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2019电子设计竞赛 我的电赛

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赛后感悟

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我有幸参加了 2019 年(TI 杯)全国大学生电子设计竞赛(以下简称电赛),并获得了省级二等奖的成绩, 虽然成绩并不是很好, 但至少在那一刻我们已经尽了自己最大的努力去完成比赛。 本来不想写下参赛的感悟, 但经过一番思考, 还是决定写下参加电赛的感悟,虽然语文水已经很不平了(高三语文老师口头禅,原话大概是: 语文水不平,意思是说语文水平一般。),但这一次比赛的经历确实让我很深刻,甚至可以说是我大学期间最深的一个印记。

在参加比赛之前,电赛在我这里只是一个“传说”,因为我知道“电赛”这一词只是听师兄提了一下,那时候我没有太在意, 觉得这个比赛应该和一个 51单片机还在点灯阶段的我没太大关系……在 2019 年 5 月份的时候,团队负责老师来到实验室跟我们说要找人参加电赛,直到这一刻我也没把这个比赛放在心上,觉得不会有我的事。 到了比赛确定参赛人员名单的时候, 刚好有一组队伍差一个人, 老师让我参加, 当时觉得自己能力不足, 拒绝了。 因为那段时间我经常泡在实验室里, 老师可能觉得这时一个难得的机会, 再三叫我参加, 一旁的师兄也好说好劝地让我参加, 可我还是犹豫不决, 老师见状, 直接使出“威胁”手段, 都到这份上了,再不参加岂不是很过分,最后我没什么底气地填了报名表。

确认了自己要参加电赛, 即使距离比赛开始还有三个月左右的时间, 但作为一个刚接触 STM32 单片机没多久的我还是不存在什么底气可言, 而且今年的赞助方是 TI 公司, 主推 MSP430 单片机, 这无言是一个坏消息, 因为三个月的时间很难驾驭一款之前听都没听说过的单片机, 更难的是我们学校没几个人会的, 大多用的都是 STM32 系列的。 但考虑到 TI 是第一年推 MSP430 系列, 不会全部题目限定使用 MSP430 系列的单片机,所以我们小组讨论决定坚持用 STM32 单片机作为比赛的主控。

紧接着,我们明确各自的分工, 队友黄XX负责写软件, 另一名队友董XX负责硬件方面的,而我的主要工作是软硬结合,写软件需要帮忙就帮忙写软件,硬件需要帮忙就去帮硬件。 这样分工的主要目的是考虑到队伍能力不是很强, 同时综合其他因素而做出的决定。 明确分工后, 我们准备从往年的电赛题目中选一题出来练手,经过商量探讨决定选择 2015 年的电赛题目--风力摆作为赛前热身的题目。

选好题目的时候已经是接近 5 月份尾声了,期间由于各种原因没有马上行动,到了 6 月中旬, 我们开始动手做风力摆。 幸运的是, 实验室有风力摆的基本材料,在网上买来剩下所需的材料, 我花了几个晚上把风力摆的雏形架构搭了起来。 在接下来的几天晚上, 我查阅资料, 继续完善风力摆的架构, 队友黄XX着手写代码, 因为考虑到比赛的时候是没有现成代码可移植的, 所以他不参考网上的代码例程, 直接自己一点点敲出来。 快到七月份的时候, 我们已经完成了风力摆的基础部分。

7 月 6 日,暑假开始,距离电赛还有一个月的时间, 我们花了 5 天左右的时间把风力摆发挥部分的题目基本完成了, 由于前期没有买好空心杯, 导致发挥部分的完成度不是很理想, 因为是硬件上的器件的不足, 所以我们放弃进一步完善,转而选择做 2017 年的滚球题目,作为最后一个练手题目,我们在做的同时开始着手准备今年所需要的基本器材。

在比赛开始前一晚上, 我们早早就休息了, 虽然我不知道其他人有没有睡着,反正那一晚我失眠了, 即使不断让自己不要去想电赛的事情, 也还是不自主地往那个方向去,脑子里都被电赛的各种可能性充斥着,迷迷糊糊地睡了过去……

8 月 7 日, 早上 6 点左右就醒了,虽然说失眠了,但一点困意都没有,反而出奇地精神。 早上 7:30,题目发布,我们迅速从网上下载了题目,打开题目一开, 发现 A 题是无线充电小车,心想这道控制题目可以做,但是看到后面发现,规定用 TI 器件,当时就有点慌了,赶紧找,看看有没有其他控制题,往下翻找,看到了 H 题模拟电磁炮, 细看题目要求, 发现这题相对于其他题目, H 题更适合我们去做, 我们没有犹豫太久就定下了做 H 题模拟电磁炮。

