江汉大学学子深耕电控实训 以赛促学淬炼科创硬功

盛夏砺科创，实训淬初心。江汉大学载波微元攻坚队于 7 月 4 日至 8 月 10 日，扎根江汉大学电子爱好者协会实验室，开展为期 28 天的电子设计竞赛模块化封闭社会实践。队员们以线下集训为起点，历经硬件打磨、视觉算法攻坚、PCB 预研打板、实物加工组装与通宵冲刺调试，走完备赛与竞赛的完整流程，在一次次试错与攻坚中淬炼工程本领，实现专业能力与综合素养的双向成长。
盛夏的江汉大学电子爱好者协会实验室，灯火常常延续至深夜。载波微元攻坚队 11 名队员在此开启为期 28 天的电子设计竞赛封闭社会实践。不同于课堂内的理论学习，本次实践完全对标国赛真实备赛全流程，从基础模块学习、机器视觉攻坚，到预研赛题、PCB 打板加工，再到实物搭建、通宵迭代调试，队员完整走完一套科创竞赛的实战链条，把书本上的电控理论转化为可稳定运行的实体作品。
实训起步阶段，团队采用线下集中授课与自主实操训练结合的模式，从最基础的元器件识别、标准焊接练起，逐步夯实主控硬件与各类功能模块的实操功底。烙铁升温、元件排布、线路接驳，队员们以智能小车为核心实操载体，逐一攻克各类传感与驱动模块。电机驱动电路成为最先攻克的关卡，在此基础上小车循迹功能逐步落地；为对比不同器件的识别精度与适用场景，灰度循迹模块、红外循迹模块交替上阵测试；陀螺仪采集小车运动姿态，实时校正行驶偏移；超声波测距模块捕捉环境距离信息，为避障功能预留接口；OLED 屏幕则同步跳动着运行参数与状态数据，让调试效果直观可见。一次次接线烧录、上电测试、排查故障，队员在反复试错中摸透硬件特性，积累起模块联调的实战经验。
“大一的专业课程大多停留在原理层面，真正拿起烙铁焊板子、对着模块调参数，才发现理论和实操之间隔着不少距离。” 团队硬件实训组长、自动化专业大一学生任若彤说，“最开始焊接密引脚容易连锡，传感器接好线却读不出数据，只能顺着电路一点点排查，慢慢就摸出了定位故障的思路。” 夯实基础硬件能力之后，团队将攻关重心转向难度更高的机器视觉方向。团队视觉感知组长、自动化专业大一学生梅媛带领队员，分步拆解视觉系统各项任务，依次实现视觉循迹功能，搭建 RTSP 传输链路完成实时图像回传；针对钢球识别目标，反复调试图像算法，最终实现钢球目标精准捕捉与位置坐标实时测算。解决图像识别问题之后，如何把视觉输出的数据高效反馈给执行机构，成为横在队员面前的新难题。队员反复调试视觉模块与 42 步进电机的联动逻辑，打通视觉单元与主控芯片的数据传输通道，逐一解决数据丢包、指令延迟、动作偏差等问题，为后续小球平衡控制任务筑牢技术基础。
随着实训不断推进，队员进入赛前预研备赛环节。结合历年竞赛命题趋势，团队梳理出高频赛题方向并开展方案预判。队员使用嘉立创 EDA 绘制预估赛题所需的扩展电路板，完成 PCB 打板回板后随即开展元器件焊接工作；同时对照预判方案梳理物料清单，采购补齐各类元器件、结构件与耗材，提前完成硬件物料储备，为后续实物制作预留充足调试时间。 正式竞赛阶段如期到来，实物装置的加工与组装工作全面展开。按照拟定的初步方案，队员就地取材，使用电锯切割水管型材，细致打磨修整切口边缘；完成车球平衡装置的三维建模后，因实验室 3D 打印机任务饱和、设备排队紧张，队员只能错峰等候打印完成。拿到打印件后，全队同步推进小车整体硬件结构装配，完成零部件固定、线路排布与整理。硬件组装的同时，视觉开发任务同步跟进，再度完成视觉循迹、RTSP 实时图传、钢球识别坐标测算、视觉模块与 42 步进电机联动、跨单元数据传输等功能的适配与复现，让算法程序与新搭建的实体装置逐步匹配。 距离比赛结束的最后两天，实验室迎来最紧张的冲刺阶段。工位上仪器灯光彻夜不熄，队员通宵迭代优化整套作品的软硬件，反复修正机械结构缺陷、修复程序漏洞、校准视觉识别参数。通宵鏖战过后，不少队员直接倚靠桌椅就地短暂休整，清晨的实验室随处可见疲惫休整的身影。熬夜攻坚没有白费，经过多轮调试优化，小车最终稳定实现循迹行驶、实时图像回传、钢球识别定位，依靠视觉联动步进电机完成小球平衡控制任务，整套作品达成全部预设功能目标，顺利完成赛事考核环节，进入最终作品测评。 “电子设计竞赛考验的不只是写代码、焊板子的能力，物料选型、机械加工、多模块联调、极限时间压力下的抗压能力，都是工科学生需要补齐的工程素养。” 江汉大学智能制造学院讲师王志铭谈到，本次社会实践完整复刻真实备赛的全部环节，机械加工排队、设备资源紧张、通宵调试等场景，都是实际参赛中极有可能遇到的现实困境，对低年级队员而言是十分宝贵的历练。
整个 28 天的实践周期，队员不仅完成了从基础传感器到复杂视觉平衡系统的技术突破，也真切体会到科创竞赛备赛的艰辛与收获。团队同步整理实训高频故障案例、标准化例程与调试资料，汇编形成可供学院新生使用的电赛入门资源包。队员在硬件焊接、PCB 设计、机械加工、算法调试、高压限时攻坚的多重考验下，工程实操能力、问题排查能力、团队协同抗压能力得到全方位锻炼，真正践行以赛促学、以训促创的实践育人理念。