参加第六届“飞思卡尔”全国大学生智能车有感

        今天从湖南长沙得来消息，我们组最终获得“优胜奖”，心里头有点遗憾，不过也算有个圆满的结束吧。毕竟这两个月来，心里头就一直挂念此事，一直在付出。其实一直就想写点东西了，不过实在是太忙，即使有空，也实在是没有心情写。

       时间倒退回大二上期末考期间，安心备考的我，从朋友那得知有“智能车”比赛，而且专业里好多人都报名参加了，突然感觉自己的信息好落伍啊，同时又感觉到自己虽然是大二了，但毕竟什么都不懂，也没有太多的想法，只是觉得自己也应该抓着这个机会，聊天的时候问需要什么知识参加这个比赛，这个时候才知道我们专业要学一门课叫做“单片机”，而对于单片机的了解也是参加这个比赛所必须的，貌似去报名的人中，许多人都是已经有接触了吧，那天中午拿到竞赛指导老师的电话，就打过去了，因为错过了比赛的报名时间，只好先问问是否还可以报名参加第一次开会，老师的回答很简单，说可以参加，这只是简单的开会，具体的选拔要等到下学期，一听，心里乐了，下学期？那我寒假不是可以好好复习，练习了吗?

       也许当时复习的比较充分吧，比较有时间，于是在专业同学的介绍下，初步接触了些单片机的知识，听到很多说法，说学好单片机就能找到好工作，同时也觉得这个东西很神秘，貌似大家都很追捧，想想能找到好工作的家伙，我也得好好学吧，于是马上就在同学的介绍下，跑到图书馆借了一本关于单片机的书回来，这是我第一次到嘉庚图书馆借专业书，而非课本辅导书，那个时候每天去自习前，就津津有味的读着那本书。不久就把那本书通读了一遍，其实真没有看懂，都是很模糊的。

           就这样接触了单片机，专业里有人学单片机比较早，从他里知道了许多入门的方那法，后来委托他帮自己买了一个AVR开发板，其实当时也就知道AVR，其实大部分人是从51单片机学起的，拿着AVR开发板当时好开心啊，虽然要100多元，不过对比来说，现在的开发板贵好多了啊，当时已经放假了，我要学习手上的AVR开发板，当时还少一根USB连接线，回家那天早上一大早拉了一个人，一早跑到电子城买了一根回来，幸好去买了，因为回家后发现自己原有的那根又没有带回来，只好叫福州的同学再带一根，就这样在寒假期间就开始学习了。其实学简单的很快啦。。。都后面就不行了。发现自己没有串口线，那个时候才知道有串口线这个东西，学到后面，发现那个原理图有些问题，而且一直调试都不正确。后来在淘宝上看到有51开发板，就心里想买个51的试试，就在这个学期开通了网银，派上了大用场，随后便经常逛淘宝了。

           大二下开始了，不同于大二上看电视剧神探狄仁杰，大二下专注于学习，许多有目标的同学都开始了自己的计划，我还是比较专注于参加这个比赛，比赛要开始选拔了，那天晚上过去参加笔试，发现原本60几个报名的，只剩下30几个，这让我感觉信心大增，最终我顺利通过笔试，进入21人大名单。

           比赛分为电磁组，光电组，摄像头组，在分组的时候，光电一下有了三组，摄像头二组，我们最后面只好选择电磁组，由于我的队友精通单片机，于是我负责硬件，还有一名队友是来自理学院光电的。起初，老师给我们培训了好几堂单片机的课，感觉没什么效果。。只是有点点的效果而已。第一次拿到开发套件，觉得挺不错的，不过开发套件不同于学习板，没有外围电路，仅仅只有飞思卡尔单片机系统板而已，这让我感觉很不习惯，因为我没有办法调试，而且当时我手上根本没有任何的外围器件，没有LED，液晶显示器。。等等，当时对AVR觉得有点腻的感觉,就果断买了个51开发板，当时觉得它介绍的挺好的。