定好题目, 我们开始分析题目要求, 发现只要解决发射装置, 后面的事情才能往下做, 我们分秒必争, 上网查阅资料, 查看电磁炮的制作方案。 查阅得知制作电磁炮的材料主要需要线圈、 容性储能元件、 直流升压器, 线圈我们决定用漆包线自己绕, 容性储能元件用电容, 这些都还好制作, 因为我们水平有限, 在四天三夜做个直流升压器出来不大可能, 所以我们决定买现成的。确定好所需材料,我们立即寻找所需材料, 在实验室里找到小半袋电感和几个大电容(不是超级电容),由于材料不足,我们立即联系了老师购买,但我们不能静等材料的到来。利用手上现成的电感拆线来绕线圈, 一开始的时候, 我们没有规则地把线圈绕好,而是在炮管上凌乱地缠绕, 很快就完事了, 这样的结果可想而知, 炮管里的炮弹毫无反应。 因为电感漆包线有限, 起初我们以为是线圈匝数不够多, 后来又到处找了一些, 多绕了几匝, 但还是没有反应。 其实有时候你越想把握住时间, 时间就走得越快, 结构都还没成型, 时间已经来到了晚上。 这个时候已经有些迷茫了,但比赛不能就这样放弃,我们决定先把能做的先做好,队友黄XX写基础代码,另一名队友写报告, 而我把线重新缠绕, 井然有序地一匝匝, 一层层绕好, 由于漆包线实在不够, 绕了 4 层不到就没了, 而且由于漆包线是电感上拆下来的, 绕的不好,线圈缝隙大,凹凸不平,但也只能将就用来试验。

很快, 时间已经接近晚上 10 点,电磁炮试验平台也基本搭好,我们开始了第一次试验, 用了一个小电容进行充放电, 显然, 这完全行不通, 炮弹一动不动地躺在炮管里。 紧接着, 我们用了几个小电容并联起来尝试, 这一次终于有了那么一点希望, 炮弹飞了出来, 平稳地落在离炮口不到两厘米的地方, 基础题的第一题算是完成了……可是题目要求的最大射程是 3 米, 这差距不是一般的大, 是很大, 要知道, 射程是题目中很关键的一点, 射程都达不到, 后面的题就根本没法做了。 一开始, 我是用两节 18650 电池给电容充电, 后面增加了两节电池, 射程远了十厘米左右, 苦于没有升压器, 很难瞬时达到高压, 但时间已经接近凌晨2 点了。 因为材料不足, 干做下去也不是办法, 而且第二天早上第一批材料会送到,所以我们决定早点睡觉,为接下来的第二天补点睡眠。

8 月 8 日, 早上 6 点半起来,发现停电了,一开始以为是跳闸了,发现并没有, 联系老师才知道, 学校施工把电缆给挖断了, 这一断就白白浪费了我们宝贵的半天时间, 要知道这可是四天三夜的比赛, 每位参赛的人都是以秒为单位去竞争的。 事已至此, 没办法, 只能硬着头皮上吧, 我利用这段时间把所需要测试的道具做好了。 大概下午 2 点左右的时候, 终于来电了, 马不停蹄地进行制作, 期间经历无数坎坷, 到了晚上 8 点的时候, 皇天不负有心人, 电磁炮终于发射成功,距离也满足了题目的要求。 接下来就是如何利用单片机去控制的问题了, 因为电容的瞬时电压有 180 多伏, 所以必须设计弱电控制强电的电路去控制它。 当时想到的是用可控硅去设计,但是当时没有可控硅。可控硅要第二天才能采购送到,但我们不可能坐等, 只能尝试找其他的方法去控制, 由于当时没人做电源类的题目, 所以强电方面的器材少得可怜, 想尽各种方法, 还是没能做出来, 时间飞快的已经到了凌晨 3 点多, 那时候已经绞尽了脑汁, 还是弄不出来, 疲惫、 绝望一下子就涌了上来。 没办法, 不能干耗下去, 就地躺在床上, 虽然已经很累了, 但是脑子一直在打转,睡得不安……

8 月 9 日, 6 点钟不自觉地就醒了,起来后接着弄。 10 点钟左右,材料从深圳买了回来, 可控硅总算到了, 我们赶紧动身, 我开始焊电路, 发现第一次的电路不能成功,队友黄XX寻找其他可行的方案(另一名队友在这里就不提他了,在文章最后我会给出原由),我继续焊接第二种,就这样反反复复,来来去去,发现还是不行(电路不学好,比赛徒伤悲啊), 时间已经来到了晚上 6 点,实在没办法了, 在交流群里看了一下人家的方案, 发现他们有的人用平时常用的继电器来制作, 一开始我觉得行不通, 因为这继电器参数根本不满足我们的要求, 反正都没法子了, 试一下也无妨, 通过简单的接线, 开始试验, 没想到的是居然成功了, 但还是担心继电器会炸, 多次发射尝试之后发现, 继电器完好无损, 既然这样就用继电器吧。 我们赶紧测量, 获取数据, 进行数据拟合来精准打击。 命运总是坎坷, 晚上 12 点的时候,硬件上出现了不解的问题,舵机抖动地厉害,我以为舵机坏了, 但是换了一个新的还是一样的抖, 奇怪的是前面的测试一直没问题, 这一下子来了这一出, 心态到了悬崖边上, 就快崩了。 反复进行检查, 都没什么问题, 折腾了不知道有多久, 队友黄XX始终怀疑是硬件的问题, 但反复查证, 我相信已经不可能是硬件的问题, 一定是代码那里写错了, 代码也检查过很多遍了没发现有什么问题。 凌晨 5 点, 大家都被这问题搞蒙了, 我让黄XX先去休息, 毕竟代码是他写的, 现在都蒙圈了, 这样不是办法, 还不如去休息一下先。在这之后, 我大概继续查看了半个小时, 还是没找出来问题所在, 实在撑不下去了,只能先让大脑“清醒”一下了。

