差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- pbl2022winter [2021/11/30 17:35]
gongyusu [平台2 基于STM32G031的简易口袋仪器平台]
+++ pbl2022winter [2022/12/06 11:48] (当前版本)
gongyu
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+[[pbl2023winter|2023年寒假在家一起练]]
 ## 2022年寒假在家一起练项目
 **活动的目的：**
   * 通过一系列动手编程的项目加强对书本知识/理论的理解、分析问题解决问题的能力、撰写文档报告/展示自己的能力
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   * 硬禾学堂会将参加活动发布项目的学生按照“学校”来进行组织、展示，以便未来同企业项目的对接
   * 硬禾学堂会选出最优秀的50个项目给予一定的奖励，并向知名企业内推实习的机会（上海、苏州、深圳、北京）
+  * 各校实验室可以根据自己的情况自行命题并给同学搭配套件
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   * 姿态传感器的使用
-#### 题目- 总计4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
+#### 题目- 总计8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 - 模拟信号采集及参数分析
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 ##### 项目4 - 复古游戏移植
   - 设计或移植一款经典的游戏，通过LCD屏显示，通过按键和四向摇杆控制游戏的动作
+    - 经典的Pong
+    - 挖地雷
+    - 打飞机
+    - 俄罗斯方块
   - 在游戏中要通过蜂鸣器播放背景音乐
-以上的4个项目不限用MicroPython或C/C++语言编写。
+##### 项目5 - 制作MCU调试器
+  - 使用板上的扩展端口
+  - 支持SWD
+##### 项目6 - 制作FPGA调试器
+  - 可以实现对FPGA的JTAG调试
-### 平台2 基于STM32G031的简易口袋仪器平台
+##### 项目7 - 制作SPI/I2C调试器
-硬禾学堂会开源一套完整的、支持所有功能的程序做参考
+  - 可以调试SPI/I2C的外设，对外设进行配置，并能够读取外设的参数信息
+  - 可以使用PC界面或板上的LCD/按键来操作
+##### 项目8 - 制作8位逻辑分析仪
+  - 使用RP2040的PIO制作一个逻辑分析仪
+  - 在LCD上显示数据波形
+  - 可以使用PC界面或板上的LCD/按键来操作
+以上的8个项目不限用MicroPython或C/C++语言编写。
+### 平台2 基于STM32G031的数据采集和分析训练
+硬禾学堂会开源一套完整的、支持所有功能的程序做参考
 {{ :g031tm_3d.png |}} <WRAP centeralign> 基于STM32G031的测试测量学习套件的3D效果图 </WRAP>
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 ##### 项目1 设计一个带频谱分析功能的双通道示波器
-  - 通过STM32G031的ADC采集外部模拟信号，信号范围最大30Vpp，频率为DC - 50KHz
+  - 通过STM32G031的ADC采集外部模拟信号，信号范围2mVpp到30Vpp，频率为DC - 50KHz
   - 将采集到的波形显示在128*128的LCD上，并以触发的方式显示波形
   - 通过FFT并将频谱显示在LCD上
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   - 通过仿真软件对音频放大电路做仿真，并对比实际测试结果
-##### 项目3
+##### 项目3 DC-100KHz的DDS任意波形发生器
+##### 项目4 扫频信号分析仪
+##### 项目5 幅频特性测试仪
+##### 项目6 失真度测试仪
+##### 项目7 数字电能表 （搭配外部传感器）
+### 项目3 - 基于ESP32-S2的物联网音频处理平台
+{{ :esp32board.jpg |}}<WRAP centeralign> ESP32-S2音频收发处理板 </WRAP>
+{{ :esp32_audio_block.png |}} <WRAP centeralign> ESP32-S2音频收发处理板内部功能框图 </WRAP>
-### 项目3 - 基于ESP32的网络收音机
 #### 提升的技能：
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   * 系统能够自动校时，开机后自动调节到准确的时间（年、月、日、时、分、秒）
-##### 项目2 音效处理和显示
+##### 项目2 实现FM收音机的功能
-  * 通过Mic或耳机插孔输入语音，ESP32对采集量化后的语音信号进行处理（处理的内容待定）
+  * 可以通过FM接收电台信号，并播放出来
-  * 处理前和处理后的语音信号（数字信号）在电脑显示屏上进行显示（通过WiFi连接电脑），要求显示波形和频谱，能够对处理前和处理后的音频信号在时域和频域进行对比
+  * 通过OLED显示电台的频率
-  * 处理后的信号通过DAC变换的到模拟信号，并通过喇叭或耳机进行音频播放
 ##### 项目3 音频信号示波器/频谱仪：
   - 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
   - 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
