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
• 为电赛做准备 - 训练的题目都与全国大学生电子设计竞赛考察的技能要点相关，这种基于项目的训练学习（PBL）能够最高效地在最短的时间掌握从模电到数电、控制等的技能知识
• 为毕业设计做准备，完成每个平台要求的综合性项目，相当于一个本科毕业设计的难度和工作量
• “一起练“ - 以目标为导向，围绕一个目标共同学习、共同交流，在给定的时间内完成任务

活动的方式：

• 先根据自己的需要购买板卡，在指定的时间内完成项目并开源分享出来，通过审核即退换购买板卡的费用
• 活动期间会针对每个平台做3次直播，包括平台介绍、基本入门以及问题答疑，并通过微信群或QQ群的方式“一起学习、一起交流”
• 针对有些高校的“社会实践”、“生产实习”我们会提供更深层次的服务 - 系统性的直播培训、综合考试/评估、证书等（取决于平台）
• 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）

其它:

• 条件 - 在校的本科生皆可参加，有的平台的项目需要用到简单的测量仪器，建议在实验室完成验证，或通过口袋仪器来验证
• 时间:
  • 12月31日前报名
  • 2022年1月14日前完成发货
  • 2022年2月27日晚12点完成项目并上传到电子森林项目网站
  • 2022年3月15日前完成审核并告知审核通过者
  • 2022年2月21日-2022年4月15日期间完成退款。
• 评价 - 根据上传的项目报告做评价
  • 5分钟短视频，展示自己完成的项目
  • 至少2000字的项目总结报告，根据提供的格式要求
  • 提交可以验证的二进制代码，由硬禾学堂的工程师来验证其功能是否符合要求
  • 提交项目中用到的源代码，并开源发布在项目页面中

• 基于Arm Cortex M0+的嵌入式系统
• MicroPython或C/C++编程
• 总线访问 - SPI、I2C
• 图形化信息显示编程 - 240 * 240 LCD
• 按键和模拟信号的输入控制
• 红外接收和控制
• ADC数据采集及信息处理
• DDS + PWM产生任意波形，并合成音频信号
• 音频信号处理 - 模拟放大、滤波、采集、数字信号处理、输出
• 姿态传感器的使用

1. 通过板上的耳机插孔连接外部的音源（手机或电脑播放，特征信号可以通过一些App生成后通过耳机插孔送给板子）
2. 通过ADC数据采集并处理，在LCD屏幕上显示采集到的音频信号的波形，要求流畅显示
3. 通过FFT变换得到采集音频信号的频谱，并将频谱显示在LCD上，可以和波形同屏显示，或者通过外部按键切换显示
4. 能够计算被测信号的基本参数：
   1. 幅度
   2. 周期、频率
   3. 谐波分量
   4. 失真度
5. 被测信号的频率范围在DC - 100KHz

1. 利用板上的四向摇杆和按键设计一款“鼠标”
2. 在240*240的LCD屏幕内可以通过该鼠标进行菜单选择和参数控制
3. 通过USB端口可以控制PC屏幕上的光标移动和点击操作，行使电脑鼠标的功能

1. 通过板上的红外接收器，接收任何一款家用遥控器的控制信号，并能够对遥控器的控制信号进行识别
2. 在LCD上绘制一个遥控器控制界面，并能够通过四向摇杆和按键来行使原来遥控器的控制操作

1. 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
2. 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。

硬禾学堂会开源一套完整的、支持所有功能的程序做参考

• 基于Arm Cortex M系列单片机的嵌入式系统编程（C）
• 测试测量的基本原理 - 示波器、信号发生器的硬件构成原理及软件实现
• 微控制器的按键输入、图形化显示（OLED）输出
• 微控制器的ADC和PWM使用、DMA数据搬运、中断的使用等
• 资源（时钟、总线速度、存储空间等）受限情况下的系统性能优化 - 采集、刷屏、通信、响应
• 数字信号处理 - FFT、数字滤波
• 模拟电路的实际应用 - 放大器、滤波器
• 串行总线 - SPI、UART的使用

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

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

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

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

• 嵌入式系统/C编程或MicroPython编程
• WiFi系统使用及编程
• 嵌入式系统中总线的使用和编程 - SPI、I2C
• 按键信息输入（包括消抖）和OLED参数显示、波形显示、菜单设计
• 模拟电路 - 音频运算放大器的使用、模拟滤波器、模拟开关的使用
• ADC、DAC的使用，PWM的使用
• 数字信号处理 - 音频处理、FFT、数字滤波、音效合成等

• 可以通过WiFi接收网络上的电台，也可以通过FM模块接收空中的电台，并可以通过按键进行切换、选台
• 在OLED显示屏上显示网络电台的IP地址、节目名字等相关信息或FM信号的频段
• 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）

• 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

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

• 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
• 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

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

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）

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

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