2015年全国大学生电子设计竞赛培训计划

一、指导思想：

为进一步贯彻落实怀化学院“一个中心，两个突破”的改革发展思路，积极推进“三位一体”育人模式，实现我院以专业能力培养为核心的应用型人才培养目标，以参赛获奖为动力，积极组织开展有针对性的培训指导活动，有助于实施素质教育，培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。借鉴去年湖南省大赛、2013年全国大赛的培训与参赛经验，结合我系实际情况，特制定2015年物信系全国大学生电子设计竞赛培训计划。

二、组织机构：

 1、领导小组成员

贺达江、王晓鹏、向少华、杨恒玲、沈志新

 2、指导老师：

组织负责人： 李晓帆

日常工作组织：朱俊标、舒军

元器件供给：张学斌

指导老师：拟聘请以下老师作为本次培训与大赛辅导老师，根据具体情况进行分组。聘请以下老师作为本次暑期培训与大赛辅导老师，其中第一位加粗者为本小组组长。

电源组：左鹏（电力电子、单片机）、贺达江、杨恒玲、张东海、陈雷平（高频）、朱俊标、舒薇、郑勇

仪器仪表组：肖  景(仪表)、宋庆恒、张学斌、向腊（模电）、舒君、张乐冰、

电子电路组：周  群（高频）、蔡鹃、简小明（模电）、张沛（模数电）、周妮（模电）、张耀东（高频）、杨会平

三、培训地点、阶段及方式

培训地点：理论培训：科技楼412、112   设计制作：科技楼102、106、108

培训阶段：  

1．基础知识培训： 2015年5月4日～6月30日

2．实训（包括模块准备）：2015年7月1日～7月31日

3．模拟实战： 2015年8月1日～8月10日

4．竞赛：2015年8月 12日～8月15日

5．后续工作： 2015年8月16日-2015年12月30日

培训方式：

基础知识培训阶段采用辅导老师以专题形式，集中授课，授课地点为科技楼412或112室。

实训和模拟实战阶段分为电子电路组、自动控制组、仪器仪表组、电源组，以项目设计与制作形式，每组设定负责人，在实训阶段完成3-4个项目，在模拟实战阶段完成1-2个项目的设计与制作，进行实物验收，提交相关报告。

竞赛阶段：选拔6-10组，参加全国电子设计大赛；

后续工作由组织负责人提交培训总结，完成大赛的后续工作，包括文档归档、展出，以资料形式供今后学生学习。

整个培训以老师辅导和学生制作相结合，辅导老师帮助学生提出可行性设计方案。

培训内容最好从专业课程教学中提出，可参考高吉祥主编的全国大学生电子设计大赛培训系列教程，设计实训阶段的项目。

四、培训内容

2013年参加5月25日昆明会议时，据大赛组委会组长张晓琳教授透露，今后大赛重点解决以前存在的以下4个方面的问题：1重数字轻模拟，2重低频怕高频，3重软件轻硬件，4轻视基本知识。这些问题是学生解决问题的能力欠缺和书写设计报告空洞的体现，本着培养学生的动手能力，本着竞赛是推进教学改革的原则，今年培训的重点考虑基本电路的分析和理解，基础知识的积累和综合，加大基础知识的培训和基本电路的分析力度，要求将知识点讲深讲透。

电源组：侧重于直流稳压电源，开关电源，光伏并网，双电压源并联，实用型的光伏并网系统。

电子电路组：侧重于模拟电路、高频电路，放大器、信号源，接收发射机等。

仪器仪表组：网络阻抗测试仪，数字电压表，简易频谱分析仪，简易数字存储示波器设计。

1.基础知识培训阶段：

第一层次：基本技能训练与电源电路设计

根据大二学生和大三学生的基本情况，基础培训阶段考虑夯实基础和熟练掌握设计工具的培训。

在培训前期重点提高学生对模拟电路、数字电路、高频电路、滤波电路、电源电路以及通信电路的理解，夯实单片机设计与编程等基础知识。要求学生在熟练地掌握焊接技术、识别常用电子元器件、操作通用电子设备（如万用表、信号源、示波器）等的基础上，熟练使用Multisim 10.1/ Protues等软件进行电路设计与仿真，以缩短设计时间；熟练掌握用Protel99 SE/Altium Designe软件绘制原理图和制作PCB板图；熟练使用KeilC51等进行C语言程序设计与调试。

完成电源电路的设计与制作，要求每个小组自行制作常用测试和设计用的电源，使用集成电路设计稳压电源，减小输出纹波的同时保证输出能力，确保培训与比赛的正常电源供应，避免因电源设计不足导致的比赛失败。

第二层次：单片机、CPLD/FPGA等EDA技术培训,提高系统化设计能力

单片机：熟练掌握STC51单片机的工作原理及接口技术（并行接口、串行接口、I/O三态驱动、内部ADC、LCD与数码管显示接口和键盘接口），能按要求绘制出单片机应用系统的原理电路图，能用C语言写出较复杂的应用程序、监控程序，能熟练驾驭单片机及其外部接口，能使用键盘、显示器实现人机交互要求。

