2017全国电设大赛:仪器仪表类赛题详解与训练策略

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《电子设计竞赛仪器仪表类题目赛前训练》是一份针对2017年全国大学生电子设计大赛中仪器仪表类赛题的详细分析和培训材料。作者郭万有教授从多个角度解析了此类题目,包括题型分类、实现平台、组成原理和技术要点。 首先,题型分析中提到电子设计竞赛的仪器仪表类题目主要分为电子线路类和综合电子系统类,前者注重单一单元电路的设计,如参数数控和数显测量;后者则更为复杂,涉及实时处理系统和普通综合应用,强调功能的实现和方法,因此工作量大,要求参赛者具备较高的系统集成和信号处理能力。 具体题目类别包括多路数据采集系统、数字式工频有效值多用表、频率特性测试仪等,这些项目涵盖了信号的产生、采集、存储、分析和显示等多个环节,特别强调实时性和处理性能。设计者可能需要构建新的硬件平台,并熟练运用信号处理算法,例如使用调理放大器、抗混叠滤波、ADC(模拟到数字转换器)、FPGA(现场可编程门阵列)等技术,以及相应的MCU(微控制器)和DAC(数字到模拟转换器)。 系统结构上,设计者需要考虑信号的产生、变换、调理、缓冲、分析处理、人机接口、通信接口、电源供应等关键组件。其中,调理放大和抗镜频滤波用于改善信号质量,ADC和DAC负责信号的数字化和模拟化转换,MCU和FPGA则是信号处理的核心控制器。图形显示和放大驱动是输出环节的重要组成部分,而实时信号处理的流程图有助于参赛者理解和实施设计策略。 以第一届比赛中的多路数据采集系统为例,它要求参赛者设计一个能现场模拟信号并采集八路数据的系统,主控器通过串行通信线路管理数据。发挥部分鼓励创新,如优化线性关系和减少传输线数量,这体现出对实际问题解决能力和工程实践能力的考察。 参加仪器仪表类赛题的选手需要具备扎实的电子电路基础、系统设计能力、信号处理算法应用以及硬件平台搭建技能。这份培训材料对于准备此类比赛的学生来说,提供了宝贵的赛前指导和参考资源。