全国电赛大一省二备赛比赛过程
全国电赛大一省二备赛比赛过程
2023年全国大学生电子设计竞赛已经落下帷幕。一位大一学生凭借扎实的技术功底和团队协作精神，在比赛中获得了省级二等奖。本文将分享他在备赛和比赛过程中的技术心得和经验总结，希望能为后来参赛的同学们提供一些参考和启发。
备赛阶段
团队组建与分工
比赛前夕，指导老师安排全体参赛同学集合。作者所在的团队由三名成员组成：作者负责软件部分，一位学长负责硬件，另一位学长则负责撰写设计报告。这种分工使得团队能够充分发挥各自的优势。
技术准备
在备赛期间，作者重点学习了STM32的基础知识，包括定时器、ADC、DMA等外设的使用。通过在网上寻找示波器的示例程序，作者掌握了如何用软件实现FFT变换，为后续的比赛打下了坚实的基础。
比赛阶段
选题与方案确定
比赛第一天，团队拿到了题目并进行了分析。由于没有学习过TI的开发板，团队最终选择了H信号题，即制作一套信号分离装置。这个装置需要从混合信号中分离出两个不同频率的信号，并能够输出正弦波或三角波。
信号分离与识别
在软件部分，作者使用FFT变换来分离混合信号。通过分析FFT的结果，可以准确地获取信号的频率。为了区分正弦波和三角波，作者发现了一个关键特征：三角波在低于一定频率时会缺失二次谐波。基于这个发现，作者开发了一个算法来准确识别信号的类型。
信号生成与输出
在硬件部分，团队使用DDS9959模块来生成正弦波。为了实现三角波的输出，设计了一个电路将正弦波转换为三角波。同时，还加入了按键控制来调整输出信号的相位。
漂移问题的解决
在实际测试中，团队遇到了信号漂移的问题。通过查阅资料和实验，作者发现漂移问题只能减小而无法完全消除。最终，通过多次重置DDS并计算响应时间的方法，成功将漂移控制在可接受的范围内。
总结与反思
通过这次比赛，作者不仅掌握了多项实用的技术技能，如FFT变换在STM32中的应用、DDS信号发生器的使用等，更重要的是体会到了团队协作的重要性。比赛过程中遇到的每一个问题，都是对知识和能力的考验，也是成长的宝贵机会。
设计报告要点
系统架构
以STM32F103单片机为核心，通过加法器电路实现信号叠加，使用FFT变换进行信号分离，DDS模块生成信号，配合硬件电路完成信号转换和输出。
关键技术
- 加法器模块：使用NE5532芯片实现双电源供电的同相加法电路。
- 分离电路模块：采用单片机AD转换进行采样，通过FFT变换分离信号。
- DDS电路：使用AD9959模块生成高精度正弦波。
- 信号转换电路：通过比较器和积分电路将正弦波转换为三角波。
测试与验证
使用SDG1050信号发生器、SDS1102X示波器等设备对系统进行了全面测试，验证了信号分离装置的性能和稳定性。
参考文献
[1] 俞一彪 孙兵. 数字信号处理 (第4版) [M].东南大学出版社，2021.
[2] 康华光 张林 主编. 电子技术基础（模拟部分）（第7版）[M]. 高等教育出版社，2021.
[3] 亚德诺（ADI）半导体. 直接数字频率合成器（DDS）AD9959数据手册. https://www.analog.com/cn/products/ad9959.html.
实物展示
本文原文来自CSDN