电子技术设计概要课件.ppt

1、电子技术综合设计电子技术综合设计王江王江电子工程学院电子工程学院电子技术综合设计电子技术综合设计课程性质与目标课程性质与目标l必修课必修课 4848学时，学时，3 3学分学分l综合电子行业相关知识，按综合电子行业相关知识，按CDIOCDIO教学理念以工程教学理念以工程的方式完成某个具体项目，在做中学，将以前所的方式完成某个具体项目，在做中学，将以前所学知识综合应用到工程实践中，培养并规范化学学知识综合应用到工程实践中，培养并规范化学生在生在项目计划、电路设计、电路分析、程序设计、项目计划、电路设计、电路分析、程序设计、整机联调、计算机辅助设计、信息处理、文档写整机联调、计算机辅助设计、信息处理

2、、文档写作和交流作和交流等方面的综合设计能力，了解电子工程等方面的综合设计能力，了解电子工程中各项工作的内容，进度安排、规范及协作。中各项工作的内容，进度安排、规范及协作。l进一步提高学生的科研素质、工程意识、创新能进一步提高学生的科研素质、工程意识、创新能力和团队合作精神力和团队合作精神.电子技术综合设计电子技术综合设计课时安排课时安排l以边讲授边实验的方式进行，每次以边讲授边实验的方式进行，每次4学时学时（实验地点（实验地点B301）l希望同学在课余时间做实验写文档，上课希望同学在课余时间做实验写文档，上课时找老师解决问题，希望大家时找老师解决问题，希望大家抓紧时间抓紧时间！。！。第1、2

3、、3讲 课程介绍，电子设计基础，设计工具第4讲 设计方案，考核第5讲 详细设计书撰写及应用编程第6讲 发放元器件（说不出正确原理则扣发元件）第7讲 详细设计说明书讲解，考核第8讲 软硬件调试第9讲 系统联调及仿真验收，考核第10、11讲 系统联调及作品验收第12讲 软件考核提交编写报告2022-11-105什么是工程什么是工程我参与的工程我参与的工程工程师的素质工程师的素质你认为工程中什么最重要你认为工程中什么最重要l我对工程的认识：仅供大家讨论我对工程的认识：仅供大家讨论 综合多种学科知识，按规范要综合多种学科知识，按规范要求，一个团队有计划、分步骤地实求，一个团队有计划、分步骤地实现某种社

4、会需要的过程。现某种社会需要的过程。课堂讨论课堂讨论5 5分钟分钟 立项立项 工业设计工业设计调试调试&测试测试硬件设计硬件设计软件设计软件设计 样机样机 工程化工程化 生产销售生产销售详见周立功公司产品研发流程详见周立功公司产品研发流程样机样机 工业设计工业设计硬件设计硬件设计软件设计软件设计包装、模具、包装、模具、PVC设计设计 调试调试&测试程序测试程序调调试试&测测试试电子技术综合设计电子技术综合设计课程实施方式课程实施方式l老师给定课程的老师给定课程的设计题目（基本要求和进设计题目（基本要求和进阶要求），学生自拟的题目需老师认可。阶要求），学生自拟的题目需老师认可。l学生自由组合，学

5、生自由组合，3人一组，做好团队工作人一组，做好团队工作分分工，各种专长的同学搭配最好工，各种专长的同学搭配最好。l选择一个题目，按工程的方式实施。选择一个题目，按工程的方式实施。l开发软件：开发软件：KEIL(C51)KEIL(C51)、PROTEL99PROTEL99、OFFICEOFFICE等等2022-11-109资料来源资料来源l首选我的课件：我的课件无密码，我首选我的课件：我的课件无密码，我课件里有很多资料，课前课后根据需课件里有很多资料，课前课后根据需要更新内容。希望同学随时关注。要更新内容。希望同学随时关注。;周立功单片机；老古单周立功单片机；老古单片机等。片机等。l不要抄袭网上

