本帖最后由 Ted_Chen 于 2012-10-19 15:00 编辑
暑期湖北省TI杯电赛那些事儿
——记2012年湖北省TI杯电子设计大赛
不知不觉中省赛已经结束了，回首暑假过去的那一个多月，虽然很忙碌，却也十分充实。虽然我们整个过程努力下来感觉结果不是很理想，可当我们一起走过，一起努力了一个夏天。这个夏天，千金不换。
没错，我们一开始选的是电力电子组方向，是四组电力电子组中的一组。嘿嘿，你很难想到吧，两个学光电的加上一个学电信的，稀里糊涂的就混进了电力电子组做电赛，学弱电的最后搞强电了。
上学期确定要做电力电子时还不知道是要干嘛，甚至连开关电源都不是很了解。然后我们就在学长的指导下看书啊什么的，简单的学了点相关的内容，暑假再来做培训的时候还是一头雾水。后来才发现电力电子做起来真的很难，真特么麻烦！
强烈的记得我们第一次训练电力电子题目那周，我们做隔离的辅电就做了三天。当然，这是个一劳永逸的过程，这次把辅电做好了，以后都有得用了。可是就是这么个过程让我知道了电力电子很注重细节。接着就是算电感绕电感，这是个理论活，也是个技术活。对于我们这群做电力电子的新人来说完全就是折磨，特别是在算完电感后你得找合适的磁芯和漆包线去绕好。绕的时候又特别要技术，要绕得尽可能的齐、平，尽量避免各种漏感。这个过程又让我们知道了电力电子时很注重理论知识。
接下来发生的就是各种悲剧了，第二周的最后一天我们所有电力电子组都还没有把测量模块调好。电力电子不能没有测量，没有测量就没有反馈，没有反馈就不能形成回路闭环，这样你的作品就基本上被提前诊断死亡。而我们在第一次做电力电子题目时都没能成功的做出好的测量电路。其实电力电子里面的测量说简单也简单，就是测测电流电压和频率什么的，不会有太多变态的数据要你测。可是对于我们这些新手来说，在怎么测好大电流大电压又怎么在测好后做好隔离的确不是一件容易的事情。幸好最后那天晚上有学长的帮忙，熬夜把测量模块焊好调好了，可是在最后要联调的时候却把辅电和开关管烧了。第二周就这么悲剧的结束了。
接下来第三周我们还是倒在了测量上！还是因为测量没做好结果做不出闭环，做不出闭环所以在测评时没得多少有效分值。这是个很悲剧的事情，我们当时很失落。吃了好几天的盒饭却换不来一个完好的作品，熬了好几天却拯救不了破碎的心。没办法啊，我们带着=那么点坚强，憧憬着电赛时一切都会好的。
是的，一切都会好的。省赛出的跟电力电子有那么点关系的题目也就是C题了，做恒流负载。这是个陌生的题目，之前没有想过会出恒流负载的题目，以至于我们在分析题目时完全弄错了题意，以为要用开关电源的方法去解决，完全把用开关管做线性负载这种方法给排除在外了。这样就导致我们第一天的理论全部白做了，到了第一天的晚上十二点我们才全部掉舵去重新考虑用开关管做线性负载。然后第二天因为不是很明白怎么用线性负载的方法把测量做到万分之二的精度，就这样第二天用了各种尝试就过了……第二天晚上我才把整个电路搭好，然后我给我的队友调试。接下来，我做了件很大胆的事情。这件大胆的事情让我终身难忘。
由于基本硬件电路的工作做完了，我可以说是没多的什么事情了要做了。然而我对我们做的这个题目实在是没什么信心的，毕竟我们浪费了太多的时间。所以我去看了看B题，这个我在测评时跟出题老师交流时他也承认出简单了的题目。由于B题电路比较简单，也没有要用到MCU，所以我就决定尝试着去把硬件电路焊了一下。
