2018年四川省大学生电子设计竞赛赛题

《2018年四川省大学生电子设计竞赛赛题解析与技术探讨》 2018年四川省大学生电子设计竞赛作为一项旨在提升大学生实践能力和创新能力的重要赛事，吸引了众多学子的积极参与。当年的比赛题目虽不多，仅有四道，但每一道都蕴含了丰富的电子技术知识和工程实践挑战。本文将对这四道赛题进行详细解析，并探讨相关的技术要点。 一、赛题一：基于嵌入式系统的智能家居控制系统 此题目的核心在于嵌入式系统的设计与应用，涉及物联网技术、传感器技术以及微控制器编程。参赛者需要设计一个能够实现家电远程控制、环境监测等功能的系统。关键知识点包括： 1. 嵌入式系统：了解嵌入式硬件平台（如ARM Cortex-M系列），熟悉操作系统（如FreeRTOS）的移植和应用开发。 2. 物联网技术：理解Zigbee、Wi-Fi或蓝牙等无线通信协议，掌握如何构建物联网节点并进行数据传输。 3. 传感器技术：熟悉温湿度传感器、光照传感器等，学习数据采集与处理方法。 4. 用户界面设计：使用LCD屏或手机APP实现用户交互界面，理解GUI设计原理。 二、赛题二：智能农业温室环境监控与调节系统 本题关注农业智能化，要求参赛者设计一套环境监测和调控设备。主要技术涵盖： 1. 温室环境控制：学习温度、湿度、光照等因素对植物生长的影响，掌握PID控制理论用于环境参数的自动调节。 2. 模拟电路与数字电路：设计和搭建电路，包括电源管理、信号处理及控制逻辑。 3. 数据采集与处理：利用微控制器读取传感器数据，分析处理并做出相应控制决策。 4. PLC与自动化：了解可编程逻辑控制器的工作原理，实现设备间的协调控制。 三、赛题三：智能小车自主导航与避障系统 该题考察的是机器人技术，包括自主导航和避障。关键技术点包括： 1. 自主导航：理解SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）算法，实现小车在未知环境中的定位和路径规划。 2. 传感器融合：结合超声波、红外、激光雷达等多种传感器数据，提高避障精度。 3. 控制算法：研究PID控制、模糊控制等，实现小车速度和转向的精确控制。 4. 电机驱动与运动控制：掌握电机驱动原理，如直流电机、步进电机或伺服电机的控制。 四、赛题四：基于图像处理的车牌识别系统 本题要求参赛者设计一个车牌识别系统，涉及图像处理和模式识别技术： 1. 图像采集：理解摄像头工作原理，掌握图像采集和预处理技术。 2. 图像处理：学习边缘检测、灰度处理、直方图均衡化等，提升图像质量。 3. 特征提取：运用模板匹配、霍夫变换等方法，定位并提取车牌区域。 4. 字符识别：理解OCR（Optical Character Recognition）技术，训练神经网络模型进行字符识别。 每一题的解决都需要参赛者具备扎实的电子基础知识，良好的问题解决能力和创新思维。通过这样的比赛，学生们不仅能在实践中提升技能，还能培养团队合作精神和项目管理能力，为未来的专业发展打下坚实基础。