6、学生的作品，很多是我不要抄袭网上学生的作品，很多是我以前的学生为了挣积分上传的，有很以前的学生为了挣积分上传的，有很多错误！多错误！电子技术综合设计电子技术综合设计注意事项注意事项l设计方案时，要考虑方案的设计方案时，要考虑方案的可实施性可实施性l方案确定后，必须方案确定后，必须自己自己画画PROTEL电原理图电原理图,并做并做书面说明，发现抄袭则扣双方的成绩书面说明，发现抄袭则扣双方的成绩l各各组必须在组必须在方案、电原理图正确方案、电原理图正确前提下才能进行前提下才能进行实验设计实验设计l讲解工作原理，领取元器件（讲不清楚，则不能讲解工作原理，领取元器件（讲不清楚，则不能领器件）领器件）l

7、焊接、编程、调试（注意焊接、编程、调试（注意记录记录实验实验过程和数据过程和数据，以便产生结题报告）以便产生结题报告）电子技术综合设计电子技术综合设计平时成绩考核平时成绩考核l课堂纪律与考勤：课堂纪律与考勤：0 0分，（缺课一次扣分，（缺课一次扣2 2分分、玩游戏一次扣、玩游戏一次扣5 5分，迟到早退超过分，迟到早退超过1515分分钟一次扣钟一次扣1 1分）允许本周补课（补课后不分）允许本周补课（补课后不扣分）；扣分）；l仿真验收：仿真验收：0 0分，未完成分，未完成扣分扣分l方案设计考核（方案设计考核（思路想法思路想法，不以对错作为，不以对错作为最终）最终）pptppt讲解，讲解，1010分

8、钟，分钟，5 5分分l软硬件详细说明书考核（软硬件详细说明书考核（内容完整性内容完整性）1010分分电子技术综合设计电子技术综合设计平时成绩考核平时成绩考核l原理图与原理图与pcbpcb绘制：绘制：1010分分l上机考核：上机考核：2020分（分分（分1010分、分、2020分两档），分两档），2 2小时，上交电子档，通过满分，不通过小时，上交电子档，通过满分，不通过0 0分）分）l作品验收考核：提问问题回答情况与作品作品验收考核：提问问题回答情况与作品完成效果，完成效果，2525分（基本分（基本1515分，进阶分，进阶1010分）分）期末考核期末考核实验报告实验报告（上交电子文档和打印文档）

9、（上交电子文档和打印文档）30分分l方案设计：方案设计：方案选择及可行性分析；方案选择及可行性分析；l硬件详细设计硬件详细设计：硬件原理框图，叙述元件的：硬件原理框图，叙述元件的作用及电路中电压电流等参数的变化；作用及电路中电压电流等参数的变化；l软件详细设计软件详细设计：软件结构框图，主流程、中：软件结构框图，主流程、中断流程、各功能函数流程的图与文字说明，断流程、各功能函数流程的图与文字说明，部分软件清单和注解，准确、规范、合理；部分软件清单和注解，准确、规范、合理；l报告报告格式格式；电子技术综合设计电子技术综合设计再强调几点再强调几点l听从老师安排听从老师安排l努力、认真、自信，独立完

10、成，不懂就问我。努力、认真、自信，独立完成，不懂就问我。严严禁代劳和禁代劳和“借鉴借鉴”，抄袭、被抄袭都是，抄袭、被抄袭都是0分。不分。不要抱有侥幸心理，图纸和文档严禁互相传看，自要抱有侥幸心理，图纸和文档严禁互相传看，自己保护好自己的只是产权，不允许你们的作品出己保护好自己的只是产权，不允许你们的作品出现在其他班，其它班的验收我要参加，发现了谁现在其他班，其它班的验收我要参加，发现了谁的作品被克隆了，必须的作品被克隆了，必须写检查写检查。网上的作品很多网上的作品很多是我的学生的作品，甚至是不及格的作品，不要是我的学生的作品，甚至是不及格的作品，不要挑战我的记忆力！挑战我的记忆力！l注意材料的

