电子设计竞赛作品设计步骤

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  与一般的电子产品设计制作不同的是，电子设计竞赛作品设计制作一方面需要遵守电子产品设计制作的一般规律，另一方面要在限定时间、限定人数、限制设计制作条件、限制交流等情况下完成作品的设计制作，电子竞赛作品设计制作有自己的规律。电子竞赛作品设计制作大约需经过题目选择、系统方案论证、子系统、部件设计与制作、系统综合、调试与测量等步骤，最后完成作品和设计总结报告。

6.2.1 题目选择

  全国大学生电子设计竞赛作品设计制作时间是4天3晚，3人一组。竞赛题目一般为5～6题，题目在竞赛开始时（第1天的8.00）开启。以2003年第6届为例共有6题：电压控制LC振荡器（A题）、宽带放大器（B题）、低频数字式相位测量仪（C题）、简易逻辑分析仪（D题）、简易智能电动车（E题）、液体点滴速度监控装置（F题）。
正确地选择竞赛题目是保证竞赛成功的关键。参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。
选择题目按照如下原则进行：
  （1） 明确设计任务，即“做什么？”。选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求。如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的。因为时间是非常紧张的，没有更多的时间让你去重新学习，另外根据竞赛纪律，也不可以去请教老师。
  （2） 明确系统功能和指标，即“做到什么程度？”。注意题目中的设计要求一般分基本要求和发挥部分两部分，各占50分。应注意的是基本部分的各项分值题目中是没有给出的，但在发挥部分往往会给出的各小项的分值。选择时要仔细分析各项要求，综合两方面的要求，以取得较好的成绩。
  （3） 要确定是否具有完成该设计的元器件、最小系统、开发工具、测量仪器仪表等条件。
在没有对竞赛题目进行充分地分析之前，一定不能够进行设计。题目一旦选定，原则上是应保证不要中途更改。因为竞赛时间只有4天3晚，时间上不允许返工重来。

6.2.2 系统方案论证

  题目选定后，需要考虑的问题是如何实现题目的各项要求，完成作品的制作，即需要进行方案论证。
方案论证可以分为总体实现方案论证、子系统实现方案论证、部件实现方案论证几个层次进行。

1.确定设计的可行性
  方案论证最重要的一点是要确定设计的可行性，需要考虑的问题有：
  （1） 原理的可行性？解决同一个问题，可以有许多种方法，但有的方法是不能够达到设计要求的，千万要注意。
  （2） 元器件的可行性？如采用什么器件？微控制器？可编程逻辑器件？能否采购得到？
  （3） 测试的可行性？有无所需要的测量仪器仪表？
  （4） 设计、制作的可行性？如难度如何？本组队员是否可以完成？
  （5） 时间的可行性？4天3晚能否完成？
  设计的可行性需要查阅有关资料，充分地进行讨论、分析比较后才能确定。在方案设计过程中要要提出几种不同的方案，从能够完成的功能、能够达到的技术性能指标、元器件材料采购的可能性和经济性、采用元器件、设计技术的先进性、以及完成时间等方面进行比较，要敢于创新，敢于采用新器件新技术，对上述问题经过充分、细致的考虑和分析比较后，拟订较切实可行的方案。

2. 明确方案的内容
   拟订的方案要明确以下内容：
   （l）系统的外部特性
      a. 系统具有的主要功能？
     b. 引脚数量？功能？
     c. 输入信号和输出信号形式（电压？电流？脉冲？等）、大小（量级？）、相互之间的关系？
     d. 输入信号和输出信号相互之间的关系？函数表达式？线性？非线性？
     e. 测量仪器仪表与方法？
   （2）系统的内部特性
     a. 系统的基本工作原理？
      b. 系统的实现方法？数字方式？模拟方式？数字模拟混合方式？
     c. 系统的方框图？
      d. 系统的控制流程？
      e. 系统的硬件结构？
     f. 系统的软件结构？
     g. 系统中各子系统、部件之间的关系？接口？尺寸？安装方法？
   （3）系统的测量方法和仪器仪表
     作品设计制作是否成功是通过能够实现的功能和达到的技术性能指标来表现的。在拟订方案时，应认真讨论系统功能和技术性能指标的测量方法和测量用仪器仪表。需要考虑的问题有：
     a. 仪器仪表的种类？
     b. 仪器仪表的精度？
     c. 测量参数形式？
     d. 测量方法？
     e. 测试点？
     f. 测量数据的记录与处理？表格形式？数据处理工具？matlab?

6.2.3 安装制作与调试

  安装制作与调试是保证设计是否成功的重要环节。竞赛成绩总共有150分，其中的100分取决于作品的实测结果，50分取决于设计总结报告。
（1）安装制作需要考虑的问题有：
  a. 安装工具？
  b. 元器件选择与采购？
  c. 最小系统的采用？微控制器？可编程逻辑器件?
  d. 印制板设计与制作？低频？高频？数字？模拟？数模混合？地？EMC？
  e. 子系统、部件安装制作的顺序？
（2）调试需要考虑的问题有：
  a. 调试参数？
  b. 调试方法？
  c. 调试需要的仪器与仪表？
  d. 软件/硬件的协同？修改软件？修改硬件？
  e. 测量数据的记录与处理？
  建议的安装制作与调试步骤如图6.2.1所示。

6.2.4 设计总结报告的写作

  设计总结报告是电子设计竞赛作品的一个重要组成部分，占总分的1/3，即50分。有关设计总结报告的写作请参考“第7章 电子设计竞赛设计与总结报告写作”。

6.2.5 电子设计竞赛作品设计制作的全过程

  电子设计竞赛作品设计制作的全过程如图6.2.2所示。

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