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【莘莘学子】一场四天三夜的冲刺赛——记我院电子设计大赛一等奖团队

来源:信息技术系     撰稿:院学生记者站 谢婷如 郑 旭     摄影:院学生记者站 叶晓晖     责编:陈雅真         发布时间:2017-11-14    

89日晚,福建师范大学协和学院D2-104教室墙上的时针早已指向12,教室里,信息技术系2014级电子信息工程周明焕还在电脑前码着代码,不时与和他同年级、专业的肖亚鹏讨论着电路的布置与数值,站在一旁拿着笔记本记录实验数据的是2015级通信工程林敏儿他们三一起参加了2017全国大学生电子设计竞赛这是比赛的第一夜,而未来三天,这样的日子还在持续......

“选择精益求精是因为马虎不得

898时,他们接到赛事组委会颁发下来的题目,就开始讨论起项目。在结合自己的专业情况后,他们发现定位这一方面的分值比重很大,而正好平时课程设计中类似训练为此提供了经验。最后,他们三人将《可见光室内定位装置》定为此次比赛的项目。

基于专业课程的相关训练,比赛的过程用肖亚鹏的话还算一帆风顺”。但即便如此,三人还是因为一些问题产生了分歧。

好比项目涉及到的室内定位系统顾名思义,该系统需要对室内的物体进行定位跟踪,拥有发送端和接收端。那么,定位物体应该通过什么来识别LED灯信号呢?

肖亚鹏认为可以通过标识码来识别LED灯,因为这种方法只需要分析13种数据不同的对应关系。而周明焕则认为可以利用数据进行识别,但这种方法要分析30种数据不同的对应关系,工作量明显加大。

比赛时间在每个思考的瞬间流逝,到底是选择快速方便的解决方法,还是追求精益求精?多次的演算下,三人决定采用数据进行识别,保证数据的准确性林敏儿说:设计必须要严谨,一个数据的错误可能会造成之后的误差,数据这东西还是马虎不得,所以我们选择了精益求精去完成这件事情。

即使是熟悉的项目,但操作起来难免会遇到瓶颈。解决好了定位物体识别问题,那又如何设计一个好的定位算法,让传感器在任何位置都可以实现精确的定位?LED的摆放位置如何让传感器在四周都能捕获到所有的LED?选择精益求精,新的问题便不断“冒”了出来。

遇到这样新的问题,他们琢磨之后又询问指导老师陈清华、蔡银河的建议,老师总是会很及时地“上线”,为他们三人答疑解惑。一番探讨与实验后,他们发现用三点就可以做出两个坐标轴,对摄像头进行定位:首先确定ABC三点在图像中的坐标,根据实际三个led灯到摄像头投影的距离与ABC三点到中心的距离成比例,设比例系数为r ,通过公式计算,确定s撇的坐标,实现定位。

811日晚,在统一定位问题后,三人终于做出了他们心目中的电子模型:一个2000px*2000px*2000px的正方形盒子,里面布满密密麻麻的电路与用来移动定位的摄像头。只要摄像头有移动,箱子里的光便能够非常准确地定位到它的移动,并将数据上传至电脑中。

虽然是个八十见方的“箱子”,但在未来,这个“箱子”所呈现的可见光定位原理却可以运用在生活的方方面面。“光的本质也是个电波,依靠这个原理,通过光来传输wifi信号,这样不仅仅方便快速,也有利于减少无线输出端的成本问题。”周明焕介绍道。

与时间赛跑的84个小时

大二的林敏儿、大三的周明焕与肖亚鹏,三人此前就参加了不少类似的比赛,对项目的处理有一定经验。但分歧可以解决,不可忽视的还有时间的紧迫。大赛要求参赛队伍必须在812日完成比赛,并通过本校的初赛选拔。从9日到12日,留给他们的不过四天三夜

我们有太多的步骤要完成,时间是最大的难题,甚至都没有太多时间犹豫是否该选择这个题。林敏儿说道。

纸箱、电路板、摄像头......三个人掰着手指头预估着自己在比赛中需要用到的材料。确定好后,肖亚鹏立刻打开淘宝从商家手里购买器材。“从题目的选定到方案的商讨,我们足足用了半天的时间。”周明焕说道。这样一来,他们所剩的时间已不足四天。

因为时间有限,他们基本都呆在了实验室,马不停蹄地做着实验。不足四天,如何高效完成接下来的模型?在前期准备工作完成后,三个人各自分配好了合适的角色,进行了精确的分工:肖亚鹏负责硬件的组装;周明焕负责软件原理的设计与计算;而林敏儿主要负责文案及实验的记录。

作品的设计有明确的步骤和分工,有时需要上一步完成才能进行下一步的验证和测试。这短短的空档期,便是他们宝贵的休息时间。周明焕等待肖亚鹏的硬件配置好后才开始进行测试和设计,这时候,周明焕便会趴桌子上休息一会,待肖亚鹏的工作完成后就又回到紧张的设计中。

比赛第二天,网购的实验材料全部到位。他们三人开始投入紧张的材料组装,铺电路、放置电线版......这一夜,模型组装有序地进行着,也就在忙碌中天很快亮了,三个人基本上没有合过眼休息。

“当时全程都处于亢奋的状态,丝毫没有感觉到困。”事后周明焕回想起也很惊讶自己这样坚持下来,他摆着手指头计算着,“这四天三夜的睡眠加起来也不过四五个小时吧。”

812日,项目在马不停蹄中按时完工,四天三夜的冲刺赛画上了圆满的句号。

三年奋斗,最终折桂功成国赛

完成比赛,他们带着作品参加了由学院举办的初赛,接着又在省赛中以114分的好成绩(满分120分)获得国赛的入场资格省赛的优秀表现给他们莫大的信心,于是国赛中,他们出色地拿到了项目一等奖。

谈及比赛,林敏儿是第一次参加,但周明焕与肖亚鹏却与这个比赛“颇有缘分”。大一开始周明焕与肖亚鹏便开始接触这类比赛。两年来,周明焕都获得二等奖,止步省赛。肖亚鹏倒是获得过一等奖,但在竞争国赛入场资格时被淘汰,与国赛失之交臂。

“可以说我们从大一就开始准备这次竞赛了,但总是差那么一点。”肖亚鹏打趣道这次终于圆梦了。今年的比赛是周明焕与肖亚鹏的“收官”之作,这次获得国赛一等奖,让两人的“参赛生涯”有了一个圆满的结局而对于林敏儿新的征程也开启了……  

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