8 月 10 日, 还不到 6 点半我就起来了, 我继续检查代码的问题, 7 点左右的时候, 我发现了问题所在, 初始化就错了一个不起眼的地方, 就这一个小小的问题,耗费了一整晚。比赛已经来到最后一天了,基础题都还没搞好。 中午 12 点,我们开始做发挥部分, 但一直做的不是很好, 反复去弄。 来到最后两个小时, 基础部分已经完全可以实现了, 就是发挥部分一直不理想, 但也不能放弃, 争分夺秒, 争取最后的机会去完成比赛。 遗憾的是, 发挥部分还是不能够理想, 但已经到时间了,只能提交封箱。

8 月 11 日, 早上 10 点,拿着作品从学校出发评选现场,半个小时的准备时间,我们不到十分钟就连接好了电路,测评过程中发挥还算可以。

8 月 13 日,下午 3 点, 老师在群里公布比赛结果, 我们组获得了省级二等奖, 看到这一消息第一反应是高兴的, 但接下来跟多的是遗憾和不甘心。 至于为什么, 接下来就让我谈谈原因吧。

还是先解释一下为什么我基本没有提到另外一名队友吧, 这一名队友原本是学院的辅导员推荐过来的, 当时组队的时候觉得既然是辅导员推荐过来的, 应该不会差到那里去, 而且他说他要考研的, 所以就和他组了队, 但是在准备比赛的期间, 发现他比一般还一般, 基本什么都不懂, 但既然组了队, 我和黄XX同意他可以先学, 毕竟那时候距离电赛还有将近三个月的时间。 但接下来的时间里他大大让我失望,开始比赛前几天我们还打算把他换掉,认为他不适合参加比赛,但他坚持要参加,当时跟我们两说了比赛的时候不会出现那样的情况的。然而,他再一次让我失望到透顶, 我们在争分夺秒比赛的时候, 他坐在傍边发呆, 我叫他一起做啊,他说不会,(在这里我实在忍不了了,你大爷,比赛前是怎么说的,我真的是想顶你个肺啊) 不会之前不是让你学了吗, 他甚至连一些简单的制作都不来, 实在没法了, 我们也不能和他耗下去, 我就叫他写报告, 我嘞个去, 那报告写的,牛啊,错漏百出。在比赛最后那天,我实在忍不了了,把他怼了一顿,他当时的样子还很委屈,(我顶你个肺啊,你委屈个鬼啊,是你自己坚持要参加比赛的,搞得好像我逼他似的) 所以在这里简单总结一下: 不要找不可靠,想抱大腿的人参加比赛, 这样只会害了你自己, 要找就找想参加并且会的, 靠谱的人参加,切记啊!

其实说到这里搞得我内心那个好不容易走出来的阴影又出来了, 经过这一次带猪队友的经历,是真的留下了阴影,以后再也不和这样的人组队参加比赛了,累是一回事, 心里很憋屈, 难受到要死。 说实话, 要不是拖了个猪队友, 我们是很有可能拿到省一的,这就是为什么我不甘心的一个很重要的原因。

参加完电子设计竞赛, 有一段时间我很“避讳”电赛相关的东西, 比赛前在网站看到相关电赛的东西会很想看, 但是参加完电赛之后, 在那段时间里, 都不愿去看这些相关的, 甚至把电赛的交流群都屏蔽了, 不想去谈, 现在写这一篇电赛文章也是离电赛结束已经差不多有三个月时间了。

参加电赛学到了很多, 当自己尽最大的可能去完成一个比赛的时候, 那种激情真的挡都挡不住。 我现在还清楚地记得, 在比赛的最后一天, 早上的包子吃了一半放在旁边, 再回来吃已经是中午了, 那一天就吃了两个包子, 但是感觉不到饿, 精神却不疲惫, 比完赛, 封完箱的那一瞬间, 疲惫感一下子就“回神”起来。回宿舍洗澡的时候,闭了一会眼睛,感觉站着都能睡着觉。

虽然参加一个电赛很累, 但是我觉得很值得, 而且很想再一次参加, 可惜的是已经没机会参加国赛了。 最后我想说的是, 我真的庆幸当时有老师逼了我一下去参加比赛,真的很感谢他,要不是他,我不会有机会感受电赛的紧张和刺激。

--2019/11/9

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