返回首页

单片机教学设计(单片机教学设计比赛)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-20 06:27   点击:175  编辑:admin   手机版

1. 单片机教学设计比赛

一、常用模块:

1、电源(电源模块12V、9V、5V、3.3V较为常用,如果用电池那么还要考虑升压块,如果用一些必须负电压供电的芯片,就还要把比如LM337做进去)

2、最小系统(以备I/O口不够的特殊情况)

3、键盘 4、液晶显示 5、AD,DA 6、温度、湿度、压力、角度、声、光传感器(寻迹光耦(个人使用觉得RPR220不错),霍尔传感器(A04E)和磁钢,光电槽和码盘,避障的光电开关,趋光的光敏电阻或者光敏二极管,接近开关(探测金属),角度传感器(太贵了),超声波)

7、集成运放 8、可编程逻辑 9、电机(步进电机控制可以考虑加L297)

10、继电器 11、信号处理(比如光耦我们希望它出来的是开关量,但要不是就得加比较器,所以配合光耦,比较器模块是必备的(推荐LM339、LM393),又比如信号回来需要放大,那就需要用到运放,适当准备几块运放的芯片比如(TL082、TL084))

二、常用程序:

1、LCD显示程序、键盘输入程序;

2、AD\DASPI传输程序;

3、AD采集后数据处理算法;

4、电机控制程序,要把减速电机做到像步进电机一样一步步走,光调速是不够的,提到调速就要说下面一点PWM了,要把步进电机通过频率和细分调速调到满意。

5、PWM通道和比特率输出;

6、延时和计时(这里的延时指用软件延时,这里的记时指用计时器);

7、秒表、测速、测距、寻迹算法、避障算法等等;

8、其他的一些不一定需要的算法:比如复线。 三常用知识 1.模电数电知识 2.熟练掌握51单片机,但最好用msp430凌阳c8051系列的 3.有条件的话学学armfpga

2. 单片机比赛项目

硬件仿真:顾名思义就是你想像到的每一个信号都是由实体硬件发出的,比如说一个单片机硬件仿真器,它也会给你提供和真实单片机相同的封装、脚数的一个接口,然后你通过计算机把程序写到仿真器里面去,仿真器就会在上面的这个接口向外提供和真实单片机一模一样的数据,也就是说,对真个电路板而言,这个仿真器上的接口插在单片机应该在的位置时,他就“假装”成了一个单片机。仿真器出现的意义,就是你不必每次修改程序都要把单片机插上拔下,可以让你随时在线修改和调试程序,如单步、全速等,等你啥时候发现程序没有问题了,再把程序烧到真正的单片机中,插上去就成了。

软件仿真:顾名思义就是你想象到的每一个信号都是由一种软件合成出来的,典型的有proteus、multisim等,就是说你想要仿真的系统中的每一个电容、电阻、IC器件、电源、单片机等等都是在某个软件中画出来的虚拟的东西,但是牛逼的是,这个软件提供了很多库器件,你把某个单片机画在电路里,它会马上知道你画出来的是个啥,将要怎么工作,并且能够像实物那样给你提供一个下载程序的接口(通常是一个让你填写程序文件的对话框),然后通过运行按钮等控件就可以在无任何真实硬件的情况下,对你将设计的单片机系统进行一个仿真。相比于硬件仿真,软件仿真可靠性较低,因为他并不能考虑到所有硬件短路、受干扰的情况。

keil只是用来开发单片机程序的一个开发环境,也就是一个编译程序的工具,它本身并不提供单片机仿真的功能,或者说只是能看到单片机内部寄存器值的变化。但是不乏有一些硬件仿真器是支持与keil进行接口的,那么你就可以连接仿真器,然后在keil中来调程序。不过据我所知大部分仿真器生产商都配套出售自己的开发软件,与keil类似,如LCA51等。要看具体的硬件仿真器是否支持。

3. 单片机课程竞赛

1、Keil编程软件,你必须熟练掌握,用该软件对单片机和嵌入式芯片编程;

2、AD软件或者PADS软件,这是画PCB的(其实无论什么画PCB的软件,你至少会一样);

3、数电模电这两科要学好。

4、相信队友,坚持别放弃!祝你好运!加油!