+##### 项目4 基于Web的音频示波器及FFT频谱分析
+  * 利用开源的Web页面示波器显示软件，通过Wifi连接
+  * 将板上音频信号进行采集通过WiFi发送到网页上进行显示、分析
+##### 项目5 音效处理和显示
+  * 通过Mic或耳机插孔输入语音，ESP32对采集量化后的语音信号进行处理（处理的内容待定）
+  * 处理前和处理后的语音信号（数字信号）在电脑显示屏上进行显示（通过WiFi连接电脑），要求显示波形和频谱，能够对处理前和处理后的音频信号在时域和频域进行对比
+  * 处理后的信号通过DAC变换的到模拟信号，并通过喇叭或耳机进行音频播放
+##### 项目6 本地语音识别和控制
+  * 本地语音识别，能够用语音控制声音的播放/暂停
+##### 项目7 制作一个本地气象台/温度计
+  * 利用OLED显示
+  * 显示当前本地的时间、温度和气象信息
+##### 项目8 网络存储
+  * 利用板上USB OTG制作网盘
+  * 能够通过网页对该网盘进行保存和读取
+##### 项目9 连接阿里云
+##### 项目10 远程遥控
+  * 利用板上的红外接收器，用遥控器控制网页界面上的按钮
 ### 平台4 - 基于iCE40UP5K FPGA的综合训练平台
+{{ :ice40_learning.png |}}
-#### 3 提升的技能
+#### 提升的技能
   * FPGA编程
   * 协议原理 - SPI、I2C、UART
   * 图形化显示 - OLED
   * DDS产生任意波形、高速DAC的构成及使用
-  * 串行ADC的应用及数据采集
+  * 串行ADC的构成、应用及数据采集
   * 温度传感器数据采集及显示
   * PWM的工作原理，应用及音乐播放
-#### 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
+#### 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
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   - 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
+##### 项目4 - 声音控制的节日彩灯
-{{ :fpga_labview.png |}}
-  - 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
+##### 项目5 - 可定时的音乐时钟
-  - 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
-  - 产生信号的频率100Hz - 2MHz之间可调，频率调节分辨率可达10Hz
+##### 项目6 - 用彩灯显示的水平仪/节日焰火
-  - 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
-  - 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
+##### 项目7 - 音频信号采集/FFT频谱分析
-  - 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
-  - PC的控制和板卡上的控制可以同时有效
+##### 项目8 - 计数器/频率计
+##### 项目9 - RISC-V软核的设计或移植
+##### 项目10 - SDR通信数据收发系统
+{{drawio>ice40sdrblock.png}}
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 ### 平台5 基于小脚丫FPGA的电赛综合训练平台
+{{ :fpga_contest_board.png |}} <WRAP centeralign>基于小脚丫FPGA的电赛训练板 </WRAP>
+{{ :fpga_contest_block.png |}} <WRAP centeralign>基于小脚丫FPGA的电赛训练板构成 </WRAP>
 #### 提升的技能点
 #### 项目设计
+##### 项目1 - 单通道示波器/OLED显示
+  - 通过板上高速ADC（10bits/50Msps）采集模拟信号，并能够在OLED上显示出波形以及频率/幅度参数
+  - 被采集信号的频率范围为DC - 1MHz
+  - 如没有外接信号源，可以通过板上的高速DAC产生任意波形或通过GPIO产生频率可调、占空比可调的PWM波形作为测试信号
+  - 按键/旋转编码器可以控制波形的时间和幅度的缩放，按键的功能可以自行定义
+##### 项目2 - 单通道示波器/PC页面显示
+  - 通过板上高速ADC采集模拟信号，将采集到的数据通过串口发送到PC上，通过PC上的界面进行显示
+  - 被采集信号的频率范围为DC - 1MHz
+  - PC上的界面显示可以使用Matlab、LabView或开源的串口调试工具
+  - 如没有外接信号源，可以通过板上的高速DAC产生任意波形或通过GPIO产生频率可调、占空比可调的PWM波形作为测试信号
+  - 按键/旋转编码器可以控制波形的时间和幅度的缩放，按键的功能可以自行定义
+##### 项目3 - DDS任意波形发生器/本地控制
+  - 通过板上的高速DAC（10bits/125Msps）配合FPGA内部DDS的逻辑，生成波形可调（正弦波、三角波、方波）、频率可调（DC-）、幅度可调的
+##### 项目4 - DDS任意波形发生器/PC远程控制
+  -
+##### 项目5 - 高速频率计/计数器
+##### 项目6 - 元器件特性测试
+##### 项目7 - 扫频仪
+##### 项目8 - 频谱分析仪
+##### 项目9 - 逻辑分析仪/协议分析仪
+##### 项目10 - FM发射机
+##### 项目11 - FM接收机
+##### 项目12 - SDR无线数据传输系统