1.吐槽电赛
2019.TI杯8月2号电赛号角其实已经吹响，虽然仅仅是清单公布，但是淘宝上早已经腥风血雨，特别是带处理器的摄像头openmv、大功率舵机以及云台一售而空，作为只会控制题的本小白，当然不会错过任何可能出现在控制题中的器件，但是越看清单就越觉得什么东西都是我们控制题的，后面直到比赛的那一天都是在买买买和看网友猜题中度过。
2019.TI杯全国大学生电子设计竞赛开赛早上7点半题目不知道怎么滴又提前公布，本小白才刚刚起床，就看到交流群里面鬼哭狼嚎一片叫苦，控制题去哪了、电源题去哪了，内心是崩溃的，没想到组委会还有这一手。不过都来到这个地步了，四天三夜点灯都得熬过去，左思右想，左看右看，只有电磁炮最适合我们了，是的，就这样，我们在2019七夕这一天
我们打炮吧
开始了电赛。
2.电磁炮原理
关于电磁炮原理自己可以去网上查找相关资料。我总结，关键就在于建立强磁场，利用洛伦兹力将炮弹弹出，这个过程是瞬间的，所以关键点在于放电过程不能太久，太久就相当于炮弹已经飞出去了，你还在打空炮。
3.电磁炮电路原理
电磁炮系统关键不在于识别，而在于如何将炮弹打出，所以此次赛题重点考察电路基础。电路原理主要包括充电放电两大部分，针对使用升压模块的同学，膜拜自己逆变升压整流的大佬。其实还是建议同学们使用升压模块即可，因为自身做的升压电路稳定性和可靠性会稍微差一点，而且工作量较大，得不偿失，并且题目也没有要求自制，做出来也不加分哦。首先看一下整体充放电电路图，十分简单，但就是这个电路我们整了三天。流泪，所以后面匆匆忙忙赶出来的识别翻车了，失去了推国的机会。
图3-1 电路原理图
3.1 充电回路解析
电磁炮充电回路不是大问题，因为题目要求30秒内，而且未标明充电时刻，你亦可在任务开始之前充电，确保电路以及电源安全是关键。
图3-2 充电回路原理图
3.1.1 升压问题
建议使用升压模块，可以使用下图的模块（没有打广告的意思），当初比赛期间这块东西可是宝贝，成败都取决于它。
图3-3 升压模块
3.1.2 充电回路串FR207
串接这个肖特基二极管，主要是防止电容反向充电，什么电容会反向充电，当电源关闭的时候，带内容还有电量，就会往电源反向充电，如果电容电压过高，那么可能会造成烧坏电源的后果，当时就有人把开关电源给烧了。选择FR207的原因是耐压值比较高，搞电磁炮几乎都没有考虑成本了，全部梭哈顶配。
图3-4 FR207产品图
图3-5 FR207产品参数
3.1.2 充电回路串水泥电阻
串联20欧电阻主要是为了把将充电回路的电流降下来，保护肖特基二极管、继电器以及电源，又因为充电电流依旧比较大，能达到1-2A，选择功率大的水泥电阻。
3.1.3 电控选择继电器模块
当初网上很多人反映，一炮一个继电器一炮一个可控硅，其实是他们充电回路没有加电阻将电流降下来，基本上100V以上充电电压，1000uF电容一两秒就可以充满，不需要太大电压，充电回路电控也无需选择可控硅，mos管，当然有条件的也可以考虑，我直接使用普通的继电器模块。
补充：使用可控硅的话可能需要自行设计一些关断的附加电路，因为可控硅（晶闸管）是不可靠关断的，需要在阳极负极加反向电压才能可靠关断。
图3-6 继电器模块产品图
3.2 放电回路解析
放电回路是整个电磁炮系统的关键，许多人一炮一个可控硅的很大原因就是放电回路设计有问题，直入正题。
图3-7 放电回路原理图
3.2.1 线圈如何绕
说实话，这个博主当时是直接使用实验室之前项目的拆机货，发现能用，也就没有去纠结太多，不懂的同学可以去找找其资料。电赛其实就是这样，四天三夜，争分夺秒，哪里出问题补哪里，可能这句话不适用于大佬，对于拿电磁炮作为练手并且时间比较充足的，可以深入探究。
3.2.2 可控硅放置位置（针对不加入续流二极管系统）
可控硅使用的是70TPS16，70A最大导通电流，1600V反向耐压，对于我这个系统基本上顶配了。特别注意，70TPS具有多种耐压型号，不同型号的封装可能不一样，即使是同一型号，我们也需要自己测一下分辨引脚，确保接线正确。
关于可控硅的介绍，用万用表判断可控硅好坏的方法
图3-8 70TPS16可控硅产品图
图3-9 可控硅 70TPS16 封装图(1)
图3-10 可控硅 70TPS16 封装图(2)
其实这个可控硅放置位置是有讲究的，特别是针对没有加入续流二极管的系统来说，为什么呢？下面分析一下电容电量放完，电感线圈方向放电的过程，为了更好突出位置重要性，我们可以把续流二极管撤走。
可控硅放在线圈负侧，可控硅由于反向电压可靠关断，充电回路继电器也可靠关断，电感将从电容抽取电能，出现负电压，这个是比较危险的，如果负电压过大，电容可能会爆炸（还是不吓人了，大电容没那么容易，我们当时出现20V负电容也没事）。
图3-9 可控硅放置在电感线圈负侧
可控硅放在线圈正侧，可控硅虽然正负极可靠关断，但是负极和门级在电感一侧，并没有关断还可形成回路，在万用表测量可控硅负极和门级都是互通的仅仅只有100多欧的电阻，所以此时电感从门级抽取大电流，这会造成什么后果，门级供电电源将会烧坏，如果继电器模块不加加光耦，甚至有烧坏主控的可能。
图3-10 可控硅放电感线圈正侧反向放电过程图
3.2.3 加入续流二极管
加入续流二极管是这个放电回路的关键，可以解决电感线圈方向放电的所有问题，不过需要注意续流二级管方向问题以及反向耐压值，同样的，我直接上顶配FR207。下面描述加入蓄力续流二极管电感线圈放电过程。
图3-10 加入续流二极管放电过程图
电感线圈放电过程，电感阻止电流突变，充当电源，右正左负，续流二极管导通形成续流回路；同时可控硅放置在电感线圈负侧再加上续流二极管，既保护了控制回路，电容两端又不会出现负电压。
4.电赛谢幕
至此，电赛就谢幕了，从决定参赛到最后，一路走来实属不易，掌声送给所有电赛人。
5. 参加电赛的一些建议
1. 闲着没事多做做以前的真题，真的每一道题都有坑，多踩坑，收获也就更多
2.平时多准备，常用的传感器、舵机驱动都需要准备好，比赛直接调用即可，比赛还在搞驱动，多半会凉，四天三夜时间一眨眼就过了。
3.准备通用的一些GUI（最好带触屏功能），GUI不仅仅可以给评委好感，更重要的是可以提供调试接口，例如一些可设置的value就可以设置成变量，通过GUI进行设置，做成一个上位机一般，调试效率大大提高，这里推荐emWin，上手容易。
图5-1 GUI(1)
图5-2 GUI(2)
图5-3 GUI(3)
4.养成良好的接线习惯，接线应该尽可能清楚明了，一团线，平时还行，但是真正比赛你时间非常紧，每次都花时间检查接线就凉了，现场恢复的时候你也可能会犯错误，可以买一些缠线管或者扎带把线绑起来，贴标签表明线名称。