4. 单片机创新应用设计大赛

单片机竞赛含金量非常高,单片机全称是单片微型计算机,将CPU存储器IO口中断控制AD模块、定时器等基本的计算机功能集成到一片芯片里,实际应用于生活中的自动控制设备里。以单片机活动为载体,培养学生的科学探究意识。发现问题-分析问题-解决思路-测试验证。

5. 单片机diy大赛作品

    其实STC系列单片机是直接用串口下载的,其下载器就是直接做个MAX232的电平转换就可以了!!!当然如果你的电脑没有串口,比如笔记本,你就需要设计个USB转TTL电路。

USB转TTL目前方案有很多种,常用的有PL2303,CP2102,FT232,CH340。如果是笔记本USB转的话这些芯片都是贴片的,需要自己设计电路板(或者热转印)。以下提供几个电路仅供参考!! 串口直接下载方案: PL2303    USB转串电路: CH340    USB转串电路: FT232    USB转串电路:    

6. 大学生单片机设计大赛

学习类:大学生挑战杯、数学建模竞赛、英语竞赛、数学竞赛、电子制作大赛、电子设计大赛、盛群单片机大赛;

活动类:新生辩论赛、高年级辩论赛、舞台剧大赛、歌手大赛、主持人大赛还有各种你们学校特色的比赛。

这些在每年刚入校的时候学校宣传活动区都会有,而且每周学生会都会组织各种不同的比赛,多关注学校的公告栏吧,肯定有你感兴趣的领域。

7. 电子设计竞赛单片机

从大一的时候在大学图书馆看到关于AVR单片机的书籍,到参加竞赛、工作,我和单片机已经打了六七年的交道了吧。其间我都是在做产品的软件开发,与硬件工程师合作,根据需求选择合适的单片机型号和外围器件,完成代码编写。积累了一点对单片机选型、特点的认识。

所以这篇想谈谈关于单片机特点和选型。

单片机

MCU,微处理器,他有很多名字,但是我还是喜欢叫他单片机,因为他就是单单的一片,没什么其他的模块,一片里面就集成了CPU,RAM、ROM等,冯·诺依曼必有的结构单元。只要外部给他晶振,给他电源,他就能像计算机一样工作起来。高级一点的单片机内部RC就能起振,外部晶振都可以免去,只要外部给个稳定的3.3V,就可以工作。

单片机设备做的可以有多小?看到老外玩的蚊子飞机,就知道了,大学的时候非常的震惊,也是这样,让我对飞行器着迷不已。

听过一个趣闻,就是为什么一个字节是8个BIT,而不是12个?据说是最早的芯片,因为工艺限制了,只能有八个引脚,想要更多的引脚怎么办,多用几个八脚芯片就好了,于是1个字节对应一个芯片,一个芯片的八个脚对应八个比特就顺理成章了。

计算机的技术从来都是往两个方向发展的,一个是计算速度快,资源多,同时可处理的事件多,相对应的,功耗大,体积大。一个就是计算速度慢,资源少,但是价格低廉,体积小,功耗低。

前者所发展而来的就是咱们的计算机,WINDOWS\LINUX操作系统,后者就是单片机系统了,各种嵌入式操作系统。手机的范畴有点迷了,我还是愿意把手机放在单片机系统这个层面来看。

在从业人数规模来看,前者发展出来的计算机,软件编程带动了多少人的就业,我们把这从事这职业的人叫做“码农”,他们的工作就是在前人对计算机一层一层又一层的封装下,进行针对应用的开发。顶层软件层的开发需要,促成JAVA、C#、PYTHON这样的语言出现,这些语言本身不涉及底层,只是调用底层的接口函数。显而易见的,想通过JAVA让计算机主板发出一个方波信号出来,是何等困难,但对应的是用JAVA在通用电脑屏幕上显示一串数字是何等的简单。

后者单片机,开发的人数就不如通用计算机了,单片机资源少,可用的“轮子”少,啥玩意都需要自己自力更生。能快速的发出方波,如果有DDS芯片的话,可以调制出正弦波,等等通用主机模块做不到的功能。更加的自定义!缺陷的话,显而易见的,想通过单片机在屏幕上显示一串HELLO WORLD字符,那得是进阶的人才能做到的咯!