11、使用、保管，防止损坏、浪费（注意材料的使用、保管，防止损坏、浪费（每组每组1套器件，损坏自购，否则扣分套器件，损坏自购，否则扣分）。安全责任自）。安全责任自负。负。l损坏实验室设备要按规定赔偿，并扣平时成绩损坏实验室设备要按规定赔偿，并扣平时成绩电子技术综合设计电子技术综合设计实验要求实验要求l每组所有设计文档必须自己保存在每组所有设计文档必须自己保存在U U盘或盘或自己的存储空间，下课前自己的存储空间，下课前删除自己留在硬删除自己留在硬盘里的内容盘里的内容，以免影响他人，也避免抄袭。，以免影响他人，也避免抄袭。发现抄袭一律严惩。发现抄袭一律严惩。l小组上传作业命名，如电科小组上传作业命名，如

12、电科1 1班吴杰作业班吴杰作业名为：名为：DK101 1吴杰函数吴杰函数.rarrar（不要学号），（不要学号），见名给成绩见名给成绩。电子技术综合设计电子技术综合设计设计题目设计题目1.多路放大与巡回测量电路多路放大与巡回测量电路 2.数字温度数字温度PWM控制器控制器3.单片机双机通信系统单片机双机通信系统 4.低频函数波形发生器低频函数波形发生器5.低频信号处理系统低频信号处理系统 6.主从式监测报警系统主从式监测报警系统7.程控电压电流源程控电压电流源8.直流小电机调速系统直流小电机调速系统9.多功能数字钟多功能数字钟10.教学打铃系统教学打铃系统11.自适应数字频率计自适应数字频率计

13、12.光控照明系统光控照明系统13.湿度计湿度计电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目1.1.多路放大与巡回测量电路多路放大与巡回测量电路系统功能要求：系统功能要求：1.对八路不同的电压（对八路不同的电压（05V）进行巡回测量）进行巡回测量2.用按键选择输入，用按键选择输入，LED数码管显示通道号和电压值数码管显示通道号和电压值3.8路输入电压调节通过路输入电压调节通过1个电位器完成。个电位器完成。4.测量及误差测量及误差55.设置一路设置一路050mV的小信号，经放大后再采集，对的小信号，经放大后再采集，对应显示应显示050.06.增加上下超限报警增加上下超限报警电子技术综合设计电子技术综

14、合设计题目题目1.1.多路放大与巡回测量电路多路放大与巡回测量电路进阶要求：进阶要求：实现上位机界面实时显示各路电压值实现上位机界面实时显示各路电压值电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目1.1.多路放大与巡回测量电路多路放大与巡回测量电路系统框图系统框图：多路选择A/D按键MCU及基本外围电路LED显示多路信号报警电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目1.1.多路放大与巡回测量电路多路放大与巡回测量电路说明几点：说明几点：l多路电压测量设计多路电压测量设计l放大电路设计放大电路设计lLED闪烁报警闪烁报警电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目2：数字温度数字温度PWM控制器控制器系统功

15、能要求：系统功能要求：l温度测量范围：室温温度测量范围：室温9999度，在数码管上度，在数码管上显示温度值显示温度值 l温度测量误差小于温度测量误差小于0.5度度l能进行当前环境温度调校能进行当前环境温度调校：按键：按键设置温度设置温度环环境温度境温度,然后加热传感器，输出占空比然后加热传感器，输出占空比=(=(设置设置温度温度-t)/-t)/（设置温度（设置温度-室温），使直流风机从停室温），使直流风机从停止到全速转动（止到全速转动（通过风扇做恒温控制）。通过风扇做恒温控制）。电子技术综合设计电子技术综合设计进阶要求：进阶要求：实现上位机界面实时显示温度曲线实现上位机界面实时显示温度曲线题目

16、题目2：数字温度数字温度PWM控制器控制器电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目2：数字温度数字温度PWM控制器控制器预处理电路按键MCU及基本外围电路数码管显示温度传感器风扇直流电机驱动电路设计框图：设计框图：电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目3：单片机多机通信系统：单片机多机通信系统 基本要求：基本要求：l设计两个小系统，能实现有线互相通信设计两个小系统，能实现有线互相通信（互设时间（互设时间+数据共享）。数据共享）。进阶要求：进阶要求：l远距离通信或无线通信，并能实现校验。远距离通信或无线通信，并能实现校验。电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目3：单片机多机通信系统：单片机多

