目录

2021年暑期在家一起练项目

活动的目的:

活动的方式:

其它:

平台1 - 基于小脚丫FPGA的综合训练平台

数量 - 500套

1 系统框图

基于小脚丫FPGA的综合技能训练板3D效果图

基于小脚丫FPGA的综合技能训练板的功能框图

2 功能介绍

3 提升的技能

4 题目,任选其中一个项目完成并按照要求开源、分享在电子森林的项目平台

项目1 - 利用ADC制作一个数字电压表
  1. 旋转电位计可以产生0-3.3V的电压
  2. 利用板上的串行ADC对电压进行转换
  3. 将电压值在板上的OLED屏幕上显示出来
项目2 - 利用PWM制作一个音乐播放器
  1. 通过PWM产生不同的音调,并驱动板上蜂鸣器将音调输出
  2. 能够播放三首不同的曲子,每个曲子的时间长度为1分钟,可以切换播放
  3. 曲子的切换使用小脚丫核心板上的按键,需要有按键消抖的功能
  4. 播放的曲子的名字在OLED屏幕上显示出来(汉字显示)
项目3 - 利用DAC制作一个可调波形、频率、幅度、直流偏移的DDS信号发生器
  1. 能够产生正弦波、三角波、方波,可以通过小脚丫上的拨码开关控制波形的切换
  2. 产生信号的幅度0-3Vpp之间可调,调节分辨率精确到10mV,可以通过电位计进行调节
  3. 产生信号的频率100Hz - 2MHz之间可调,频率调节分辨率可达10Hz
  4. 将1KHz - 10KHz频率范围的信号同时送到蜂鸣器,驱动蜂鸣器发出声音,调节频率和信号的幅度会改变蜂鸣器的声音输出
  5. 产生的波形、波形的幅度、波形的频率都实时显示在OLED屏幕上
综合性题目 - 制作一个可以上位机控制的可调波形、幅度、频率输出的信号发生器

  1. 能够产生正弦波、三角波、方波,可以通过小脚丫上的拨码开关控制波形的切换
  2. 产生信号的幅度0-3Vpp之间可调,调节分辨率精确到10mV,可以通过电位计进行调节
  3. 产生信号的频率100Hz - 2MHz之间可调,频率调节分辨率可达10Hz
  4. 将1KHz - 10KHz频率范围的信号同时送到蜂鸣器,驱动蜂鸣器发出声音,调节频率和信号的幅度会改变蜂鸣器的声音输出
  5. 产生的波形、波形的幅度、波形的频率都实时显示在OLED屏幕上
  6. 在PC上编写控制界面,可以采用LabView、Matlab或其它工具,在PC上通过界面改变波形、波形的幅度和频率参数,并通过UART将设置传输到FPGA板上对波形进行调节
  7. PC的控制和板卡上的控制可以同时有效

平台2 - 基于树莓派Pico的功能开发板

数量 - 300套

1 系统框图

pico_ext.png

2 功能介绍

3 提升的技能

4 题目- 总计3个项目,任选其中一个项目完成并按照要求开源、分享在电子森林的项目平台

项目1 - 制作一个音频参数测试仪
  1. 通过PICO内部的ADC采集板上麦克风的音频信号
  2. 通过按键或光电旋转编码器能够左右、上下移动波形;左右、上下缩放波形,按键或旋转编码器的功能可以自己定义
  3. 通过ADC采集音频信号的电压峰峰值,并能够将音频信号的电压峰峰值显示在LCD屏幕上
  4. 对采集到的波形进行FFT变换,得到被测信号的频谱并在LCD上显示出来,并对单频信号显示其频率值
项目2 - 设计一个带有背景音乐的数码相框
  1. 将多张照片保存在SD卡中,能够在240*240的LCD屏幕上以至少3种不同的切换模式轮流播放照片,模式的切换由按键控制
  2. 播放照片的同时,播放背景音乐,通过蜂鸣器或耳机插孔输出
  3. 利用姿态传感器,旋转板卡,照片可以自动旋转,保证无论板卡是什么方向,照片的方向都是正的
项目3 - 设计/移植一款游戏
  1. 设计或移植一款经典的游戏,通过LCD屏显示,通过按键和旋转编码器控制
  2. 在游戏中要通过蜂鸣器播放背景音乐

以上的3个项目不限用MicroPython或C/C++语言编写。


项目3 - 基于ESP32的网络收音机

数量 - 5000套

1 系统框图

esp32_radio.png

2 功能介绍:

3 提升的技能:

4 题目 - 总计3个,任选其中一个项目完成并按照要求开源、分享在电子森林的项目平台

项目1 实现网络收音机的功能
项目2 音效处理和显示
项目3 音频信号示波器/频谱仪:
  1. 将Mic或耳机插孔输入的语音信号进行ADC量化,并在OLED显示屏上将波形和频谱显示出来,并能够自动测量输入信号的参数 - 峰峰值、频率分量
  2. 通过DAC生成一个单频的模拟正弦波信号,将生成的波形连接到麦克风输入端,并进行ADC采集,再将采集到的波形显示在OLED屏上,并测量出其峰峰值、平均值、频率/周期

5 参考设计

平台4 基于STM32F072的简易口袋仪器平台

数量 - 1000套,硬禾学堂会提供一套完整的、支持所有功能的程序

简易口袋仪器的图片 - 提供模具外壳

1 系统构成

mini_instru.png

2 功能介绍

3 能够提升的技能

4 项目要求,任选其中一个项目完成并按照要求开源、分享在电子森林的项目平台

项目1 制作双通道示波器
  1. 通过STM32F072的ADC采集外部模拟信号,信号范围最大10Vpp,频率为DC - 50KHz
  2. 将采集到的波形显示在240*240的LCD上,并以触发的方式显示波形
  3. 执行FFT并将频谱显示在LCD上
  4. 能够自动测量波形的参数 - 峰峰值、平均值、频率/周期
  5. 能够通过按键来对波形进行缩放查看
项目2 制作简易信号发生器
  1. 通过STM32F072的DAC产生正弦波、三角波等常用波形,输出到Wav管脚
  2. 通过STM32F072的内部定时器产生可调周期、可调占空比的PWM信号,输出到PWM管脚
  3. 可以通过按键改变Wav信号的波形、频率、幅度、直流偏移,改变PWM信号的频率和占空比
  4. 在LCD上显示波形信息以及当前的参数、控制菜单
项目3 制作双通道可调直流电压
  1. 通过STM32F072的内部定时器产生PWM,进而生成可调的直流电压,输出电压的变化范围为-4V到+4V
  2. 双路直流电压可以设置为独立模式调节,也可以设置成为跟踪模式调节,也就是DC1调节为2.5V的时候,DC2自动为-2.5V,当DC1调节为1.8V的时候,DC2自动为-1.8V
  3. 在LCD屏幕上显示两路DC当前的值,以及调节菜单
综合性项目 - 实现一个完整的口袋仪器的功能
  1. 双通道示波器:采集最大10Vpp、最高100KHz的模拟信号,FFT并频谱显示
  2. 波形发生器:正弦波、三角波、方波,频率可调,最高位100KHz,可调输出幅度,最大8Vpp,可调直流偏移,从-4V到+4V
  3. PWM发生器,可调频率和占空比
  4. 双路可编程直流电压源,-4V到+4V可调,可以设置为独立模式和跟踪模式
  5. 2个按键、一个波轮开关控制菜单的所有操作
  6. 240 * 240的LCD显示波形、参数、菜单