所以单片机软件开发不是“纯软件”开发,也需要对硬件有相当的学习,对数字电路、模拟电路也要了解才行。这一行门槛高,很难速成,一定是慢慢积累~

是否“裸奔”

裸奔,顾名思义就是单片机穿不穿衣服?衣服是啥,操作系统呗!

选单片机的时候,根据需求不同,首先要选此单片机是否需要跑操作系统,还是裸奔。

· 当需要用复杂协议栈的时候,操作系统变得非常有用。

例如,希望咱们的单片机可以连互联网,通过网线联网,或者通过WIFI信号联网,那么多半需要运行操作系统,如果不跑操作系统也行,但是工作量很大,不稳定。

工程师需要比方案,咱们比比方案。

1 、开源的RTOS几乎都提供TCP/IP协议栈,社区的开源代码经过很多人,很多年的稳定运行。

2、自己写TCP/IP协议栈,嵌入到裸奔工程中,稳定性未知,BUG数量未知。

两个方案肯定选择前者,笔者自己试过在ENC28J60网卡芯片上自己硬刚协议栈,其中艰难不言而喻,到最后还是妥协选择开源社区。

·当需要运行多个复杂任务的时候,操作系统很有用

操作系统提供TASK机制,消息管理机制,如果上位机编程经验的人,对线程会有很深刻的理解,不同的TASK就是不同的线程。有了TASK机制,对任务的管理就会方便的多。好像安卓系统运行起来了,咱们可以用JAVA为他随时增加新功能,下个APK包,安装就好了,对吧。

什么时候,我会选择裸奔单片机?

裸奔有裸奔的好处,笔者怕黑。认为“上位机”开发人员之所以天天加班,有干不完的事,改不完的BUG,最大的原因就是“黑”。黑盒子太多了。黑盒子指的是一个程序块,这个程序块你压根不知道他是怎么实现的,你只知道他提供什么功能,至于自己是不是正确的调用了黑盒子的接口,你只能通过文档去看,然后就不断不断的试错,效率极低。所以很多时候大神上位机开发人员,是对黑盒子(某语言提供的对象、方法)有深刻掌握的人!

裸奔的单片机不一样,如果你愿意,启动时的汇编代码都可以自己写,配置好时钟,配置好各样的寄存器,所有的代码都是你自己写的,出了问题自己找,自己的代码还找不出原因,那就废了。如果你觉得C语言也是黑盒子,为了躲避C语言开发者给你留的坑,你甚至可以用汇编写代码,当然这个我不推荐了,C语言很棒,bug很少。裸奔开发,你眼前唯一的黑盒子就是硬件是如何实现的,也只有硬件能坑你一把。

不言而喻,裸奔的单片机代码,虽然简单,但是所能做的功能也会有局限。

裸奔的话,联网什么的别想了。

所以如果需求比较简单,一定裸奔,需求困难,就跑操作系统。

什么单片机支持操作系统?

理论上,只要ROM/RAM资源足够,所有的单片机都可以执行嵌入式操作系统,但是,不是所有人都有移植操作系统的能力。

新手还是得靠厂家帮你移植操作系统,所以选单片机的时候,得问一下,上网查一下,它支持哪些操作系统?

以TI的 CC2640为例,这玩意支持TI自家的嵌入式操作系统 TI-RTOS,好用!

裸奔的话,所有单片机都能裸奔,毕竟不穿衣服谁不会啊~

温度特性

注意要看设计产品的工作温度区间,是民用级,还是军工级,有些单片机芯片高低温实验过不了的,会出现代码起飞,内部FLASH莫名丢几个等这些问题,不要等代码写好,送去拿证了,过不了高低温,被老板骂~

低功耗特性

芯片是否有较好的休眠模式,老牌的芯片厂家都非常注重硬件低功耗模式,提出了各种各样的睡眠方式,TI就是把低功耗做的很好的厂家。如果是设计电池供电的产品,一定要考虑低功耗。低功耗更多需要代码去优化,这看一个软件工程师的水平~

一个纽扣电池,产品用一年,那就太牛了!

