最近整理实验室~突然翻到了之前嘚一个作品~风力循迹小车今天倒腾了一下~修好了~

一转眼就18年了，2016年大三参加湖南省大学生电子设计竞赛的情景还历历在目

感恩本科时期的老师，也谢谢现在研究生的老师~

谨写下这篇记录贴~也顺便回忆下这一路电子之路~

大一开始接触电子设计~到现在已经大几年了~已经走在奔三的路上了~

马上研二最近一直在愁这个毕业的问题（天台风好大我好怕）

在这里做个稍微简短的说明

奇数年是国赛（全国大学生电子設计竞赛），全国统一命题第一天早上八点开题，官网获取

题目信息四天三夜后统一收集到每个省份指定的地点保存，大概一周后进荇集中测评赞助

商是瑞萨公司，所以又名瑞萨杯~（值得注意的是因为是瑞萨公司赞助，有一些题目必须要

使用瑞萨公司的芯片）比賽时间大概是：八月中下旬（具体要看官网颁布的文件）。

偶数年是省赛也就是每个省份的比赛，赞助商TI公司同样有一些题目必须要使用TI公司的芯片。比赛时间大概是：七月中下旬~

而我们湖南省就比较厉害了~省赛虽然是TI公司赞助但是我们湖南省是自己命题！（国赛还

昰和别的省份一样，和别的省份题目一样）不选用TI公司省赛提供的题目~所以湖南省的省赛

比赛时间是：八月中下旬~

并且比赛形式也不一样~別的省份不管是国赛还是省赛都是公开赛的形式也是说，可以在学

校做好作品后统一保存，统一时间测评打分~

湖南省的国赛选拨是公開的形式~但是省赛却不是如此~

湖南省的省赛形式：时间是一天一夜24小时全封闭赛，组委会 统一组织比赛选手到指定地点（一般是湖南某高校的实验室前几年都集中在长沙，18年湖南省省赛定在常德的文理学院）早上八点开题，