           怎么说呢，也许是因为自己不是负责程序的原因，所以也没有太在意那块飞思卡尔单片机开发板，而是专注于学习自己买的那块51，现在回过头去看，觉得有点可惜，因为自己没有下定决心去学习飞思卡尔芯片，也许下决心了可以学到更多的东西，当时学习51是因为它有外围电路，比较方便。也就是从51开始，我开始大量接触有关单片机的知识，也认识到了哈尔滨工程大学毕业的郭天祥，他的成长历程让我感觉到什么是一个电子类专业的大学生应该做的，那一个月的时间里指导老师没有怎么催促我们的进度，自己学习也挺好的，于是周末我不再跑去自习教室自习，而是在宿舍里，编写点程序，当时热情确实是高涨啊。。。51确实比较简单，简单的几个模块大概都比较了解了，这个时候已经接近5月份了，我的智能车没有丝毫的进展，而老师已经要我们开始阐述我们的构思和想法了，那个时候真的觉得时间好紧迫啊，而当时真的对智能车都没有很全面的了解，当时很多学校的车队，估计都做得差不多了吧，而我们什么都没有做。这个时候才开始着急，那个时候开会，顺便拿着上一届的车子拼命看，才开始知道智能车有几个模块构成的。像我们电磁组的车主要是由:检测放大电路、电机驱动电路、电源电路、单机核片心板电路、信号源电路构成。

        上一届电磁组的车基本上是用万用板焊接出来的，当时我其实并不对焊接非常熟练，只懂得烙铁、焊锡。。。具体怎么焊接、怎么排布电子元件，还真的不怎么懂。最简单的，电路板上的地是怎么回事啊?我看到电路图上很多地，就很糊涂，那些在电路板上是如何处理的呀，问题其实还一大堆。。。

           第一次去理学院实验室，让我一下对电路板产生了浓厚的兴趣，那晚看到理学院电子协会的会长，在那里焊接电路，看到许多做好的电路在那里，我觉得很有趣啊。。那应该是我上大学后第一次对电子产生兴趣吧。然后就开始出现很多问题了。。问题是一个接着一个的来了。。。

      “请问504可调电阻是多大的？。。。。。请问104电容是多大的？。。。。。请问这个叫什么？。。。。三极管的三个角怎么区分啊？。。。。。为什么要这样连接啊？。。。。。面包板是怎么用的啊？。。。”PCB是怎么做的啊。。。这应该是我最感兴趣的了。受困于实验设施，我没有办法实际操练过制板，但是这个却是做智能车最需要的能力，深感惭愧。。作为一名电子类专业的大学生，居然不会自己画板子，实在是太丢脸了。。。我想这会成为我的一项基本功。而且要做的很好。

           我做硬件，可是不会制板。。怎么办?于是都用万用板焊。。。用万用板其实也是会出现很多问题的，比如焊接好不好，虚焊，断路，等等。。。有些时候还特别不好排查问题。借着这个比赛的机会，我现在已经能够很好的焊接板子了。

           来到五月份，看着开会的时候，其它队都已经把车搭得差不多了，心里不知道有多着急，也就是这个时候，我经常到淘宝的店铺里买电子元件，经常一个星期买一两次，在买东西的过程中，也认识到很多电子器件的名称，也渐渐发现其实淘宝上买东西是非常方便的，质量其实也不错，价格也便宜。算下来花在这个车上的硬件也不少钱了吧。前期其实不用花太多钱，主要是在调车阶段，这个时期对整个车有了清晰的了解，有时候一天车就会一大变，在前几个月是无法想象的，没有制板以前，电机驱动电路是最不好做的，因为驱动芯片33886是贴片的，贴片对于万用板来说几乎是无法焊接的，那个阶段，老师催得很紧，真的感觉快不行了的感觉，但还是硬着成功焊接了一个，这个时候你就会发现有一个出色的队友是多么的重要，能力也就在这个时候体现了出来。

      这个时候也开始慢慢发现了我们专业和理学院、信息工程学院的差距了，最最头疼的是，我们专业居然没有实验室，没有实验室带给我们非常大的麻烦。。。直接导致了我们动手能力太差，特别是对于我们专业想往电子方向发展的同学，我们整个大一、大二都没有动手实践过一个项目，亲自制做PCB板，当看到理学院的同学对制作PCB板那么熟悉的时候，我才知道什么是差距啊。。如果我不参加这个比赛，我根本不会了解如何制作电路板。现在回头想想，很庆幸自己能够有机会参加这个比赛，让我有机会认识如何参加竞赛，也为以后大三参加比赛奠定了基础。

           这个智能车模块最先完成的模块就是稳压5V电源模块了，其实真的非常简单，可是怎么说，这也是我大学里自己第一次用万用板焊接的电路了。后来才知道其实7805芯片稳压效果并不如另一种稳压效果好，这是技术文档看得太少的缘故，其实如果早早的看一大堆技术文档对于搭建智能车是非常有用的。我当时就是因为看得太少，随便选取了一种，而没有去对比。