通过使用运算放大器OPA2314模拟传感器的高频特性，该模拟模块的高频截止频率为4.5 kHz，模块后级连接频率补偿电路，补偿电路使用运算放大器OPA2314，对于频率小于4.5KHz的正弦信号直接通过，而对于频率高于4.5KHz的正弦信号进行放大，最后将输出信号通过100KHz的有源低通滤波器进行滤波，用OPA2227做了一个四阶巴特沃兹低通滤波器，从而实现整机电路的截止频率扩展到100KHz。当以输入信号为200Hz时的电压增益A为基准时，频率为0~70kHz范围内的电压增益A(f)的波动<±10%。无信号输入时，输出Vo的噪声均方根电压Vn ≤10 mV。
晚上凌晨开始，大概用了两个多小时，我把B题的完整电路搭出来了，然后赶紧用示波器和函数发生器来测试。这一测就牛X了，发现包括发挥部分的指标全部指标我们都达到了！然后我就整夜没合眼的把其他辅助工作接着做了一下就号召我另外两个队友改选B题了……当然，这还得感谢赛事组的仁慈，对于我们这种临时换题的举动也只是强烈的谴责了一下，估计赛事组的老师也是秉着让学生多锻炼锻炼的目的，所以同意了我们这次不是很符合规则的举动。
通过这次培训我们也发现了自身的许多不足：
1.理论学习方面仍然有所欠缺。很多原理方面仍然没有真正弄懂，因此在实际制作电路中暴露出了许多问题，遇到一些困难时感到无从下手，只能寻求学长的帮助。
2.文档的规范性不够。文档中往往有一些口语化的语言，对于文档的整体框架把我也不够到位，一些基本的文档格式要求也常常没有做好。同时，由于对原理一知半解，理论计算方面也显得有些欠缺。
3.不能很好的抓住重点，经常在一些小细节上浪费太多的时间，而到了真正重点时时间已经所剩无几了，最终造成整个系统的崩溃。因此一开始应该分析清楚应该重点把时间放在哪里。
另外，我们也吸取了一些宝贵的经验：
1.第一天的规划很重要。前几次培训时我们一开始的整体系统规划都只是粗略带过，没有详细考虑，许多细节也没有想到，总是想当然的认为就是大框架一搭其他的就没有问题了，导致在具体遇到一些问题时手足无措，电路再三修改，浪费了许多时间。后来我们在总结经验时发现了这个问题，在第一天的讨论更为详细了，既为后面节约了许多走弯路的时间，也对整个系统有了更为深入的了解，对其他部分也有很大的好处。
2.队内交流必须予以重视。自己有了什么想法或者遇到了什么困难不要憋着，可以说出来大家一起解决，这样可以提高整体的效率，也能避免因为个人的一个问题而拖了整体的进度。在交流时要尊重对方的想法，仔细听取并与自己的原先想法作好比较。当团队确定后就要跟着团队走，不能自己走自己一套。
3.对其他队伍的交流也是不可或缺的。有些问题自己的队伍中三个人可能很难讨论出一个结果或是没有头绪，这时与其他组交流往往可以起到很好的效果，也可以找到自己之前忽视的一些重点。
4.注重理论分析。我们往往是在制作电路而不是在设计电路，有些参数明明可以计算但却经常是靠一个电位器调的，这样浪费了许多不必要的时间，也不利于长期的学习。当然，这也是由于基础理论知识不扎实造成的。
5.赛前应由一定量的芯片准备。基地里虽然已经有许多常用的芯片，但仍然不能缺少自己的储备，如一些常用的基准源等等。如果不知道要申请什么芯片，可以参考TI公司的光盘中的ppt的推荐芯片。
到现在，虽然测评完了，奖项也评了，可我还是耿耿于怀。虽然我们做完了，虽然我们B题拿了省二等奖，可是我们还是逃避了C题，那道属于电力电子的赛题，现在想来都心有不甘。整个暑假是充实的，是累的，是没有遗憾的。我们付出了，同时也得到了颇丰的收获：不是得奖，而是汗水和友情！那弥足珍贵的**，一定会刻骨铭心！
多年以后，当我们站在不同的位置，或许会突然想起那年我们一起参加过的省赛，一起用过的芯片，一起爱过的电子设计！
华中科技大学 电子与信息工程系
所参加的比赛：2012年湖北省TI杯电子设计大赛 |
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