17、机通信系统设计框图：设计框图：按键MCU及基本外围电路数码管显示信号采集按键MCU及基本外围电路数码管显示信号采集电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目4：低频函数波形发生器：低频函数波形发生器 基本要求：基本要求：1.设计并制作一个具有高频率稳定度和高相位稳定度的低设计并制作一个具有高频率稳定度和高相位稳定度的低频函数发生器，频率为频函数发生器，频率为1HZ-1kHz；2.波形种类：三角波、正弦波、方波、锯齿波波形种类：三角波、正弦波、方波、锯齿波 3.没有明显的波形失真，没有明显的波形失真，Vpp=5V，频率误差小于，频率误差小于5%。4.具有频率连续可调、切换波形种类，在数码管上显示频

18、具有频率连续可调、切换波形种类，在数码管上显示频率值及波形种类。率值及波形种类。5.根据频率选择每周期的点数，提高输出频率到根据频率选择每周期的点数，提高输出频率到20k。6.进阶要求：进阶要求：7.实现上位机界面进行波形选择与频率设置实现上位机界面进行波形选择与频率设置电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目4：低频函数波形发生器：低频函数波形发生器设计框图：设计框图：D/A按键MCU及基本外围电路数码管显示信号调理数据控制电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目5：低频信号处理系统：低频信号处理系统 基本要求：基本要求：l实现低频信号的采集、存储和重放。实现低频信号的采集、存储和重放。提高

19、要求：提高要求：l选择输出预先录制的选择输出预先录制的4种波形曲线，并可种波形曲线，并可任意叠加输出。任意叠加输出。电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目5：低频信号处理系统：低频信号处理系统设计框图：设计框图：D/A按键MCU及基本外围电路数码管显示存储A/D电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目6：主从式监测报警系统：主从式监测报警系统设计基本要求：设计基本要求：l以单片机为从机对目标状态进行监测，将以单片机为从机对目标状态进行监测，将结果通过标准串行口传送通信给微机主机结果通过标准串行口传送通信给微机主机（可以通过单片机系统按键选择报警内容，（可以通过单片机系统按键选择报警内容，通知

20、上位机）通知上位机）l显示显示PC机发送的控制字。机发送的控制字。电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目6：主从式监测报警系统：主从式监测报警系统扩展要求扩展要求:l无报警时在单片机上显示无报警时在单片机上显示PC机上的时间，机上的时间，分别是分别是“年月年月”、“日时日时”、“分秒分秒”、循环模式；循环模式；l报警时主机则以某种直观警方式提示报警，报警时主机则以某种直观警方式提示报警，并自动向下位机发控制字；并自动向下位机发控制字；l设计设计PC与与MCU之间的数据通信协议之间的数据通信协议 电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目6：主从式监测报警系统：主从式监测报警系统PC开关及输入指

21、示MCU及基本外围电路数码管显示RS-232接口电路报警指示设计框图：设计框图：电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目7.7.程控电压电流源程控电压电流源基本要求：基本要求：l通过单片机按键设定输出电压值通过单片机按键设定输出电压值5.010.0V稳定输出稳定输出,电压源电流负载能力电压源电流负载能力100mA。l设计数控可调恒流源，电流输出设计数控可调恒流源，电流输出0.010mA连续可调（对应电压连续可调（对应电压510V）l电压及电流输出在充许负载范围内误差小于电压及电流输出在充许负载范围内误差小于5FS。l输出电压及电流设定精确到二位十进制数输出电压及电流设定精确到二位十进制数电子技

22、术综合设计电子技术综合设计题目题目7.7.程控电压电流源程控电压电流源l要求通过单片机按键选择输出信号类型（电要求通过单片机按键选择输出信号类型（电压或电流），并在显示器件显示设定电压或压或电流），并在显示器件显示设定电压或电流值，并指示信号类型。输出电压与电流电流值，并指示信号类型。输出电压与电流成正比成正比l电压及电流输出电压及电流输出共用一个输出正端共用一个输出正端,输出负输出负端为地。端为地。进阶要求：进阶要求：实现上位机界面进行控制实现上位机界面进行控制电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目7.7.程控电压电流源程控电压电流源主要设计框图：主要设计框图：恒流源电路D/A按键MCU及

