2023 全国电赛寄录
NUEDC 2023
全称“全国大学生电子设计竞赛”。几乎每年都和Ti杯合办，其中一个题限定使用Ti的板卡实现。（PS. 真是有钱就可以____.，但我实在不能理解Ti为啥要这么干，明明他的片子都挺神奇的，又没多大市场）
2023 赛题可见此处
总体来看，准备时间长，但是没猜对技术栈，导致匆忙比赛，测评又寄。。。
准备阶段
我们队一共有3人(废话),即F.C.L. 实际上，我们从3月底就已经组建并确定“主打DSP，小车保底”的策略，并制定了学习的计划。我作为队伍中最小的，也非专业对口，分到的任务是开关电源理论学习，网络（包括ETH，WiFi，BT/BLE，ESP-Now等）及其电路，自动控制原理基础，以及开发板的准备（卑微的Layout工程qwq）。其余两位则学习DSP相关原理及应用，调通ADC/DAC、LNA、Filter、FPGA等。
工作是分好了，但是人算不如天算，我们所有人这一学期的任务都特别多，没有太多时间来系统性地搞搞这些玩意。作为一个计算机牛马，我成功地体会到了5天早八的神奇课表，还TM有几夜晚课，此外还有各种实验报告、大作业... 直到学期结束，我才看了一点点电源、一点点自控原理，网络倒是抽空调通了。而队里的两位，也没有多大进展，F说信号与系统差点挂，器件也没调好；C说没考好，做不动DSP。
直到赛前两周，终于能抽出时间仔细规划一下。队长F仔细研读了规则以后，召开了会议，统筹准备情况，并一致决定放弃DSP，转做控制题。随后，他开始画板，包括AT8236电机驱动，TLP2160光耦，XT30转XH2.54x4P板（不得不吐槽他对XH2.54的追求程度已经近乎痴迷）。我则抽空调试WiFi和蓝牙，以及搞好ESP-Now，并按照C2000的板子画小车底板。
赛前2天，我们集中起来做Layout。由于时间紧迫，我在4小时的时间里极限布了一块板，并送JLC 24小时加急打样。随后的一天，队里的电路大佬C把STM32的底板给硬布了线（其中有些小插曲，就不提了），熬了6+小时还是需要飞一些线；而我则又布了一个红外板子，准备做探路的（Layout狗都不做...）。
比赛阶段
Day 1
8月2日，风和日丽，早上7点20就集中实验室准备开赛。由于时差问题（），我们非常匆忙，我拿了4个JLC盒的器件和板子就run到了实验室，而F则扛了一个大工具箱。C起床较迟，看到我们在群里call他，还以为我们都到了，连证件都没拿就先于我们冲到了实验室。（乐）
开赛后，我们在E题控制和F题炼丹之间犹豫。由于F是 人工智能专业 炼金术士，考虑不卷控制。但是，F题需要高精度的麦克风，我们赛前并没准备。在F的努力下，从指导老师L处拿到了几个原始的驻极体麦克风。把他看作电容，串接一个1k采样电阻后接入稳压源，再将采样电阻两端接入运放，调整偏置，我们终于测出一些波形。但是，环境噪声始终无法忽略，我们测试手段也不严谨，不同部位敲击亚克力板所采集到的音频响度似乎一样，不能作为一个好的判据。在折腾了一个多小时后，我们放弃了F题，重回E题怀抱。
我不得不吐槽今年E题的创新性。怎么个创新呢？小车，没了！给无人机抢去了！通讯，一点也不准有，包括摄像机相对位置不能固定，不能共用电源（合着真有人搞电源载波通讯是吗，就稳压源的响应，和充电宝的高频干扰，真能载波吗？）。输出纯靠激光笔，输入纯靠摄像头。二维云台一个不够，得要俩。舵机精度也是纯恐怖，就不说了，后边也是寄在这里。
在这种情况下，我们的预备几乎落空。好在F准备了OpenMV，可以先做视觉，等着舵机和云台到货。搭好环境，已近中午，我们还说上午KPI完成了，而隔壁组已经调通了视觉.....
