12月14日,来自我校电子信息工程学院的汤俊峰、邰湾湾、李祺站在北京的国家会议中心领奖台上——在2019年的第十四届全国大学生电子设计竞赛中,他们设计的纸张计数测量装置,作为河大的参赛作品,获得全国一等奖。
据了解,全国大学生电子设计竞赛是教育部和工业和信息化部共同发起的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动。
河北大学电子信息工程学院连续20年参加该项赛事,成为了学生提高专业素养和工程实践能力的重要平台。截止目前已荣获6个全国一等奖和7个全国二等奖。
2019年共有来自全国31个省、自治区和直辖市的1096所高校、17178支代表队,共计51534名学生报名参赛,全国一等奖获奖比例为1.7%。
让我们看看,到底是什么样的作品,得到了全国大赛评委的青睐。
最佳作品
1.作品名称:纸张计数显示装置
2.功能:将不同数量的纸张放置在装置中,按下测量按键进行测量,液晶显示屏上显示当前纸张数目。
3.原理:将电容的充电波形转换为脉冲波,通过测量正脉宽来得到电容值,然后用分段拟合的方法找到电容值与纸张数目的关系,从而实现纸张测量的功能。
4.装置组成:
(1)在放置纸张的部分,本装置进行压张限位和极板限位,使得纸张放稳定不动,不会偏离,也使得极板的相对面积一直不变。
(2)本装置还采用重物压制,得极板与纸之间、纸与纸之间无空隙,从而保证测量结果的准确性。
5.测试过程:
先用纸张进行校准(因为不同的纸张的性质不同),校准点一共有5个,然后存储校准点后进行测量。
竞赛征程
首先是确定总方案,确定设计的方向;之后绘画版图,包括焊接的部分也会画;通常电路会存在速度延时等问题,所以会进行电路的修改,先拿具体的电容进行测量,电容值能测量精准以后,找电容值与纸张数量的关系,从而转到纸张测量上。
“校准点的选取也经历了一些过程:一开始选取的校准点是1、7、14、21、28……,通过校准点的值推算其它点的值,最后发现在6、20等临界点的时候测量总是有问题。后来改为3、10、17、24……采用前推+后移的双向方法,使得误差降到最低。”
“这个是比完赛以后发现电源问题,这是比赛的时候忽略的一个点。”因为当时团队在学校测试时使用的是大电源,大电源性能较好,电压较稳定,但是在前往上海复测的时候团队带的是小电源,小电源不稳定,有时跳动,导致有的时候测量出现问题。所幸电源问题发现的还算及时,没有造成太大问题
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图片|汤俊峰 全国大学生电子设计竞赛
文字 | 邰湾湾 马媛媛 田林喆
编辑| 田林喆
责任编辑 | 张柏