度≤20cm)(注意:没有高度限制哟!)
舵机(不大于20W)?(小车可以不用吧?B计划的?)
摄像头(可带处理器模块)(小车可以不用吧?B计划的?)
微处理器最小系统板(可含板载调试下载模块)
载波通信模块
激光笔(小车没有用到吧?B计划的?)
大功率开关管
小型继电器
蜂鸣器
发光二极管
白光 LED
液晶显示屏
电容传感器 (这是探硬币用的吗?感觉用电感型的更好啊)
反射式光电传感器 (这是指寻线模块上用的吗?)
透射式光电传感器
照度传感器件或模块 (台灯用的吧?)
角度传感器 ?(小车可以不用吧?)
激光测距传感器 ?(台灯用的吧?)
实心(或穿孔)塑料珠(颜色:红、绿、蓝、黑、白;直径 20、25、30mm)(小车没有用到吧?B计划的?)
2023年
1、本科组
题目(E 题)运动目标控制与自动追踪系统
(F 题)基于声传播的智能定位系统
(G 题)空地协同智能消防系统
( 和控制类、小车等看起来相关的题目有3个。但大多同学会适合做E题)
CW32助力2025电赛之——控制类(点击可跳转)
2023年电赛E题 国奖 开源分享(点击可跳转)
1.在元件清单公布阶段,看起来和小车相关的关键物料:
阅读提醒:(最后比赛时,F题一定要用的,标粗标红。疑似没有用的,可能是B计划的用料,用删除线划掉。)
1.仪器设备清单
单片机开发系统
FPGA 开发系统
DSP 开发系统
嵌入式开发系统
秒表
5 米卷尺
1 米直尺
2.主要元器件及器材清单
四旋翼飞行器(最大轴距不超过 450mm)?( G题用啊!)
电动小车(外形尺寸:长度≤35cm,宽度≤25cm)
(看到清单时感觉很高兴,又有小车!看到题目时,傻眼了,居然是和无人机协同用的小车啊!!!!)
二维电动云台(看到清单时觉得是小车用的!看到题目时,傻眼了,居然是独立的控制题目E用啊!)
摄像头(可带处理器模块)(看到清单时觉得是小车用的!看到题目时,傻眼了,居然是独立的控制题目E用啊!)
可编程逻辑器件及其下载板
嵌入式开发系统板
TI MCU 系统板(可含板载调试下载模块)
微处理器最小系统板(可含板载调试下载模块)
DDS 芯片或模块
无线发射接收模块
红色激光笔、绿色激光笔?( E题用啊!)
A/D、 D/A 转换器
运算放大器、电压比较器、乘法器
可变增益集成宽带放大器
大功率器件
滑线变阻器(20Ω/6A)
单相变压器(200VA,220V/24V)
小型电机及驱动器
高频电感
液晶显示屏
7 段数码管
小型继电器
发光二极管
钕铁硼磁铁圆片(直径12mm,厚度2mm)( F题用啊!)
光电传感器(F、G或 E题用吗?)
角度传感器(F、G或 E题用吗?)
蜂鸣器
压电陶瓷蜂鸣片?( F题用?)
扬声器
正方形亚克力平板(边长为450mm±10mm;厚度均匀且为8mm±1mm)( F题用的 ——2021年的B计划在23年用了?)
2023年
2、高职高专组
题目:I题 气垫悬浮车
创意有点像智能车大赛的其中一个类)
在元件清单公布阶段,看起来和小车相关的关键物料:
阅读提醒:(最后比赛时,I题一定要用的,标粗标红。疑似没有用的,可能是B计划的用料,用删除线划掉。)
1.仪器设备清单
函数发生器(10 MHz)
单片机开发系统
FPGA 开发系统
嵌入式开发系统
秒表
5 米卷尺
2.主要元器件及器材清单
直流电机及驱动电路 ( I题用啊!)
高速轴流风机 ?( I题核心啊!)
摄像头(可带处理器模块)
微处理器最小系统板(可含板载调试下载模块)
通信模块(433MHz)
大功率开关管
大功率二极管
运算放大器、电压比较器
小型继电器
麦克风
扬声器
蜂鸣器
发光二极管
7 段显示数码管
液晶显示屏
超声波探头?( I题避障用啊!)
反射式光电传感器( I题寻线用啊!)
激光测距传感器( I题测高用啊!)