开发环境

喜欢IAR还是MDK?笔者喜欢IAR多一点,感觉界面很硬朗,MDK的话显得像是在写上位机软件~CORTEX Mx系列的单片机多半都是用MDK开发的,STM32算是明星级产品了。TI的产品大多是用IAR。所以哪个开发环境你更熟悉,也可以作为考虑范畴。

芯片是否冷门?

STM32的技术支持是真的多,资料满天飞,所以如果对自己读DATASHEET的能力有所怀疑的话,一定要选类似STM32这样的popular芯片。

选冷门芯片是对自己的很大挑战,你会发现百度问题几乎没人答,你得写英文e-mail给原厂工程师,满心欢喜克服语言困难写完,他也不会理你。你得翻墙去国外论坛找资料。但是一旦你开发好,你会成就感爆棚,也会觉得,单片机不过如此~然后写一些关于这个芯片的CSDN文章,帮助建设社区!

学生的话可以推荐尝试尝试,工作的就算了,都996了别升级007咯~

最近的状态

大学的时候,对单片机,对飞行器的热情,我都在年复一年,日复一日的工作中慢慢淡去了。现在我唯一想的就是努力把产品做好,卖到世界的各个角落,这也算change world的一种方式吧~嘿嘿,自己给自己熬点鸡汤,愿明天会好~

分享的这些,若是有用的话,点个赞呗~

8. 单片机设计大赛

含金量很高,对以后考研保研和工作都有一定优势。

蓝桥杯是为推动软件开发技术的发展,促进软件专业技术人才培养,向软件行业输送具有创新能力和实践能力的高端人才,提升高校毕业生的就业竞争力,全面推动行业发展及人才培养进程,工业和信息化部人才交流中心特举办“全国软件专业人才设计与创业大赛”,本赛包括个人赛和团队赛两个比赛项目,个人赛设置:C/C++程序设计(本科A组、本科B组、高职高专组)Java软件开发(本科A组、本科B组、高职高专组);嵌入式设计与开发(大学组、研究生组);单片机设计与开发(大学组);电子设计与开发(大学组),团队赛设置:软件创业赛一个科目组别。

9. 单片机技能大赛

本人工科狗一枚,专业是机械大类的一类,大学本科也学了单片机。

单片机原理与应用算是比较基础的一门课,能够学习通过单片机进行一些简单的控制。如果题主是一个爱好DIY的人,想要自己加工做一些小机器人之类的,既懂机械设计,又懂基本控制,就可以自己独立地搞一些可以“控制+运动”的小玩意儿了。

除了爱好以外,大学本科期间参加的一些比赛,比如机械创新设计大赛、挑战杯之类,通常都不单单是纯机械结构的设计,了解一些单片机的应用,更有利于设计一款功能完整的参赛作品。

单纯从机械设计本身来说,学习单片机也是有好处的。例如可以帮你拓宽设计的思路,有些问题机电结合解决起来更加的方便直接。比方说一个用脉冲控制的电磁阀,或许可以省去许多用来做控制的凸轮挺杆之类的机械结构。比方说两个差速的电机实现转向,可以替代许多复杂的转向机械结构。等等……从这个层面来说,一位懂控制的机械师,能够利用电控方面的模块和技术来改进设计,会是一个更全面的机械师。

最后就是跟你的具体的工作有关了,如果说只是做某一方面的机械设计,比如钣金、车铣刨磨等方面的加工制造,好像不懂单片机也没啥关系。只要能设计出合格可靠的机械结构,并选用合适的工艺方法加工出来就行了。这就跟你未来的具体定位有关了。

总之,是否有用最后还是看你的具体的分工定位。单片机是一棵后续有许多发展的技能树,在确定机械专业的细分领域一条路走到黑以前,不点这棵树有点可惜。

以上。

10. 单片机编程比赛

蓝桥杯单片机考C语言题目。

蓝桥杯单片机比赛简要说明:

1、时长:五个小时(省赛国赛都一样)

2、分数:30分选择题和填空题(涉及数电、模电、通信等等)70分编程题

3、赛场提供资料包:网上有很多资源,可以提前了解一下。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%