智能电子钟设计与制作

小型智能系统设计与制作

学习情境一智能电子钟设计与制作

一、教学引导

学习目标：

1. 通过查阅资料，能分析电子钟的功能与技术要求，确定电子钟的基本结构；

2. 能根据功能与技术要求，进行显示器、键盘、时钟芯片等器件的选用；

3. 能根据小组成员的实际情况，合理分配学习性工作任务，制订实施计划；

4. 会制定任务设计方案及程序设计结构；

5. 会设计显示、键盘、时钟芯片等各种接口电路；

6. 能使用软件设计、仿真电路并进行PCB制作。

7. 能够整理设计文档，编写智能电子钟的使用说明书。

学习内容

1.接受智能电子钟的设计制作任务，阅读任务书

2.收集资料，了解相关知识

3.制订设计方案

4.显示、键盘等接口电路设计和PCB板设计、制作

5.智能电子钟硬件安装与调试

6.智能电子钟软件设计与调试

7.智能电子钟功能、技术指标测试

8.编写智能电子钟的使用说明书

9.文档资料归档

学习任务

1.完成智能电子钟的方案设计

2.完成智能电子钟的设计与制作

3.完成技术文档的编写

4.完成学习过程的自我评价表填写

二、任务分析

学习要求：在这一环节要求学生分组并结合一下引导问题查阅资料，在充分了解智能电子钟的种类以及各种智能电子钟的技术要求的情况下，确定本次设计的智能电子钟的用途，完成任务分析表、填写过程记录表。

1．任务书

任务：设计并制作一款智能电子钟。

基本要求：

（1）以24h计时方式工作；

（2）用数码管显示时间和日期；

（3）通过按键可以选择显示内容、修改时间；

（4）具有校时功能；

（5）具有整点报时功能；

（6）时间误差：≤0.02％。

可选要求：

（1）可以设置闹钟时刻；

（2）闹钟时刻到后，若不关闭闹铃，可以间隔5分钟闹一次；

（3）可以编辑闹铃声。

2. 学习准备单

见表1-1 “任务分析”学习单

3. 过程记录表

要求：设计者在过程记录表中详细记录自己为确定智能电子钟的具体功能和技术指标而所做的努力，包括根据引导问题准备要学习的内容，以及随着对智能电子钟的了解进一步要学习的内容；完成这些歇息内容所用的时间与方法；在收获一栏中详细说明自己所获得的有关智能电子钟专业方面的知识和其它能力要求。

参照附表1，填写学习过程记录卡。

5.任务分析表

见表1-2小型智能系统开发任务分析表

三、方案设计

1. 制订方案设计计划

根据智能电子钟方案学习单，如表1-3所示，通过小组讨论制订方案设计计划。

2. 确认计划

教师对方案计划进行审核、确认。

3. 实施计划

通过资料收集，进行方案编写。要求如实填写过程记录卡。

设计的方案包含以下内容：

（1）系统结构

（2）各功能的实现方法

（3）智能电子钟的测试标准

（4）工作进度安排

4．方案检查设计团队根据设计方案的内容，做好PPT进行方案介绍，要求简明地阐述其方案的完成整性、合理性，内容包括系统结构的设计、主要器件选择、工作进度安排及产品验收标准。最后，设计团队接受老师及其他团队成员的提问，设计团队要做好问题的记录，作为方案写该的依据。

方案通过后，可以开展下一步工作。

四、硬件电路设计和装调

要求：根据硬件设计学习单，见表1—4，制订硬件设计计划，准备好硬件电路设计所需的元件资料，完成的目标、资料准备、原理图设计、PCB设计、硬件电路安装与调试，确定每项工作内容完成的实践、要求、责任人。

在硬件电路设计与装调过程中，参照学习案例，开展工作，工作过程中的问题可以通过小组讨论、在线答疑等方式解决，同时要认真填写好过程记录。

五、软件设计

要求：根据软件设计学习单，见表1-5，制订软件设计计划，准备好软件设计相关资料。

六、电子钟技术文档编写

1. 完成设计产品技术文档的编写

2. 完成技术资料的归档

七、产品展示、总结汇报

1．设计报告撰写

2．设计报告撰写要求

(1)设计内容

(2)设计思路

(3)电子钟原理图

(4)程序流程图

(5)内存单元分配表

(6)调试过程出现的问题分析

(7)设计的优缺点及进一步改进的设想

(8)通过参与评价和交流，主动地客观检查和评价自己，改进设计中不足之处，吸取他人经验，进一步完善自我设计。

表1-1 “智能电子钟设计与制作任务分析”学习单

表1-4 “硬件设计”学习单

表1-5 “软件设计”学习单学习项目

表1-6 “整机测试”学习单

小型智能系统设计与制作附表1 学习过程记录单

附表5 测试结果分析表