2025年
1、本科组
1.仪器设备清单
直流稳压电源(具有恒流/恒压模式自动切换功能,0~30V/3A,双路)
数字示波器(500MHz,双通道)
信号发生器(100 MHz,双通道)
射频信号源(9kHz~500MHz,-100dBm~0dBm,具有射频输出开关功能)
频谱分析仪(1GHz)
LCR 测试仪
电能质量分析仪(配电流钳,被测电流≤5A)
单片机开发系统
FPGA 开发系统
DSP 开发系统
嵌入式开发系统
秒表 ? ( 控制类题目用)
5米卷尺( 控制类题目用)
1米直尺( 控制类题目用)
多功能量角器( 控制类题目用)
( 解读:秒表、卷尺、直尺都是控制类必备基本工具,年年有!
但,21年只是量角器,今年却加了个定语:“多功能”,会是什么用的?
以下是某宝上随手找了2种图片,供参考。
6位半台式数字万用表
2.主要元器件及器材清单
四旋翼飞行器(最大轴距不超过 450mm)
电动小车(外形尺寸:长度≤25cm,宽度≤15cm,高度≤25cm;轮数:3~4 个;不得采用履带和麦氏轮)
( 解读:小车和21、23年相比,长宽没变化,但限制了高度!限制了轮数,规定不得采用履带和麦轮。
高度限制可能是为了不让采用摄像头来识别什么寻线?或识别什么东西?
高度的限制,也减少了“二维云台”安装在车上的可能?
不得采用履带和麦轮,那对:转弯、爬坡等控制的要求更高了!
19年有多个小车协同,但出现“无线通信模块”。今年没见无线通信模块,小车究竟是1个还是多个?
? ? ?我觉得还每组准备好3台小车为好,就算比赛只要一个,也可以轮着调试,效率翻几翻!
白色UV 紫外线感光纸/检测纸(A4 幅面,可反复使用)
( 解读:
这个应该是配合:二维电动云台+有光点聚焦调节功能的405nm 波长蓝紫色点状激光笔(或模组)。
注意:感光纸打下的点或线,只能保持十几秒就会消失!即:可反复使用
23年E题的升级版?
在感光纸上描波形?画图形
打靶?比精度?
23年目标跟踪也用了不止1个云台,所以今年每组建议准备3个电动云台、3支蓝紫色激光笔、3张检测纸!
23年准备清单里有小车,但最终没有独立的小车题目。但今年我认为会有独立的小车题目,因为高职组也有小车。
二维电动云台 ? (重点准备,准备3套)
摄像头(可带处理器模块) (重点准备,准备3套)
可编程逻辑器件及其下载板
嵌入式开发系统板
TI MSPM0 系统板(可含板载调试下载模块)
微处理器最小系统板(可含板载调试下载模块)
DDS 芯片或模块
红色激光笔 (重点准备,准备3套)
有光点聚焦调节功能的405nm 波长蓝紫色点状激光笔(或模组) (重点准备,准备3套)
A/D、 D/A 转换器
运算放大器、电压比较器、乘法器
可变增益集成宽带放大器
大功率器件
滑线变阻器(20Ω/5A)
单相变压器(100VA,220V/24V)
小型电机及驱动器
高频磁环/磁芯
高频电感
液晶显示屏
6~9 寸液晶显示屏 ?(这个会是控制类用的吗?建议还是准备一个吧)
7 段数码管
小型继电器
变容二极管
发光二极管
光电传感器 (还是寻线模块用?)
角度传感器 (重点准备。MPU6050也可以?)
蜂鸣器
压电陶瓷蜂鸣片
2025年
2
高职高专组
1.仪器设备清单
数字示波器(60MHz,双通道)
函数发生器(10 MHz)
单片机开发系统
FPGA 开发系统
嵌入式开发系统
秒表
5 米卷尺
30cm 直尺
2.主要元器件及器材清单
直流电机及驱动电路
电动小车(外形尺寸:长度≤35cm,宽度≤25cm,高度≤35cm)
(重点准备,准备3套)(参考本科组解读)
摄像头(可带处理器模块)(重点准备,准备3套)
(参考本科组解读)
微处理器最小系统板(可含板载调试下载模块)
运算放大器、电压比较器
小型继电器
麦克风
扬声器
蜂鸣器
发光二极管
7 段显示数码管
液晶显示屏
超声波接收头(重点准备,准备3套)
超声波发射头(重点准备,准备3套)
超声波接收模块(20-50kHz)(重点准备,准备3套)
超声波发射模块(20-50kHz)(重点准备,准备3套)
(解读:注意以上4个超声波的!要好好准备,特别是要熟悉如何使用MCU去控制和测量!)
三脚架(重点准备)
(估计和超声波配套,因为本科组的小车和云台有,但没有三脚架!)
二维云台(重点准备,准备3套)
(参考本科组解读)
漫反射式光电传感器(重点准备,准备3套)
(注意,是漫反射的)
直流轴流风扇(12V)(重点准备 )
(23年是高速轴流风机??)
2023年电赛E题 国奖 开源分享(题目更详细内容看这里)
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