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干貨|電子競賽題目分析——2021年E題《數字-模擬信號混合傳輸收發機》
今年的大學生電子競賽已經結束,下面對其中的E題進行分析。
一、任務
設計并制作在同一信道進行數字-模擬信號混合傳輸的無線收發機。其中,數字信號由4 個0~9 的一組數字構成;模擬信號為語音信號,頻率范圍為100Hz~5kHz。采用無線傳輸,載波頻率范圍為20~30MHz,信道帶寬不大于25kHz,收發設備間最短的傳輸距離不小于100cm。
收發機的發送端完成數字信號和模擬信號合路處理,在同一信道調制發送。
收發機的接收端完成接收解調,分離出數字信號和模擬信號,數字信號用數碼管顯示,模擬信號用示波器觀測。
二、要求
1. 基本要求
(1) 實現模擬信號傳輸。模擬信號為100Hz~5kHz的語音信號,要求接收端解調后的模擬信號波形無明顯失真。在只有模擬信號傳輸時,接收端的數碼顯示處于熄滅狀態。
(2) 實現數字信號傳輸。首先鍵入4個0~9的一組數字,在發送端進行存儲并顯示,然后按下發送鍵對數字信號連續循環傳輸。在接收端解調出數字信號,并通過4個數碼管顯示。要求開始發送到數碼管顯示的響應時間不大于2秒。當發送端按下停止鍵,結束數字信號傳輸,同時在發送端清除已傳數字的顯示,等待鍵入新的數字。
(3)實現數字-模擬信號的混合傳輸。任意鍵入一組數字,與模擬信號混合調制后進行傳輸。要求接收端能正確解調數字信號和模擬信號,數字顯示正確,模擬信號波形無明顯失真。
展開 干貨|大學生電子競賽題目分析——2021年A題《信號失真度測量裝置》
這是一個很好的競賽題目。這個題目的基本要求難度不高,只要熟悉ADC采樣以及FFT原理,采用2樓的基本方案就可以完成。但是其發揮部分將信號頻率擴展100倍,還增加了手機顯示部分,這樣就使得頻譜分析部分的難度增加不少,還需要掌握手機的傳輸與編程等知識。套用一個學校考試的模式,就是及格很容易,但是得高分很難。
干貨|單相用電器分析監測裝置(電賽)
小編大學期間共參加了三次省級/國家級的電子設計競賽/單片機應用設計大賽,均獲得了一等獎,現分享出來。
本文分享的是我們團隊參加2017年國賽做的單相用電器分析監測裝置,這個比賽我們團隊獲了省一等獎,不是國家級一等獎,篩選出省一之后,還要進一步篩選,有個綜合測評,隊友太給力,綜測成績也挺好的,但是還是由于比賽的得分太低了,沒辦法派出去評國獎,唉。
競賽題目
每年的TI杯電子設計競賽都會出好幾個題,這次比賽我們選的是題目——單相用電器分析監測裝置。該題題目及要求如下:
方案的選擇及比較
一、系統框圖
該系統有兩部分組成:主機及從機。
主機以STM32為主控制器,通過SPI與ATT7022電能采集模塊進行通信。ATT7022模塊負責采集用電器的一些電源參數,如電壓,電流,有功功率,無功功率等。我們判斷用電器狀態需要用到的參數是有功功率,經過一定的判斷算法判斷用電器的工作狀態,然后將判斷好的用電器的狀態通過ZigBee無線模塊發送給從機。
從機也是以一片STM32為主控制器,將主機發送過來的用電器的工作狀態發送至串口屏上進行顯示。
我們采用主從結構的原因是因為題目的發揮部分有要求:
方案選擇的分析如下:
一、電能計量芯片的選擇
1、電能信息采集模塊主要是由電能采集芯片 ATT7022、電壓互感器、電流互感器三部分組成。主要負責采集電壓、電流數據,并轉化為功率、電能信息,將用電信息存儲于 ATT7022 的寄存器。
展開 當AI侵入嵌入式設計......
