2017年电子设计大赛准备攻略（控制类）

                                  Author: 靳皓屹   中北大学

1.  组队

      组队是一件非常重要的事情。在组队之前，一定要想清楚：

    （1）三个人中间是否有一位核心成员（具有决断力，能够定好团队的方向）；

（2）分工问题；个人认为最合理的分工是这样的：硬件+驱动+APP，之后会详细的谈这个问题；

（3）指导老师，指导老师是否能够帮到你；

2.  分工问题详解：

      硬件负责人：负责搭建机械结构，电路设计制作，以及配合驱动负责人调好底层驱动程序；

    驱动负责人：负责各个模块基础函数的编写，并帮助APP负责人解除程序bug，团队的中枢，需要有较为深的单片机功底；

    APP负责人： 负责根据题目要求编写相应的应用，需要有清醒的头脑，和扎实的编程功底，并且要学会一些基础的算法，比如PID；

   

    下面我以一个简单的小题目为例，去阐述一下三个人如何去配合：

    题目：制作一个温度报警仪，当温度高于20度时，蜂鸣器响起，用户必须按下按键来解除报警；低于20度时蜂鸣器不响。

   

    拿到这个题目，一看其实很简单，一个人就能完成；但是在电子设计大赛时，要求会很多，会有很多的逻辑，驱动方面要求也会很高，另外机械结构要求就更高了。就当这是一个电赛题，三个人应该如何应对？

     

      三个人一起商讨一个整体方案：

    我们采用STM32单片机，DS18B20作为测温模块，自己制作蜂鸣器报警模块（无源的），自己制作按键模块。循环检测温度，如果大于20度，则蜂鸣器响起，开始检测按键是否按下与温度是否降下，如果降下来或者按了按键，蜂鸣器停止报警。

   

    硬件负责人：开始制作硬件模块，蜂鸣器模块，按键模块，留好排针，并可以通过自己的电平测试（就是加上相应的电平来看看是否可以工作）。

   

    驱动负责人：开始编写各个模块驱动，温度模块，按键模块，蜂鸣器模块，写到什么程度？

            温度模块：封装出一个 floatget_temp();  只要调用这个函数，就能得到温度值；

        按键模块：封装一个  int get_key();   调用这个函数就能够得到按键值；

              蜂鸣器模块： 封装一个 void beep(intx);  当beep(1)时，蜂鸣器就能响。反之不响；

 

     APP负责人：将上述驱动看成一个黑盒（就是假设上面的函数已经OK），然后按照题目逻辑写主函数；

   

    当硬件同学完成硬件制作后，把模块交给驱动同学，测试一下如果没有问题，然后把APP同学的主函数添加到驱动同学的工程当中，看看能不能行，如果不能的话继续debug，这个时候三个人可以齐心协力，商量问题出在谁身上。

     

3. 赛前准备：

   （1）项目篇

       入门的话非小车莫属了。做一个循迹小车，最好按照上述的方法合作完成，不要死坑一个人，时间长了被坑的那个人效率会很低。

          

之后就是去做往年的电赛题，建议做平衡类的，比方说倒立摆和自平衡小车，别的题目意义不是太大；

          

      平衡类的题目主要是PID算法的调优。怎么调，我们以前是暴力求解法，说白了就是瞎试，但是这样不是很科学，我电赛之后一直没搞这方面也没总结，这方面最好找你们的指导老师，看看他们有没有高招，至少，不要一直试参数。

          

   （2）准备篇：

           硬件负责人： 学习CAD制图，单片机，PCB制作，一些传感器的基本原理，学着自己去制作一些传感器和模块，稍后我会列举；

           驱动同学：   学习单片机，每个知识点都要搞清楚，比方说GPIO,中断，定时器，PWM，I2C，SPI，串口；还有一些模块：

           显示屏，蓝牙，NRF2401，直流电机，步进电机，舵机，航模用的无刷电机，这些都要搞清楚，都要亲手去驱动一遍；

           APP负责人：  学习单片机，经常做一些程序逻辑训练，学一些自动控制原理（PID算法的调优）；

          

   （3）模块篇：

           直流电机驱动器（LN298），步进电机驱动器（专业驱动器），电调（无刷电机）；

           OLED显示屏，触摸屏等等（显示）

           蓝牙模块，NRF2401；

           蜂鸣器模块；

           编码器，精密电阻器（测转角）；

           MPU6050（自带库DMP，测角度，加速度，角加速度）

           光耦模块（用于保护）；

          

           上述模块是一些常用的，大家电赛之前准备好足量的，还有驱动程序都要搞好。

           还有就是要设计一个人机交互界面，通用模板，不管什么项目都可以用。