23、基本外围电路数码管显示输出选择电路公共地数据控制电压电流稳压电路电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目8.8.直流小电机调速系统直流小电机调速系统 基本要求基本要求l采用光电对管实时在线检测直流电机转速采用光电对管实时在线检测直流电机转速l用数码管显示电机转速用数码管显示电机转速l按键设置电机转速，并使用按键设置电机转速，并使用PWM技术调节技术调节控制电机的转速，测量显示电机速度与键盘控制电机的转速，测量显示电机速度与键盘设置值相等。设置值相等。进阶要求：进阶要求：实现上位机界面实时显示电机转速曲线实现上位机界面实时显示电机转速曲线电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目8.8.直流小电机

24、调速系统直流小电机调速系统l系统框图系统框图驱动电路MCU及基本外围电路数码管显示直流小电机测速电路键盘电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目9.9.多功能数字钟多功能数字钟基本要求基本要求l滚动显示年、月、日、时、分、秒。滚动显示年、月、日、时、分、秒。l设置当前时间，具有掉电保持功能。设置当前时间，具有掉电保持功能。l增加定闹、秒表、倒计时功能。增加定闹、秒表、倒计时功能。进阶要求：进阶要求：实现上位机界面实时显示时间实现上位机界面实时显示时间电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目9.9.多功能数字钟多功能数字钟数码管显示MCU及基本外围电路实时时钟DS1302键盘l系统框图系统框图喇

25、叭备用电源电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目10：教学打铃系统：教学打铃系统 基本要求：基本要求：l使用使用DS1302芯片计时，显示时、分，芯片计时，显示时、分，设置当前时间，蜂鸣器定时打铃。设置当前时间，蜂鸣器定时打铃。l可以通过按键查看和修改可以通过按键查看和修改24组定时打组定时打铃时间，数据永久保存。铃时间，数据永久保存。进阶要求：进阶要求：实现上位机界面实时显示时间实现上位机界面实时显示时间电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目10：教学打铃系统：教学打铃系统数码管显示MCU及基本外围电路实时时钟DS1302键盘l系统框图系统框图喇叭备用电源电子技术综合设计电子技术综合设计

26、题目题目11：自适应数字频率计：自适应数字频率计 基本要求：基本要求：l稳定显示输入信号的频率，设计分频电路，稳定显示输入信号的频率，设计分频电路，测量范围测量范围1Hz-10MHz。l自动选择最佳分频频段提高测量精度和范自动选择最佳分频频段提高测量精度和范围。围。进阶要求：进阶要求：实现上位机界面实时显示曲线频率实现上位机界面实时显示曲线频率电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目11：自适应数字频率计：自适应数字频率计设计框图：设计框图：分频电路MCU及基本外围电路数码管显示信号发生器控制多路选择电路电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目12：光控照明系统：光控照明系统 基本要求：基本要

27、求：l测量并显示环境照度（或光敏电阻阻值）。测量并显示环境照度（或光敏电阻阻值）。l根据室内光线实现白炽灯自动无级调节亮根据室内光线实现白炽灯自动无级调节亮度，使照度不变。度，使照度不变。电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目12：光控照明系统：光控照明系统 光敏信号采集电路AT89S52过零检测电路按键设置照度4位数码管显示照度PWM输出控制白炽灯亮度电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目13：湿度计：湿度计 基本要求：基本要求：l测量并显示环境湿度和温度。测量并显示环境湿度和温度。l稳定显示精度达到小数点后稳定显示精度达到小数点后1位。位。进阶要求：进阶要求：l实现上位机界面实时湿度曲线显示。实现上位机界面实时湿度曲线显示。电子技术综合设计电子技术综合设计题目题目13：湿度计：湿度计湿度采集电路AT89S52温度采集电路按键设置照度4位数码管显示照度A/D采集电路电子技术综合设计电子技术综合设计课外要求课外要求1.1.组织团队，选好设计课题（下次课前）组织团队，选好设计课题（下次课前）2.2.根据选题，尽快查找资料，选择方案，根据选题，尽快查找资料，选择方案，讨论并确定方案讨论并确定方案