像发卷子的形式一般你会拿到一份文件，仩面有比赛所有的题目有电源题、高频题、信号

测量题、控制题大致这几类~然后比赛选手选题，24小时内完成作品的制作也就是第二天早

上八点停止比赛，比赛的过程中不能使用网络不能使用手机，不能与外界进行交流只能使

用你比赛前带进去的资料和书籍，并且不能使用成品的电路板可以使用最小系统，其他传感

器的使用情况要看组委会具体是怎么规定的其他电路必须在组委会提供的万能板（洞洞板）

上进行焊接调试。像控制系统的电源电路电源题目的逆变电路等是肯定需要在组委会提供的

洞洞板上焊接的，绝对不能使用成品或者是你之前做好的电路这样必违规，违规就是0分！

划重点千万不要违反规则，能用什么不能用什么一定要搞清楚

否则你题目都做絀来了结果因为一个违规，直接0分多可惜。

风力循迹小车这个题目我们拿了一个全省第一测评的时候评委反复检查我们

的电路和车嘚结构。对着规则反复核实好像想找我们一点麻烦~可惜没成功

电子设计競赛，不管是国赛还是省赛拿到题目之后，都不要急着下手仔细的看完题目，仔

细审题这个很重要。毫不夸张的可以这样说：赛题嘚每个字甚至每个标点符号都要思考搞

清楚这个题目到底是要做什么的。

不管你做的多好哪怕你基本部分和发挥部分全部做完了，题目功能实现的多完美

but，违反了规则照样0分。

在这里我给大家讲个在测评现场真实发生的故事2015年全国大学生电子设计竞赛湖南赛

区，經过四天三夜后在湖南大学测评，我做的是风力摆控制系统抽完测评顺序后，排在我

们前面的是湖南某985高校的一个组比赛还是比较囚性化，他们那一组在测评的时候我们

在离他们不远的地方调试，（因为下一个就轮到我们了组委会提供十五分钟到半小时的时间

给峩们做最后的调试准备），房间不大我能听到也能看到他们组的测试情况，测题目的第一

个点的时候第一个点测试成绩满分（做的真嘚牛皮，我都想给他们喝彩鼓掌）继续往下测

基础部分发挥部分全部做完，结果测完全是0分只有基本部分的第一个点得分（十五分），

所以最终成绩是15分

？？？？？？？？？？？？

？？？？？？？？？？？

各位看官（自行脑补我的表情）

心里想着人家做得这么好才15分？那我不直接买车票回家了

评委给出的解释大致如下：

• 我让你测试题目第一点给我看，你测了
• 我让你测试题目的第二点，你给我看的是第一点的现象第一点的现象完了之后才是第二点

也就是说，他们的程序没有做任務调度没有做菜单选择。而是在主程序里面把功能全部做到

了一起中间无需任何操作，自动执行完所有的题目功能大家可能会认为這样也没错啊~都

不需要按键去选择功能，上电开机就能测试完所有的题目功能多么人性化！

他们不会这么认为，评委评分是按照题目的順序来的一个点一个点的测试，评委让你演示B

功能你就要立马调出B功能的现象给评委看，程序一运行就要看见B这个功能而不是执行

唍A功能再执行B功能。如果评委让你测试B功能你却执行A功能，然后再演示B功能评委

首先看到的是A功能，评委就会认为你的B功能没有演示所以不通过，这个功能得分就是0

（这是15年我遇见过真实的插曲~所以之后做一些比赛和其他的一些事情都让我养成了认真看文件的习惯）

回归正题，我们继续2016年的比赛分享~15年的经验贴我也会写

大家可以多多关注我的知乎~或者微信微信公众号【大鱼机器人】

刚才大家看了2016大學生湖南省电子设计竞赛D题的题目审题后我们可以发现这个题目的重

车身一定要符合要求，不能超过外形尺寸我们在比赛现场有考虑過，外形尺寸是否包括轮

胎如果不包括轮胎的宽度，那么我们的车身可以做宽一点有利于风力小车转向。

后面最终还是选择包括了轮胎的宽度<=300mm*200mm

风动力循迹这个可以解释为：装在车上的轮子或者电机不能提供动力来驱动小车，我们选择的

是下面这种小黄电机然后拆掉叻电机部分，只留下了机械部分人手可以轻松转动的。轮胎

这个很好解释小车行走的动力是风动力，那么前进后退左右肯定只能通过巡线不能人为的遥控。

下面介绍下制作过程吧~

我现在搭建的这个结构是比较符合题目的完成题目的所有要点都是没有问题的~建议大家嘟

可以参考我这个结构。最关键的是2个提供风动力的电机安装位置必须底盘轮子安装在同一

竖直线上，可以稍微偏离但尽量保持在统一豎直线上这样可以保证风力完全的作用于底盘转

动的轮子上~ 风力的方向不会发生太大的偏移，如果偏移太大的话会导致小车的行走情況变

电路其实很简单，最小系统（提前购买好）、ST188、运放、130电机、电机驱动、风叶

1、最小系统：我们选用的是某宝上一个STM32F103C8T6最小系统这个鈈需要多说，各位

2、ST188+运放：光电式传感器用来寻黑线的~这个太简单了~肯定难不倒乎友们~网上一

搜一大堆，我这里就不多BB了如果不想自巳焊接的话~可以直接网上购买寻迹与循迹模块，拿过来

就能用我这里没有办法，必须要是焊接在组委会的提供的板子上24小时内就需要唍成，所

以焊得比较乱~各位别嫌弃~将就着看~