2号下午F正式开始写视觉，我研究舵机驱动，C则画激光笔夹具送3D打印、焊接光耦板。不久，F遇到了爆内存的问题，始终无法解决，且由于OV5640太过差劲，图像糊成一片，啥也检测不到，帧率还低至5- FPS。我这边发现OpenMV的PWM精度不足，函数只允许Int输入，最小精度仅为1%，反映到舵机上远远超出2cm。我考虑换用ESP32/STM32驱动舵机，并通过串口与OpenMV通讯。而C焊接好的光耦板子，又出现了奇怪的波形。我们十分信任C的焊工，就用信号发生器进行测试，发现一共5个光耦，测了4个，坏了一个，有一个坏了一个通道，剩下两个好的。到了晚上，F提出换用树莓派+高清的USB摄像头，查看效果后我同意了。
Day 2
换用了树莓派后，F决定上OpenCV进行传统视觉识别算法的编写。我则开始调试树莓派的GPIO，试图整好硬PWM并驱动舵机。经过一个小时，我成功地用 pigpio 库调起了软件PWM（由于网上说4B只有一路硬PWM）。后边我决定测试一下，发现实际上有两路硬PWM，比软PWM稳很多，精度还高达1/1M，驱动舵机，绰绰有余。 恰好新的云台和舵机到货了，我就赶紧写了一个调0的程序测试舵机并交给C组装。
下午，F的算法初步写好，但是效果很差，无法正确识别KT板框。我没事干，瞎写了一点报告，还调了调OpenMV，试图找到内存溢出的问题关键。经过一些调试和文档阅读，我终于发现，OpenMV拍的图会存储在SDRAM，而处理时，MicroPython（下称:MPY）会将数据复制并保存在栈上，而栈在H7的SRAM上，只有240KB。MPY真是害人不浅。。。
晚上，F的算法初步调好可用，C那边也完成了云台组装和激光笔夹具设计制造。虽然大三的学长C提示我们舵机电压高一些，响应会好点，但是我们的光耦只有5.5V耐压，而且昨天已经见证了光耦的脆弱，不敢上6V。于是，我用5V给舵机，编写并调试了舵机驱动，耗掉了2个多小时（拿到了没测试过的那个傻逼光耦，有暗伤的，舵机一大幅度动，他电平就出奇怪的，还得是拿示波器测了波形，换掉解决）。由于进度落后，F决定这夜熬夜优化视觉代码，我和C则回去休息。
Day 3
早上9点，我到实验室与F交接。我开始尝试编写控制代码，使之居中以完成第一问。由于我们对写死的方法嗤之以鼻，所以思路是完全上PID，不严格要求云台摆放位置，希望达到“指哪打哪”的效果，后边就简单写点逻辑完赛。事实证明我们低估了PID调整的脆弱和艰难，经过一上午的调试，我终于用PI将激光点居中，尝试靠到右上角，却屡屡过充，导致激光点偏出KT板。
下午，我调到筋疲力尽，终于是撑不住了上了PID，瞎调一通后开摆。4点时，F睡醒过来接替我，完善了PID的代码，并继续调参。我则设计树莓派扩展板，画了电路图后交给C画洞洞板Layout。（有幸目睹了C用平板画好Layout，把线布好并飞线）。
晚上，我们这烟雾缭绕，C在尽力焊接扩展板，我在死命调参，F则完善报告（有种寄掉的预感了。。）。就这样肝到5点，F回去睡了，我写了FSM准备明天调好主程序，C还在焊接第二块扩展板。
Day 4
早上8点，F起床并到实验室调试主程序。10点左右，只睡了4个小时的C去折腾了屏幕支架，而我则到了中午才醒来（第一次熬夜，有点吃不消）。距离完赛还有6小时，我们终于把第二问调好了，虽然超时，但是好过没有。后边就紧急调第三问，由于时间紧急，并没有出什么效果。在F调试第三问时，我则配置起了第二块树莓派，试图搞发挥部分。插上第二块扩展板后，我发觉不对劲，4个LED很暗，按键也没有反应。经过万用表测量，我们竟然在供电的3V3处测得了-13V，离谱到家了。而且，绿色激光笔所需的功率比红光大，同样电压下过了控制三极管产生的光很微弱。经过C的紧急排查，也没发现问题。这样，第二块扩展板泡了汤。发挥部分至此放弃，耗时4小时。
最后几个小时，我和C写文档，F还在调试程序。直到最后20分钟，F终于调通了第三问，并开始封箱。最后10分钟，我配置了程序开机自启动，将树莓派、屏幕等易损品包好装进了箱子，正赛就此结束。
测评阶段（开摆！）
由于我们深知没做好，所以有点摆了。进入会场前，我们还走错了地方，稀里糊涂盖了封箱章，好在取消测评资格。到了现场，我和F蒙头蒙脑开始组装调试，忘记了对焦，云台摆放位置也和实验室时差了很远（我们测试没摆正，到了现场评委要求摆正）。搞了20分钟，也没调回实验室水平。评委看了演示，随便问了几下，就结束力。
总结
寄了。可以说，各种该踩的，不该踩的坑，我们都踩了，直到最后也没从坑里跳出来。写这篇文章，大半记录过程，但是也不免有一些个人感想，就图一乐吧！也是记录一下，留个纪念。
这次电赛，虽然没有成功，但是还是很有意义的。在这里还要感谢电赛组委会、带队老师、我的两位队友、RC实验室的神...
彩蛋
本队电赛圣经
OpenMV，狗都不用
全国电赛，狗都不打
传统视觉，狗都不调
自动控制，狗都不做
Comment
汪~
2023/08/02 - 2023/08/05, @SCUT GZIC B1e
后记
本文作者即为L，F,C为队友拼音首字母缩写。禁止一切形式的转载。
2023年8月10日于广州