2023电赛参赛感悟+H题思路+给萌新的建议

感悟分享 

    2023电赛终于落下了帷幕，经历了四天三夜的奋战，我们小组也取得了一个比较满意的成果——省二。这对于刚接触电赛的我们来说已经是一个很不错的结果了，虽然有一点小遗憾，不过大家整体都很满意。

（评论区有人问FFT怎么实现，可以参考2023电赛H题详解1 - FFT算法_高速adc fft-优快云博客）

 

2023H题思路

    我们组选择的是H题：信号分离装置。据我所知，这道题我们学校选的人挺多的，别的学校选的人似乎也不少，所以竞争还是比较激烈的。

    这道题的难点在于，分离出的两路信号需要连续稳定同频显示。由于要实现的是随机频率的信号分离，所以完全的模电方案是不现实的。而数电方案需要用到FPGA，但我们不会用，所以只能将两者结合，用stm32实现。

    相信了解相关算法的同学应该能猜到我们的思路了。没错，就是先AD采样，然后用FFT算法得到A和B的频率。再根据实部和虚部求得幅度，以此判断信号是正弦波还是三角波。最后用DDS模块发出两路信号。

    如果你之前联系过2021年A题，那么FFT算法不是难点（如果不懂的可以在评论区里问我，问的人多的话我专门写一篇介绍FFT）。这道题的难点在于“同频显示”，即必须控制DDS模块发出信号A' B' 与输入信号A B 的频率差控制在一个很小的范围。

    举个例子。输入信号A的频率为50000.01Hz，输出信号A'的频率为50001.01Hz，那么二者的频率差就是1Hz，同频显示时每1s会步进一个周期，那就是频漂相当严重了，基本算是寄了。

    我们使用的DDS模块为AD9833，它的工作范围为1k~1MHz，满足题目要求（20k~100k）。但它的步进为0.14Hz（商家给的，实际应该也差不多），不考虑信号源的误差，那么我们人为调整的话，能把频率差控制在0.07Hz以内，对应的就是14s漂一个周期。虽然没那么严重，但也是挺漂的，哈哈。

    所以本题的难点就是要提高DDS模块的精度。试想，如果我们把频漂控制在100s一个周期，那是不是跟本没法看出来？毕竟测评时间是有限的，老师不可能盯着你的信号看上一分钟。如果频漂控制在300s一个周期，那不就是没有漂移？

    总而言之，如果你找到了控制A与A'、B与B'的频率差的好办法，你基本上就能拿到省二了。当然，除了频漂，信号也不能有明显失真呦。

    至于具体的方案，我这里就不细说了。等我哪天有时间再发一章，感兴趣的可以去我的投稿里找一找，毕竟这是我第一次写这种类型的博客，哈哈。

一点建议

    之后就是给萌新的一些小建议了。毕竟两个月前，我们组三个人也是纯纯的萌新，既没接触过电赛，也没碰过stm32，数电没学过，模电还稀烂。在这样槽糕的条件下，靠着大家的相互鼓励和顽强毅力，硬是创出了一片天，说出去还是挺自豪的。

    1、要培养自学能力。据我了解，大多数学校在电赛备战期间能给大家提供的帮助真的很有限，所以绝对不能什么都指望老师和学长。像我们学校，这次的国赛的集训是没有集中培训的。学校只给你提供实验室，然后有一两个学长能给你答疑解惑，学长大部分时间还有事，基本全都得靠自己。这就需要你能熟练运用互联网，从网上找到各种教学。

    2、找到适合自己的教程。现在B站有很多教你嵌入式开发的视频，什么正点原子、野火之类的，优快云上也有很多教学，但不一定适合你。我们学校一开始给我们推荐了正点原子的视频，emmm，说真的，我只建议你们看前三集。这玩意对初学者来说已经不是依托答辩了，而是依托陈年答辩。都啥年代了还在教你别用cube...说真的，我们组跟着正点原子的视频浪费了一个礼拜的时间，现在想想都后悔。

    那有没有适合初学者的教学呢？有的，我这里分享几个链接，适合新入坑的小白学习。也欢迎大家在评论区里分享自己认为不错的教学。

电控入门教程/STM32系列教程.md · pocket/RoboWalker战队信息汇总 - Gitee.com

这是我初学stm32看的教程，非常棒。手把手教你怎么用cube配置ADC、DAC、PWM、串口通信、定时器中断等等。自己跟着他的教学过一遍，你就算入门stm32了。

[10-1] I2C通信协议_哔哩哔哩_bilibili

基础搞定了，下面就是进阶了。如果你是做小车的，那你学会串口通信、定时器什么的就够了。但如果你想做信号题，那你还得学复杂一点的通信协议：I2C 和 SPI 。这俩的话看江协科技的教学会比较好。不过他的教学是没用cube的，所以我建议你先学一学cube怎么配置，然后用cube完成I2C和SPI的配置。

STM32CUBEMX配置教程（十二）STM32的定时器触发的固定频率ADC采样（使用DMA）_stm32的adc采样的dma模式开启次数_怡步晓心l的博客-优快云博客

     至于其他的教程其实都是直接在优快云上搜的，我没保存，就用这个做个例子。我建议小白不要上来直接用Keil写所有代码，试着学一学Cube会方便很多。如果没用过Keil但是学过C语言编程的，可以试试CLion，也可以用cube配置，在代码补全方面比Keil好很多。

    3、确定研究方向。在对stm32有了初步了解后，小组成员就应该确定你们的选题方向了。电赛的类型主要有四类：自控、信号、电源、其他。

     自控主要是小车和无人机，信号分为两类：高频和低频。低频主要是仪器仪表类，难度适中，适合新手入门；高频主要是无线电，即信号的调制与解调，需要有数电基础，且能熟练运用FPGA，难度较大。电源要看你们学校有没有相关资源，据我所知是有难度的。其他包括机器学习、物联网之类的，今年应该没考。

     最后，祝所有参加电赛的同学们取得好成绩！