3、电机：这个是重点组委会明码标价的指出，必须要使用130电机我给大家

稍微介绍下，130电机僦是我们平常买一些单片机开发板都会送的一个小电机图如下。

网上一搜130电机一堆，从1块钱到几十块钱不等几块钱的

那一种是弱磁性的130电机，十几二十块的那种电机是强磁性的！这个很重

要！直接影响到了转速强磁的转速高于弱磁太多了。

弱磁性的130电机带动的叶子產生的风力是带不动小车的！

所以一定要选购强磁性的！转速大的130电机！

电机驱动也是一个比较重要的点强磁的130电机，功率一般都比较夶肯定超过7W了（低

于7W的电机可选电机驱动芯片进行驱动，超过了7W最好使用mos管搭建电路进行驱动）电

流超过1.5A，2个电机的话就是3A正常运荇3A，堵转电流至少6A功率较大，电机驱动选

型就比较困难有益于之前电子设计的积累，我之前用的比较多的电机驱动IC是TB6612fng

按照芯片手册，一个TB6612FNG可以驱动2个电机但是我用6612测试过我自己这款130强

磁电机，一个芯片驱动6612是肯定不行的6612发热明显严重甚至了影响工作。

而在比赛的現场我是没有准备MOS管以及逻辑门，所以无法搭建电机驱动电路

于是乎，骚操作来了！一个6612驱动2个电机做不到~那么我驱动一个呢

我试著把6612电机驱动的驱动口并联起来。果然！成功了~电路串联驱动电流是要叠加的！

很幸运，我成功了！我使用了2个6612驱动了2个130强磁电机虽嘫发热严重，但是能正常

工作~（有想要做的伙伴最好使用MOS管搭建驱动电路不建议采纳我这种方案）

一定要选正反转都有风的叶子！这个哃样重要！后面在程序设计方面我会说明。

基本硬件部分大概就这些其实就是电机驱动去驱动电机，单片机产生PWM

对电机进行调速同时使用ST188搭建的寻迹与循迹模块检测地面上的黑线，做过寻

迹小车的人都知道~很简单难点在程序里面！文章有点长，各位继续往下看

程序部汾我们需要只需要设计3个子程序即可

• 第一个子程序：产生PWM对电机调速。
• 第二个子程序：电机正反转程序
• 第三个子程序：检测地面的黑線情况。

重点也是难点：在比赛的现场很多组别都能很快速的做出电路和结构，以及准备好上述三个

程序！可是车一直跑不起来换句话說就是不能按照跑道上的黑线进行寻线行走为什么会这

样？其实他们都忽略了一个问题！小车是没有减速系统的轮胎摩擦力不足以使嘚小车减速

风力使得小车一直有个速度，不管速度恒不恒定小车是一直往前面走的，小车速度会越来越

快就像一辆没有刹车的单车，慣性越来越大越跑越快。速度控制不下来小车怎么会在跑

道上乖乖的听话？所以如何控制小车速度这是很成败的关键！

我们平常控淛速度的方案就是在电机部分引入编码器，得到速度反馈PID控制器控制速度。

这种方案是可行的可以在轮胎转动轴上转编码盘测速。但昰对于车的结构设计以及程序加大

了工作量24个小时太短了（做结构，焊电路调程序，写技术报告）

所以我引入了一个新想法，既然尛车上的电机产生的风力使得小车速度越来越大惯性越来越

大。既然能加速为何不能用它来减速呢？

电机正转产生的风力使得小车往湔走那么反转产生的风力不就能使小车减速吗？

这就是我之前有说过的一定要买那种正转反转都有风的叶子！

到这里基本上我们解决叻整体的电路和程序，还有最后一个问题就是任务调度也就是，上述三个子程序如何互联互相结合解决我们的工程。

我在程序中用了朂简单的一个算法switch，没错就是switch解决了上述所有的程序问题。

为了方便大家看我把名称都换成了中文拼音~

总结：讲了这么多~感谢各位堅持看完了~2年前就该写的帖子，如今才写也算是对自己一个交代，在我看来电子专业相关的同学参加一些比赛是很有必要的，不单单昰一个比赛一次经历更多的是一种能力，一种态度与专业结合，用于实践锻炼实践经验。为工作或者考研做铺垫

• 对于工作：并不昰说在学校在比赛学的东西就能够用于工作，就能够在公司大放光彩这是不现实的，我们在学校在比赛中学到的用到的仅仅只是皮毛對于公司、工作中的项目的要求会更高，产品稳定性要求更高但是我们可以在比赛的过程中，
• 学到一种态度解决问题的态度，坚持不懈的态度不管是为人还是处世，这种态度、这种精神是很有必要的~
• 学到一种方法和能力解决问题的方法，发现问题不怕问题，迎难洏上解决问题的能力
• 还有一些团队协作，协同解决问题与他人沟通的能力等等...
• 对于考研升学，导师看重的能力无非干实事的能力你莋过比赛，做过项目动起手头头是道。不需要太多培养的时间招进团队就能作~哪个老师不喜欢？再此基础之上加强下发表论文以及申请专利的能力。你导师得开心的睡不着~

一次比赛不算什么~人生的路还有很长

工作再回头来看这些比赛和经历，在人生长河里这都不算什么。

但那是我们的青春和我们的拼搏见证多年后再回忆是多么的回味无穷。

仅此致敬一起拼搏的青春学子！你和我，我们一起加油！

毕业兵荒马乱，江湖再见我们一起亮剑！

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