這兩年我們參加了不少大學生電子競賽之類的比賽。這些比賽的板子贊助商越來越傾向于提供帶AI加速單元的開發板,高校之類的主辦方本身也鼓勵學生在競賽作品中盡可能地融入AI技術,甚至將其作為一個硬性規定加入到比賽規則里,比如去年底我們參加的全國大學生電子設計競賽,瑞薩作為贊助商,提供的板子就是加入了AI圖像處理加速單元的產品——而且比賽中著意于突出這項特性本身。
這和AIoT或者說邊緣AI的大趨勢是有很大關系的。這類學生競賽對AI技術,尤其是計算機視覺技術的融入,一定程度表明現在采用AI技術的開發門檻并不高,或者說以計算機視覺應用為代表的AI技術在走向成熟。
對于嵌入式應用、DIY愛好者、研究人員而言,現在要在產品或作品中融入AI技術,已經變得越來越容易。畢竟人臉檢測、對象存在檢測、人頭計數以及各種計算機視覺相關的應用很熱門,而且頗有稀松平常之勢。現成的傳感器、處理器算力支持,乃至算法支持的軟件和庫都愈發完善。
甚至主要占據云上AI市場的英偉達,在2019年GTC大會上都推出了價格99美元的Jetson Nano開發者套裝——看起來其實不怎么像我們理解中英偉達的風格。這類型的產品對于AI相關的算法研究、做AI原型產品測試之類的都有價值。
而且在去年10月份,老黃又發揮生(jīng)態(zhàn)建(dāo)設(fǎ)的特色,推出一款2GB RAM的Jetson Nano開發套裝,59美元的價格,即更低門檻就能上手AI(和CUDA)。英偉達自己在Jetson Nano產品的宣傳上,分別用了“AI for Everyone”(4G版)和“Discover AI”(2G版)兩個宣傳語。
這個產品線尤其在邊緣AI、AIoT方面具備了代表性,借此我們也能談談,嵌入式設計普遍開始融入AI技術的趨勢,以及這個趨勢的兩個組成部分:性能與生態。
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干貨|電賽復測即將開始,歷屆復測題目思路分析
今年的全國大學生電子競賽已經結束,優勝隊應該經過了賽后復測。筆者在網上只找到了2015年與2019年的兩屆復測題。看了這兩屆的復測題感到有點意思,本文對此進行分析與比較。
2015年全國賽復測題《多種波形產生電路》的任務與要求概述
題目指定的綜合測試板上有555芯片、74LS74芯片和一片通用四運放 324 芯片,設計制作一個頻率可變的同時輸出方波Ⅰ、方波Ⅱ、三角波、正弦波 Ⅰ、正弦波Ⅱ的多種波形產生電路。不能使用除綜合測試板上的芯片以外的其它任何器件或芯片(筆者注:器件兩字應該刪除)。
要求使用 555 時基電路產生的信號作為信號源;利用此方波Ⅰ,在四個通道輸出4種波形:方波Ⅱ、三角波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ,每通道輸出的負載電阻均為 600 歐姆。
1、使用 555 時基電路產生頻率 20kHz-50kHz 連續可調的方波I,輸出電壓幅度為 1V。
2、使用數字電路 74LS74產生頻率 5kHz-10kHz 連續可調的方波Ⅱ,輸出電壓幅度 為 1V。
3、使用數字電路 74LS74產生頻率 5kHz-10kHz 連續可調的三角波,輸出電壓幅度峰峰值為 3V。
4、輸出頻率為 20kHz-30kHz 連續可調的正弦波Ⅰ,輸出電壓幅度峰峰值為 3V。
5、輸出頻率為 250kHz的正弦波Ⅱ,輸出電壓幅度峰峰值為 8V。
方波、三角波和正弦波的波形應無明顯失真(使用示波器測量時)。頻率誤差不大于 5%;通帶內輸出電壓幅度峰峰值誤差不大于 5%。
電源只能選用+10V單電源,由穩壓電源供給,不得使用額外電源。
展開 如何學好電氣工程及其自動化這門專業,需要哪些技能?