CPLD/FPGA及EDA：熟练掌握图形输入的设计方法，对由单元电路构成的功能电路能够打包建库；能够掌握硬件描述语言，能使用VHDL语言设计程序与单元功能部件； 熟练掌握QuartusII设计软件的使用；能用CPLD/FPGA设计较复杂的数字电路或系统。

2.模块准备阶段：

在具备了基本的竞赛能力后，对竞赛分为3个方向进行重点培训，包括每个方向内的模块设计、专题训练与报告训练，使其真正具备参赛水平。

第一层次：分方向进行单元电路设计培训。

模电、仪表、高频类：结合题目进行包括电源设计、信号放大电路、信号处理电路（有源滤波、V/F转换、F/V转换、A/D转换和D/A转换等）、信号产生电路（振荡电路和各种波形发生器等）、的设计、安装与调试。基本的传感器电路模块制作和编程：如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。基本的电机控制电路模块制作和编程：如直流电机驱动模块（L298 N）、 步进电机驱动模块（L297+L298N，TA8435H）、舵机控制模块、光电隔离模块等等。声音引导类放大器电路模块制作：小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器；基本通信协议（RS232.RS485.I2C.SPI）、常用控制算法（PID）等的编程与实现。汽车自动行驶相关算法（摄像头处理图像）的设计、编程与实现。具体模块设计的内容可参照附录2。

第二层次：设计报告写作和综合运用技能培训。

要求学生能按规范要求写出合格的设计报告；能综合运用模电、数电、高频、单片机、CPLD/FPGA、DSP等基础知识解决工程设计问题，为达此目的需挑选几个有代表性的题目，组织学生进行专题训练。

3. 实例训练阶段：

各分组指导老师自拟题目，按全国大赛流程对学生进行一次考察，要求学生能在规定时间内拿出设计方案，设计并制作出题目要求的硬件电路与软件，按规范要求写出合格的设计报告。

4. 模拟实战及预测题目阶段：

    各方向指导老师参考竞赛题目出题，然后由实训中心按照比赛要求进行模拟考试。元件清单下来后，全体指导老师对竞赛题进行预测并做好相关准备。

5. 开发工具：

开发工具的培训内容主要包括：

（1）、Protel/Altium Designer的使用与高级应用（层次原理图、双面板设计等）

（2）、51系列单片机C语言程序设计编译环境（Keil C51）与调试方法

（3）、QuartusII的使用以及VHDL程序设计与调试方法

（4）、Multisim / Protues电子设计仿真软件的应用

六、培训目标

短期目标是为2015年全国大学生电子设计竞赛做人才准备，长期目标则是提高整个系部学生的动手能力，为就业、深造打下坚实基础。通过该课程基础巩固、能力提升、项目攻关三个层次的训练，激发学生的兴趣，挖掘潜能，使学生具备以下基本能力和素质：

1、由需求分析至总体方案、详细设计的创造性设计能力；

2、熟练运用设计工具，设计原理图、绘制PCB板，编写调试MCU、CPLD、FPGA可编程逻辑软件的能力；

3、熟练运用仿真器、示波器、信号发生器调试硬件的能力；

4、掌握常用的典型电路及其应用的能力；

5、故障定位、解决问题的能力；

6、文档写作技能；

7、团队协作精神和大局意识，处变不惊、沉着冷静的良好心理素质。

同时培训过程中及时掌握学生动态，遇到问题组织小组讨论，总结经验，不断探索，逐步形成一整套行之有效的训练组织方式方法。力争在2013年全国大学生电子设计竞赛中取得优异成绩。

七、培训管理

1、实验室管理：

设置科技楼102、106、108为电子设计大赛专用实训实验室，对所有参赛人员开放，每天开放时间为8：00—22：00，所有进出人员皆要履行登记手续（即登记进出时间，如有特殊要求可填写在备注栏），并严格遵守创新实验室管理条例。

2、培训项目管理：

每个参赛队员或队的每个项目在实施前，需写设计方案报告，设计方案内容为：项目名称，原理框图（要求标注器件参数、计划进度、元器件清单）。

每个项目完成后需验收，并书写总结报告，报告内容为项目名称、实验电路图，测试方法、测试数据以及总结。并将项目设计方案、总结报告电子版（文件夹名：学号+姓名+项目名称）交朱俊标老师处备案。

3、书籍管理：

实训中心已购买一批图书资料，只限参赛队员在实验室查阅，如有特殊要求，需报请指导老师批准后，方可借阅一周时间。

4、设备器件管理：

所有调试设备皆由实验室提供，由朱俊标老师统一调度，不得随意挪动及拆卸。培训及竞赛所需器件由各小组列出清单随方案一起提交，经各方向指导教师签字批准后，交给朱俊标老师汇总，然后由实验室统一提供。

物理与信息工程系  实训中心

2015年5月20日