           第二个模块就是电机驱动电路了，当时看着电路图认真的焊接了一遍，结果惨不忍睹。。。受困于材料和经验，根本就是次品，仅仅摘抄别人的电路是不对的。其实应该有个规划的过程，成员最好先集体讨论什么模块采用什么方案，选用哪种芯片，都要想好，当然这过程中，有个不断调试的过程，由于经验问题，初次比赛者无法获得更多的时间去测试，所以技术文档就显得非常重要，大量的资料帮助你选择哪种是比较可靠并且效果也好的方案。这些过程在我制作的过程中都被省去了。。。后来觉得是非常必要的。负责程序的也需要和做硬件的一起确认电路图是否正确，以便更好的完成调试过程。程序员往往对芯片的各个管脚功能有更清晰的认识。最后阶段学长的加入真的非常及时和需要。让我们的驱动电路得以确保无误。33886驱动芯片发热严重，调试过程中不断出现问题，有些组采用BT7960，感觉非常好，整个调试过程，基本上没有出现问题。

           第三个模块就是信号检测电路了，信号检测电路当初采用官方提供的三极管放大电路，这个电路焊接起来极其繁琐复杂，元件排放也有斟酌，我在仔细观察了前一届电路后，也模仿着焊接了出来。第一次焊接这个信号检测电路大概也焊接至少十个小时吧，中间也出现过不少问题，最终调试的过程是在轮机工程学院实验室完成了，得到了学长的热情帮助，这里深表感谢，非常羡慕学长们拥有的实验室。本来以为信号检测电路做好了，就完事大吉了，到最后调车的时候才发现，这个信号检测电路是最头疼的。。。修改了好几遍。焊接了好几次，每次焊接都是要5小时以上连续长时间工作的。并且调试一直都不太顺利，直到比赛前也一直在调试。最终的比赛也是因为检测放大电路的参数没有调整好而没法跑完赛道。可以说电磁组的成败在于是否拥有一个性能良好的检测放大电路。

       第四就是信号源模块了，其实我们组的信号源一直都是有问题的，受困于时间和材料，没有再重新做一个，而信号源确实是非常非常关键的。这次比赛充分说明，能够在学校里充分模拟出比赛的真实环境，是取得出色成绩的关键，我们学校好多车在学校跑得挺好，到比赛现场就跑得不是太理想了。对于我们电磁组而言，信号源能否做得和现场接近就非常重要。

       第五就是核心板电路了，如果熟悉单片机，焊接核心板就会变得简单许多，因为对IO口有更深的理解。

       调车的时候也有很多新的收获，比如在电源处并联滤波电容能够极大改善电路的性能，B型车模车轮增加防滑套，擦干净防滑套上的粉尘增大摩擦，防止漂移，通过改变负重来改变车重心的位置，即使同一个型号的电感，性能也差不少，所以建议电感一定要多买很多，后期修改也需要许多电感，可以用示波器测试大概一致后再使用。电感的探测距离也是一个调试过程，需要不多调试不断修改。各个模块的线路连接最好简单明了，接触良好，开关也要选择好。

调车阶段，其实是智能车制作过程中最有趣的阶段，也是最累的阶段，这个时期，几乎每个车子一天就一大变，因为这个阶段是期末考时期，所以压力也是非常大的，最好就是平时就能够把车搭好，并调试好。

调车的时候，我们还一起去摘芒果，真是有趣极了，一伙人上树摇芒果，芒果掉下来砸在车棚上发出巨大的声响，不一会就捡到好几袋，让人感觉到很童年。

调车那段时间，经常早上睡得很迟。。。晚上调得很晚。。好几次被大雨困在福东楼实验室里，那几天，其实应该说那个月里，经常太晚睡，造成最近经常睡眠不好，我也感觉到了对身体的伤害。回家后依然感觉到睡不着。要慢慢调整好吧。

        比赛区间，认识到了好多学长，从他们的身上学到了不少的东西，我想这些东西才是参加比赛最弥足珍贵的吧。

           这是一段我一直以来最期待的大学生活，由于自己能力和经验的原因，这次没有能够收获更多、取得更好的成绩，觉得稍稍有点遗憾，但是更多时候觉得是莫大的欣慰，因为这次比赛积累了不少经验，期待下一次挑战。