第五點,如果有課余時間,可以多參加點有關競賽,比如電子設計競賽,這樣可以更快的融合所學習的知識,并將所學的知識和實際結合起來,對這個領域有更深入更全面的了解。就像剛開始學習電力電子技術和自動控制理論的時候,不清楚他們的聯系,通過設計一個實際的產品就會理解各科目之間的內在聯系。
最后送大家一句話:企業最喜歡涉獵廣泛,知識面廣,并且在某一方向能獨當一面,挑起大任的人。
文章來自電氣小青年
汽車及產業半導體巨頭瑞薩電子在國內的新打算
另外,攜手國內高校和教育部推動大學計劃,也是瑞薩電子針對國內推出的“雙贏”措施之一。
真岡朋光表示,過去十年,瑞薩電子通過與教育部及工業和信息化部推行的全國電子設計競賽,吸引了1100所高校,總計17萬人次參加。通過這樣的方式,除了能讓瑞薩電子實踐植根中國、服務中國的理念外,還能支持中國大學教育和專業人才培養,為中國電子產業發展做出貢獻。在他看來,通過這些競賽,可以幫助學生拓展課本以外的知識,進行課堂外的實踐教學,提升其創新能力,為企業界和學術界提供有競爭力的人才。
瑞薩電子今年舉辦的新一輪的“瑞薩杯”信息科技前沿專題邀請賽,以信息技術、物聯網技術在相關領域的應用于發展為方向,采用開放式模式,提升大學生在這個領域的創新能力,而Synergy平臺則是他們這次信息前沿專題邀請賽的指定開發板。
真岡朋光告訴記者,除了開發板之外,瑞薩電子還為參賽者提供技術資料、培訓及在線支持,為這些未來的工程師在未來的相關市場中打下扎實的基礎。
在瑞薩電子的鼎力支持下,這次大賽吸引了全國35所大學的90支隊伍參加,最后評選出了基于麥克風陣列的聲源跟蹤系統、基于物聯網的數字心律儀、智能手語翻譯手套、基于UWB技術的智能跟隨系統和智能五巧板等獲獎作品。其中西安交通大學代表隊的基于瑞薩電子SynergyTM平臺的開發的基于麥克風陣列的聲源跟蹤系統,更是獲得了本次大賽的最高獎:“瑞薩杯”獎項。
“通過這次大賽,我們看到了中國大學生的創新能力。展望未來,我們不但要擴大這次大賽在中國的影響力,還希望能把這個大賽推向全球,引領全球的創新。”真岡朋光說。
文/半導體行業觀察 李壽鵬
展開 Altair 電磁仿真技術盛會:探索人工智能與仿真技術的創新融合
Jordi Soler Castany
ALTAIR 電磁及電子解決方案全球業務發展副總裁
▉ 演講主題:
主會場演講主題:計算電磁學及人工智能在全球工業和研究界的應用
分會場演講主題:新能源汽車電子與電磁仿真的挑戰和工程應用
▉ 嘉賓簡介:
Dr. Jordi Soler Castany 擁有二十多年行業背景,在電磁學和計算電磁學方面擁有豐富經驗,包括天線、EMC、RCS和電子等方面。曾擔任多個業務開發和工程管理職位并領導多個行業產品開發項目。
褚慶昕 教授
華南理工大學 電子與信息學院
▉ 演講主題:
5G/6G/THz 天線新技術及發展前景
▉ 嘉賓簡介:
褚慶昕教授現任華南理工大學電子與信息學院教授、電氣信息及控制實驗教學中心主任,射頻與無線技術研究所所長,中國電子學會高級會員、中國電子學會微波學會委員會委員、全國大學生電子設計競賽專家組專家,美國IEEE學會會員。
褚教授曾在國內外優秀學術刊物及會議上發表學術論文200余篇。主持科研項目20多項,2008年獲教育部自然科學一等獎,2003年獲陜西省教學成果一等獎,2002年獲教育部自然科學一等獎、陜西省科技進步二等獎和教育部優秀骨干教師,2001獲國家政府津貼和陜西省優秀回國人員稱號。1995年獲電子部科技進步二等獎和陜西省教學成果特等獎,1993霍英東青年教師獎。1990年和1993年西安電子科技大學連續兩屆青年教師講課競賽第一名。
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